Самодельный рекуператор

Содержание

Рекуператор воздуха своими руками

Самодельный рекуператор

Для поддержания комфорта в доме необходима эффективная система вентиляции.  В недалеком прошлом в бревенчатых домах поддерживался естественный воздухообмен. Воздух проникал в дом через неплотные примыкания дверных и оконных конструкций, собирал бытовую пыль и попутные «ароматы», после чего в прямом смысле вылетал в печную трубу.  

В современных домах пластиковые окна и двери с герметичным притвором, всевозможные теплоизолирующие «пироги» ставят непреодолимую преграду как свежему, так и отработанному воздуху.

Кроме головной боли, возникающей от отсутствия свежего воздуха и повышенной влажности, а порой просто сырости портится казавшаяся безупречной отделка,  на обоях возникают светло-зеленые  и  черные скопления грибка.  

Согласно действующим нормативам, в жилом помещении в течение одного часа весь объем воздуха должен полностью меняться. То есть для спальни в 15 квадратных метров при высоте потолка около трех метров потребуется  не менее 45 кубических метров воздуха. 

Существенно серьезнее нормы воздухобмена предусмотрены для мест общего пользования. СНИП определяет, что из кухни в режиме обслуживания должно удаляться не менее 60 м3 воздуха в час, из ванны и уборной – по 25 м3/ч. Кратность воздухообмена в других помещениях, а также во всех вентилируемых комнатах в нерабочем режиме должна составлять не менее 0,2 объемов помещения в час.

Достаточно ли для обеспечения этих объемов открытой форточки современного пластикового окна? Разумеется, нет. Предусмотренные на некоторых моделях пластиковых окон клапаны для проветривания  решают задачу  лишь частично.

Самые производительные клапаны готовы  пропустить в дом не более 20 кубов воздуха в час. Разумеется, это критически мало.

  В чем же может быть выход из этой ситуации? Выход есть — это установка системы приточно-вытяжной вентиляции.

Принцип действия

Самый простой и дешевый вариант —  активная вытяжка и естественный приток воздуха, например, из форточек. Благодаря  вентилятору осуществляется только удаление загрязненного воздуха за пределы жилища.

Более сложный вариант —  одновременная система удаления загрязненного воздуха и подачи свежего. Разумеется, таких систем на строительном рынке можно найти не мало.

Однако надо помнить,  что удаляя из дома нагретый воздух мы просто выбрасываем деньги на ветер, ведь мы  уже однажды  нагрели комнатный воздух. 

Чтобы не вбрасывать на ветер драгоценное тепло придумали целый ряд агрегатов, объединенных термином «рекуператоры». Суть всех этих приборов в том, что тепло от выходящих потоков передается свежему, уличному воздуху. Для бытовых целей можно найти в продаже немало различных вариантов — плоскостные, трубчатые, роторные и пр. 

На иллюстрации выше изображена схема пластинчатого рекуператора воздуха. Это многослойный сэндвич из тонких металлических пластин. По одним вентиляторы гонят горячий воздух, а по другим — холодный. Таким образом потоки обмениваются теплом, но при этом не смешиваются.

Как сделать трубчатый рекуператор самостоятельно?

Ниже мы приводим рассказ нашего коллеги Алексея Егорова, который сделал трубчатый рекуператор для загородного дома своими руками:

«Для своего дома я решил сделать  трубчатую модель, так как она мне показалась наиболее компактной и простой в изготовлении. Выбранная схема прибора собирается из стандартизованных деталей, большую часть которых можно приобрести в строительном магазине.

Несущим корпусом рекуператора стала пластиковая  труба диаметром 150 мм. К ней крепились угол, два тройника и десятки алюминиевых трубок. В качестве теплообменника, то есть, самого рекуператора, было решено использовать трубки  с внешним диаметром 12 мм.

Вопрос выбора материала для трубок был скорее финансовый, нежели технический.  Разумеется, сначала хотелось использовать медь, не имеющей конкурентов с точки зрения величины коэффициента теплопроводности 394 Вт/(м х OС).

  Однако с учетом дороговизны меди, пришлось свой выбор остановить на более бюджетном металле – алюминии с коэффициентом теплопроводности  236 Вт/(м х OС).

Имейте в виду, что в случае выбора меди, энергоэффективность установки может вырасти в 1,7 раза.

Разумеется, хотелось заполнить цилиндрический корпус алюминиевыми трубками максимально плотно, но тут на первый план вышли прочностные ограничения при создании дырчатого фланца. Ведь в окружность фланца диаметром  чуть менее 150 мм следовало равномерно «упаковать» несколько десятков отверстий диаметром 12 мм.

Самодельный фланец

Вначале я рассматривал возможность изготовления фланца из нержавеющей стали.

Но учитывая точность равномерного распределения десятков отверстий, получить последние с учетом плотной посадки трубок можно было бы лишь с помощью лазерной резки.

Не имея возможности использовать столь современный метод, я обратился совсем  к иной технологии, благо мой сосед хвастался недавно приобретенным 3d принтером. 

Дополнительно меня соблазнила эта технология тем, что применяемый материал PLA (Полилакти́д) вполне совместим с пластиком самой  конструкции.

Итак, геометрический расчет показал, что количество отверстий диаметром 12 мм для прочного размещения в трубе внешним диаметром  150 мм должно быть не более 68 единиц.

Обратите внимание,  что посадка алюминиевых труб  в отверстия должно быть плотное, без зазоров, провоцирующих возможные потери воздушного потока.

Несколько технических характеристик трубчатого теплообменника:

  •  длина рядовой трубки теплообменника равна 1 метр;
  •  суммарная площадь теплоотдачи  всех 68 трубок составляет 2, 45 м2
  •   общая площадь (в свету) 68 трубок составляет  примерно одну треть от площади трубы. Таким образом, соотношение в свету площадей прокачки по трубам  холодного и теплого воздуха составило один к двум.
  •  Два самодельные дырчатые фланцы печатались по 6 часов каждый PLA слоем PLA 0,2 мм с заполнением 20 процентов с двойными стенками.

Порядок работы

При монтаже элементов конструкция для верности герметизировалась белой изоляционной лентой. Саму установку я смонтировал с некоторым наклоном примерно в три градуса к сторону холодного торца для  естественного стекания конденсата в предусмотренное в нижней части корпуса для этого отверстие.

Противоток обеспечивался двумя одинаковыми электродвигателями паспортной производительностью до 100 кубических метров в час.

Однако подающий «забортный» воздух приточный вентилятор сквозь 68 теплообменных трубок реально «тянул» не более 60 куб метров в час. И это не удивительно – ведь  ему требовалось преодолеть аэродинамические сопротивление элементов конструкции.

Простенький входной фильтр, который был установлен на входе засасывающей трубы также частично снижал производительность всего аппарата.

 Итоги

В самом начале эксплуатации аппарата я провел эксперимент. Отключил вытяжной вентилятор с комнатным воздухом и включил только приточный вентилятор.  Причем, температура за окном была — 10OС.

Минут через 20 температура воздуха в комнате упала до + 5OС. На этом первый этап эксперимента завершился.

После этого включил вытяжной (комнатного воздуха) вентилятор  и скоро температура воздуха поднялась и остановилась на  уровне + 16-17.

Да, всю предыдущую  зиму я дышал в тепле свежим воздухом.  А стеклопакеты в комнате всю зиму простояли закрытыми.  Эффективность самодельного аппарата я не считал, так как для этого следует обладать 4 термометрами, а у меня их в хозяйстве не нашлось. 

Вижу ли я недостатки в своем «изделии»? Да, вижу. Следует установить регулируемые электродвигатели и систему  управления ими. Но в обыденной жизни мне хватает и «ручного управления». 

Стоимость комплектующих моего самодельного аппарата составила около 6 тыс. рублей. Работа – своя».

Рекуператор воздуха для дома своими руками: чертежи- Инструкция и Фото +

Самодельный рекуператор

Самодельный рекуператор воздуха – все плюсы и минусы, инструкция по изготовлению. Невозможно представить себе комфортное проживание в загородном доме без грамотно обустроенной вентиляционной системы, так как именно она является залогом того, что в вашем доме будет здоровый микроклимат.

И, тем не менее, большинство владельцев с настороженностью относятся к тому, чтобы установить вентиляцию, так как боятся получить непомерные счета за электрическую энергию. Если такие же сомнения стали терзать и вас, советуем рассмотреть такое устройство для частного дома, как рекуператор.

Это небольшой по габаритам агрегат, который совмещается с приточно-вытяжной вентиляцией и он исключает перерасход электрической энергии в зимнее время, когда для воздуха потребуется дополнительное прогревание. Самый доступный и эффективный вариант – это сделать рекуператор воздуха своими руками.  Что это за устройство, и по какому принципу оно работает? Об этом мы и поговорим.

Понятие процесса

Итак, что представляет собой рекуперация тепла? Это особый процесс теплообмена, при котором не прогретый воздух с улицы нагревается благодаря выходящему потоку воздуха из помещения.

За счет такой схемы организации установка будет экономить тепло в доме. За короткий промежуток времени и с небольшими затратами электрической энергии будет сформирован идеальный микроклимат в доме.

Экономическая целесообразность теплообменника рекуперативного типазависит и от остальных факторов:

  • Цены на энергоносители.
  • Цена установки устройства.
  • Затраты, которые связаны с обслуживанием устройства.
  • Продолжительность использования системы.

Обратите внимание, рекуператор воздуха для дома является важным, но далеко не единственным элементом, который требуется для эффективной вентиляции в жилом помещении. Вентиляция вместе с рекуперацией является комплексной системой, которая функционирует лишь при условии работы в профессиональной «связке».

Эффективность устройства

При понижении температуры окружающей среды эффективность агрегата уменьшается, но все же сделать рекуператор воздуха для частного дома своими руками важно, так как при существенной разнице система отопления будет перегружена.

Если за окном лишь 0 градусов, то в жом будет попадать воздух с температурой в +16 градусов. Бытовые агрегаты с легкостью справляются со своей задачей.

Эффективность устройства рассчитать несложно, если использовать следующую формулу:

Ƞ=(tпост –  tулицы)/(tкомн –  tулицы)

  • tпост – это температура поступившего воздуха (после рекуперации).
  • tулицы – температура на улице.
  • tкомн – температура в доме по рекуперации.

Современные устройства отличаются не только высокими показателями КПД и особенностями использования, но и по конструкции. Давайте рассмотрим наиболее популярные решения и их особенности.

Основные разновидности конструкции

Специалисты уделяют особое внимание тому, что системы рекуперации с вентиляцией для тепла есть нескольких разновидностей:

  • Пластинчатые.
  • Роторные.
  • С отдельными теплоносителями.
  • Трубчатые.
КонструкцияКПДОсобенности
Теплообменник пластинчатого вида с перекрестным токомОт 60 до 80%Средний КПД, небольшие потери давления, конструкция компактная, удобно подключать.
Комбинированное устройство из двух пластинчатых теплообменников с перекрестным токомОт 70 до 80%Высокий КПД, но из-за этого потери давления выше, удобно подключать.
Теплообменник противоточный на пластикахОт 80 до (!) 90%Высокий КПД при умеренных потерях давления, требуется место для установки, конструкция дороже вышеописанных.
Теплообменник противоточный канального типаОт 85 до 95%Самый высокий КПД, относительно большие потери давления, потребуется дополнительно пространство для установки.
Роторный теплообменникОт 75 до 85%Из-за риска переноса запахов подойдет только для вентиляции, которая рассчитана на одну квартиру, имеет небольшое сопротивление потоку.

Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Пластинчатый вид отличается от остальных видов тем, что в его конструкции есть алюминиевые листы.

Такая установка считается наиболее сбалансированной даже с точки зрения стоимости и значения теплопроводности (КПД от 45% до 72%).

Устройство отличается также простотой выполнения, доступной ценой и отсутствием каких-либо подвижных элементов. Для установки не потребуется специальная подготовка. Вы сможете провести ее без сложностей дома, собственноручно.

Роторные устройства являются самыми популярными. В их конструкции обязательно присутствует вал вращения, который питается от электричества, а еще 2 канала для воздухообмена с противотоками.

Как именно работает подобный механизм? Один из участков ротора начинает прогреваться от воздуха, а после он поворачивается и тепло переходит к холодным массам, которые сосредоточены в соседнем канале.

Но, несмотря на высокий уровень КПД у такой установки есть ряд весьма ощутимых недостатков:

  • Большой вес.
  • Требуется регулярный ремонт и техническое обслуживание.
  • Сложно починить устройство своими руками, сделать его вновь работоспособным.
  • Воздушные массы смешиваются.
  • Зависимость от электроэнергии.

Обратите внимание, что устройство вентиляции с трубчатыми элементами, а еще отдельными теплоносителями почти нельзя сделать в домашних условиях, даже если у вас будут все чертежи и схемы.

Рекуператор своими руками

Рекуператор воздуха сделать несложно, если подобрать верную конструкцию. Самой простой с точки зрения выполнения будет пластинчатая система. У такой модели есть и большие плюсы, и не менее заметные минусы. Если говорить о преимуществах, то даже сделанный своими руками рекуператор воздуха для частного дома даст вам:

  • Высокий уровень КПД.
  • Не потребуется привязка к электричеству.
  • Простота и надежность конструкции.
  • Доступность материалов и функциональных элементов.
  • Длительный срок эксплуатацию.

Но перед тем, как начать делать рекуператор воздуха своими руками, уточните все преимущества и недостатки модели. Главный недостаток – это обледенение при сильном морозе. На улице уровень влажности не настолько высокий, как в комнате, и если на нее не воздействовать, она начнет превращаться в конденсат. При морозе высокая влажность будет способствовать образованию наледи.

Есть несколько способов того, чтобы защитить устройство рекуператора от обмерзания. Это специальные решения небольшого размера, которые отличаются эффективностью и способом реализации:

  • Воздействие термическим путем на конструкцию, и благодаря этому наледь не будет задерживаться внутри системы (при этом КПД будет уменьшено на 20%).
  • Отвод воздушных масс от пластин механическим путем, получается принудительный отогрев льда.
  • Дополнение вентиляционной системы целлюлозными кассетами, которые будут поглощать  избыточную влагу. Она будет перенаправлена в жилье, и при этом не только будет устранен конденсат, но и получится эффект увлажнения.

Большинство специалистов сошлись на мнении, что целлюлозные кассеты на сегодняшний день – это лучшее решение. Они будут функционировать при любой погоде за окном, и при этом не будет потребление электричества, не потребуется канализационный отвод и контейнер для конденсата.

Инструменты и приспособления

Итак, что следует подготовить перед тем, как начать сборку домашнего агрегата пластинчатого вида? Специалисты советуют обратить свое внимание на такие материалы:

  1. Листы алюминия (подойдет поликарбонат или текстолит). Обратите внимание на то, что чем тоньше будет материал, тем лучше будет теплообмен. Приточная вентиляция в таком случае будет функционировать лучше.
  2. Деревянные рейки (с шириной 1 см и толщиной 0,2 см). Они должны быть помещены между соседними пластинками.
  3. Минеральная вата (толщина до 4 см).
  4. Фанера или металл для изготовления корпуса устройства.
  5. Уголок.
  6. Клей.
  7. Метизы.
  8. Герметик.
  9. Вентилятор.
  10. 4 фланца (под сечение трубы).

Важно! Диагональ корпуса обязательно должна соответствовать ширине теплообменника. Что касаемо высоты, то она должна быть отрегулирована под общее число пластин и их толщину при связке с рейками.

Чертежи

Листы металла используют для нарезания квадратов, которые по размеру должны иметь стороны от 20 до 30 см. В таком случае постарайтесь подобрать оптимальное значение с учетом того, какая система вентиляции была установлена в вашем доме. Листов должно быть не меньше 75 штук. Для того, чтобы они были ровнее, используйте одновременно только с 2-3 листами.

Для полноценного осуществления рекуперации энергии в системе следует подготовить деревянные рейки по размерам сторон квадрата. После этого аккуратно обработайте их при помощи олифы, а после каждый деревянный элемент приклейте на вторую сторону металлического квадратика. Один из квадратов обязательно должен остаться не оклеенным.

Чтобы рекуперация и вентиляция воздуха были эффективнее, каждую грань реек сверху следует тщательно промазать клеевым составом. Отдельные элементы должны быть собраны в сэндвич из квадратов.

Очень важно, чтобы второй, третий и остальные квадраты были повернуты на 90 градусов по отношению к предыдущему.

Благодаря такому способу изготовления рекуператора воздуха своими руками будет проведено чередование каналов и их перпендикулярное положение.

После этого на клей следует зафиксировать верхний квадрат, на котором будут отсутствовать рейки. При использовании  уголков конструкцию следует аккуратно стянуть и прикрепить.

Чтобы процесс рекуперации тепла в системе вентиляции был осуществлен без потерь воздуха, следует заполнить щели герметиком. Изготовьте фланцевые крепления.  Изготовленное устройство поместите в корпус. Заранее на стенах устройства следует сделать несколько уголковых направляющих.

Теплообменник должен быть размещен так, чтобы его углы упирались в боковые стенки, и тогда конструкция будет напоминать ромб.

Остатки в виде конденсата будут оставаться в нижней части. Главной задачей является получить два вытяжных канала, которые изолированы друг от друга. Внутри конструкции из элементов в виде пластин должно быть смешение воздушных масс. Внизу следует сделать небольшое отверстие, чтобы отвести конденсат через шланг. В конструкции сделайте четыре отверстия для фланцев.

Отдельно на входе оставьте место для фильтров. Конструкцию требуется покрыть минеральной ватой, и после установить вентилятор, а само устройство должно быть совмещено с вентиляционной системой.

Расчет устройства

Для того, чтобы определить мощность рекуператора для конкретного пространства, используйте такую формулу:

Ǫ=0,355 * L * (tкомн tнач.)

  • Ǫ – производительность (м3/сек).
  • L – общее кол-во приточного воздуха, которое должно поступить по норме на 1 человека (65 м3/час  на того, кто  в помещении постоянно, и 25 м3 на тех, кто находится в помещении временно).
  • (tкомн –  tнач.) – это показатель разницы между температурой, которая требуется, и той, что на улице.

К примеру, для того, чтобы нагреть воздух в комнате до +25 градусов, где постоянно находиться один человек, требуется произвести следующий расчет: Ǫ=0.355*60*25=532, 5 Вт.

Для определения КПД агрегата будет достаточно узнать температуру в трех главных точках входа в систему:

КПД=(tрекуп –  tулич)/ (tдом –  tулич)

  • Температура, поступающая с улицы до рекуперации (tулич).
  • Температура, поступающая в дом после рекуперации(tрекуп).
  • Температура, выходящая из дома до рекуперации (tдом).

Заключение

Теперь вы знаете, что собой представляет рекуператор и насколько он важен для современной вентиляционной системы. Такие устройства намного чаще начинают устанавливать в загородных домах и объектах общественной важности. Сейчас рекуператоры стали востребованы, и при желании вы даже можете сделать устройство своими руками из подручных материалов, как это описано в статье.

Рекуператор своими руками: определение, виды, преимущества, изготовление

Самодельный рекуператор

Хорошая система вентиляции создает приток свежих воздушных масс с улицы и отхождение отработанных во внешнюю среду. В холодное время года теряется много тепла, с улицы в помещение попадает воздух низкой температуры.

Чтобы не тратить топливо на обогрев улицы, владельцы жилищ часто рассматривают вопрос о подключении устройства рекуперации.

Готовые приборы имеют высокую цену, однако можно сделать эффективный рекуператор для частного дома своими руками.

Что такое рекуператор

Рекуператор — прибор, встраиваемый в вентиляцию для подогрева воздуха

Устройства передают тепло от уже подогретых воздушных масс холодным, поступающим из внешней среды.

Теплообменники для рекуператора бывают нескольких видов исполнений. Наиболее распространены пластинчатые и трубчатые рекуператоры.

Экономический эффект от применения прибора определяется вложениями в его установку и обслуживание, а также планируемой продолжительностью эксплуатации.

Разновидности рекуператора

Приборы отличаются конструкцией, механизмом работы, характером движения воздуха.

По типу движения теплоносителя

У разных устройств потоки воздуха направляются неодинаково. У прямоточных моделей приточный и вытяжной потоки идут в одну сторону параллельно друг другу. У противоточных приборов их векторы обратны друг другу. У аппаратов с перекрестным током – направлены под прямым углом.

По конструктивному исполнению и принципу действия теплообменника

Роторный рекуператор работает по принципу вентилятора

Один из распространенных типов приборов – роторный.

Устройство такого рекуператора включает в себя запаянный корпус и размещенный внутри барабан, движущийся благодаря электрическому мотору. Когда ротор крутится, он попадает то в область теплых масс воздуха, то в холодную зону.

В процессе барабан то нагревается, то охлаждается. Такая схема работы рекуператора обеспечивает передачу тепла воздуху, приходящему из внешней среды.

У пластинчатого прибора теплообменная кассета состоит из большого числа плоских элементов прямоугольной, квадратной или иной формы. Между соседними компонентами имеется расстояние в несколько миллиметров.

Когда через пластинчатую конструкцию проходит нагретый воздух, тепло передается элементам, которые потом отдают его холодному потоку.

Теплообмен реализуется вследствие параллельного подогревания и охлаждения пластинок.

Если есть желание собрать рекуператор своими руками, лучше отдать предпочтение пластинчатому варианту благодаря его простоте.

Достоинства и недостатки

Разные модели приборов отличаются своими характерными особенностями.

Например, аппараты с ротором обладают высокой эффективностью, не подвержены обледенению зимой, способны контролировать влажность воздуха (в некоторых пределах).

К их минусам относится громоздкое строение с большим числом подвижных элементов, из-за чего увеличивается вероятность выхода из строя и учащается потребность в техобслуживании. Кроме того, они работают довольно шумно.

Пластинчатые модели часто привлекают внимание из-за низкой цены, компактности, простого строения без движущихся элементов. Но в холодную погоду под влиянием конденсата пластинки подвергаются промерзанию.

Это вынуждает искать способы борьбы с таким явлением. Самый эффективный из них – установить целлюлозную кассету, впитывающую лишнюю жидкость. В этом случае вода из конденсата направляется в жилище и увлажняет воздух.

Такое устройство работает при любых погодных условиях.

Правила выбора рекуператора

Приборы выбирают по мощности, чтобы справлялись с минусовыми температурами в зимнее время

При рассмотрении модели для приобретения нужно оценить, насколько ее характеристики соответствуют данным помещения, в которое планируется установить прибор (высота, площадь, нужная кратность обмена). Для вычисления этих параметров целесообразно обратиться к профессионалу, так как эта процедура требует хорошего знания строительных норм и законов перемещения потоков воздуха, а заменять прибор при ошибке в расчетах обойдется дорого.

Важно определить, сколько воздуха в кубометрах должно поступать в комнату за 1 час. Согласно санитарным нормам, минимальное значение – 30 м2 на человека. В реальности этот показатель, связанный с производительностью прибора, будет больше за счет большого числа издержек: сопротивление воздуховода, величина обслуживаемого помещения и т.д.

Также внимание при выборе обращается на чувствительность и надежность блока автоматизации. Многие современные приборы оснащены теми или иными добавочными функциями: регуляция мощности вентиляционных приборов, напора потока воздуха (оценивается количество углекислого газа в вытяжке) и т.д.

Следует оценить степень шумогенерации прибора.

Некоторые устройства подвешиваются на стену, другие — устанавливаются на пол. Бывают горизонтально расположенные модели. Подходящее исполнение подбирается в зависимости от места монтажа и параметров системы.

Изготовление рекуператора своими руками

Самодельный рекуператор из пластиковой трубы

Рекуператор воздуха для частного дома можно изготовить своими руками из разных материалов.

Иногда энтузиасты собирают устройства, беря за основу канализационные трубы. Можно сделать рекуператор из фольги. Простотой исполнения и одновременно эффективностью отличаются пластинчатые устройства.

Заготовки для плоских элементов могут быть алюминиевыми или выполненными из поликарбоната.

При изготовлении рекуператора для квартиры своими руками с использованием листового алюминия, предпочтительно брать тонкое сырье – в этом случае теплообмен происходит эффективнее. Помимо листов металла, самодельный рекуператор требует подготовки материалов и инструментария:

  • минеральная вата в 2-3 см;
  • рейки из дерева в 2 мм толщиной и 10 – шириной;
  • фанерные листы для корпуса;
  • герметический и клеевой составы;
  • вентилятор;
  • 2 пары фланцевых элементов (для сечения трубки);
  • метизы.

Высота регулируется сообразно с суммарным количеством пластинок и их толщины при скреплении с реечными элементами. Диагональный параметр делают идентичным ширине теплообменного элемента.

Схемы и чертежи

Чертеж рекуператора для самостоятельного изготовления

Чертежи для рекуператора своими руками включают в себя и заготовку для пластины. Сторону квадрата обычно делают 0,2-0,3 м.

Общее число пластинок должно быть не менее 80. Для них подготавливают также рейки по габаритам сторон квадрата. Их покрывают олифовым составом и с помощью клея соединяют с внутренней стороной каждой пластины.

Только один металлический квадрат оставляют без рейки.

Компоненты соединяют друг с другом. Целесообразно чередовать горизонтально и вертикально расположенные пластины, чтобы каждая находилась под прямым углом к соседним. Это увеличивает КПД устройства. Квадрат, не снабженный рамкой, ставят сверху. Щелки надо заполнить герметизирующим составом.

Делают фланцевые крепежи и помещают конструкцию в заранее изготовленный корпус. Теплообменный элемент должен упираться уголками в боковые стены, подобно ромбу. В устройстве проделывают отверстия для фланцевых деталей, а в нижней части – дырку для отвода конденсированной влаги через шланг. Затем самодельный рекуператор воздуха покрывают минватой. Проводят подключение устройства.

Расчет мощности

Для расчета мощности важен тип помещения, температура и влажность в нем, а также площадь

Производительность устройства в кубометрах в секунду можно рассчитать, если известен требуемый по нормативам объем притока воздушных масс на человека. Если обозначить первую величину латинской литерой Q, а вторую – L, расчетная формула примет вид: Q=L*0,355*(tком – tул), где:

tком – требуемая температура в помещении;

tул – значение показателя на улице.

Чтобы найти КПД устройства, нужно знать 3 температурных показателя: t1 – на улице, t2 – параметр воздуха, поступающего в жилище после прохождения через прибор, t3 – домашний воздух до рекуперации. Тогда КПД будет равен (t2 – t1)/(t3 – t1).

Использование рекуперационных устройств помогает минимизировать поступление теплого воздуха из помещения на улицу в холодное время года. Самостоятельное изготовление прибора обойдется дешевле, чем покупка готового, но современные промышленные рекуператоры снабжены большим числом добавочных опций.

Рекуператор воздуха своими руками: трубчатый, коаксиальный, пластинчатый

Самодельный рекуператор

Многим жильцам городских квартир на собственном опыте пришлось убедиться, что создать в квартире благоприятный микроклимат без качественной вентиляции невозможно.

Прекрасно, когда вентиляция обеспечивает приток в квартиру с улицы чистого зимнего воздуха, плохо, что при этом мы теряем такой же объём нагретой воздушной среды. Для того чтобы в достатке получать свежий кислород и при этом предотвратить потерю тепла, необходимо использовать рекуператор.

На рынке представлен огромный выбор систем рекуперации, однако при желании можно без труда сделать и установить рекуператор своими руками.

Эффективность и принцип действия систем рекуперации

Рекуператор (recuperator) в переводе с латинского – «возвращающий» или «получающий обратно». В нашем случае он играет роль теплообменника, задача которого – задержать тепловую энергию, стремящуюся покинуть помещение вместе с выходящим воздухом в холодное время года, и заблокировать поступление этой же тепловой энергии (в виде горячего воздуха) в помещение в летний период.

Рекуператор воздуха состоит из нескольких каналов, через которые, не смешиваясь друг с другом, проходят воздушные потоки, входящие и выходящие из проветриваемого помещения.

Если температура потоков воздуха различается, они начинают обмениваться тепловой энергией, и, соответственно, горячий воздух остывает, а холодный – нагревается.

Кроме того, в процессе происходит осушение воздуха, связано это с конденсацией жидкости на каналах теплообменника. Применение систем рекуперации помогает сократить потери тепла до 70 %.

Использование рекуператора в системе вентиляции позволяет:

  • иметь постоянный качественный теплообмен;
  • компенсировать неэффективность работы естественной вентиляции вследствие установки герметичных окон и дверей;
  • отказаться от использования энергозатратных калориферов и кондиционеров;
  • экономить на отоплении;
  • поддерживать чистоту воздуха в квартире – в нем будет отсутствовать уличная пыль и пыльца растений.

Вентиляционная система с рекуператором позволяет обеспечить постоянное обновление воздуха в помещении и создает комфортные температурные условия внутри комнаты.

Виды рекуператоров

Системы рекуперации можно разделить на несколько типов.

  • Прямоточный, противоточный, перекрестный рекуператоры отличаются способом перемещения потоков воздуха.
  • В зависимости от конструктивных особенностей рекуператоры могут быть ребристыми, трубчатыми, пластинчатыми и пластинчато-ребристыми.
  • По материалу изготовления теплообменники бывают металлическими, пластиковыми, мембранными.
  • По принципу действия выделяют:
    • пластинчатый (перекрестно-точный) рекуператор – наиболее популярный тип простой конструкции, используемый в домах и квартирах;
    • роторный рекуператорр – для работы требуется источник электроэнергии, вращающий роторный элемент, имеют большие размеры и высокий КПД (до 87 %);
    • крышный рекуператор – установка промышленного уровня;
    • коаксиальный рекуператор — легок в исполнении даже без опыта;
    • рециркуляционный (жидкостный) рекуператор – передает воздуху тепло с помощью воды или антифриза, имеют сложную конструкцию и КПД, сопоставимый с эффективностью пластинчатого теплообменника.

Пластинчатый рекуператор

Пластинчатые рекуператоры чаще всего выполняются в виде резервуара, разделенного внутри полосами оцинкованной стали, которые создают каналы для движения потоков воздуха. Перемещаясь по каналам, воздушные струи не смешиваются, но зато могут обмениваться тепловой энергией, что приводит к выравниванию температур входящих и исходящих потоков воздуха.

Вентиляционные системы, в основе которых используются пластинчатые рекуператоры, обладают рядом достоинств:

  • высокой эффективностью – до 65 % КПД;
  • несложной конструкцией и компактными размерами;
  • простотой изготовления и обслуживания;
  • легкостью регулировки;
  • возможностью установки на любом участке воздуховода;
  • отсутствием необходимости использования электрической энергии;
  • отсутствием подвижных и трущихся деталей.

Есть у таких теплообменников и свои недостатки:

  • Риск обмерзания при отрицательных температурах вследствие конденсации влаги в каналах рекуператора, снижающего эффективность работы устройства.
  • Невозможность регулирования влажности воздуха.

На сегодняшний день использование рекуператоров пластинчатого типа в системах приточно-вытяжной вентиляции считается наиболее эффективным решением для квартиры.

Самостоятельное изготовление рекуператора пластинчатого типа

Поскольку средняя стоимость пластинчатого теплообменника составляет 300 у. е., имеет смысл сделать этот несложный в изготовлении рекуператор воздуха своими руками.

Для того чтобы изготовить рекуператор самостоятельно, понадобятся:

  • листы оцинкованного металла (4 кв. м.);
  • техническая пробка толщиной 2 мм;
  • силиконовый герметик с нейтральной реакцией;
  • жестяная коробка для корпуса или листы МДФ, метала или фанеры для его изготовления;
  • клей;
  • утеплитель толщиной 4 см (минеральная вата или пенопласт);
  • уголки для стоек;
  • пластиковые фланцы;
  • электролобзик или болгарка.

Этапы работ:

  1. Разрезаем материал на небольшие квадраты с размером стороны от 200 до 300 мм. Пластины должны быть одинаковыми и идеально ровными, лучше будет разрезать сложенные пачкой листы болгаркой, нежели использовать ножницы по металлу. Таких пластин, служащих заготовками для кассет рекуператора, должно получиться около 70 шт.
  2. С целью создания зазора между листами используем техническую пробку. Суть в том, чтобы сделать такое сечение, при котором скорость потоков воздуха будет составлять 1 м/с. Наклеиваем нарезанную пробку по двум противоположным краям квадратных заготовок, не трогая последнюю.
  3. Дождавшись высыхания клея, создаем кассету теплообменника, склеивая листы таким образом, чтобы каждый последующий располагался под углом в 90 градусов к предыдущему. В кассете получаются чередующиеся каналы, перпендикулярные друг другу. Последним будет лист, на который мы не клеили пробку.
  4. После соединения всех пластин с помощью уголка стягиваем конструкцию каркасом.
  5. Все щели тщательно заделываем герметиком.
  6. На стенках кассеты располагаем крепления для фланцев, имеющих диаметр, соответствующий трубам воздуховодов. Желательно расположить кассету вертикально, тогда в самом низу будет собираться конденсат. В этом же месте готовится дренажный канал: отверстие с трубкой для отвода жидкости.
  7. Для того чтобы кассету можно было извлекать из корпуса, внутри него нужно установить направляющие из уголка.
  8. Корпус с кассетой располагают в коробе, изготовленном из толстой фанеры или жести. Важным моментом будет использование теплоизоляционных материалов (минеральная вата или пенопласт), которыми оклеиваются все стороны короба изнутри.

Обратите внимание! Ширина корпуса рекуператора должна соответствовать ширине кассеты, высота и длина – диагонали квадратных пластин.

Для более надежной работы системы рекуперации в условиях отрицательных температур приточного воздуха, когда пластины теплообменника могут обледенеть, к системе добавляют байпас, через который в случае необходимости направляют поток приточного воздуха. В это время через теплообменник будет проходить только теплый вытяжной воздух, и под его воздействием заледеневшие пластины теплообменника будут оттаивать.

КПД самодельного рекуператора составит около 60–65 %, что позволит обеспечить поддерживать оптимальный микроклимат в помещении.

Adblock
detector

Инструкция о том, как сделать рекуператор своими руками

Создать рекуператор воздуха своими руками для человека, умеющего ими правильно пользоваться, вполне посильная задача. Наиболее подходящим для этой цели специалисты называют пластинчатый рекуператор.

Этот тип утилизатора наиболее распространен, особенно его самодельные модели.

Недостатки конструкции, среди которых называют обмерзание теплообменника при низкой температуры воздуха на улице и пересечение труб воздуховодов, компенсируются дешевизной и простотой конструкции.

Чтобы смастерить рекуператор воздуха своими руками важны такие материалы, как:

  1. металлический лист (оцинкованная жесть, кровельный лист, оцинкованное железо или любой другой листовой металл) площадью 3–4 м2;
  2. пробка, деревянная рейка или текстолит;
  3. металлический лист или аналогичный материал для создания корпуса;
  4. пластиковые фланцы с наконечниками, соответствующие диаметру труб вентиляции;
  5. герметик;
  6. утеплитель;
  7. силикон.

Создание рекуператора воздуха своими руками проходит в несколько шагов:

  1. Листы металла нарезаются на пластины размером 20 х 30 см. Рекомендуется использовать не менее 3–4 м2 металла. Особое внимание уделяется нарезке. Пластины должны быть нарезаны практически идеально ровно, чего не добиться ножницами по металлу. Инженеры рекомендуют использовать ножовку по металлу или болгарку. Пластины укладывать одну на другую, обеспечивая зазор не менее 4 мм. Для этого проклеивать рамками из термоизоляционного материала (пробка, деревянная рейка, текстолит) по контуру пластин, обеспечивая отверстия для потока воздуха в соответствующем направлении, чередуя перекрестные потоки. По окончанию укладки пластин, все щели пройти герметиком нейтрального состава.
  2. Корпус изготавливается из жести или другого листового металла. Он представляет собой короб подходящего размера, чтобы плотно вместился полученный блок из пластин. В стенках короба прорезать отверстия, в которые вставить заранее приготовленные пластиковые фланцы, соответствующие диаметру воздуховодных труб. Щели необходимо тщательно герметизировать, чтоб не допускать потерь эффективности устройства.
  3. После высыхания герметика полученный блок из пластин разместить в корпусе.
  4. Поверх полученного корпуса с уложенным блоком пластин рекомендуется уложить теплоизоляцию (пенопласт, стекловата). Всю полученную конструкцию можно дополнительно упаковать в деревянный ящик.

Рекомендуемая скорость потока воздуха составляет 1 м/с.

Согласно подсчетов специалистов при суммарной площади теплоотдающей поверхности в 3–4 м2 и производительности 150 м3/ч эффективность такого рекуператора должна составить от 50 до 60%.

Зимой при отрицательных температурах на улице существует вероятность обморожения пластинного блока утилизатора. Чтобы избежать блокировки работы рекуператора на длительный период рекомендуется предусмотреть байпас. Тогда, переключив на него входящий поток воздуха, система быстро оттает благодаря температуре выдуваемого теплого воздуха.

Для удобства определения обморожения системы можно предусмотреть датчик изменения давления. Однако, поможет и периодическая профилактика перекрыванием холодного воздуха и прогревом системы пластин.

Ввиду того, что в рекуператоре оседает конденсат, конструкцию рекомендуется оснастить шлангом для слива воды.

Как увеличить КПД

Аккуратная сборка и внимание к деталям при создании самодельного утилизатора тепла позволят достичь неплохих показателей эффективности. Однако собранный рекуператор воздуха своими руками можно существенно улучшить и повысить его КПД. Для этого при расчетах конструкции и воплощении ее необходимо предусмотреть следующие нюансы:

  1. Максимальная герметизация устройства;
  2. Использование качественных теплоизолирующих материалов;
  3. Увеличить размеры рекуператора, площадь теплообменной поверхности. Так уменьшится скорость проходимого воздуха через устройство, а соответственно позволит ему лучше прогреться или остыть;
  4. Использование гофрированных пластин или пластин с выштамповками, что существенно увеличит площадь теплообменной поверхности при сохранении общего объема устройства;
  5. Увеличение объема вытяжки по сравнению с притоком. Так, больший объем выходящего воздуха лучше передаст тепло меньшему объему входящего.

Рекуператор воздуха своими руками – это простой, доступный, дешевый и действенный способ экономить дорогостоящую тепловую энергию и эффективно расходовать невосполнимые природные ресурсы.

Принципы работы рекуператора

Принцип работы рекуператора зависит от его типа. Очевидно, что все перечисленные виды конструкции имеют свои особенности в работе. Отметим здесь наиболее распространенные.

Роторный рекуператор

Этот вид теплоутилизатора имеет форму трубы малой длины, наполнен гофрированными стальными пластинами вдоль корпуса. Вращающийся механизм устанавливается по приливно-вытяжной оси. Ротор пропускает сперва нагретый внутренний, а после холодный входящий воздух.

Пластины по очереди нагреваются и охлаждаются, сохраняя внутреннюю температуру воздуха. Такой тип рекуператора признается наиболее эффективным.

Однако, особенность конструкции не позволяет сделать его компактным, специалисты признают недостатком громоздкость такого устройства.

Тепловой утилизатор с промежуточным теплоносителем

В таких рекуператорах используются жидкостные теплообменники, где циркулирует раствор этиленгликоля (эффективный теплоноситель). В таких утилизаторах приливная и вытяжная секции разделены и разведены на определенное расстояние.

Эта особенность позволяет применять такие устройства для среды, входящие и выходящие потоки которых нельзя смешивать. Теплоноситель циркулирует либо естественным образом, либо посредством насоса.

Для повышения эффективности такого утилизатора тепла необходима тонкая регулировка потока теплоносителя в соответствии с проектом.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.