Металлический оребренный пластинчатый рекуператор

Обновлено: 17.05.2024

Задача создания эффективных и недорогих теплообменных аппаратов, в частности рекуператоров, актуальна в настоящее время во всем мире. Существующие конструкции рекуператоров имеют весьма серьезные недостатки, которые часто определяют отсутствие этих устройств в технологических процессах. К таким недостаткам относятся:

неудовлетворительные массогабаритные показатели;
высокая стоимость и большой срок окупаемости;
сложность или невозможность ремонта;
низкая термопластичность (т.е. склонность к появлению термических напряжений, короблению и разрушению);
высокое аэродинамическое сопротивление;
склонность к зашлаковыванию (зарастанию рабочих зазоров продуктами горения).

Для решения данных проблем реализован проект по созданию нового поколения пластинчатых рекуператоров. Базовым элементом таких рекуператоров стал металлургический полуфабрикат — листовая оребренная панель (рис. 1). Панель представляет собой тонкостенный плоский лист, на поверхность которого продольно приварены вертикальные ребра. Геометрические размеры элементов конструкции указаны в табл. 1. Соотношение толщин свариваемых элементов может принимать любое значение в данных пределах. Внешняя кромка ребра также может быть гофрирована с целью интенсификации конвективного теплообмена.

Листовая оребренная панель.

Таблица 1. Геометрические характеристики листовой оребренной панели.

Таким образом, оребренная панель представляет собой активную компактную теплообменную поверхность, изменение параметров которой возможно в широких пределах для получения оптимальных характеристик рекуператора. Панель площадью 1 м2 с учетом поверхности приваренных ребер может иметь поверхность теплоотдачи равную 2-10 м2, что позволяет в равных объемах получать развитую поверхность, в разы превышающую поверхность теплоотдачи трубчатых рекуператоров.

Известными промышленными методами получить оребренные панели такой конструкции практически невозможно. Этим и объясняется отсутствие рекуператоров с равноценными характеристиками, особенно в области высокотемпературного теплообмена.

В начале исследований среди существующих методов был выбран способ высокочастотной сварки, при котором кромки свариваемых деталей нагревают токами высокой частоты. Этот способ, широко известный в производстве металлических труб, имея существенные достоинства (прежде всего по производительности), не позволял на тот момент сваривать изделия, имеющие соединения типа «поверхность — ребро», к которым относится процесс сварки данных панелей. Сложность реализации процесса была обусловлена тем, что для получения сварного соединения типа «плоскость — ребро» элементов указанной в табл. 1 толщины (очень малой для сварки тавровых швов большой протяженности), требуется решение целого комплекса задач, в том числе:

решение вопросов, связанных с электромагнитными и температурными полями свариваемых в поле высокой частоты элементов;
решение деформационных задач при сварке;
решение вопросов устойчивости тонкостенных ребер при их сдавливании для образования сварного соединения и многие другие.

Проведенные исследования позволили разработать технологию высокочастотной приварки ребер со скоростью до 80 м/мин. При этом обеспечивается стабильность качества сварного соединения на всей длине шва, процесс не требует защитной атмосферы, присадок, предварительной зачистки свариваемых поверхностей. Благодаря особенностям такого способа сварки шов мало отличается от основного металла, равнопрочен, пластичен, допускает изгибы и местную деформацию, не склонен к коррозии (в т.ч. межкристаплитной).

Разработанный процесс позволяет изготавливать панели из коррозионно-стойких (в т.ч. из жаропрочных) сталей и сплавов с рабочей температурой до 1100-1250 :С. Возможно также изготовление биметагпических сварных соединений (например: лист из одной, а ребра из другой стали или сплава) и производство рекуператоров, выполненных со стороны высокой температуры из жаропрочного металла, а с низкотемпературной стороны из обычной нержавеющей или малоуглеродистой стали. Эти возможности могут быть весьма полезными, учитывая высокие цены на нержавеющие и особенно на жаропрочные стали.

Высокая производительность процесса, которая обеспечивается высокочастотной сваркой, чрезвычайно важна при изготовлении новых рекуператоров, т.к. на 1 т веса такого изделия приходится до 2-3 км сварных высокочастотных швов, в то время как вес таких конструкций может доходить до 80 т и более. Ни один другой вид сварки обеспечить такую производительность не в состоянии.

Конструктивные особенности новых рекуператоров. Новые рекуператоры получили название оребренные пластинчатые рекуператоры (ОПТ). Их конструкция достаточно проста. Она представляет собой «слоеный пирог», выполненный в виде чередующихся полостей нагревающей и нагреваемой сред. Для обеспечения требуемой мощности рекуператора набирается необходимое количество модулей и выбирается их компоновка. На входе и выходе газовых трактов устанавливаются диффузоры и конфузоры. При необходимости между модулями на входе или выходе греющего тракта устанавливаются также компенсаторы температурного расширения. Следует заметить, что благодаря конструкции таких модулей имеет место внутренняя компенсация термического расширения, поэтому рекуператоры типа ОПТ часто допускают использование без компенсатора.

Модульное исполнение в сочетании с относительно малым весом дает возможность упростить процессы монтажа, обслуживания и ремонта рекуператора. Открытый доступ к каналам газовых трактов позволяет осуществлять осмотр и прочистку каналов, а относительно малые аэродинамические сопротивления допускают высокие скорости газовых потоков, в том числе позволяют достичь скорости самоочищения (более 11 м/с), т.е. конструкция рекуператора ОПТ позволяет избегать отложений (зашлаковывания) в каналах, ухудшающих параметры рекуператора.

С точки зрения направления движения сред конструкция рекуператора ОПТ может выполняться как с прямоточным, так и с противоточ- ным и с перекрестным движениями. Возможно также использование комбинации этих вариантов. В каждом случае достигаются определенные технологические и конструктивные результаты.

Рекуператоры, имеющие перекрестное движение сред и особенно перекрестно-противо- точное, являются наиболее технологичной и удобной в эксплуатации конструкцией.

Конструкции могут иметь один или несколько ходов по нагреваемой среде. Изменение числа ходов сильно влияет на параметры теплообменника и на его аэродинамическое сопротивление (резко увеличивая сопротивление при увеличении числа ходов). В то же время увеличение допустимого аэродинамического сопротивления в два раза позволяет на 30-35:: снизить массогабаритные показатели рекуператора.

Исследования показали, что новые рекуператоры благодаря малой толщине элементов обладают дополнительными достоинствами: низкой инерционностью; высокой термопластичностью.

Эти обстоятельства чрезвычайно важны для подобных аппаратов, т.к. в случаях, когда рекуператоры состоят из элементов различной талоны (в том числе весьма толстостенных, как например, в трубчатых рекуператорах), они подвержены термической усталости. Т.е. в моментъ переходных процессов (включение и выключение, резкое изменение температурных режимов и т.д.) в элементах появляются огромные термические напряжения, разрушающие констру

Сравнение технических характеристик традиционных и новых рекуператоров показывае- что при прочих равных условиях и равной производительности их массогабаритные показатег,- могут в несколько раз превосходить показате.’.- традиционных устройств. Например, ниже приведены сравнительные характеристики реального кожухотрубного рекуператора и рекуператора ОПТ.

Область применения

Процессы, в которых используются рекуператоры тепла (типа «газ-газ»), можно условно разделить следующим образом:

с низкой температурой теплоносителя — 20- 200 °С (например, при больших объемах газов — вентиляция помещений);
со средней температурой теплоносителя — 200-600 °С (например, в случае использования избыточного тепла котельных, в т.ч. для нагрева воздуха, подаваемого на горение);
с высокой температурой теплоносителя — 600- 1000 °С (например, металлургия, газо- и нефтепереработка, химическое производство и т.п.).

Теплообменники типа ОПТ могут решать все перечисленные задачи, однако наиболее эффективно их использование для высокотемпературных процессов.

В таблице приведены результаты расчетов экономического эффекта от использования рекуператоров ОПТ в химической промышленности (расчеты сделаны для реальных теплообменников).

Разработанные рекуператоры могут не только успешно заменить существующие устройства, но благодаря своим особенностям могут быть установлены там, где сегодня традиционные рекуператоры установить нельзя или нецелесообразно из-за их технико-экономических характеристик В настоящее время они уже применяются в различных отраслях промышленности, что позволило обеспечить значительную экономию э-ергоресурсов и снизить капитальные затраты при внедрении систем рекуперации.

8 920 194 8423

Доставка и у становка по России и СНГ
--> Экспресс-расчет рекуператора — узнайте вашу экономию!

Мы помогаем вам делать деньги из воздуха

Виды рекуператоров, пластинчатые рекуператоры

Существуют рекуператоры самых различных типов. Каждый тип установки спроектирован под самые разные задачи. Рассмотрим существующие виды рекуператоров.

По направлению движения сред рекуператоры делятся на:

· противоточные рекуператоры;

Различие заключается в схеме направления воздушных потоков. В перекрёстноточных рекуператорах потоки направлены перпендикулярно друг другу, соответственно в противоточном приборе приток и вытяжка направлены противоположно относительно друг друга, а в прямоточном — потоки параллельны и однонаправленны.

По температуре теплоносителя:

Высокотемпературными считаются рекуператоры с температурой теплоносителя от 600 ºС и выше.

Среднетемпературные рекуператоры — рекуператоры с температурой теплоносителя в диапазоне от 300 ºС до 600 ºС.

Соответственно, температура теплоносителя низкотемпературных рекуператоров менее 300 ºС.

По строению различают:

· рекуператоры пластинчатые;

· рекуператоры пластинчатые оребрённые.

Простейший пример теплообменников — это кожухотрубные рекуператоры. Принцип их действия представлен на рисунке.

рис. Кожухотрубный рекуператор

К недостаткам кожухотрубных рекуператоров можно отнести их вес, габариты и трудоёмкость обслуживания.

Спиральные теплообменники представляют собой два спиральных канала, которые навиты из рулонного материала вокруг центральной разделительной перегородки — керна. Среды движутся по каналам. Как правило такие теплообменники служат для нагревания и охлаждения высоковязких жидкостей.

Рис. Спиральный рекуператор

Роторные рекуператоры чаще всего используются в системах приточно-вытяжной вентиляции. Принцип их действия заключается в том, что потоки приточного и вытяжного воздуха проходят через специальный вращающийся роторный теплообменник.

Рис. Роторный рекуператор

Теплообменник пластинчатый — это рекуператор, в котором передача теплоты от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через стальные, медные, графитовые, титановые пластины, которые стянуты в пакет. Горячие и холодные слои перемежаются друг с другом.

Рис. Теплообменник пластинчатый

Оребрённый пластинчатый рекуператор состоит из тонкостенных оребрённых панелей,

изготовленных методом высокочастотной сварки, соединённых поочерёдно с поворотом на 90 градусов. За счёт конструкции, а также многообразия используемых материалов достигаются высокие температуры греющих сред, небольшие сопротивления, высокие показатели отношения теплопередающей площади к массе теплообменника, длительный срок службы, низкая стоимость. Такой тип рекуператоров часто используются для утилизации тепла отходящих газов.

Рис. Оребрённый пластинчатый рекуператор

Оребрённые пластинчатые рекуператоры тепла обладают следующими преимуществами по сравнению с аналогичными роторными и традиционными пластинчатыми рекуператорами:

· Большие предельные рабочие температуры (до 1250 С);

· Меньшие габариты и масса;

· Меньшие сроки окупаемости;

· Низкие сопротивления по газо-воздушным трактам;

· Меньшая склонность к зашлаковыванию и простота очистки каналов от шлака;

· Большой сроком службы;

· Большой периодом между ремонтом и профилактическим обслуживанием;

· Меньшая массогабаритная характеристика удешевляет монтаж и транспортировку рекуператоров;

· Высокая термопластичность (т.е. снижение термических напряжений, коробления и разрушения за счет низких градиентов температурных полей).

По области применения рекуператоры разделяются на:

Область применения теплообменников довольно широка. Это могут быть как теплообменники промышленные, так и рекуператоры воздуха бытовые.

Теплообменники промышленные — это, как правило, аппараты, используемые на производствах с тепловыми технологическими процессами. Чаще всего под промышленным рекуператором подразумевают именно теплообменник пластинчатый.

К бытовым установкам относятся агрегаты с небольшими габаритами и производительностью. В качестве примера можно привести приточно-вытяжные рекуператоры, основной задачей которых является вентиляция с рекуперацией тепла. Приточно-вытяжные рекуператоры могут быть выполнены по-разному: это может быть как теплообменник пластинчатый, так и роторный теплообменник. Причём и пластинчатый рекуператор, и роторный вентиляционный рекуператор имеют свои преимущества и недостатки. И говорить об однозначном превосходстве одних над другими нельзя.

По типу рабочей среды различают:

Под воздушным рекуператором, как правило, подразумевают вентиляционный рекуператор, то есть теплообменник, задачей которого является вентиляция с рекуперацией тепла.

В газовых рекуператорах в качестве теплоносителя, как правило, используется дым. То есть выполняется задача утилизации тепла исходящих газов на производстве.

В качестве примера жидкостных рекуператоров можно привести спиральные теплообменники или батарейные рекуператоры, обычно использующиеся в плавательных бассейнах.

Качество расчетов подтверждено Экспертным заключением Химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева, г. Москва.

Бушевецкий завод.
171076 г. Бологое, Тверской обл., Ул. Народная, д. 9

8 920 194 8423

Этот отзыв я пишу от всего сердца. Очень вам благодарен! Честно говоря не знаю как жизнь сложилась дальше, если бы я не обратился в вам. Этот отзыв я.

Виды рекуператоров, пластинчатые рекуператоры

66 лет на рынке, все котлованокопатели (более 500 штук), которые были выпущены в СССР и РФ, единственное предприятие, выполняющее работы по изготовлению новых машин АВФ, их капитальному ремонту и модернизации.

180 тонн рекуператоров на настоящий момент, экономия от внедрения всех изготовленных рекуператоров в месяц составляет около 54 Мвт, в денежном выражении более 32 млн рублей

Клиенты

Производство эффективных пластинчатых рекуператоров типа ПРО (Пластинчатые Рекуператоры Оребренные) для газовых сред. Рекуператор нового поколения.

На современном этапе развития в экономически развитых странах значительно выросло энергопотребление, как в промышленном производстве, так и в быту. Энергозатраты, связанные тепловыми технологическими процессами и отопление производственных помещений в сфере производства, стали составлять в значительную долю в себестоимости продукции. Особенно велики энергетические потери в металлургии, связанной с высокотемпературным производством. Здесь температура газов достигает 1000°С и более. А быстрый рост стоимости энергоресурсов приводит к снижению конкурентоспособности производимых товаров на рынке сбыта.

Одним из наиболее эффективных энергосберегающих мероприятий является рекуперация тепла из нагретых газов, воздуха или иных сред, используемых на предприятиях в производстве. Осуществляется этот процесс при помощи таких устройств, как газовые теплообменники, в частности рекуператоры тепла.

Рекуператоры — это газовые теплообменники поверхностного типа для использования теплоты отходящих газов, в которых теплообмен между теплоносителем и нагреваемой средой осуществляется непрерывно через разделяющую их стенку.

Существуют рекуператоры тепла различных видов. Прежде всего, они различаются по схеме движения носителей тепловой энергии:

Газовые теплообменники так же разделяют по типу их конструкции:

>Оребрённые пластинчатые рекуператоры состоят из тонкостенных оребрённых панелей, изготовленных методом высокочастотной сварки, соединённых поочерёдно с поворотом на 90 градусов. За счёт конструкции, а также многообразия используемых материалов достигаются высокие температуры греющих сред, небольшие сопротивления, высокие показатели отношения теплопередающей площади к массе теплообменника, длительный срок службы, низкая стоимость. Такой тип рекуператоров часто используются для утилизации тепла отходящих газов.

Рекуператоры воздуха устанавливаются на пути отходящих газов, например, из печи в дымовую трубу, а воздух подается поперёк через смежные полости рекуператора и нагревается, проходя вдоль нагретых, отходящим газом, стенок.

Пластинчатые оребрённые рекуператоры позволяют:

· Возвращать около 40% потребляемой энергии тепловой энергии обратно в технологический цикл;

· За счёт использования подогретого воздуха, нагреваемого рекуперацией отходящего дыма, вместо воздуха окружающей температуры, снижать его химический и механический недожог. В результате, при том же расходе топлива количество теплоты, получаемой в процессе горения, увеличивается на

· Охлаждать дымовые газы для обеспечения санитарных норм и экологических требований;

· Подогревать уличный воздух для отопления помещений теплом отходящих газов;

· Охлаждать газы для их использования в технологических процессах, требующих более низких температур.

· Большие предельные рабочие температуры (до 1250 С);

· Меньшие габариты и масса;

· Меньшие сроки окупаемости;

· Низкие сопротивления по газо-воздушным трактам;

· Меньшая склонность к зашлаковыванию и простота очистки каналов от шлака;

· Большой сроком службы;

· Большой периодом между ремонтом и профилактическим обслуживанием;

· Меньшая массогабаритная характеристика удешевляет монтаж и транспортировку рекуператоров;

Купить качественный рекуператор

Рекуператоры, купить которые вы можете, заполнив опросный лист и сделав соответственно заказ на нашем сайте, смогут восполнить тепловые потери, образовавшиеся на Вашем предприятии. На технологических линиях, в случае если требуется охлаждённый до определённой температуры газ, теплообменное оборудование также будет полезно.

Рекуперация тепла обеспечивает хорошую экономию топлива. При использовании рекуператоров процесс горения даёт приблизительно на больше тепловой энергии, нежели без использования установки.

Теплообменное оборудование, выпускаемое нашим заводом, является надежным, ремонтопригодным и долговечным. При этом ценообразование на продукцию завода отличается гибкостью и индивидуальным подходом к каждому заказчику, а срок окупаемости (от до 12 месяцев) делает наши предложения экономически выгодными. Это объясняется тем, что мы не работаем с посредниками. Рекуператоры купить вы можете непосредственно у Бушевецкого завода-изготовителя, что является гарантом надёжности продукции — мы работаем на рынке уже 66 лет. Вы приобретаете новое изделие с действующим гарантийным сроком.

Производство таких изделий, как рекуператоры дымовых газов, является одним из основных, но не единственным направлением завода. Лучшие специалисты — инженеры, проектировщики, расчетчики трудились над разработкой такого оборудования. К этой разработке были привлечены ведущие профильные учебные и академические вузы страны. Квалифицированные специалисты, работающие на производственной линии Бушевецкого завода, имеют большой опыт в разработке и производстве рекуператоров. Некоторые сотрудники имеют учёные степени в своих областях. Рекуператоры воздуха — это то, что способно в корне изменить философию вашего производства. Мы поможем Вам делать деньги из воздуха.

Бушевецкий завод.
171076 г. Бологое, Тверской обл., Ул. Народная, д. 9

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.

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

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:

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.
Сорбционными. Это гигроскопический тип, но с улучшенными характеристиками благодаря инновационному сорбенту — силикагелю. Его главное свойство – повышенная способность впитывать влагу.
Конденсационными. Это самые обычные конструкции. Алюминиевый ротор лишен дополнительного покрытия, поэтому он переносит только тепловую энергию, а полностью перемещать влагу не в состоянии.
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.
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:

Пластинчатый рекуператор: конструкция, принцип действия, сборка прибора

Обустройство эффективной вентиляционной системы — единственное условие, благодаря ему можно обеспечить в помещении комфортный микроклимат, необходимый как в холодное время года, так и летом. Элементарная приточно-вытяжная вентиляция не лучшее решение. Зимой часть тепла будет беспрепятственно покидать квартиру, а в жару вместо желанного прохладного воздуха в жилье будет поступать теплый. Чтобы минимизировать затраты на электроэнергию, которая нужна для кондиционирования и отопления, может быть использован роторный либо пластинчатый рекуператор. Эти приборы дают возможность избежать значительных потерь тепла.

Что такое рекуператоры?

«Recuperatio» — слово, означающее «получение обратно» чего-либо. В нашем случае это воздух. Задача рекуператоров — возвращение в помещение части тепла благодаря передаче его от исходящего нагретого потока холодному входящему. Это оборудование входит в состав приточно-вытяжной системы, оно помогает минимизировать потери на «обогрев улицы».

Существует два больших класса рекуператоров — роторные и пластинчатые. Они имеют свои достоинства, но и некоторые недостатки им все же свойственны. Целесообразность применения того или иного агрегата в большей степени определяют характеристики помещения, однако более популярны именно пластинчатые модели. На них лучше остановиться поподробнее.

Пластинчатое устройство — кассета (блок, теплообменник), в которой находится множество тонких перегородок — гладких или гофрированных листов, их изготавливают из различных материалов. Теплый воздух, двигаясь по пластинчатому обменнику, отдает ему тепло. За его счет нагреваются холодные массы, поступающие с улицы. Результат — частичный нагрев воздуха, а значит, экономия энергии обогревателей.

Делают кассеты приборов из алюминиевой фольги, оцинкованной стали, пластика либо бумаги, прошедшей специальную обработку. Зазоры между пластинами составляют 2-4 мм. Рекуператоры различаются не только материалами перегородок теплообменника. Модели имеют разное направление потоков воздуха:

в более распространенном типе оборудования — перекрестноточном — исходящие и приточные потоки идут перпендикулярно относительно друг друга, КПД достигает 65%;
в противоточных рекуператорах — в направлениях противоположных, так как несоприкасающиеся потоки должны обеспечивать идеальный теплообмен.

Благодаря такому принципу работы, пластинчатые агрегаты дают возможность гарантировать постоянный подогрев холодного воздуха, проникающего в помещение. Потери тепла, стремящегося «обогреть улицу», наоборот, сводятся к минимуму.

Еще одно отличие рекуператоров от обычных (естественных) вентиляционных систем — способность устранять неприятные запахи. Некоторые модели — мембранные — имеют и другое дополнительное преимущество: они успешно борются с повышенной влажностью в помещении.

Виды современных рекуператоров

Сейчас ассортимент этих приборов настолько широк, что неискушенный покупатель может столкнуться с большими сложностями при выборе подходящей техники. Множество моделей и производителей оборудования, разные рабочие площади, объемы теплообмена способны легко завести в тупик.

Все современное оборудование конструктивно делится на несколько типов:

пластинчатые и пластинчатые мембранные («дышащие») рекуператоры;
роторные теплообменники;
водяные;
камерные;
крышные;
трубчатые;
гликолевые рекуператоры, имеющие промежуточный теплоноситель, — раствор этиленгликоля.

Самыми востребованными остаются пластинчатые и роторные устройства, у которых один принцип работы, но разные основные элементы. В первом случае используют пластинчатую камеру, во втором — вращающийся барабан.

Элементы пластинчатого рекуператора

Основные части рекуперационной системы — вентилятор и основной блок (кассета) с пластинами. Другие элементы:

Система отвода конденсата — конденсационная ванна. Устройство необходимо для удаления влаги с пластин, так как она неизбежно приведет к попаданию жидкости в воздушный канал, в котором может образоваться наледь. При большом скоплении жидкости работу приточно-вытяжной системы блокирует водяной затвор конденсатосборника.
Перепускной клапан. Его задача — регулирование интенсивности обоих воздушных потоков. В отличие от роторного рекуператора, в этом агрегате и клапане абсолютно отсутствуют подвижные элементы.

Теперь необходимо остановиться на материалах, идущих на производство теплообменников пластинчатого рекуператора. Идеалов нет: все они имеют сильные и слабые стороны.

Алюминий или оцинкованная сталь. Модели с этими теплообменниками неизменно пользуются успехом из-за их адекватной цены. Если говорить о недостатках, то главный — невысокий КПД, потому что зимой такие приборы приходится постоянно оттаивать.
Пластик. Ему совершенно неведомы проблемы неидеального «союза» воды и металла, поэтому с коэффициентом полезного действия у таких рекуператоров все в порядке. Но непогрешимость их — причина гораздо большей стоимости.
Специальная бумага. Эффективность этого оборудования достаточно высока, однако и здесь присутствуют ложки дегтя. Это невозможность их использования в помещениях, где уровень влажности очень высок: в бассейнах, ванных комнатах и т. д. Двойные бумажные кассеты хоть и более действенны, но влаги они боятся точно так же. Впитывание запахов — еще один недостаток материала.

Используют в производстве агрегатов также латунь и чугун. Однако чаще всего пластины делают из нержавеющей стали определенной марки — AISI 316, в состав ее добавляют молибден и никель. Эти компоненты значительно повышают коррозионное сопротивление в агрессивных средах. Чтобы гарантировать большую эффективность приборов, внутрь устанавливают дополнительный теплообменник. Такое усовершенствование позволяет повысить КПД до 85%.

Пластинчатый рекуператор: плюсы, минусы

Если сравнивать этот агрегат с обычными приточно-вытяжными системами, то его можно назвать почти совершенством. Его преимущества перед «простоватыми» коллегами ощутимы. Это:

высокая энергоэффективность благодаря минимальным теплопотерям;
качественный обогрев входящего воздуха в холодное время года;
минимальные затраты на электроэнергию при КПД от 40 до 70%;
отсутствие подвижных деталей, которые затрудняют уход;
компактность системы, сильно облегчающая монтаж;
возможность подключения автоматики;
относительно невысокая цена;
долговечность конструкции.

Еще один плюс — возможность изменения характеристик за счет прибавления или удаления одной либо нескольких пластин.

К недостаткам пластинчатых рекуператоров относят:

перманентное образование конденсата;
обмерзание металлических кассет зимой, оно требует постоянной очистки от наледи;
небольшая эффективность (иногда невозможность установки) в помещениях, где очень высока влажность.

Кассеты из целлюлозы имеют еще один недостаток — невозможность их починить. В этом случае единственный выход — их замена.

Целесообразность покупки рекуператора

Этот прибор — лишь часть принудительно-вытяжной системы вентиляции. Добиться максимальной эффективности его работы при использовании одного рекуператора и только естественной вентиляции невозможно. Чтобы теплообмен был идеальным, нужно постоянное движение обоих потоков — входящего и исходящего.

Прежде чем сделать окончательный выбор в пользу покупки или самостоятельного изготовления, лучше провести некоторые предварительные расчеты. В список входит подсчет:

расхода энергоносителей до установки новой вентиляционной системы;
стоимости покупки и монтажа всех необходимых элементов;
приблизительного срока ее эксплуатации;
ежегодных расходов на обслуживание.

Нередко после вычислений оказывается, что затраты не перекрывают расход на использование заводских вентиляционных систем. Если говорить о самодельных рекуператорах, то в этом случае их малая себестоимость дает шанс остаться в плюсе — несколько снизить расход теплоносителя. В иных случая кондиционер — то оборудование, которое вполне справится со своей задачей — с поддержанием благоприятного микроклимата внутри помещений.

Роторный или пластинчатый агрегат?

Оба тепловых рекуператора — как пластинчатый, так и роторный — пользуются у покупателей спросом. Именно они — самые популярные и распространенные. Причина такой любви — удачное сочетание относительно небольшой цены и достаточной эффективности. Чтобы выбрать из двух претендентов, надо познакомиться и с другим возможным кандидатом на «должность экономиста».

Роторная конструкция — медленно вращающийся вал-теплонакопитель. Его устанавливают перпендикулярно потокам воздуха — исходящего и поступающего. При включенном обогреве удаляемый поток отдает тепло в тот сектор барабана, через который он проходит. Вращаясь, отдел с теплом попадает к приточным холодным массам, где отдает тепло и охлаждается.

При правильном выборе модели можно гарантировать КПД, достигающий 80%. С помощью установки возможен перенос не только тепла, но и влаги. В роли уплотнителя между корпусом и рамой выступает войлок либо пластмасса. Скорость вращения ротора можно изменить с помощью частотного преобразователя, поэтому легко варьировать продуктивность теплообмена.

Пластинчатые рекуператоры — элементарные и недорогие приборы — менее эффективны, КПД их ниже, мощность, естественно, тоже. Поэтому для больших помещений их покупать нецелесообразно. Если в них повышенная влажность, то этот вариант не из лучших решений. Ротор в этом случае оптимален. Минусы его — громоздкость и наличие подвижных частей.

Пластинчатые агрегаты используют в частных домах и квартирах, в небольших офисах, общественных, административных зданиях, на складах и малых промышленных площадях. Там где метраж велик, а воздух далек от идеала (влажен или, наоборот, очень сухой), уже требуется «тяжелая артиллерия» — роторные приборы. Они более сложны, поэтому и дороги.

Что лучше: кондиционер или рекуператор?

Хороши оба вида оборудования, однако задачи у этих бытовых приборов совершенно разные. Цель пластинчатого (и любого другого) рекуператора не задавать определенный температурный режим, а обеспечить эффективный теплообмен между приточными и исходящими потоками воздуха.

Рекуперационное устройство в приточно-вытяжной системе дает возможность экономить тепло, подогревая его до входа в помещение. Аналогичным образом оно действует летом, не пропуская в помещение удушливый воздух, а смешивая его с выходящим, отработанным и более комфортным, прохладным.

Использование рекуператора в «роли» кондиционера возможно частично только зимой, однако в помещении обязан быть альтернативный источник тепла. В противном случае система не будет достаточно эффективной. Дополнительное отопление с установленным рекуперационным оборудованием гарантирует некоторую экономию тепла, а значит, и электроэнергии. Однако полный контроль микроклимата невозможен. Экономическая оправданность этого решения в большинстве случаев также находится под большим вопросом.

Как купить подходящую модель?

Чтобы выбрать качественное вентиляционное оборудование, придется обратить внимание на несколько требований. Пластинчатый рекуператор относительно прост, но он должен быть надежен, очень удобен в эксплуатации, обязан полностью соответствовать требованиям владельцев. При выборе прибора обращают внимание на такие характеристики:

вес, габариты, КПД;
надежность материала, из которого изготовлены пластины;
наличие в агрегате качественной защиты от обледенения;
удобство и скорость устройства для удаления конденсата;
комплектация: например, есть ли фильтры для очистки.

Данный вид оборудования выпускают производители вентиляционных систем. Ведущими брендами считают Electrolux, Luftmeer, Korf, Marley, Remak, Shuft, РеалВент.

Как собрать рекуператор?

Это устройство достаточно простое, но цены на него понравятся немногим. По этой причине есть смысл сделать его своими руками. Для работы нужно собрать все «ингредиенты» из следующего списка:

лист оцинкованной стали для пластин (площадь — 4 м 2 , толщина — от 0,5 до 1,5 мм);
техническую пробку (в рулоне, толщина — 2 мм) для прокладки, создания зазоров, замена — тонкие деревянные рейки, оргстекло, пластик;
пенопласт либо фольгированную минвату (толщина — 5 мм);
пластиковые фланцы для фиксации воздуховодов с таким же диаметром, как и вентканалы (количество — 4);
лист фанеры, МДФ, металла (нержавейки) или пластика — для изготовления корпуса;
трубку небольшого диаметра, ее задача — отвод воды;
универсальный клей, силиконовый герметик;
металлический профиль — уголок;
болгарку (ножовку по металлу), электролобзик, шуруповерт;
крепежи — оцинкованные саморезы;
защиту — перчатки, очки.

Альтернативой оцинкованной стали может стать поликарбонат, полипропилен либо текстолит. Этапы работ — создание теплообменника, изготовление короба и сборка рекуператора.

Создание пластинчатой конструкции

Сначала нарезают примерно 70 стальных квадратов, сторона — 200-300, 300х300 либо 400х400 мм. Больший размер — большая мощность оборудования. Чтобы гарантировать одинаковый размер, листы разрезают на несколько частей, затем складывают стопкой и делают рез.

Из пробковой подложки (рейки) вырезают прокладки, их ширина — 10-15 мм.

Изготавливают свыше 200 штук тонких полосок. Их длина — сторона пластины. На первый элемент приклеивают 2 полосы по краям, одну по центральной оси, все — строго параллельно. Точно так же поступают со следующей деталью.

Вторую пластину поворачивают так, чтобы приклеенные полоски обеих располагались перпендикулярно. Прокладки ее промазывают клеем, затем прижимают к свободной плоскости первой детали.
С третьей поступают аналогично. Приклеив полоску, ее фиксируют ко второй, перпендикулярно к ней, но параллельно относительно первой. Таким образом, получают зазоры для движения воздушных масс.

Дальше действуют по тому же принципу: каждую из последующих деталей приклеивают перпендикулярно относительно предыдущей. После сборки блока нужного размера сверху сначала укладывают какую-либо прокладку из дерева, на нее — груз (до 7 кг). После высыхания кассету дополнительно скрепляют уголками: 4 элемента прикручивают к углам стопки.

Сборка корпуса рекуператора

Из листового материала собирают коробку — квадратный ящик. Его длина и высота равняется диагонали блока, ширина — его высоте. Получившуюся коробку утепляют. Все стыки заполняют герметиком. На противоположных стенках сверху и снизу вырезают отверстия, диаметр их должен соответствовать размерам воздуховодов. Затем крепят пластиковые фланцы.

Соединение обоих элементов

В дне короба строго в центре вырезают отверстие для эвакуации конденсата. Диаметр его зависит от имеющейся трубки. Внутрь вертикально устанавливают блок из пластин, отмечают его расположение. На боковых стенах саморезами и герметиком фиксируют уголки, чья задача — служить направляющими кассете, ее можно будет доставать из конструкции.

Перед креплением блока проверяют герметичность устройства между ним и корпусом. При необходимости добавляют утеплитель. Если предусмотрено заранее, в корпусе крепят фильтры и вентиляторы. В последнюю очередь устанавливают крышку. Есть другой вариант — изготовление оборудования с несколькими кассетами. В этом случае меняется размер и форма короба, а также количество блоков.

Самодельный пластинчатый рекуператор сделать несложно, ведь конструкция эта элементарная. Однако времени она (особенно, изготовление блока) отнимет немало. Чтобы познакомиться с прибором, можно посмотреть это видео:

Читайте также: