Рекуператор: пластинчатые, роторные и другие варианты, принцип работы, инструкция, видео и фото

Эффективный рекуператор воздуха своими руками

Любой, кто постоянно читает FORUMHOUSE, знает, что качественная вентиляция – залог здорового микроклимата в доме. Правильно рассчитанная и смонтированная система вентиляции обеспечивает постоянный приток свежего воздуха в дом и отток отработанного наружу. Однако зимой, вместе с отработанным воздухом, наружу выбрасывается драгоценное тепло, а с улицы в дом поступает холодный воздух, на нагрев которого тратится дополнительная энергия.

Чтобы не отапливать улицу, всё большее количество современных и энергоэффективных домов оснащают рекуператорами. А т.к. цены на промышленные образцы, мягко говоря, кусаются, то лучший выход – это засучить рукава и сделать рекуператор воздуха для дома самостоятельно!

Принцип действия рекуператора

Прежде чем приступить к конструированию самодельного устройства, необходимо разобраться в принципе его работы.

Слово «рекуператор» (от латинского «recuperatio») означает получение или возвращение чего-либо обратно. Воздушный рекуператор – это устройство, в котором посредством теплообмена происходит передача тепла от потока исходящего, уже нагретого воздуха, входящему холодному воздуху.

Таким образом снижаются теплопотери дома, что позволяет уменьшить затраты на отопление.

Не следует путать понятия воздушное отопление и рекуперация. Одно относится к системе отопления, а второе является частью современной вентиляционной системы загородного дома и даже дачного домика.

Эффективность и экономическая выгода от установки рекуперационной системы в доме зависит от следующих факторов:

• стоимости энергоносителей;
• предполагаемых сроков эксплуатации системы;
• сумм, затраченных на монтаж системы;
• суммы, затрачиваемой на ежегодное обслуживание системы.

Dan!la:

– Рекуператор – это всего лишь часть (и не самая дорогая) системы принудительной вентиляции. Поэтому его и вентиляцию следует рассматривать как общую систему.

Вентиляция с рекуперацией своими руками

Виды рекуператоров

Рекуператоры классифицируются в зависимости от конструктивного исполнения и предназначения, а именно:

1. По типу движения теплоносителя (воздуха) – прямоток или противоток.

Чертеж рекуператора.

2. По конструктивному исполнению и принципу действия теплообменника (см. схему):

Рекуператор воздуха, устройство.

• ​роторный; рекуператор;
• пластинчатый.

1. Роторный рекуператор

Этот тип теплообменника представляет собой закрытый корпус с установленным внутри него ротором (барабаном), приводимым в действие электромотором.

Ротор вращается с определённой скоростью и попеременно оказывается в зоне действия тёплого или холодного воздушного потока.

Таким образом, пластины ротора циклически то нагреваются, то остывают.

В результате накопленное тепло передаётся поступающему холодному уличному воздуху.

Устройства роторного типа имеют высокий КПД (до 85%), не обмерзают при низких температурах и частично регулируют уровень влажности.

Рекуператор воздуха своими руками: чертежи.

К главным недостаткам устройства роторного типа относятся:

• сложная конструкция, состоящая из электромотора, ротора, приводного ремня и системы воздуховодов;
• повышенный уровень шума;
• наличие подвижных частей снижает надёжность системы и приводит к необходимости более частого технического обслуживания.

2. Пластинчатый рекуператор

Пластинчатый рекуператор представляет собой теплообменник (кассету), состоящий из множества тонких пластин, соединённых друг с другом с небольшим зазором.

Тёплый воздух, проходя через кассету, нагревает пластины, которые в свою очередь – за счёт быстрого теплообмена, передают энергию холодному потоку.

Т.к. воздушные потоки не смешиваются друг с другом, теплообмен осуществляется благодаря одновременному охлаждению и нагреванию пластин со всех сторон.

Пластинчатый теплообменник для вентиляции дома имеет следующие плюсы:

• невысокую стоимость;
• компактные размеры;
• простоту устройства;
• отсутствие подвижных частей.

Пластины для воздушного рекуператора.

У теплообменника этого типа при низкой температуре, из-за образования конденсата, происходит частичное или полное обмерзание пластин теплообменника.

Несмотря на существенный недостаток, этот тип является наиболее распространённым при самостоятельном конструировании.

Рекуператор с роторным теплообменником

Теплообменник пластинчатого рекуператора чаще всего изготавливают из квадратных пластин. В качестве материла для пластин используются:

• тонкие медные или алюминиевые листы;
• фольга;
• паропроницаемые мембраны.

Роторный рекуператор своими руками.

Вентиляция с рекуператором в частном доме

При изготовлении пластинчатого теплообменника мы должны выдержать определённые расстояния между пластинами.

Vitman:

– Оптимальное расстояние между пластинами – не более 3 мм.

Чем меньше зазор между пластинами, и чем они тоньше, тем больше теплообмен между воздушными потоками. Соответственно ,увеличивается КПД установки.

Однако уменьшение толщины зазоров приводит к увеличению скорости образования конденсата. Это, в свою очередь, вызывает закупорку каналов у теплообменника и вызывает падение КПД устройства.

Чтобы бороться с этим явлением, дополнительно подогревают холодный входящий воздух электрическими калориферами или отключают входящий приток и продувают теплообменник только тёплым воздухом.

Это увеличивает трудоёмкость изготовления устройства в домашних условиях.

Но пользователь нашего сайта с ником Megavolt собрал эффективный пластинчатый рекуператор своими руками с блоком управления. Пластины форумчанин сначала решил делать из листовой меди, но, из-за её высокой цены, решил перейти на пищевой алюминий.

Рекуператор для частного дома своими руками.

Megavolt:

– Я боялся, что теплообменник из фольги начнёт вибрировать и «запоёт», но я ошибся, установка работает не громче компьютера. Корпус склеил из пластика. Производительность – 200 м3 в час. Также я изготовил процессорный блок управления системой. Теперь можно наблюдать за работой устройства, так сказать, в режиме «онлайн».

В рабочем режиме на дисплей выводится температура выходящего и входящего воздуха, время, мощность вентиляторов. На случай отключения электричества предусмотрено питание блока управления от АКБ.

Рекуператор воздуха для дома своими руками.

Кроме металла, для изготовления теплообменника можно использовать сотовый поликарбонат. Именно так поступил Hecs73:

– Я купил 11 листов сотового полипропилена 3м/2м/3мм. Распилил их на параллелограммы 1х0.5 м и склеил силиконом. Зазор между листами контролировал 3мм шнуром. Шнурок при сборке сдавило, и зазор вышел в 1,5-2 мм, что благотворно сказалось на КПД и негативно – на падении давления. Теплообменник установил в пенопластовую коробку, подвёл утеплённые воздуховоды диаметром в 160 мм и поставил рекуператор на чердак. Производительность установки – 150 м3. Личные замеры показали, что при температуре 5 °C на улице и 24 °C– в доме на притоке получается 22 °C.

Также среди самоделок распространён коаксиальный тип рекуператоров.

Vitman:

– По моему мнению, в домашних условиях проще всего сделать коаксиальный (труба в трубе) самодельный самодельный рекуператор.

Такое устройство изготавливают из канализационной пластиковой трубы диаметром 160 мм, длиной 2 м и алюминиевой воздушной гофры диаметром 100 мм и длиной 4 м.

На концы пластиковой трубы одеваются разветвители-переходники, а внутрь трубы, в виде спирали, укладывается полностью растянутая гофра. Благодаря разветвителям, тёплый поток гонится через гофру, а холодный поток идёт внутри пластиковой трубы. В результате потоки разделяются и не смешиваются друг с другом, а холодный воздух, проходя через теплообменник, нагревается.

sim1:

– В качестве эксперимента я совместил коаксиальный рекуператор с грунтовым теплообменником. Длина пластиковой трубы – 2.3 м, диаметр – 160 мм. Алюминиевая гофра: длина 3.5 м, диаметр 100 мм. Устройство я собрал за 3 часа, и обошлось оно мне в 5 т. руб. Разместил горизонтально.

По результатам испытаний форумчанин получил следующие данные:

• Температура в помещении +24°C.

• Температура воздуха на входе -7°C.

• Температура воздуха на выходе +19°C.

• Производительность до 270 м3.

Vitman:

– Чем длиннее путь, который проходит холодный воздух в теплообменнике, тем выше КПД установки. Советую собрать данное устройство из 4-х труб по 2-2.5 метра каждая. Трубы лучше дополнительно теплоизолировать. Конденсат хоть и появится, но его будет значительно меньше, чем в пластинчатом типе устройства, который не будет работать без дополнительного нагрева входящего потока при низкой температуре. Для сбора конденсата можно установить трубы под углом или вертикально, и вставить штуцер для слива.

Также пользователи сайта FORUMHOUSE предлагают модернизировать конструкцию коаксиального рекуператора.

Хозяин Мастер:

– Нужно поменять местами приточный поток и обратный и пустить холодный воздух по гофре.

Тогда конденсат будет вытекать по пластику, а гофра останется сухой.

saks01:

– Т.к. внешнюю трубу всё равно нужно теплоизолировать, то можно совсем от неё отказаться.

Я планирую собрать длинный короб из ЭППС и положить в него алюминиевую гофру. Думаю, эффективность устройства повысится.

На FORUMHOUSE собраны ответы на все вопросы по рекуперации и вентиляции. Почитайте о самодельном теплообменнике с автоматикой. Также на нашем портале наглядно показывается, как собрать рекуператор из такого распространенного материала, как сотовый поликарбонат. Узнайте, что получится, если совместить коаксиальный рекуператор и грунтовой теплообменник.

А ознакомившись с нашим видеосюжетом, вы узнаете, как теплообменник помогает экономить тепловую энергию.

Устройство и принцип работы роторного рекуператора воздуха

Регенеративный теплообменник с непрерывным переключением теплоносителей называют роторным рекуператором. Агрегат широко применяется в системах приточно-вытяжной вентиляции. В нем тепло передается от нагретого воздуха холодному через вращающийся ротор, который состоит из набора тонких пластин. Агрегаты используются также в больших котлах для утилизации тепла дымовых газов. Такие устройства называются роторными теплоутилизаторами.

• 1. Устройство агрегата
• 2. Корпус и опциональное оборудование
• 3. Принцип действия
• 4. Популярные модели
• 5. Достоинства и недостатки устройства

Роторный теплообменник состоит из ротора, корпуса и привода. Ротор, или аккумулирующая тепловая емкость, представляет собой два вида металлической фольги, гофрированной и гладкой, намотанных друг на друга. Внутри ротора расположены треугольные или коаксиальные каналы. Толщина фольги колеблется от 60 до 120 мкм. По своему назначению роторы разделяются на следующие виды:

• конденсационный;
• энтальпийный;
• сорбционный.

Конденсационный ротор изготавливается из алюминия высокого качества. Энтальпийный прибор отличается покрытием, изготовленным из специального вещества, способного накапливать тепловую энергию.

Сорбционный ротор покрывают обычно силикагелем для передачи влаги, что позволяет проводить газообразную передачу без конденсата. Роторы небольшого диаметра крепятся на двойных спицах, которые привариваются или прикручиваются к нему.

Агрегаты большого диаметра изготавливают из сегментов, что позволяет продлить срок их службы. Роторный теплообменник вращается внутри корпуса, изготовленного из алюминиевого листа. Сам ротор крепится на ступице. Она расположена на двух подшипниках, закрепленных в корпусе, а ось соединяется с поперечными траверсами корпуса. Такой крепеж дает следующие преимущества:

1. 1. Подшипники защищены от грязи и занимают немного места.
2. 2. Упорные кольца позволяют быстро проводить демонтаж оборудования.
3. 3. Подшипники расположены в одной детали, что гарантирует их длительную работу.

В зависимости от размеров ротора существуют разные конструкции оборудования.

В роторах диаметром до 2620 мм несущие детали корпуса изготовлены из листовой стали. Обычно сталь покрывают сплавом алюминия или цинка для увеличения срока службы. Чтобы получить меньшие размеры ротора, используют профильный алюминий, который позволяет ускорить монтаж оборудования, что особенно важно для сегментных деталей.

Профильный корпус не может превышать в высоту и ширину более 4,2 м. Если требуется установка более мощной конструкции, то прибегают к использованию сварочного аппарата. Для вентиляции корпус выполняется с открытыми сторонами, что облегчает техническое обслуживание агрегата.

Радиальное и поперечное уплотнение предотвращает утечку воздуха. На корпусах из листовой стали монтируются пружины с нулевой жесткостью, которые прижимают к нему скользящие сальники.

В профильном корпусе уплотнение по периметру прижимается двойными пружинами, которые герметизируют ротор. Его вращение обеспечивают электродвигатель и ремень. Существует несколько видов подключения двигателя.

Для постоянного вращения ротора достаточно включить или выключить электрический мотор, поэтому регулировка мощности оборудования невозможна. Но существуют двигатели с регулировкой через блок управления. Для этого используют преобразователь частоты и блок регулировки числа оборотов.

Принцип работы роторного рекуператора воздуха основан на передаче тепла от выходящих потоков к входящим из внешней среды. Свежий воздух попадает между пластинами ротора, нагревается и под воздействием аккумулированного тепла поступает в пространство помещения. Объем входящего и исходящего воздуха соответствует размерам и мощности агрегата.

Обмен тепла зависит от взаимодействия вращающихся пластин с поступающим воздухом. Аппарат работает от электросети. Настройка электропривода позволяет прибору работать в определенном скоростном режиме. При работе теплообменника оба потока воздуха не смешиваются между собой, только влияют друг на друга.

Из-за разницы температуры входящего и исходящего воздуха происходит теплообмен. При этом действии холодный воздух нагревается, а горячий остывает. В отличие от пластинчатых рекуператоров, в роторных механизмах происходит частичное смешивание обеих частей воздуха.

Непосредственно передача тепла происходит во время вращения ротора, когда его лопасти отдают тепло восходящим потокам. Производительность процесса зависит от скорости вращения, которая поддается регулировке. В такой конструкции технически невозможно предотвратить смешивание поступающего и выходящего воздуха.

В отличие от пластинчатых механизмов вращающиеся рекуператоры требуют частого технического обслуживания. Такие механизмы пользуются наибольшей популярностью, так как в них возврат тепла составляет почти 90%.

Роторные агрегаты можно применять в любых случаях для создания микроклимата в помещениях. Они эффективны в гаражах, загородных домах, офисных помещениях и небольших складах. К наиболее популярным моделям относятся:

1. 1. Reventa RV-2 — аппарат с тепловым аккумулятором, выполненным из керамики. Снабжен фильтром, который не подлежит обслуживанию. Максимальный коэффициент рекуперации составляет почти 86%. Агрегат обладает 3 скоростями вращения и 11 степенями режима работы.
2. 2. Apktoc RR 400X200 — роторный механизм, обладающий электронным пультом управления. Применяется в вентиляционных системах и для канального кондиционирования. Переключение скоростей вращения и режимов осуществляется с помощью электроники.
3. 3. Swegon Gold PX 04 — компактная установка для приточно-вытяжной вентиляции любого помещения. Отличается невысоким шумом во время вращения ротора.
4. 4. Salda RIRS 1200 HE EKO 3.0 — оборудование для применения в закрытых помещениях. Устройство снабжено электрическим нагревателем, системой фильтрации и дистанционным управлением.

При выборе теплообменника следует учитывать его мощность и объем помещения, где он будет работать. Для небольшого помещения рекомендуется применять пластинчатый рекуператор, а для большого загородного дома — роторный.

К основному преимуществу роторного рекуператора можно отнести высокую эффективность, которая достигает почти 90%. Во время вращения агрегат подает не только тепло, но и возвращает влажность в помещение. Отличается этот прибор легкостью технического обслуживания и управления.

К недостаткам можно отнести тот факт, что частично загрязненный воздух попадает в приток. Для этого требуется установка дополнительных фильтров, которые будут очищать воздух. Вращение ротора осуществляется за счет электрического двигателя, который потребляет немало электроэнергии. При внутреннем размещении в помещении занимает немало места, и его работа создает определенный шум.

Дополнительным плюсом этого агрегата считается встроенный электрический нагреватель. Воздушный фильтр позволяет внутрь помещения попадать более чистому воздуху, но увеличивает стоимость этого аппарата.

Роторный рекуператор: устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Нет человека, который бы не знал о важности кислорода, поэтому обустройство качественной вентиляции — вполне понятное желание. Однако у данных систем, удаляющих отработанный воздух и обеспечивающих непрерывный приток свежего, есть один недостаток. В холодное время года они выбрасывают на улицу теплый воздух, замещая его холодным. Из-за такого транжирства на его нагрев тратится дополнительная энергия, а ее нельзя назвать дешевой. Жарким летом все наоборот: комфортный прохладный воздух удаляется из помещений, а на его смену приходит духота, превращающая дом в настоящую «душегубку». Чтобы не отапливать улицу и обеспечить благоприятный микроклимат в жилье в любой сезон, можно использовать роторный рекуператор.

Вентиляция в компании с рекуперацией

Самый простой вид — естественная вентиляция, принцип ее действия основан на природных явлениях. Воздухообмен обеспечивает организация специальных отверстий-продухов в здании: нижние являются приточными, а верхние — вытяжными. Однако такие системы очень далеки от совершенства. Плюс у них один — минимальные материальные затраты. Минусов много: это невозможность очистки воздуха, полная зависимость от климата, от сезонов года. Альтернатива — принудительная вентиляция. Она обходится гораздо дороже, зато такая система гарантирует оптимальный микроклимат в помещениях.

Искусственная вентиляция разделяется на приточную и вытяжную. Первая обеспечивает постоянную подачу свежего воздуха, а отработанные массы эвакуируются естественным образом. В такую систему входят:

• воздуховоды, по которым проходит воздух;
• вентиляторы, «заставляющие» его попадать в помещение;
• фильтры, останавливающие до 90% пыли, более крупного мусора;
• воздухонагреватели, без которых трудно и очень некомфортно зимой.

В эту систему могут входить различные дополнительные модули.

Вытяжная вентиляционная система, которая призвана помогать естественной вентиляции, наоборот, отвечает за удаления отработанных масс, практически лишенных кислорода. Главный элемент этого оборудования — вытяжные вентиляторы.

Приточная или вытяжная искусственная вентиляция недостаточно хорошо действует «в одиночку», поэтому оптимально приточно-вытяжное оборудование в комплексе. Однако в работе системы есть одно слабое место — удаление нагретого воздуха, замещение его холодным.

Чтобы сделать его комфортным, хозяева расходуют довольно большое количество электроэнергии, особенно чувствительны расходы в холодный сезон. Недостаток способна исправить рекуперация, которую используют как в централизованных, так и в локальных системах.

К оборудованию — рекуператорам — подводят вытяжные и приточные каналы. Устанавливать приборы можно в любом месте: снаружи здания (например, на крыше), на потолке, стене, полу. Они могут быть моноблоками либо отдельными модулями.

Рекуператор — лишь часть принудительной вентиляции, поэтому такое «возвращающее» оборудование рассматривают только как элемент общей системы.

Знакомство с оборудованием

Незнакомое слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», которое означает «возвращение». В нашем случае это часть тепла зимой или прохлады летом. Роторный рекуператор, как и его пластинчатый «коллега», совершает теплообмен: передает тепло от выходящего отработанного воздуха приточному холодному. Или, наоборот, забирает часть тепла от входящего, смешивая его с комфортными прохладными исходящими массами. Результат его рекуперативной зимней «деятельности» — снижение затрат на электроэнергию, тратящуюся на отопление помещений.

Устройство

Все приборы отличаются конструктивно, призваны выполнять свои задачи, которые в большей степени отличаются масштабами. Если сравнивать два популярных вида устройств — роторный и пластинчатый рекуператор, то последний предназначается для небольших помещений. Первый, герой этой статьи, способен справиться с более серьезной задачей — сделать комфортным помещение достаточно большой площади.

Рассматриваемый теплообменник состоит из стального оцинкованного (алюминиевого для небольших моделей) корпуса, ременного привода и ротора. Основа прибора — барабан, вращающийся с помощью двигателя. Этот цилиндр сделан из двух видов алюминиевой фольги: гладкой и гофрированной (60-120 мкм). Они намотаны друг на друга. В состав роторной конструкции входят осевые подшипники, датчик для контроля вращения ротора, а также уплотнительная лента, изолирующая воздушные потоки.

Внутри барабана располагаются каналы — коаксиальные и треугольные. Его устанавливают перпендикулярно движению воздушных масс. Исходящий воздух оставляет тепло в том секторе ротора, через который проходит. Вращаясь, прибор передает тепловую энергию приточным массам, а сам нагретый сектор охлаждается.

Характеристики

КПД роторных рекуператоров — 70-85% (87%). Помимо сохранения тепла устройства выполняют еще одну работу: они передают влагу. Для помещений, где постоянно повышен (или понижен) уровень влажности, такое дополнительное оборудование — наилучший вариант.

Полностью изолировать исходящие и входящие потоки друг от друга невозможно технически. Но такую задачу не ставят, потому что смешивается всего около 5%, либо цифра эта немногим больше. Есть возможность изменять скорость вращения теплообменника: для регулировки продуктивности используют преобразователи частоты.

Роторные конструкции более эффективны, чем их пластинчатые соперники, но из-за сложности конструкции и более высокого КПД стоят они совсем недешево. Однако оборудование, благодаря высокой эффективности, окупается за 1-2 года. Его устанавливают в качестве дополнительного элемента вентиляционной системы в помещениях средней площади: в гаражи, офисы, частные дома, на небольших складах.

Соперники роторного рекуператора

Есть и другие разновидности рекуперативных теплообменников, которые нередко становятся элементами приточно-вытяжных систем.

Пластинчатые

Эти приборы самые популярные, потому что относительно просты, им не нужна электроэнергия и серьезное обслуживание. Низкая стоимость — еще одно большое преимущество. Такие приборы — теплообменники, состоящие из большого количества пластин, между которыми оставлены минимальные расстояния. Материалы для их изготовления сильно различаются: это может быть металл, пластмасса либо целлюлоза. Рекуперация в устройствах происходит в разных плоскостях, поэтому потоки теплого и холодного воздуха не смешиваются.

Минус есть — это скопление конденсата, промерзание в сильные холода, поэтому приборам зимой требуется регулярное оттаивание. По этой причине в морозы вентиляционную установку отключают, либо устанавливают дополнительный элемент — подогреватель приточного воздушного потока.

Водяные

Если называть их корректно, то они гликолевые, спиртовые, так как обычная жидкость в зимнее время быстро замерзнет. Это оборудование состоит из двух теплообменников, которые соединены жидкостным контуром. Такие элементы устанавливают на расстоянии друг от друга, поэтому воздушные потоки тоже не смешиваются.

Еще одно достоинство прибора — минимальное отложение жиров, а значит, меньшая пожароопасность. По этой причине их часто устанавливают в кафе и ресторанах, даже в горячих цехах. Недостатки у устройства есть — это самые большие габариты, не слишком впечатляющая эффективность, едва превышающая 50%, высокая цена из-за необходимости дополнительного оборудования — теплового насоса.

Другие виды — камерные, трубчатые рекуператоры — не используют для устройства вентиляции в частных домах, поэтому их описывать большого смысла не имеет. Если рассматривать это «трио» претендентов в качестве моделей для самостоятельной сборки, то лидер один — это простой пластинчатый прибор.

Виды роторных рекуператоров

Модели различаются покрытием роторного барабана. Рекуператоры бывают:

1. Гигроскопическими (энтальпийными). В этих приборах соты алюминиевого барабана покрывают материалом, обладающим сорбирующими (поглощающими) свойствами. Вращаясь, барабан собирает влагу, поэтому может переносить ее из одного потока в другой. В результате утилизируется как конденсат, так и скрытая теплота воздуха.
2. Сорбционными. Это гигроскопический тип, но с улучшенными характеристиками благодаря инновационному сорбенту — силикагелю. Его главное свойство – повышенная способность впитывать влагу.
3. Конденсационными. Это самые обычные конструкции. Алюминиевый ротор лишен дополнительного покрытия, поэтому он переносит только тепловую энергию, а полностью перемещать влагу не в состоянии.
4. С эпоксидным покрытием. Оно предназначается для защиты алюминиевого барабана от химических соединений, находящихся в воздухе. Например, от концентрации морской соли, хлора в бассейнах, от паров на химическом производстве.
5. С антибактериальным покрытием. Оно способно остановить около 600 видов микроорганизмов. Такую защиту наносят на энтальпийные роторы, на барабаны с эпоксидным покрытием.

В быту обычно используют обычные конденсационные приборы, гигроскопические — там, где постоянно повышенная влажность. Остальные виды приобретают для помещений с неблагоприятными (вредными) условиями труда. Роторные рекуператоры отличаются по внешнему виду, различно их конструктивное исполнение: они могут быть как вертикальными, так и горизонтальными.

Плюсы и минусы роторных приборов

К основным преимуществам вращающегося оборудования относится:

• более высокий КПД зимой;
• снижение затрат на охлаждение летом;
• полная автоматизация процесса рекуперации;
• частичная нормализация влажности в помещении;
• отсутствие циклов оттаивания, потребности в отводе конденсата.

Самое большое преимущество этих сложных устройств — эффективность. Чтобы понять и сравнить, необходимо познакомиться с цифрами. Если роторные приборы имеют КПД 70-85%, то пластинчатые «простачки» гарантируют меньшую отдачу — всего 50-65%.

Некоторые минусы этих рекуператоров-профессионалов незначительны, но упомянуть лучше сразу все претензии. В этом списке:

• более высокая цена из-за сложности конструкции;
• определенный уровень шума во время работы;
• возможное смешивание встречных воздушных потоков;
• необходимость обеспечить источник питания;
• подвижные элементы — причина, по которой оборудованию необходимо частое, непростое техническое обслуживание;
• массивность некоторых моделей приборов, она требует обустройства довольно просторной вентиляционной камеры.

Если говорить о минусах, то чаще самый последний недостаток (большие размеры) не дает возможности установить роторное устройство в бытовых условиях.

Критерии для выбора рекуператора

В магазинах представлен относительно широкий ассортимент пластинчатых и роторных рекуператоров, поэтому подобрать оптимальный прибор бывает непросто. В этом случае не рекомендуют слепо доверять ни обещаниям изготовителя, ни похвалам из уст продавцов.

Если «продажные люди» гарантируют КПД, доходящий до 99%, а также эксплуатацию, возможную в условиях -50°, то можно утверждать, что это неправда. Оптимальную эффективность приборы обеспечат только до определенных температурных значений. Это до -10° для пластинчатых моделей и до -23° для роторных рекуператоров. Более низкие показатели уже снижают КПД.

Обращать внимание при выборе устройства необходимо на следующие моменты:

• способ монтажа — в стене или снаружи здания;
• используемые материалы и толщина корпуса;
• присутствие дополнительной изоляции;
• вид, мощность и напор вентиляции;
• климатические условия региона;
• особенности обслуживания;
• степень автоматизации;
• тип удаляемой среды;
• объем помещения;
• габариты;
• цена.

Плюсом станет наличие встроенных фильтров, электронагревателя, возможность регулировать интенсивность работы. Для небольших помещений идеальным все же будет пластинчатый вид рекуператора, для больших площадей — роторный прибор.

По сравнению с более популярным и простым пластинчатым оборудованием, роторный рекуператор достаточно сложен. Зато устройство дает возможность решить сразу несколько проблем — обеспечить лучший подогрев (охлаждение) воздуха, повысить влажность. Большая эффективность этого прибора для бытового применения часто не самый важный фактор, поэтому перед принятием окончательного решения нужно хорошо подумать о целесообразности его приобретения.

Чтобы познакомиться с относительно новой конструкцией, можно посмотреть очень информативное видео:

Рекуператор — устройство, которое сохранит в вашем доме до 70% тепла

Теплообменник не даст нагретому воздуху из дома вылетать в трубу.

Рекуператор воздуха — одно из самых полезных и эффективных устройств, придуманных для благоустройства дома. Это простое и остроумное приспособление сбережет тепло в жилище и деньги в вашем кармане. Я говорю об этом ответственно, так как и сам его использую.

Без вентиляции в жилых помещениях невозможно создать нормальный микроклимат. В комнаты должен проникать чистый уличный воздух, а загрязненный — удаляться. Но зимой с отработанным воздухом из жилища уходит и ценное тепло. Летом разогретый уличный воздух усложняет работу системы кондиционирования.

Чтобы избавить вас от этих проблем и был изобретен рекуператор (от латинского слова recuperator— «возвращающий обратно», «получающий снова»).

Что это такое?

Технология рекуперации позволяет возвращать нагретый воздух обратно в помещения.

Рекуператор — это поверхностный теплообменник. Он использует теплоту отводимых жидкостей и газов. В этом устройстве обмен между носителями тепла производится в непрерывном режиме сквозь стенку, которая их разделяет.

Если использовать рекуператор в вентиляционной системе, то он:

• зимой возвращает в помещение тепло, уходящее вместе с удаляемым вытяжным воздухом;
• летом мешает проникновению в дом жары вместе с горячим приточным воздухом.

Принципиальная схема работы

Принцип работы устройства очень прост:

1. По сути, это двустенный теплообменник;
2. В нем, не смешиваясь, пересекаются два воздушных потока — приточный и вытяжной;
3. Вследствие температурной разности этих потоков, они друг с другом обмениваются энергией тепла. Нагретый воздух охлаждается, а прохладный разогревается;
4. Дополнительно, при остывании нагретого воздуха из него уходит влага. Она конденсируется на стенках устройства.

Рекуперация воздуха — это способ сократить энергетические потери в системе вентиляции. С помощью такой технологии энергосбережения вы можете пресечь утечку до 70% тепла. Оно затем используется повторно.

Типы и разновидности теплообменников

Прямоточный теплообменник самый простой конструкции.

Производители выпускают теплообменники, обладающие разными конструкциями, мощностью и предназначением.

По схеме перемещения теплоносителей устройства бывают:

КПД противоточного устройства— около 80%.

• противоточные;
• прямоточно-противоточные;
• перекрестные.

По особенностям конструкции рекуператор может быть:

• пластинчатым;
• трубчатым;
• роторным;
• ребристым (пластинчатым оребренным).

На фото пластиковое устройство — недорогое, но не очень прочное.

По материалу производства:

• пластиковым;
• металлическим;
• мембранным.

По предназначениюрекуператор может быть:

• подогревателем жидкостей, различных газов, воздуха;
• испарителем;
• конденсатором.

Бытовые приспособления

В бытовых системах вентиляции применяются пластинчатые и роторные устройства.

Роторный тип устройства

У роторного теплообменника высокий КПД.

1. Роторный рекуператор — это короткий цилиндр (барабан), в котором продольно размещены плотно упакованные слои из гофрированного металла. Чаще всего — это медь или оцинкованная сталь.
2. Размещается ротор по оси приточно-вытяжного вентиляционного канала.
3. При вращении барабана, устройство пропускает сквозь себя сначала нагретый вытяжной воздух. Потом — холодный приточный воздух.
4. При этом пластины поочередно нагреваются и охлаждаются. Тепловая энергия ими передается поступающему в помещение воздуху.

Достоинства роторного приспособления:

1. Неплохая эффективность.
2. У устройства высокий уровень КПД — 70-85%. Но он ниже, чем у пластинчатого аналога со спаренной кассетой.
3. Рекуператор потребляет мало электроэнергии, около 10 ватт за час.

Роторное устройство достаточно сложное, поэтому стоит сравнительно дорого.

Недостатки такого теплообменника:

1. Вытяжной газ. Встречающиеся потоки воздуха у роторного устройства разделяются не полностью. В результате в приточный воздух подмешивается небольшой объем вытяжного газа.
2. Стоимость. Из-за применяемой сложной механики цена у приспособления достаточно высокая.
3. Габариты. Устройство громоздкое и требует объемной вентиляционной камеры.
4. Техобслуживание.Рекуператор роторного типа должен проходить техобслуживание чаще, чем другие разновидности теплообменника.
5. Боязнь влаги. Устанавливать во влажных помещениях такое устройство нежелательно.

Пластинчатое приспособление

У перекрестного теплообменника самая простая конструкция — стопка пластин в жестяном коробе.

Пластинчатый рекуператор (его называют также перекрестным) представляет собой кассету. В ней каналы для проникновения вытяжного и приточного воздуха отделяются пластинками из листовой стали-нержавейки.

Потоки газов не перемешиваются. Однако тепловой обмен неизбежен. Происходит это потому, что пластинки нагреваются и охлаждаются с разных сторон одновременно.

Достоинства пластинчатых приспособлений.

1. Цена.Рекуператор пластинчатого типа наиболее распространен из-за своей дешевизны.
2. Габариты. У приспособления компактная конструкция.
3. Устройство. Теплообменник очень просто устроен. У него нет подвижных и трущихся элементов. В нем не используются потребляющие электроэнергию детали.

Байпасный клапан снимет проблему обмерзания теплообменника.

Недостатки устройства:

1. Конденсат. В вытяжном канале вентиляции оседает конденсат. Из-за этого, при отрицательных температурах на улице, рекуператор обмерзает со стороны вытяжки.

Чтобы решить проблему обмерзания рекуператора, я рекомендую регулярно включать приточный вентилятор. Еще можно использовать байпасный клапан.

Схема работы пластинчатого теплообменника.

1. Коэффициент полезного действия у подобных устройств не очень высок, всего 55-60%.
2. Вытяжной вентиляционный канал, согласно конструкции пластинчатого теплообменника, обязательно должен в нем пересекаться с приточным. Это бывает трудно реализовать.

Пластинчатый теплообменник с оребрением

Ребристый теплообменник экономит 45% электроэнергии, уходящей на отопление.

Эта разновидность пластинчатого теплообменника состоит из панелей, тонкие стенки которых оснащены ребрами. Они крепятся способом высокочастотного сваривания. Ребра поочередно соединены с поворотом на 90°.

Оребренный рекуператор дает широкие возможности:

1. Экономия. С его помощью можно экономить до 45% потребляемой электроэнергии, благодаря возврату тепла в технологический цикл.
2. Улучшенное прогорание в печи топлива. Происходит это благодаря использованию теплого, а не прохладного воздуха. Так вы уменьшите химический и механический недожог при рекуперации в ходе печного нагревания.

Рекуператор с оребрением — очень выгодное приобретение. С его использованием, при таких же затратах топлива, вы получите больший объем тепловой энергии, получаемой при его горении. Выгода составит 12-15%.

1. Охлаждение газа.Рекуператор позволит охлаждать отводимый дымовой газ, чтобы соблюсти экологические и санитарные нормы.
2. Подогрев уличного воздуха для отопления помещений теплом отходящих газов.
3. Охлаждение воздуха для его применения в тех технологических процессах, которые требуют низких температур.

Благодаря ребрам пластинчатое устройство становится более эффективным.

Преимущества оребренных пластинчатых теплообменников перед роторными и обычными пластинчатыми аналогами.

1. Такой рекуператор обладает большим отношением передающей тепло площади к его массе.
2. Он выдерживает более высокую рабочую температуру — до +1250 градусов.
3. У устройства меньшие масса и размеры.
4. Приспособление стоит недорого и быстро окупается.
5. При его использовании возникают сравнительно низкие сопротивления по вентиляционным каналам.
6. Устройство меньше зашлаковывается.
7. Ребристый рекуператор обладает более продолжительным сроком эксплуатации.
8. Такое приспособление реже обслуживается и ремонтируется.
9. Благодаря меньшим габаритам и весу, удешевляется и упрощается транспортировка и установка устройства.

Трубчатое устройство

Теплообменник из трубок очень компактен и потребляет мало электроэнергии.

Трубчатый рекуператор, по схеме перемещения воздушных потоков, является прямоточно-противоточным устройством. Тепловой обмен в нем интенсифицирован. Происходит это благодаря особой конфигурации тонкостенных трубок из сварной стали. Их пучок — это основа теплообменника.

Пристенные вихри, образующиеся в каждой из трубок, обеспечивают усиленный тепловой обмен. Проблем вихри не создают, потому как рассеиваются еще до того, как повышается сопротивление вентиляционного канала.

При бытовом использовании трубчатый рекуператор наиболее эффективен в жилищах с герметичными окнами из пластика. Оптимален он и для экодомов.

Схема работы трубчатого приспособления.

Прямоточно-противоточные устройства устанавливаются в едином вентиляционном канале. Это дает возможность добиться:

• очень низкого потребления электроэнергии (от 8 ватт в час и более);
• уникальной для вентиляционных устройств компактности, которая позволяет производить скрытый монтаж в жилых помещениях;
• высокой производительности устройства;
• продолжительной (от 10 лет) безостановочной эксплуатации приспособления;
• невысокой стоимости и сложности техобслуживания;
• отсутствия застойных участков в вентиляционном канале.

Приточно-вытяжная вентиляция с теплообменником

При естественном вентилировании дома рекуперация не будет эффективной.

Воздух из помещения можно отводить разными способами. Есть три основных разновидности вентиляционных систем: естественная, комбинированная (естественно-принудительная), механическая.

1. Естественная. Состоит из двух труб. По одной в помещение поступает приточный воздух. По второй удаляется вытяжной. Система работает благодаря разнице давлений между уличным и комнатным воздухом.
2. Комбинированная. Приток воздуха естественный. На вытяжной же канал устанавливается электрический вентилятор. Благодаря ему воздухообмен становится принудительным.

Механическая система вентиляции, оснащенная рекуператором, будет очень эффективной и экономичной.

1. Механическая. Наиболее дорогостоящая, зато и самая эффективная. В нее приток и отведение воздуха производятся принудительно.

Обязательные ее элементы — это приточный и вытяжной вентиляторы. Система может комплектоваться дополнительными модулями для вентиляционных каналов.

Это могут быть калорифер, фильтры и рекуператор. Работа всех этих устройств должна быть согласована. Рекуператор тепла делает механическую систему еще более эффективной и экономичной.

Как изготовить теплообменник самостоятельно?

Вы можете использовать не только заводской, но и самодельный теплообменник. Смастерить теплообменник пластинчатого типа своими руками достаточно просто. Для этого даже не нужны чертежи.

Итак, как сделать воздушный теплообменник самостоятельно?

Чтобы создать дистанционные промежутки, приклейте к пластинам рамки из полос резины или технической пробки. Толщина полосок должна быть 2 мм.

Зазоры между пластинками должны составлять не меньше 4 мм. Так не будет возникать сильного сопротивления потокам воздуха.

Правильно подберите сечение теплообменника. Скорость

должна равняться либо быть немного больше 1 метра в секунду.

Установите на теплообменник датчик давления воздуха.

Зимой при температуре на улице меньше -10 °C пластинчатый рекуператор может обмерзать. Для контроля и регулярного размораживания на его теплом участке смонтируйте датчик перепадов давления.

При промерзании уличный воздух будет проходить сквозь байпас. Самодельный теплообменник будет оттаивать, согреваясь теплым отводимым воздухом.

Вывод

Большинство современных строительных материалов дают возможность получать практически герметичные (тепло-, звуко- и влагоизолированные) помещения. Это достоинство одновременно является и недостатком, так как жилище не «дышит».

Поэтому квартира или частный дом не могут обойтись без эффективной приточно-вытяжной вентиляции. Я очень советую вам вмонтировать в такую систему рекуператор. Так вы нормализуете воздухообмен и сохраните в доме тепло, уходящее вместе с вытяжным воздухом. Видео поможет вам еще лучше разобраться в теме.Но если вам что-то останется непонятно, задавайте вопросы в комментариях.

Рекуператор воздуха – устройство, виды, принцип работы

Ежедневное проветривание – залог здорового образа жизни. Это знают все в теории, на практике всё оказывается гораздо сложнее. Зимой проветрить дом или квартиру, не потеряв при этом тепло, технически сложно, но возможно. И поможет в реализации поставленной задачи рекуператор воздуха.

Это разновидность приточно-вытяжной вентиляции с теплообменником, которая выводит на улицу отработанный воздух, а в помещение заводит свежий, но уже подогретый до комнатной температуры. В каких случаях требуется установка, как устроен рекуператор и какие модели популярны на рынке – в нашей статье.

Принцип работы рекуператора

В дословном переводе с латинского рекуператор означает возвращение. В техническом отношении это означает возврат тепловой энергии, растрачиваемой с уходящим теплым воздухом. Фактически, за счет рекуперации происходит выравнивание температуры входящего и исходящего потока, в результате чего в комнате свежо, но по-прежнему тепло.

Принцип работы оборудования

Вентиляция с эффективной рекуперацией – это не только свежий, но и теплый воздух.

Такая возвратность обеспечена теплообменником, работающим на 2 камеры, через одну из которых идет вытяжной поток, через другую – притяжной. В камере температура выравнивается, а образующийся конденсат отводится наружу.

Принцип работы системы основан на сохранении тепла комнатного воздуха с частичной передачей ее на притяжную камеру. То есть до того момента, как уличный поток попадает в дом, он успевает достигнуть 20-23°С, в зависимости от того, какая температура в данный момент внутри.

Конструкция устройства состоит из следующих элементов:

• корпус в виде воздуховодного канала;
• теплообменник;
• система фильтрации;
• реверсивный вентилятор, прогоняющий потоки по камерам;
• вентиляционный зонт.

По сравнению с другими разновидностями климатического оборудования, воздушный рекуператор менее энергоемкий (0,8-1,2 кВт/ч), практический бесшумный и более производительный.

Использование устройства нужно не только для проветривания, но и для существенной экономии тепловой энергии. Сокращение теплопотерь приводит к уменьшению расходов на отопление и/или кондиционирование.

Вентиляция с эффективной рекуперацией – это не только свежий, но и теплый воздух

Цикл работы разбит на 4 этапа:

1. При включении вентилятор выводит воздух из квартиры наружу, одновременно нагревая теплообменник.
2. Как только достигнуто заданное значение температуры, вентилятор затягивает воздух с улицы.
3. Холодные потоки проходят через теплообменник и нагреваются, а он, в свою очередь остывает.
4. При снижении температуры теплообменника вентилятор переключается на затягивание комнатных потоков и выведение их наружу.

«Рекуператор-проветриватель» работает циклично – «вдох» (приток) и «выдох» (вытяжка). В среднем за один такой «вдох» в помещение попадает 1,5 куб.м. свежего воздуха за минуту.

Примерные температурные значения:

Температура вытяжной массы 22-23°, на улицу выводится с показателем 2-3°С. Холодные потоки на входе имеют -7°, в помещение заходят уже с +15-17°.

ВИДЕО: Что такое эффективная рекуперация «на пальцах»

Функциональность рекуператора

Казалось бы, зачем нужен такой сложный агрегат, если уже придуманы кондиционеры, конвекторы, вентиляторы и т.д. Нужен для того, чтобы обеспечивать в комнате, доме, квартире качественную вентиляцию. У этого устройства нет односторонней задачи – нагреть или охладить, его функция сложнее – охладить, не нагревая (летом) или нагреть, не охлаждая (зимой).

Ориентировочные температурные значения

Помимо этого, есть ряд других положительных моментов:

• экономия электроэнергии – современные устройства имеют показатель А++;
• проветривание – внутри всегда будет свежий воздух с высоким содержанием кислорода;
• охлаждение – даже без кондиционера, за счет работы только одного рекуператора, внутри будет температура +20°С, даже если на улице +35°С;
• отопление – при выравнивании воздушных масса если «за бортом» -20°С, то дома будет +17°;
• очистка поступающего воздуха – в конструкции встроена система фильтров, устраняющих запахи, примеси и сторонние ароматы;
• отсутствуют сквозняки и нет резкой потери тепла, что особенно важно для детских, игровых комнат, лечебных учреждений.

Разновидности оборудования

В зависимости от конструкции схемы движения воздушных масс выделяют 4 разновидности:

1. Роторные
2. Пластинчатые
3. Кровельные

Назначение всех видов одно – вентиляция и круговорот воздушных потоков, но технология отличная.

Роторные

Конструктивно устройство состоит из одного или двух роторов цилиндрической формы, в полости которых плотно установлены пластины. При движении воздуха они начинают вращаться в противоположном друг другу направлении, затягивая и выбрасывая воздушные массы.

Конструкция роторного типа

В жилых помещениях устанавливать роторные разновидности нецелесообразно – это громоздкая конструкция, работающая с большими объемами потоков. Их используют для больших производственных площадей, крупных залов, ресторанов, больниц и административных помещений. Содержание и обслуживание роторных установок – дорогое мероприятие, а для установки необходима изолированная вентиляционная камера.

Пластинчатые

Это самая популярная версия, где теплообменник состоит из нескольких пластин, собранных в касссеты, с прослойками целлюлозы. За счет того, что кассеты изолированные и многослойные, потоки воздуха не смешиваются и равномерно прогреваются/остывают.

Устройство пластинчатого теплообменника

За счет компактных размеров и бесшумности работы пластинчатые рекуператоры часто устанавливают в жилых домах, квартирах и офисах. При этом они не потребляют электроэнергию. Минус устройства – уже при температуре -5°С работа прекращается, так как внешняя часть обмерзает, а каналы забиваются замерзшим конденсатом.

Кровельные

Эта разновидность предназнчается для крупных промышленных объектов, складов и других помещений с большими площадями. Для монтажа требуются специальные кронштейны. Из минусов – относительно невысокий КПД, не превышающий 70% и регулярное техобслуживание. Может быть пластинчатым или водным.

Особенности монтажа

Проще, но дороже доверить монтаж специалистам, но можно установить рекуператор для частного дома или в квартире и своими руками. Делают это в той комнате, где чаще всего собираются домочадцы. Здесь воздух всегда самый сжатый и требуется регулярное проветривание. Если речь идет о квартире на первом этаже, то внешний кожух крепят не ниже 1 метра от расчетной высоты снежного покрова.

Если в помещении уже установлен кондиционер, но планируется монтаж рекуператора, нельзя ставить рядом внешние блоки. Затягиваться будет загрязненный воздух.

Делают сквозное отверстие в стене диаметром от 15 до 25 см, в зависимости от выбранной модели. Устанавливают внешний корпус на кронштейны, вставляют в отверстие трубу и закрепляют рекуператор изнутри. С улицы на блок надевают решетку. После установки делают тестовый запуск, после чего можно пользоваться системой.

Отключить от электропитания механизм не имеет смысла, в автоматическом режиме он потребляет меньше всего электроэнергии. Зачастую провода напрямую соединяют, чтобы освободить розетку.

Управление осуществляется с пульта ДУ, где всего 4 кнопки:

• включение/выключение;
• 2 режима работы;
• летний/зимний режим.

Расчет производительности

Этот параметр определяют по формуле:

K = 0,335 х V х (t1-t2)

• K – коэффициент полезного действия (производительность);
• V – объем воздуха в помещении;
• t1 – температура приточного (уличного) воздуха;
• t2 – температура вытяжной (комнатной) массы

Оптимальным значением КПД будет 80-82%. Это означает, что если на улице температура -16°С, а в комнате 22°С, то входящие потоки будут успевать прогреваться до +12°С.

Эффективность работы напрямую зависит от разновидности и площади теплообменника. Чем она больше, тем быстрее будет происходить нагрев и меньше ощущаться разница.

Плюсы и минусы устройств

Для корректной работы проветривателя стоит выбирать качественные модели известных производителей, в противном случае никакого ощутимого эффекта не будет.

1. Стоимость ниже сплит системы в среднем в 2,5-3 раза.
2. Элементарный монтаж при наличии оборудования.
3. Настройки можно выбирать в каждой комнате отдельно (в сплит-системах централизованно).
4. В воздуховода не накапливается пыль и грязь с улицы.
5. В зависимости от модели минимальный расход электроэнергии.

Минусов тоже немало:

1. Летом воздух не охлаждается – температура теплообменника не опускается до такой отметки, чтобы ощущался холодный поток.
2. Зимой предельная температура пользования -12-15°С, так как внешний кожух обмерзает.
3. В помещении площадью более 30 кв.м. одной системы будет недостаточно. Нужно устанавливать 2 одинаковых по мощности проветривателя, которые будут работать синхронно.

В современных домах из SIP-панелей (сендвич), известных нулевой паропроницаемостью, обязательно устанавливают рекуператоры, так как концентрация вредных веществ в определенный момент достигает пиковых значений и становится опасной для жизни.

Рейтинг лучших моделей рекуператоров воздуха

Тип оборудования, мощность, его размеры и производительность выбираются, исходя из назначения и площади проветриваемого помещения. Для квартиры или дома это будут маломощные компактные устройства, для производственных и складских – кровельные или роторные установки.

Среди лидеров российского рынка можно выделить:

Meltem M-WRG

В комплект приточно-вытяжной установки входят:

• пластинчатый алюминиевый теплообменник;
• 2 вентилятора на электронно-коммутируемыми двигателя;
• 2 фильтра G4;
• электронная плата управления;
• внешний корпус из антивандального пластика АВS.

Мощности хватает на проветривание двух смежных помещений площадью до 50 кв.м. Система предупреждает о необходимости замены фильтров, автоматически закрывает заслонки. Допускается монтаж фильтров разного направления – в комплект входят стандартные, можно установить угольные, антисептические и др. КПД составляет 85%. Потребляемая мощность от 3,5 Вт в час.

В каталоге представлены модели с функцией догрева приточных воздушных масс, с сетевым управлением, управление ПО «Умный Дом» и т.д.

Цена от 25000 руб.

Прана-200G (бытовой)

Приточно-вытяжная прямоточная система вентиляции с короткими воздуховодными каналами. Корпус выплнен из пищевого антивандального пластика. Теплообменники пластинчатые, медные. Установлены фильтры ультра-тонкой очистки, за счет чего качественно очищается воздух. Потребляемая мощность составляет 6-32 Вт/ч, КПД – 88%. Объем приточной массы 135 куб.м в час, вытяжной – 125 куб.м в час.

Встроена функция догрева входящего потока. Корпус утеплен, за счет чего можно пользоваться до -10°С без риска обмерзания кожуха.

Стоимость устройства от 24500 руб.

ВИДЕО: Принцип работы проветривателя Прана

Прана-340S (промышленная)

Многоканальная система, разработанная специально для помещений увеличенной площади особого назначения – торговые комплексы, спортивные площадки, заводы, сельскохозяйственный центр и т.д. Теплообменники пластинчатые, допускается подключение разветвленных сетей приточных и вытяжных каналов. Мощность устройства 310 Вт/ч, КПД 78%. Приток составляет 1100 куб.м, вытяжка 1020 куб.м в час.

Стоимость 58100 руб.

ВИДЕО: Установка проветривателя своими руками

Виды реле и применение. Работа и назначение. Особенности

Реле – это выключатели, применяемые для разъединения, переключения и соединения электрических цепей с целью создания определенных условий эксплуатации приборов. Эти коммутационные устройства питания предложены в продаже в широком ассортименте разновидностей, отличающиеся по конструктивным особенностям и типу поступающего сигнала.

Сфера применения

Различные виды реле используются в разнообразных направлениях:

• Управление электрических систем.
• Защиты систем от скачков напряжения.
• Обеспечения бесперебойной работы приоритетного оборудования.
• Автоматизации оборудования.

От функционирования данных устройств зависит фактическая целостность систем целиком или отдельного дорогостоящего оборудования. В связи с этим к релe предъявляются строгие требования, такие как надежность, чувствительность и быстродействие. Отдельные устройства способны реагировать на изменение параметров в выбранном порядке. К примеру, при возникновении аварийных ситуаций они отключают только поврежденные участки систем, в то время как все остальные элементы продолжат функционировать бесперебойно.

Виды реле

• Электронные.
• Герконовые.
• Электротепловые.
• Для извлечения временной выдержки.
• Реле света.
• Электромагнитные.
• Приоритета.

Электронные

Такие устройства обычно применяются для подключения больших силовых нагрузок. Они подают и отключают напряжение на электрическую цепь. Электронные релe оснащаются полупроводниковым элементами (Резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды, микросхемы и т.п.). Они реагируют на изменение параметров напряжения. Такие устройства можно встретить и в электросистеме транспортных средств. К примеру, блок электронных релe контролирует расход энергии и величину напряжения на клеммах аккумулятора. Также он выполняет функцию управления системой освещения.

Герконовые

Такие виды реле представляют собой герконовую катушку. Внешне они выполнены в виде баллона, внутри которого создан вакуум или закачен специальный инертный газ. В таких условиях располагаются соединительные элементы из пермаллоя в виде проволоки с контактами и покрываются тонким золотым или серебряным напылением. Геркон располагается в центре электрического магнита или находится под воздействием его поля. В то время, когда ток подается на обмотку, образуется магнитный поток, который намагничивает пружины и запирает контакты. Обычно реле герконового типа применяется для переключения электрических цепей.

Герконовые релe бывают замыкающими, переключающими или размыкающими. Неоспоримым преимуществом подобных устройств являются их небольшие габариты, доступная стоимость, а также отсутствие трущихся частей, что обеспечивает их большим ресурсом. Их контактная группа полностью защищена от влаги, и располагается в благоприятных условиях вакуума или специального газа, что повышает надежность.

При использовании герконовых реле потребуется избегать применения таких устройств вблизи от источника ультразвука, который отрицательно влияет на электрические параметры датчика. Такой же эффект создает и стороннее магнитное поле. Также нужно учитывать, что герконовые реле не переносят механических повреждений. Зачастую применяемая у них колба изготавливается из стекла, поэтому если его разбить, то устройство не сработает. Также нужно учитывать, что при подаче больших токов контакты герконов самопроизвольно размыкаются, поэтому такое оборудование должно эксплуатироваться только в тех системах, параметры напряжения в которых соответствуют техническим возможностям реле, прописанным в его инструкции. Такая же проблема с самовольным размыканием и замыканием контактов наблюдается и при работе с низкочастотным напряжением.

Электротепловые

В устройстве таких релe применяются биметаллические пластины (слои из разных металлов). В принципе работы оборудования лежит разный коэффициент расширения при разогреве пластин. При достижении определенного показателя нагрева осуществляется отключение или переключение параметров электрического тока.

Обычно тепловые релe применяют при подключении электрических двигателей. Если оборудование начинает работать на износ в результате увеличения нагрузки, то увеличивается расход количества энергии. Как следствие через релe проходит значительно больше электричества, что и приводит к его разогреву. Столь серьезные нагрузки обычно сопровождаются аварийными ситуациями, поэтому и применяется тепловое релe, которое прекратит подачу питания на оборудование. После того как биметаллические пластины в термореле остынут, электродвигатель снова удастся запустить. На термических релe может иметься колесико регулировки температуры, а иногда предусматривается кнопка принудительного запуска.

Тепловые виды реле также бывают разных типов. Они могут применяться для трехфазных или обычных электросетей. Есть устройства, в которых температура контролируется с помощью чувствительного щупа, прикладываемого непосредственно к оборудованию. Также бывают устройства, в которых вместо металлических пластин применяются специальные сплавы. При достижении определенных температур они расплавляются, тем самым полностью разрывая цепь. Эти устройства отличаются высокой скоростью срабатывания. Их принцип работы практически идентичен предохранителям. Для последующего запуска оборудования необходимо полностью сменить релe или расплавленный проводник, если это конструктивно предусматривается. Подобные устройства обычно устанавливаются непосредственно на оборудование как последняя стадия защиты от перегорания.

Релe временной выдержки

Такие виды релe являются очень распространенными во многих сферах промышленности и бытовой жизни. Они позволяют подавать и отключать напряжения с короткими промежутками времени между действиями. В них применяются специальные замедляющие схемы, позволяющие создавать паузу в передаче электричества по цепи на несколько секунд. Продолжительность разрыва зависит от сферы применения релe. Именно эти устройства работают в автомобилях при включении поворотных сигналов. Релe подает питание на лампочку и отключает его, многократно повторяя такое действие. Подобные устройства используются и на световых гирляндах, применяемых для украшения елки. Увидеть в работе релe временной выдержки можно и на мигающих светофорах, которые стоят на железнодорожных переездах и т.д.

Таймер света

Такие виды реле весьма схожи с устройствами для извлечения временной выдержки. Они применяются для контроля за осветительным оборудованием, а точнее его запрограммированным включением и отключением в определенные часы. Релe выпускаются для промышленных и бытовых нужд. Промышленные таймеры света используются в крупных теплицах, животноводческих предприятиях и т.д.

В бытовой жизни подобные устройства можно встретить в домашних аквариумах, где они включают и отключают свет в строго заданном режиме. Таким образом, таймер света выполняет роль посредника, который подает напряжение на протяжении определенного времени, после чего его отключает. Фактически к устройству можно подключить и нагреватель, вентилятор или прочее электрооборудование, которое должно работать в определенные часы.

Подобные устройства могут быть электронными или электромеханическими. Электронные работают бесшумно, в то время как электромеханические создают незначительный гул. Электромеханические не имеют собственного источника питания, поэтому в случае пропажи напряжения в сети, установленные настройки времени сбиваются.

Электромагнитные

Их принцип работы основан на воздействии магнитного поля, которое создается током в статической обмотке, на имеющийся в конструкции якорь. Такое оборудование реагирует на значение тока подаваемого на обмотку. Электромагнитные релe бывают двух разновидностей: переменного и постоянного тока

Релe переменного тока срабатывает при подаче на его обмотку переменного тока определенной установленной частоты. Подобные виды релe производится со средним током нагрузки до 320А и напряжением до 1,6 кВ. Устройства данного типа широко применяются на промышленном оборудовании, а также на некоторых разновидностях бытовой техники. Их можно встретить в конструкции медицинского оборудования, холодильников, телевизоров, и практически любой бытовой техники. Самые мощные устройства применяются на промышленных станках.

Релe постоянно тока предназначено для работы в сетях с постоянным напряжением. Такие устройства могут быть нейтральными или поляризованными. Якорь поляризованных релe меняет направление своего движения в зависимости от полюсов питания. Нейтральные устройства не зависят от полярности напряжения.

Коммутаторы приоритета

Такие виды реле управляют подключением потребителей тока и реагируют на чрезмерное увеличение нагрузки. В результате устройство отключает менее необходимые потребители. Таким образом, применение таких систем позволяет не обесточивать всю цепь. Подобные устройства выпускаются как для промышленных, так и бытовых нужд. Бытовые релe приоритета монтируется на DIN-рейку в электрощитке дома или квартиры. К нему подключается сразу две или более электролинии для питания розеток или оборудования. Одна из них является приоритетной. При чрезмерном потреблении энергии, объем которого является опасным для электропроводки, устройство отключит неприоритетные цепи потребления, тем самым уменьшив нагрузку. В том же случае когда релe приоритета не применяется, то срабатывает автоматический выключатель, который обеспечивает всю систему.

Что такое реле: разновидности, область использования, основные характеристики

На чтение: 5 минут Нет времени?

Этот прибор управления электропитанием — одно из наиболее распространенных устройств автоматизации процессов в электротехнике. Фактически, это автоматический выключатель аппаратуры, который соединяет или разъединяет электрические цепи при достижении пороговых значений определенных условий и/или внешнего воздействия. Современные реле имеют существенные конструкционные различия, особенности срабатывания и широкий диапазон разнообразных эксплуатационных характеристик. В рамках сегодняшнего обзора мы более детально рассмотрим что такое реле, каких видов они бывают, где используются и какими характеристиками обладают.

Читайте в статье

Для чего нужно реле: область применения

Реле получило широкое применение в промышленности. Его используют для автоматизации производственных процессов, а также для защиты электроустановок. На данный момент широко используются как электронные устройства под управлением микропроцессоров, так и аналоговые, рабочая схема которых состоит из резисторов, транзисторов, диодов и др. Область применения зависит от принципа действия реле и типа контролируемой величины:

• Электрические (электромагнитные) – используется для включения/отключения электроприборов, блокировки подачи электроэнергии, размножения контактов и т.п. Могут управляться множеством внешних факторов, таких как напряжение в электросети, мощность, величина нагрузки, количество обращений (коммутации). Такие устройства чаще всего используются при подключении больших силовых установок, где они функционируют в ручном режиме. Для процессов автоматизации и управления логистическими операциями такие приборы используются редко.
• Электротепловые – состоят из системы биметаллических пластин, которые выступают в качестве контактов. Принцип действия основан на способности металлов к линейному расширению во время нагрева. Используются металлические сплавы с различными коэффициентами расширения. Применяются в качестве температурных детекторов, защитных устройств (контакты разъединяются при перегреве), датчиков времени.
• Временные – широко применяются при управлении и производственной аппаратурой. Благодаря применению различных схем замедления в электромагнитных, электродвигательных, герконовых и других типах они имеют широкий диапазон временных интервалов, которые можно настраивать.

Краткая историческая справка создания реле

Большинство исторических документов указывают, что первые действующие экземпляры электрических устройств аналогичных современным реле, которые использовали принцип электромагнитного действия, были получены американским физиком Джозефом Генри в 1835 году. Они стали результатом работы над усовершенствованием телеграфного аппарата, который был изобретён Дж. Генри в 1831 году. Уже в 1837 г. устройство поступило в массовое производство и получило широкое применение в телеграфии. Однако следует отметить, что первые полученные устройства являлись некоммутационными, то есть не выполняли основные функции, возложенные теперь на релейные механизмы управления.

В соответствии с другими источниками первые релейные устройства были созданы в период с 1830 по 1932 гг. русским ученым изобретателем Шиллингом П.Л. Они использовались в вызывном устройстве электромагнитного телеграфного аппарата, разработанного совместно с механиком И. А. Швейкиным, который был продемонстрирован 21 октября 1832 года. Однако большое количество электрокабелей, необходимых для функционирования этого устройства, сделали его дальнейшую эксплуатацию нецелесообразной и релейные элементы в его схеме не получили широкой известности.

Интересно! Название «реле» возникло от английского слова RELAY, которое означало процедуру замены лошадей на почтовых станциях того времени.

В качестве самостоятельного устройства, известного под своим названием, реле упоминаются в патентных заявках на телеграфный аппарат Самюэля Морзе в 1837 году.

Телеграфный аппарат Шиллинга — электромагнитный, шестимультипликаторный вариант. Производился ограниченной серией

Схема устройства электромагнитного реле и принцип работы

Самое простое реле состоит из якоря, электромагнита (сердечник и обмотка), возвратной пружины и соединяющих конструкционных элементов: основания, каркаса, ярма. При поступлении тока срабатывает электромагнит и соединяет якорь с контактом, в результате этого действия электрическая цепь оказывается замкнутой. Если подача тока прекращается или его параметры снижаются ниже определенной величины, пружина возвращает якорь в первоначальное положение, размыкая цепь. В состав современных электромагнитных реле, наряду с обязательными элементами, входят резисторы, обеспечивающие более точную работу и конденсаторы для защиты от скачков напряжения.

Основные элементы электромагнитного реле

Электрические цепи, контролируемые посредством реле, называют управляемыми, а линию, по которой поступает сигнал — управляющей. В большинстве случаев релейные соединения выступают в качестве усилителя, так как замыкают мощные питающие электроцепи при помощи подачи незначительного напряжения. То, как работает реле, зависит также от его типа: постоянного или переменного тока. Для приборов переменного тока характерно срабатывание в зависимости от частоты входящего сигнала. Устройства постоянного тока переходят в рабочее положение в двух случаях:

• Поляризованные – проявляют чувствительность к полярности тока, в зависимости от того подается на управляющий контакт + или – якорь отклоняется в разные стороны;
• Нейтральные – при движении тока в обоих направлениях якорь отклоняется в одну сторону.

Более подробно о том, как работает реле, схема устройства, назначение всех элементов и область применения можно узнать из видео:

Основные технические характеристики реле

Независимо от принципа действия существуют общепринятые параметры, на которые необходимо ориентироваться при выборе устройства:

• Время срабатывания – величина, определяющая временной промежуток с момента поступления на вход управляющего сигнала и до момента воздействия на электрическую цепь;
• Коммутируемая мощность – мощность электрической цепи или установки, которой способно управлять реле;
• Мощность срабатывания – минимальная величина необходимая для срабатывания устройства;
• Уставка – величина тока срабатывания, как правило, это изменяемый показатель;
• Величина тока/напряжения втягивание/отпадания – данные параметры характеризуются минимальным и максимальным значением характеристик электричества, при которых осуществляется втягивание якоря или его отпадание от контактов, то есть прерывание электроцепи.

Промежуточное реле РП-25 УХЛ4220 В и его основные характеристики

Основные виды реле и их назначение

В процессе усовершенствование были разработаны множество разновидностей реле. Их номенклатура имеет довольно сложную классификацию:

• Область применения:

1. Управление электрическими цепями.
2. Защита электроустановок.
3. Автоматизация процессов.

• Принцип срабатывания:

1. Электромагнитный.
2. Тепловой.
3. Полупроводниковый.
4. Индукционный.

• Характеристики управляющих параметров поступающего тока:

1. Сила тока.
2. Напряжение.
3. Частота.
4. Мощность.
5. Полярность.

• Принцип воздействия на электрическую цепь:

1. Контактный – замыкание/размыкание.
2. Бесконтактный – изменение параметров тока.

Реле постоянного тока

Реле постоянного тока могут быть электромагнитными, у которых якорь притягивается к сердечнику вследствие возникновения магнитного поля в обмотке катушки, и индукционными, функционирующими под воздействием магнитного поля переменного типа, которые индуцируется непосредственно в подвижном элементе. Реле постоянного тока могут быть: нейтральными, поляризованными или комбинированными.

Преимуществом таких устройств можно считать устойчивость к помехам различного типа, перепадам напряжения и пульсации. Из недостатков следует отметить потребность в специальном блоке питания, и как следствие довольно высокая стоимость и сложность при подключении.

Реле постоянного тока используются для управления автоматикой в различных отраслях производства, транспорта (в частности железнодорожного) и т.п.

Нейтральное электромагнитное реле постоянного тока

Реле переменного тока

Реле переменного тока не нуждаются в специальном блоке питания и могут подключаться непосредственно в контролируемую электросеть переменного напряжения. Однако, они тоже не лишены определенных недостатков, к наиболее значимым относятся:

• возникновение вибрации при функционировании и необходимость ее предотвращения;
• чувствительность намного хуже, чем устройство постоянного тока.

В связи с этим данная аппаратура управления используется, чаще всего, для контроля бытовых приборов и небольших промышленных установок и станков.

Реле на 220В переменного тока, малогабаритное, модель Ap-50A, используется в качестве управляющего модуля терморегулятора для теплого электрического пола

Электромагнитные

Наиболее распространенная разновидность релейных устройств. Получила широкую популярность из-за значительных преимуществ перед полупроводниковыми аналогами:

1. Коммутация электросетей совокупной мощности до 4 кВт при незначительных размерах самого устройства (в среднем до 10 см³).
2. Устойчивость к внешним помехам и перенапряжению, возникающему внутри коммутируемых сетей из-за работы высоковольтного оборудования.
3. Высокая надежность и безопасность. Между электромагнитной катушкой и группой коммутируемых контактов существует изоляция выдерживающая, в соответствии с последними требованиями, до 5 кВ.
4. Низкий уровень тепловыделения.

Пример! При коммутации 10 А тока в электромагнитной катушки рассеивается не более 0,5 Вт. Для сравнения, в симисторных устройствах сопоставимой коммутационной мощности на нагрев уходит до 15 Вт, что требует решать проблему охлаждения коммутационных шкафов.

Принцип работы и подключение 4 контактного реле на видео:

Однако электромагнитные релейные устройства имеют ряд определенных недостатков:

• низкая скорость работы;
• ограниченный электромеханический ресурс функционирования;
• возникновение электромагнитных помех при срабатывании контактов;
• серьёзные недостатки при коммутации высоковольтных токов с индуктивными нагрузками.

Релейная вычислительная машина РВМ-1 конструкции Н. И. Бессонова созданная в 1956 году

Электронные релейные устройства

В последнее время на замену аналоговым реле приходят электронные релейные устройства. Они имеют значительные преимущества в точности определения исходного напряжения, видов подаваемых нагрузок, мощности и в других рабочих параметрах. Получили широкое применение для подключения установок с большими силовыми нагрузками. Однако их высокая стоимость и низкая надежность не дают им полностью вытеснить аналоговые устройства.

Электронное релейное устройство управление насосным оборудованием

Реле времени

Принцип функционирования основан на механическом замедлении. Реализуется с применением маятников, электродвигателей или электромагнитного эффекта. При этом выдержка замедления для всех трех типов составляет: 1÷15 сек, до 24 часов, до 5 сек соответственно. Используется как для автоматизации процессов производства, так и в бытовых целях для задержки отключения освещения и т.п.

Двухканальное реле времени РЭВ-201

Тепловые/температурные релейные устройства

Принцип действия тепловых релейных приборов основан на воздействии температуры на биметаллическую пару контактных пластин, которые имеют различный коэффициент температурного расширения. Температурное воздействие может осуществляться как от тока нагрузки, так и от специально нагревателя. Тепловые релейные приборы используются, в основном, для защиты электрооборудования от перегрева.

Цифровое температурное реле TР-100

Обозначение реле на схеме

Обозначение релейных устройств различного типа на электрических схемах осуществляется в соответствии с нормативами ГОСТ 21.614-88 и частично ГОСТ 2.755-87.

Наиболее распространённые обозначения релейных устройств на принципиальных электрических схемах

Основные производители реле

Aleph International — более 30 лет на рынке электроники, электротехнических товаров и средств автоматизации. Продукция считается одной из наиболее надежных.

Axicom — подразделение швейцарской фирмы Alcatel Switzerland Ltd. с 1999 года входит в концерн Tyco Electronics. Производит чрезвычайно качественные изделия. Все предлагаемые на российском рынке релейные устройства полностью отвечают требованиям отечественных нормативов по электрической надежности и прочности диэлектриков;

Finder — Европейский производитель специализирующееся на выпуске реле и таймеров. Занимает 3 место в Европе по выпуску электромеханических релейных автоматов промышленного и бытового назначения. Вся продукция сертифицирована по стандартам ISO 9001 и ISO 14001.

NAiS под этой торговой маркой выпускается продукция компании Matsushita Electric Works (Япония). Изделия сертифицированы по стандартам ISO 9001:2000. Номенклатура продукции включает электромеханические и PhotoMOS реле, различные контроллеры и микровыключатели как для промышленного, так и для бытового использования.

Электромагнитное и электронное реле – где купить, цены

Цены на электромагнитные релейные устройства для бытового назначения варьируются в диапазоне 150÷450 руб. для коммутации тока с параметрами в пределах 8÷12 А напряжение 12÷48 В. Стоимость электронных устройств заметно выше и может изменяться в пределах от 1,5 до 5÷6 тыс. руб. в зависимости от их функциональности.

Приобретать рекомендуется либо в специализированных магазинах электроники, либо в интернет-магазинах, где предусмотрен возврат. Покупать устройства на рынках настоятельно не рекомендуется, так как даже для новых приборов там нарушаются условия хранения.

Мы будем рады получить ваши отзывы или вопросы о возможности использования релейной автоматики и опыту применения тех или иных средств.