Роторный рекуператор: преимущества системы, особенности изготовления своими руками

Фото: Принцип работы теплообменника.

Рекуператор, являющийся по своей сути теплообменником, позволяющим значительно сокращать энергетические затраты, необходимые для подогрева воздушных масс в холодное время года, считается самой перспективной разработкой в области вентиляции. С учетом технической и тепловой терминологии, роторный рекуператор, используемый, как правило, в вентиляционных технических системах, правильнее будет называть регенератором, ведь процесс передачи тепловой энергии происходит за счет поочередного соприкосновения стандартных теплообменных поверхностей с различными типами теплоносителей.

Роторные рекуператоры воздуха на данный момент являются вторыми по своей распространенности разновидностями теплообменников, применяемых в приточных и вытяжных вентиляционных системах.

К основным преимуществам роторных приточных установок можно отнести:

  • высокая эффективность. За счет отсутствия обмерзания КПД роторного рекуператора может достигать 65-85%;
  • осуществление возврата не только лишь тепловой энергии, однако, и влаги, что позволяет обходиться без дополнительного применения увлажнителей поступающего воздуха;
  • отсутствие циклов оттаивания и потребности в организации отводов конденсируемой жидкости;
  • значительное снижение затрат на охлаждение в летний период времени;
  • возможность регулировки общей интенсивности и скорости вращения роторов.

Среди недостатков роторных теплообменников выделяют:

  • передачу вытяжных воздушных потоков в приток – поочередность прохождения вытяжного и приточного воздуха через микроканалы ротора приводит к попаданию в приток некоторого объема вытяжного воздуха. Для максимального уменьшения возникновения подобных ситуаций на роторные рекуператоры тепла устанавливаются специальные устройства, позволяющие сразу отправлять продувочный приточный воздушный поток в вытяжку. Эти воздействия приводят к снижению общего уровня КПД, поскольку, таким образом, теряется часть сохраненной ранее тепловой энергии;
  • сложная конструкция – теплообменник роторного типа, как правило, включает множество компонентов, что, в свою очередь, увеличивает количество необходимых этапов технического обслуживания и вероятности возникновения поломки устройства в целом;
  • наличие подвижных частей и необходимость потребления электроэнергии – учитывая электрическое питание привода ротора необходимо делать соответствующую проекцию на последующую эксплуатацию.

Виды и основные характеристики рекуператоров роторного образца

Фото: Теплообменник роторного типа - эффективный способ вентиляции помещения.Роторный теплообменник – это небольшое устройство цилиндрической формы, плотным образом заполненное продольными слоями гофрированной стали, которым оснащаются вентиляционные установки на основании осевого направления. Принцип и механизм действия работы роторного оборудования основаны на вращательных движениях барабана рекуператора, пропускающего первоначально теплый, а затем и холодный воздух. При этом происходит последовательное нагревание и охлаждение ротора, позволяющее передавать часть тепла поступательным холодным воздушным потокам. Подобный вид теплового утилизатора считается наиболее производительным и эффективным, однако, несмотря на это, является достаточно громоздким. В связи с этим, роторные установки применяются зачастую на объектах с большой площадью и с возможностью расположения вентиляции в просторных камерах.


Сегодня выпускается несколько модификаций рекуператоров:

  • стандартное выполнение механизма – предполагает разделение регенератора на 4, 6, 8 или 12 секторных частей. Подобные рекуператоры используются при удалении излишней теплоты отработанного воздуха и являются представителями конденсационных роторов, переносящих влагу в тех случаях, когда отработанные воздушные массы ниже температуры, так называемой «точки росы». При этом матрица основного ротора наматывается из алюминия устойчивого к воздействиям морской водой;
  • высокотемпературные – такие виды теплообменников предназначены для удаления явной теплоты воздушных потоков с температурой, достигающей значений + 250 градусов;
  • энтальпийные – применяются при удалении полной тепловой энергии с дополнительным осуществлением передачи влаги.

Помимо этого, в зависимости от конструктивного исполнения приточная установка с роторным рекуператором подразделяется на горизонтальный и вертикальный ротор.

Особенности самостоятельного изготовления роторного устройства

Первоначально для обустройства приточной роторной установки необходимо произвести определенный расчет роторного рекуператора, заключающийся в определении общей эффективности (производительности) и сроков окупаемости оборудования. Расчет определяется по следующей схеме:

    • требуемое количество тепла (Q):

Q = C (удельная теплоемкость воздуха) х М (масса нагреваемого воздуха) х dT (разница температур)

Ек = Q/ КПД калорифера

    • ежегодные затраты электроэнергии (Е):

Е = Ек х 24 (часов в сутках) х 30 (количество дней в месяце) х 7 (количество отопительных месяцев)

    • объем экономии количества электроэнергии (Рэлек.):

Рэлек. = Е х КПД при расходе системы рекуперации

Экономия в денежном эквиваленте = Рэлек. х стоимость 1кВт/эл.энергии

    • срок окупаемости энергоэффективности установки с использованием роторного рекуператора (Т):

Т = стоимость роторного рекуператора / экономия в денежном эквиваленте

Для того чтобы создать роторный рекуператор своими руками следует придерживаться некоторых основных правил:

  • правильное определение размера будущего вентиляционного устройства;
  • выбор материалов и инструментов;
  • оснащение конструкции крепежными элементами.

Для более эффективного соединения воздуховодов, корпус рекуператоров лучше выполнять из стали, а вращающиеся роторы из алюминия. В работу ротор необходимо приводить, используя клиноременную передачу. При осуществлении эксплуатации рекуператоров при очень высоких температурах двигатель монтируется за пределами корпуса теплообменника, а ремень меняется на цепь.

Чтобы не допустить обмерзание роторного рекуператора необходимо постараться оборудовать внутри агрегата специализированный датчик, позволяющий своевременно фиксировать перепады давления.

В целях обеспечения должной шумоизоляции работающего устройства, роторный рекуператор оснащается минеральной ватой или стекловолокном, а все щели обрабатываются силиконовым герметиком.

Применение такой довольно простой вентиляционной конструкции позволит значительно снизить затраты на отопление помещений в зимнее время, одновременно обеспечив при этом нормально функционирующую вентиляционную систему.