Как изготовить рекуператор воздуха своими руками? Такой вопрос интересует домашнего мастера. Каждый человек обладает своими представлениями о комфортабельности жилья. Но все эти соображения сводятся к одному несложному постулату: зимой в доме должно быть тепло и уютно, а летом, наоборот, — прохладно. Самостоятельно такие условия в доме создать сложно: зимой нужно дом отапливать, а летом — охлаждать. Обе эти операции достаточно энергозатратные, а стоимость энергии постоянно растет.
Нужно каким-то образом жилье утеплять:
Прекратив какое бы то ни было движение воздуха в помещении, человек сталкивается с другой проблемой — недостатком воздуха. Нужен приток свежего воздуха, у которого есть только один путь — через вентиляционные каналы. На подачу свежего воздуха опять понадобится электроэнергия. К счастью, конструкция современных систем вентиляции уже учла эту необходимость.
Что такое рекуперация? Ученые трактуют это понятие как повторное использование части энергии в том же технологическом процессе. Принудительная приточно-вытяжная вентиляция, где используется система рекуперации, способна увеличить свою энергоэффективность до 3 раз в сравнении с традиционными схемами вентиляций прямого тока воздуха.
Для предотвращения потерь энергии вентиляционная система оборудована специальным устройством вторичного использования тепла, его называют рекуператор. Рекуперативный теплообменник дает возможность избежать дополнительных затрат энергии на обработку приходящего потока свежего воздуха.
Наглухо закупоренная квартира от притока свежего воздуха получает целый комплекс преимуществ:
Какие бывают виды рекуператоров? Любые внешние погодные условия практически никак не влияют на принудительную вентиляцию с рекуператором. Будучи теплообменником, рекуператор бытовой обеспечивает приходящий воздух энергией от воздуха удаляемого, при этом не смешиваясь с ним.
Система рекуперации может использовать многие способы вторичного применения энергии. Рекуператор тепла работает по определенному принципу. Виды его, в зависимости от этого, могут быть следующими:
Все схемы рекуператоров разделяются по способу передачи энергии от использованного воздуха свежему.
Функционирование теплообменника характеризуется тем, насколько эффективно он переносит тепло от одного агента к другому. Чтобы система была эффективной, КПД рекуператора должен быть не ниже 70%. Логика подсказывает, что КПД теплообменника можно увеличить несколькими путями:
Очень хорошо, если этот подогрев удается осуществить за счет природных ресурсов.
Рекуператор воздуха своими руками сделать не так сложно. Оригинальным способом организации рекуперации является использование длинного куска трубы, закопанного на глубине порядка 2 метров. Подобный трубчатый рекуператор позволит согреть воздух зимой и охладить его летом.
Такое использование теплообменника позволяет достигнуть снижения вероятности обмерзания пластин рекуператора за счет заметной разницы температур воздуха на разных стадиях рекуперации. Дополнительные расходы на предварительный подогрев входящего потока отсутствуют. К тому же использование подогрева исключает образование росы на элементах теплообменника, способное в холодный период года привести к их обмерзанию.
Рекуператоры роторного типа. Роторный рекуператор функционирует с самым высоким КПД. В этом агрегате потоки теплого и холодного воздуха проходят в одном коробе навстречу друг другу. В коробе расположен диск с гофрированными металлическими пластинами, который конструктивно изготовлен так, что материал пластин сначала нагревается в потоке теплого воздуха, а затем, продолжая вращаться, попадает в холодный поток, где и отдает накопленное тепло.
Рекуперация в подобном теплообменнике не лишена своих недостатков, которые проявляются в частичном смешении двух потоков и необходимости увеличения диаметра теплообменного диска для достижения большего КПД. К тому же использование вращающихся элементов никогда не было достоинством системы.
Будучи очень популярным инновационным решением, рекуператор электроэнергии достоин очень долгого рассказа, но чертежи рекуператора своими руками гораздо интереснее, тем более что его можно успешно применить в своем доме. А начать следует с выбора типа рекуператора. Здесь вам должен пригодиться собственный опыт.
В квартире с пластиковыми окнами найдет применение «теплая форточка». В частном домовладении, где свободного места обычно хватает, используют пластинчатый рекуператор противоточного или перекрестного типа движения воздуха. Именно такой самодельный рекуператор проще всего сделать своими руками. Чертежи пластинчатого рекуператора и необходимой для его функционирования автоматики в достаточном количестве могут быть найдены в интернете и в специальной литературе.
Как самостоятельно сделать пластинчатый рекуператор? Пластинчатые рекуператоры своими руками сделать несложно. Важно только хорошо понимать, как работают пластинчатые рекуператоры. Для этого должен быть хорошо усвоен принцип работы и изучена схема прибора. Первым делом необходимо решить вопрос материала теплообменных пластинок, тем более что единого варианта для пластин, наполняющих теплообменную кассету, нет. Поэтому материал можно использовать любой:
Процесс обмена энергией никак не зависит от материала пластин. Гораздо большее влияние на работу теплообменника оказывает плотность набора пластин в кассете и количество используемых кассет. Чем большего КПД вам хочется достичь, тем больше кассет вам придется использовать в своем теплообменнике. Теоретически можно обойтись одним блоком пластинок, но большого размера.
Принцип работы рекуператора
Учитывая неизбежность образования на пластинах конденсата, рекуператор следует обеспечить системой удаления его из устройства. Для изготовления кассеты понадобится уголок для каркаса и материал для прокладывания пространства между пластинами. Для корпуса подойдет лист металла или толстая фанера.
Еще понадобится:
Пластинки следует собирать в пачки, стараясь сохранять края неповрежденными. В блоке их следует собрать не менее 70 штук. Края каждой пластины следует оклеить рейками или пробкой. Элементы склеиваются особым образом, крест-накрест. Такая конструкция обеспечит получение кассеты с чередующимися под прямым углом воздушными каналами. Кассета скрепляется силиконовым герметиком. Входящий воздух следует отфильтровать. Внутреннюю поверхность корпуса нужно оклеить минеральной ватой, слоем не меньше 4 см.
Кассету, являющуюся теплообменником, вставляют в специальные направляющие в корпусе, что делает ее легкодоступной для обслуживания. Для образования потока воздуха используют вентиляторы с регулируемой скоростью вращения. Самодельный рекуператор готов. Эффективность его работы будет зависеть исключительно от качества сборки аппарата.
Вряд ли кто-либо станет спорить с тем, что гораздо приятнее жить в хорошо вентилируемом доме, нежели в сооружении, где воздух застаивается. Кроме того, регулярное проветривание положительно влияет и на здоровье хозяев. Однако наряду с этим может возникнуть проблема: зачастую тепло просто уходит из помещения через вентиляцию. Чтобы исправить это, всегда можно воспользоваться таким прибором, как Это оборудование обеспечит надежный обогрев всему дому и позволит забыть о проблеме потери тепла. Приобрести такой механизм всегда можно в любом специализированном магазине, но для экономии финансовых средств гораздо лучше будет изготовить рекуператор своими руками. Именно на этом процессе, а также на особенностях такого рода оборудования и стоит остановиться более подробно.
Сама по себе рекуперация представляет собой механизм возврата некоторой части энергии тепла. А если говорить непосредственно о воздухе, то здесь подразумевается нагревание поступающего в помещение холодного потока с помощью удаляемого теплого вытяжного. Подобные конструкции сегодня весьма распространены. Их полное название - приточно-вытяжная установка, или приточный рекуператор.
Здесь важно отметить один момент: смешивания поступающего и удаляемого воздуха не происходит. При этом полную рекуперацию выполнить не получится даже с помощью самого современного прибора (показатель прогрева варьируется от 60 до 80 %). Как правило, оптимальным параметром прогрева поступающего извне воздуха является температура, равная 100 °C.
Как уже было сказано выше, это оборудование функционирует благодаря обмену потоков теплом. Говоря более простым языком, в холодное время года высокая температура внутри помещения непосредственным образом влияет на воздух, идущий снаружи, в то время как летом этот процесс является обратным. Для претворения в жизнь подобных процедур и был создан особый прибор, именуемый рекуператором.
Принцип его работы заключается в следующих моментах:
Для того чтобы правильно изготовить рекуператор для дома своими руками, необходимо, в первую очередь, изучить виды этих приборов. Самыми распространенными из них являются следующие механизмы:
Наиболее простым в работе и подключении, а также наименее дорогим является пластинчатый рекуператор, следовательно, изготовить его самостоятельно будет проще всего.
Как уже говорилось ранее, этот механизм станет оптимальным вариантом для собственноручного конструирования. К преимуществам рекуператора такого типа принято относить следующие:
Однако практически невозможно найти механическое оборудование, которое не имело бы абсолютно никаких отрицательных сторон. Так, из недостатков пластичного рекуператора принято выделять следующие:
Чтобы самостоятельно изготовить пластичный рекуператор для дома, требуется наличие следующих материалов:
При наличии всего этого оборудования можно начинать изготавливать рекуператор своими руками.
Алгоритм действий является следующим:
Как правило, КПД таких самостоятельно изготовленных механизмов равен приблизительно 65 %, чего вполне достаточно для поддержания в жилом помещении благоприятного микроклимата.
Собирая такой прибор, как рекуператор, своими руками, очень важно не только грамотно выполнить все мероприятия по его изготовлению, но и правильно рассчитать мощность этого механизма.
Чтобы определить оптимальный показатель энергии тепла, которое циркулирует между пластинами, принято брать за основу следующую формулу: 20 Вт * xS * dT. S в данном случае отображает площадь пластины, измеряемую в м².
p (Вт) = 0,36 * Q (м³/сек.) * dT.
Расшифровываются все переменные так:
Для того чтобы оборудование работало комфортно, существуют некоторые варианты улучшения его функционирования. Эти меры, безусловно, повысят расход электроэнергии, но эффективность возрастет.
Чтобы очистить поступающий в рекуператор воздух от частиц пыли, его каналы можно оснастить особыми фильтрами, состоящими из алюминия, пластика или волокна. Но за этими элементами обязательно нужно следить и при необходимости выполнять их замену.
Избежать обмерзания конструкции можно, периодически отключая приточный вентилятор. Это приведет к тому, что пластины внутри механизма будут согреваться при помощи выходящего теплого воздуха и, как следствие, оттаивать.
Отправим материал вам на e-mail
У европейских соседей понятие «рекуператор» давно в обиходе. Рачительные немцы и основательные англичане давно и успешно используют этот простой прибор для экономного расхода тепловой энергии в своих домах. Зачем нужен рекуператор для частного дома? Каков принцип его действия? Сколько стоит готовый прибор? Можно ли изготовить и установить подобное устройство своими руками? Ответ на эти и другие вопросы о рекуператоре – в этом материале.
Рекуператор – небольшое устройство в вентиляционном канале
Рекуперация воздуха способна решить сразу две проблемы:
Каркасные дома, использование пластиковых окон и дверей, современные способы отделки делают помещения все более герметичными. С одной стороны, это неплохо, в доме нет сквозняков и потери тепла. С другой – в герметичном помещении может развиваться плесень, а отсутствие притока свежего воздуха провоцирует размножение болезнетворных микробов и бактерий.
В каких помещениях особенно нужен воздухообменник:
Термин «рекуперация» обозначает обратное движение. В одноименном устройстве происходит воздухообмен между помещением и улицей. Прогретые воздушные массы, проходя через прибор, частично прогревают входящий поток. Это не простое проветривание комнаты при помощи форточки, когда всё тепло безвозвратно теряется. Рекуперация – способ вентиляции с экономным расходом тепла.
В устройство встроен теплообменник, который сохраняет комнатное тепло и отдает его входящему воздуху. Вентиляция с рекуперацией тепла выгодна в первую очередь владельцам частных коттеджей с индивидуальной системой отопления. Они несут расходы за каждый киловатт тепловой энергии, поэтому реально смогут ощутить экономию от использования этого устройства.
Рекуператор для квартиры может быть,не настолько актуален в плане экономии. Но есть и другая польза от применения этого устройства: он эффективно очищает поступающий с улицы воздух от вредных для здоровья городских примесей и аллергенов.
Полезная информация! Рекуперация обновляет атмосферу в доме каждые пару часов, обеспечивая доступ отфильтрованного воздуха, подогретого зимой и прохладного – летом.
Прибор воздухообмена состоит из двух камер. Двигаясь сквозь эти камеры, воздушные потоки не перемешиваются.
Обратите внимание! Рекуператоры являются составной частью вентиляционной системы и их эффективность напрямую связана с работой всей сети.
Установка вентиляционной системы с рекуператором обойдётся дороже, чем обычная конструкция, но эти расходы окупаются достаточно быстро. Учитывая экономию на кондиционирование и отопление жилища в тридцать процентов, установка рекуператора окупается в среднем за три-четыре года. И это без учёта несомненной пользы для здоровья всего семейства, ведь расходы на препараты от аллергии и ОРЗ сократятся на порядок.
Рекуперационные системы делятся на несколько разновидностей:
Каждый тип воздухообменника предназначен для особых условий и имеет свои преимущества и недостатки.
Это самые распространённые теплообменники, имеющие простую конструкцию и отличающие исключительной надёжностью. Пластинчатый рекуператор для частного дома имеет коэффициент полезного действия до 78 процентов для моделей из пластика и металла и до 92 – для устройств с теплообменниками из целлюлозы. Разница обусловлена тем, что целлюлозные обменники возвращают не только тепло, но и влагу в воздушном потоке, а влага, как известно, обладает большей теплоёмкостью.
Обратите внимание! Все воздухообменники, кроме целлюлозных, нуждаются в дренаже для удаления лишней воды.
Преимущества пластинчатых устройств:
Недостатки:
Роторные воздухообменники – второй по популярности вид приборов. Устройство изготавливается из алюминия и приводится в действие при помощи электромоторчика.
Приводной ремень вращает плоский и зигзагообразный элементы ротора. Каждая часть устройства при движении через зону вытяжки нагревается и передаёт тепло входящему потоку.
Плюсы роторной системы:
Минусы:
Рекуперация тепла в системах вентиляции с использованием пластинчатых или роторных приборов может осуществляться при помощи специальной крышной установки. Обычно такие высокоэффективные системы устанавливают в больших помещениях, не имеющих внутреннего разделения. В основном это ангары, большие гаражи или торговые точки.
Очевидным преимуществом этого типа воздухообмена является его эффективность, но такие устройства мало подходят для частного дома или квартиры.
Простой пластинчатый рекуператор можно изготовить собственноручно.
Для работы нужно подготовить:
Последовательность действий:
Совет! Для контроля за образованием наледи на пути тёплого воздуха лучше установить датчик давления. Он подаст сигнал, если движение воздушной массы будет затруднено.
Учитывая, что пластинчатые рекуператоры требуют организации полноценного вентиляционного короба, а не в каждом частном доме есть такая возможность, для бытовых нужд рекомендуется устанавливать небольшие роторные модели.
Таблица 1. Бюджетные модели бытовых рекуператоров
| Изображение | Модель | Диаметр корпуса, мм | КПД, % | Потребляемая мощность, Вт | Объем воздуха, м.куб. | Средняя стоимость, руб |
|---|---|---|---|---|---|---|
 | Прана-150 | 150 | 91 | 7-32 | 25-115 | 21000 |
 | Прана-200G | 200 | 88 | 7-32 | 25-135 | 22600 |
 | ТеФО 1 | 110 | 75 | 3,6-36 | 35 | 13000 |
 | ТеФО 3 | 125 | 75 | 52 | 91-100 | 23000 |
 | Чистый воздух 16-К | 125 | 78 | 2-16 | 70 | 15900 |
 | Чистый воздух 16-М | 150 | 80 | 2-24 | 120 | 17900 |
 | Mitsubishi Electric VL-100 U-E | 168 | 77 | 26 | 105 | 18110 |
 | Vents ТвинфрешРА-50 | 280 | 90 | 46 | 50 | 18540 |
Для того чтобы изготовить рекуператор воздуха для дома своими руками, нужно хорошо знать его устройство и уметь им пользоваться. Присутствие в помещении такого прибора не только дает хороший обогрев, но и устраняет потери тепла. Аппарат, изготовленный самостоятельно, обходится значительно дешевле покупного изделия. При этом он создается под конкретные параметры квартиры или частного дома.
Принцип рекуперации основан на нагреве поступающего воздуха, за счет отвода вытяжного. В помещение возвращается часть тепла. Поэтому и прибор получил название «рекуператор», что в переводе с латинского означает «возвращение». Какой бы не был современный аппарат, он дает показатель прогрева не больше, чем 60-80%. Это связанно с тем, что в процессе работы смешения воздуха не происходит.
Работа прибора основана на разности температур внутри помещения и снаружи. В зимнее время теплый воздух влияет на поток холодного с улицы. Летом идет обратный процесс.
Рекуператор – прибор, который регулирует и направляет эти процессы.
Принцип его работы следующий:
В процессе работы аппарата, теплый воздух вентиляторами, загоняется в систему. Проходя по трубам, он выгоняется за пределы помещения. Параллельно идет подача холодного воздуха. Двигаясь через прибор, он нагревается.
При изготовлении устройства своими руками, следует определиться с его типом. Существуют несколько разновидностей рекуператоров:
Роторный рекуператор состоит из гофрированных пластин стали. Внешне конструкция представляет собой цилиндрическую емкость. Вращающийся барабан пропускает поочередно теплые и холодные потоки. В процессе работы происходит нагревание ротора, который отдает тепло холодному воздуху. Роторный аппарат обладает высокой экономичностью. Можно устанавливать необходимое количество оборотов ротора и регулировать мощность. К преимуществу относится возможность использования такого типа в течение всего года, поскольку на нем не образуется ледяная корочка.
К недостаткам относится габаритность конструкции. Она требует наличия большой вентиляционной камеры.
Пластинчатый рекуператор состоит из алюминиевых, пластиковых и изготовленных из специальной бумаги пластин. В некоторых моделях потоки воздуха движутся перпендикулярно друг к другу, в других перемещаются в противоположных направлениях.
Если в конструкции используются алюминиевые пластины, то система характеризуется невысоким коэффициентом полезного действия. Связанно это с тем, что прибор часто замерзает и нуждается в регулярном оттаивании. К преимуществу относится его невысокая стоимость. Кроме алюминиевых пластин, допускается использовать оцинкованную сталь.
Теплообменники из пластика обладают большей отдачей, но и дороже стоят.
Если материалом является специальная бумага, то отдача у такого оборудования высокая. Однако имеется существенный недостаток: прибор нельзя использовать во влажном помещении. Образующийся конденсат пропитывает бумажные слои.
Отличительной особенностью такого типа является разведение приточного и вытяжного теплообменников. При помощи антифриза или воды тепловая энергия переносится из вытяжной части в приточную.
Система имеет свои преимущества:
Недостатки:
Оба потока направляются в единую камеру. Она разделена перегородкой. После нагрева одной части идет разворот перегородки. Нагретая часть, которая обогревает помещение, начинает принимать приточный воздух. К недостатку относится высокая вероятность смешивания воздушных потоков, что приводит к их загрязнению.
Основан на физических характеристиках фреона, который располагается в герметично запаянных трубках. В начале трубы идет нагревание воздуха вместе с фреоном, который закипает и испаряется. Тепло перемещается дальше. Пары фреона, соприкасаясь с холодными потоками, конденсируются. Затем цикл повторяется.
Механизм имеет ряд положительных и отрицательных моментов. К положительным характеристикам относится:
Отрицательные стороны:
Для изготовления конструкции своими руками, необходимо подготовить материалы:
Процесс изготовления:
Изготавливая прибор своими руками, нужно правильно рассчитать его мощность. Определить количество тепла, проходящего через пластины. Для этого используется формула:
P=0,36xQxdT; где:
Р – мощность рекуператора в ваттах:
Q – энергия, которая необходима для нагрева или охлаждения воздушного потока.
Определяется она по формуле:
Q=0,335хLx(t к.-t н.); здесь:
L – расход воздуха. Рассчитывается в м3/час. На 1 человека это величина соответствует 60.
t н. – начальная величина температуры;
t к. – конечная температура, которая выросла в результате теплообмена;
dT – температура.
После изготовления и установки рекуператора, нужно обеспечить эффективность и длительность его работы. В систему лучше встраивать специальные фильтры, в состав которых входит алюминий. Вовремя их менять при загрязнении. В зимнее время не допускать образования ледяной корочки. Для этого иногда необходимо отключать вентилятор, обеспечивающий приток холодного воздуха.
