Кожухотрубный рекуператор с догревом токами Фуко

Добрый день, форумчане.
Зная, что вызову шквал нападок, рискну все таки предложить к обсуждению свою идею.
Сначала исходные (пока без расчетов):
необходима система проветривания, желательно, без принудительной вентиляции, или при минимальной скорости работы вентиляторов (обычный режим, квартира на 2 человека), при различных скоплениях народа - Рождество, Новый год и пр. - форсированный режим, вентиляторы на полную. Забор воздуха - с балкона, выдача - в вентстояк.
Предпологаемая схема:
подача воздуха - фильтр, рекуператор, подогреватель воздуха (для зимы), вентилятор (без обратного клапана), выдача в комнату;
отбор воздуха - через решетки с припольного пространства (поскольку радон, углекислый газ тяжелее воздуха, так же пыль внизу, очевидно, забор воздуха надо делать снизу?), фильтр, подача на обдув рекуператора, последовательно расположенного в воздуховоде, вентилятор, вентстояк.
Вентиляция в стояке организована отдельными каналами на каждую квартиру.
Вариант рекуператора - в своей основе кожухотрубный теплообменник, но не совсем. Набор трубок, выполненых из меди, концы которых герметично закреплены во входной и выходной воздуховод, длиной около полутора метров, расположены в гипсокартонном коробе, который одновременно является воздуховодом, на трубки в виде спирали (для создания спиральных завихрений) напаяна медная лента для формирования воздушного потока и увеличения эффективной площади теплообмена. Трубки обдуваются выходящим воздухом.
На группу трубок, вставленную в выходной воздуховод (подачи в комнату) намотана катушка, на которую подается меандр порядка 30Кгц, в результате в меди возникают токи Фуко, которые подогревают медь и входящий воздух, для поддержания нужной температуры воздуха на выход термодатчик, сигнал которого меняет скважность питающих импульсов, регулируя температуру.
Система подогрева не обдувается выходящим воздухом.
Поскольку я специалист по автоматике, а из вентиляционных вопросов знаком только с организацией охлаждения в оборудовании, какие могут быть замечания по моим идеям? Рисунки, если интересно, размещу чуть позже, расчеты, что сумею просчитать, тоже.
Поскольку все просчитать не смогу, расчитываю часть параметров получить эксперементально (скорость работы вентиляторов, возможность работы без принудительного режима).

Да, для отвода конденсата будет предусмотрен дренаж.
И скорее всего, подогрев и рекуператор придется разделить, чтобы не подогревать выходящий воздух, поскольку трубки рекуператора будут подогреваться за счет высокой теплопроводности меди.

обычно такие эффекты используются в датчиках, а тут речь идет о пребразовании энергии. На первый взгляд, кажется, неэффективно за счет этих токов нагревать и передавать энергию. Да и теплообменник должен быть огого какой. Рисуйте, может будет яснее, но пока, кажется, что эти токи здесь не помогут, точнее эффективность такого способа подогрева под вопросом. Сложное устройство получится, а помехи при таких-то токах. Но, по краней мере, интересно рассмотреть сначала с точки зрения кпд, во-вторых, как сам теплообмен обеспечивается (не подогрев), не понял идею до конца.

Токи Фуко используются в индукционных печах, в бытовых - есть кухоннные электропанели, в которых одна комфорка индукционная, подогревает только кастрюлю за счет наведенных токов Фуко.
Как то проскакивала одна схемка, ламповая, домашний тигель для плавки легкоплавных металлов индукционным методом, где то даже есть на компе.
Вопрос в частоте. Планирую использовать старый компьютерный блок питания, на схему стабилизации - термодатчик. Транс выкидываю, наматываю свой, который и будет индукционным подогревателем. Ну и конечно, мощность. Отдавать будет где-то ватт 300, использовать калорифер на 1500 Ватт не хочу, не настолько богат, чтобы платить за электроэнергию при подогреве воздуха. Если температура воздуха будет и ниже комнатной на выходе, остальное подогреется системой отопления, тут я не заморачиваюсь.
Соберу опытную установку из пучка трубок, прокачаю воздух, посчитаю эффективность, может быть, придется увеличивать длину трубок и катушки.
Нет пока трубок, обещали достать. Плюс вопрос со временем, на работе перегрузка, а дома - ремонт. В любом случае, после эксперементов обязательно опишу, может быть, кому пригодится.
Волнует так же вопрос с рекуператором, насколько эффективно будет осуществлять предварительный подогрев без обдува, при малой скорости потока входящего воздуха.

eXelenz написал :
Волнует так же вопрос с рекуператором

Проблема в этих устройствах не с подогревом, а передачей тепловой энергии из одного потока воздуха в другой - нагреть воздух легко(обыкновенный ТЭН), а вот взять из воздуха и передать сложно. Т.е., главное, ваши трубы должны отбирать тепло(холод) с вытяжки и с большим кпд передать на приток.

Я это понимаю, поэтому и исхитряюсь - напаянная медная лента, больший объем теплообменника, меньшая скорость движения входящего воздуха. Ближайший аналог моего варианта рекуператора - рекуператор ООО "Теплообмен", самодельная реализация обсуждалась на форуме, только я добавил свои изменения.

Накопал в Инете кучу учебников по теплообмену, подогреву воздуха и т.п. Буду изучать, потом рассчитывать рекуператор, иначе зашью рекуператор в короб, а потом придется разбирать, дорабатывать.

Любая идея имеет право на жизнь. Так и Ваша. Но для начала сами разберитесь что Вы "изобретаете". Если пишите что это рекуператор - то он должен экономить тепло и чем больше тем лучше. У Вас это как бы содрано, что-то "типа экономии" есть. Но сколько и с каким кпд??? И все это расчитано типа:

eXelenz написал :
Набор трубок, выполненых из меди, концы которых герметично закреплены во входной и выходной воздуховод, длиной около полутора метров, расположены в гипсокартонном коробе, который одновременно является воздуховодом, на трубки в виде спирали (для создания спиральных завихрений) напаяна медная лента для формирования воздушного потока и увеличения эффективной площади теплообмена. Трубки обдуваются выходящим воздухом.

сколько это примерно полтора метра??? Как в фильме каком-то, точно не помню: "Где-то семь-восемь.." Далее, то что используете медь как бы понятно, теплопроводность хорошая и т.д. и т.п. Но Вы не учитываете что чем толще материал тем скорость передачи тепла меньше. Ваши трубки на 100% сделаны не из фольги, значит и потери будут больше. Далее, Все это вставлено, или проще говоря, смонтировано в гипсокартоне. Опять потеря тепла непонятно на что, т.е. то тепло которое можно было передать приточному воздуху уйдет на нагрев гипса. И если набирать далее такие "далее" можно понять что кпд такого произведения если будет процентов 10 то и хорошо.
Что касается

eXelenz написал :
... токов Фуко, которые подогревают медь и входящий воздух,...

это уже получается не рекуператор а обычная приточка с накрученнонавороченным нагревателем. Зачем нужно что-то изобретать и удорожать если все уже придумано. Самое дешевое и простое это ТЭНы, дороже и посложнее но простое в эксплуатации - керамические нагреватели. Хотя для себя Вы можете это собрать никто не запрещает, но в широкой эксплуатации - это дополнительные приключения на одно место в плане ремонта "если что..." Опять далее. Применяя токи Фуко опять таки Вы ничего не выигрываете в плане той же экономии электроэнергии. Если правильно посчитать сколько надо затратить тепла (электричества) на то чтобы догреть (нагреть) воздух до определенной температуры - получится то же самое что и применишь теже ТЭНы, но, в Вашем варианте, еще получишь приличные помехи в сети (насколько помню токи Фуко это паразитные токи).
Вот теперь можно задатья вопросом - А надо ли это???

Уважаемый кныш, спасибо за подробный разбор моей идеи.
Изобретать рекуператор я не собираюсь, дорабатываю готовые идеи применительно к моему случаю. КПД расчитываю получить около 70%, в активном режиме (при обдуве), в пассивном (при естественной вытяжке) - не знаю, скорее всего маленький.
Камера, есно, будет с теплоизоляцией - пенопласт 3см, потом фольга (ее легче чистить, опять же, отражение ИК лучей).
Помехи, которые будет создавать система нагрева, для меня критичны, поэтому принимаю меры по их устранению. Камера нагрева так же будет теплоизолирована, сверху фольга, которая заземлена. По питанию - штатный фильтр LC, обмотки входного трансформатора включены встречно, с заземленной средней точкой конденсаторов.
Почему именно индукционный нагрев? Во первых, потому что интересно попробовать, во вторых - дешевле. Не надо ничего покупать, все есть в наличии.
С тем, что идея сырая, согласен, но любая идея на этапе разработки обычно сырая.

eXelenz написал :
КПД расчитываю получить около 70%,

не получите, если только какие-то идеальные условия не зададите. Но при такой схеме как Вы хотите применить - много не вытяните.

eXelenz написал :
....- дешевле. Не надо ничего покупать,

Это смонтировать. А в эксплуатации как???
А так - удачи

А какая может быть стоимость эксплуатации, кроме электроэнергии за обдув и сменных фильтров?
Уважаемый КИМ, может быть, я чего то не допонимаю?

А электричество на нагрев??? А не считали во что это все выйдет по деньгам и есть ли смысл на такую производительность все это городить???. Понятно что для Вас это - почти халява, а если кому то понравится???.

Я ведь только в максимуме 300 Вт беру, и при этом хочу использовать более экономный нагрев (если установка нормально заработает, могут быть проблемы с точки зрения распределения токов по массе трубок, по глубине, этот вопрос до конца не проработан, сейчас читаю литературу), не полтора киловатта, как в калориферах на мою площадь. И это только в морозные дни.
Допустим, система подогрева не заработает так, как я хочу. Что я теряю - только потраченное время, опять же, потраченное не зря, потому что чему-то новому за это время все равно научусь. В этом случае поставлю калорифер.
А если получится? Сниму теплопередаточные характеристики, сравню с калориферами при одинаковой мощности, если у меня получится лучше - значит прорыв, если так-же - по крайней мере моя система почти бесплатна, если хуже - надо будет посчитать, за сколько времени калорифер выиграет. Если за год - можно оставлять, если за меньшее время - поставлю калорифер.

eXelenz написал :
А если получится?

не жалко Вам время тратить на эти вещи? Есть много контор, к-е профи в этих делах, они же не занимаются вашей автоматикой, а используют её для дела, так что, если потратите время в своей области(заработаете и т.д.) и купите рекуператор (выбор грамотный, другое дело, можете накрутить всякую автоматику в процессе, если "руки чешутся", изв.) и организуете свою вентиляцию на его основе или без семья ваша будет благодарна

2mowo "не жалко Вам время тратить на эти вещи? Есть много контор, к-е профи в этих делах, они же не занимаются вашей автоматикой, а используют её для дела, так что, если потратите время в своей области(заработаете и т.д.) и купите рекуператор"
В двух словах: квартиру поменял с доплатой, построил балкон (1 этаж), перепланировал ванную, кухню, снес стены, поставил стены, положил плитку, зашпаклевал и т.д. Работаю сам, иногда как подсобников использую родственников. При этом требования к качеству работы у меня очень высокие (к себе ). Специалисты только ставили окна, двери (я бы лучше поставил, руки оторвать таким спецам - насчет дверей - входных и стеклянных на балкон ).
Короче, все бабки уходят на ремонт (текущий заработок), т.е. стройматериалы, поэтому ставить готовые решения по вентиляции за 500 убитых енотов и выше нет возможности.
Кроме того, если я научился штукатурить, заливать стяжку с монтажем теплого пола, шпаклевать, при этом научился неплохо, неужели в такой близкой ко мне отрасли не смогу?
Поэтому сейчас читаю учебники по вентиляции, конденционированию, аэродинамике, теплообмену и т.д., благо накопал в Инете, читаю с удовольствием, надеюсь, что в итоге что-то выйдет нормальное.
И еще один нюанс. Почитал на форуме про различные варианты реализации систем вентиляции, кондиционирования и др. Многое не нравится. Я хочу, чтобы свежий воздух в комнатах был без: мощных струй воздуха;
гула вентиляторов;
больших энергозатрат.
Кроме того, грамотные проекты вентиляции и кондиционирования ориентируются на поддержание с высокой стабильностью параменетров воздуха и микроклимата в помещении, а известно, что чем больше точность поддержания параметров, тем дороже система, причем стоимость растет в геометрической прогрессии. Мне высокая точность не нужна.
Не покупаю ультразвуковой увлажнитель, ставлю фонтанчик с подсветкой. Растения тоже хорошо поддерживают необходимую влажность (некоторые).

ну, молодцы, что руки на месте и голова. Просто, по мне кажется, что за эти проблемы брались целые группы людей спецов на западе (я про рекуперацию в квартирных масштабах), много чего изобрели и т.д., потом технологически, дома, несмотря на усердие изготовить изделие высокотехнологичное просто невозможно (материалы опред. свойств, толщины и т.д.). Законы физики одинаковы, что для Вас что для разработчиков. Вы можете сэкономить на монтаже, наладке, проектировании системы, но по части рекуператора очень сомнительно. Сделайте просто приточку для начала, но трубы закладывайте и для вытяжки, а там, со временем определитесь с блоком - кто знает, может сами чего сделаете. Ваша гл. задача закончить ремонт, ну, если ещё останутся силы - продолжайте изыскания, не так?

Все верно, с ремонтом еще куча работы.
А силы обычно прибавляются, когда интересно.

Нашел интерессную книжку, "Компактные теплообменники", переводная, по материалам исследований ВМС США, много фактического материала, таблиц, методик расчета. Если кому интересно, могу разместить.

Интересно!!!

Ссылка на книжку , закинь в загрузчик, чтобы не открывать в браузере.

наверняка речь идет о водо-водяных теплообменниках если уж ВМС тем более СШП.нет дежавю чтоб просмотреть....

Теплообменники газ-газ и газ-жидкость, типы - кожухотрубные, палстинчато-ребристые, ореберные трубчатые, сетчатые и матричные, всего 88 поверхностей различной конфигурации. Книжка ценная, хоть и 62 года, чтобы нормально читать, надо вспоминать математику.
А просмотрщих дежавю надо обязательно иметь, слишком много хорошей литературы в этом формате.

Пользую в основном литературу до 80 года выпуска.Вам за книжку спасиБо.

Рад был помочь.