Рекуператор власноруч: креслення, реверсивний рекуператор. Як влаштований пластинчастий рекуператор і як його можна зробити самостійно? Матеріал для рекуператора повітря
Як зробити рекуператор повітря своїми руками? Таке питання цікавить домашнього майстра. Кожна людина має свої уявлення про комфортабельність житла. Але всі ці міркування зводяться до одного нескладного постулату: взимку в будинку має бути тепло і затишно, а влітку, навпаки, прохолодно. Самостійно такі умови в будинку створити складно: взимку треба опалювати будинок, а влітку — охолоджувати. Обидві операції досить енерговитратні, а вартість енергії постійно зростає.
Потрібно якимось чином житло утеплювати:
- Ущільнити всі отвори.
- Забезпечити герметичність закривання вікон та дверей.
- Гарний результат дає утеплення стін житла.
Припинивши будь-який рух повітря в приміщенні, людина стикається з іншою проблемою — нестачею повітря. Потрібен приплив свіжого повітря, яке має лише один шлях — через вентиляційні канали. На подачу свіжого повітря знову знадобиться електроенергія. На щастя, конструкція сучасних систем вентиляції вже врахувала цю потребу.
Що таке рекуперація? Вчені трактують це поняття як повторне використання частини енергії у тому самому технологічному процесі. Примусова вентиляція припливно-витяжна, де використовується система рекуперації, здатна збільшити свою енергоефективність до 3 разів у порівнянні з традиційними схемами вентиляцій прямого струму повітря.
Для запобігання втратам енергії вентиляційна система обладнана спеціальним пристроєм вторинного використання тепла, його називають рекуператор. Рекуперативний теплообмінник дає можливість уникнути додаткових витрат енергії на обробку потоку свіжого повітря.
Наглухо закупорена квартира від притоку свіжого повітря отримує цілий комплекс переваг:
- Видаляються забруднення та використане повітря.
- Обмежується можливість розвитку колоній хвороботворних мікроорганізмів.
- Блокується утворення плісняви.
Які бувають види рекуператорів? Будь-які зовнішні погодні умови ніяк не впливають на примусову вентиляцію з рекуператором. Будучи теплообмінником, рекуператор побутовий забезпечує повітря, що приходить енергією від повітря видаляється, при цьому не змішуючись з ним.
Види рекуператорів
Система рекуперації може використовувати багато способів вторинного використання енергії. Рекуператор тепла працює за певним принципом. Види його, залежно від цього, можуть бути такими:
- Трубчастий.
- Пластинчастий.
- Роторний рекуператор та інші.
Усі схеми рекуператорів поділяються за способом передачі енергії від використаного свіжого повітря.
Способи збільшення ККД
p align="justify"> Функціонування теплообмінника характеризується тим, наскільки ефективно він переносить тепло від одного агента до іншого. Щоб система була ефективною, ККД рекуператора має бути не нижче 70%. Логіка підказує, що ККД теплообмінника можна збільшити кількома шляхами:
- Збільшити час контакту середовищ із різними температурами.
- Забезпечити більшу площу контакту агентів.
- Попередній підігрів повітря, що надходить.
Дуже добре, якщо це підігрів вдається здійснити за рахунок природних ресурсів.
Рекуператор повітря власноруч зробити не так складно. Оригінальним способом організації рекуперації є використання довгого шматка труби, закопаного на глибині близько 2 метрів. Подібний трубчастий рекуператор дозволить зігріти повітря взимку та охолодити його влітку.
Таке використання теплообмінника дозволяє досягти зниження ймовірності обмерзання пластин рекуператора за рахунок помітної різниці температури повітря на різних стадіях рекуперації. Додаткових витрат на попередній підігрів вхідного потоку відсутні. До того ж використання підігріву виключає утворення роси на елементах теплообмінника, здатне в холодну пору року призвести до їх обмерзання.
Рекуператори роторного типу Роторний рекуператор працює з найвищим ККД. У цьому агрегаті потоки теплого та холодного повітря проходять в одному коробі назустріч один одному. У коробі розташований диск із гофрованими металевими пластинами, який конструктивно виготовлений так, що матеріал пластин спочатку нагрівається в потоці теплого повітря, а потім, продовжуючи обертатися, потрапляє в холодний потік, де віддає накопичене тепло.
Рекуперація в подібному теплообміннику не позбавлена своїх недоліків, які виявляються у частковому змішуванні двох потоків та необхідності збільшення діаметра теплообмінного диска для досягнення більшого ККД. До того ж використання елементів, що обертаються, ніколи не було гідністю системи.
Проблема вибору рекуператора для дому
Будучи дуже популярним інноваційним рішенням, рекуператор електроенергії гідний дуже довгої розповіді, але креслення рекуператора своїми руками набагато цікавіше, тим більше, що його можна успішно застосувати у своєму будинку. А почати слід із вибору типу рекуператора. Тут вам повинен стати в нагоді власний досвід.
У квартирі із пластиковими вікнами знайде застосування «тепла кватирка». У приватному домоволодінні, де вільного місця зазвичай вистачає, використовують пластинчастий рекуператор протиточного або перехресного руху повітря. Саме такий саморобний рекуператор найпростіше зробити своїми руками. Креслення пластинчастого рекуператора та необхідної для його функціонування автоматики у достатній кількості можуть бути знайдені в інтернеті та у спеціальній літературі.
Виготовлення пристрою
Як самостійно зробити пластинчастий рекуператор? Пластинчасті рекуператори своїми руками зробити нескладно. Важливо лише добре розуміти, як працюють пластинчасті рекуператори. Для цього має бути добре засвоєний принцип роботи та вивчена схема приладу. Насамперед необхідно вирішити питання матеріалу теплообмінних пластинок, тим більше що єдиного варіанта для пластин, що наповнюють теплообмінну касету, немає. Тому матеріал можна використовувати будь-який:
- алюмінієвий лист;
- покрівельне оцинкування;
- листовий текстоліт;
- гетинакс та інші види пластику.
Процес обміну енергією не залежить від матеріалу пластин. Набагато більший вплив на роботу теплообмінника надає щільність набору пластин у касеті та кількість касет, що використовуються. Чим більше ККД вам хочеться досягти, тим більше касет вам доведеться використовувати у своєму теплообміннику. Теоретично можна обійтися одним блоком пластин, але великого розміру.
Принцип роботи рекуператора
Враховуючи неминучість утворення пластин конденсату, рекуператор слід забезпечити системою видалення його з пристрою. Для виготовлення касети знадобиться куточок для каркасу та матеріал для прокладання простору між пластинами. Для корпусу підійде лист металу чи товста фанера.
Ще знадобиться:
- мінеральна вата;
- герметик;
- кріплення.
Платівки слід збирати в пачки, намагаючись зберігати краї непошкодженими. У блоці їх слід зібрати щонайменше 70 штук. Краї кожної пластини слід обклеїти рейками чи пробкою. Елементи склеюються особливим чином, хрест-навхрест. Така конструкція забезпечить отримання касети з повітряними каналами, що чергуються під прямим кутом. Касета скріплюється силіконовим герметиком. Вхідне повітря слід відфільтрувати. Внутрішню поверхню корпусу потрібно обклеїти мінеральною ватою, шаром не менше ніж 4 см.
Касету, що є теплообмінником, вставляють у спеціальні напрямні в корпусі, що робить її доступною для обслуговування. Для утворення потоку повітря використовують вентилятори із регульованою швидкістю обертання. Саморобний рекуператор готовий. Ефективність його роботи залежатиме виключно від якості складання апарату.
Рекуператор– це універсальний пристрій, який потрібний для регулювання одночасно двох повітряних потоків. Наприклад, взимку за допомогою нього можна провітрити приміщення, зберігши в ньому тепло. У літній час, він буде перешкоджати проникненню гарячого повітря всередину.
Принцип роботи
Рекуператор використовують з метою освіжити приміщення, при цьому не втративши тепло та заощаджуючи на опалювальних приладах. Принцип роботи полягає в наступному:
- При увімкненні пристрою здійснюєтьсяобробка теплого повітря, що переважає у приміщенні;
- Далі він подається до керамічного регенератора., автоматично нагріваючи обладнання;
- Щойно це сталося, спрацьовує другий цикл роботи.Вуличне холодне повітря також подається до регенератора. Далі він нагрівається до кімнатної температури;
- Свіже, при цьому тепле повітря, потрапляє до кімнати.
Рекуператор може працювати як у ручному, так і автоматичному режимі. У нього вбудований програмний пристрій, який самостійно визначає, коли необхідно вмикати його в роботу.
Види рекуператорів
Усього існує кілька видів пристрою з різним рівнем ефективності:
- На сьогоднішній день він є одним із найпоширеніших у Росії. В основному його застосовують у квартирах та приватних будинках. Основна його перевага полягає в тому, що можна вбудувати в будь-яку ділянку повітроводу, вона не потребує складного обслуговування, всі повітряні потоки прямують в один бік і не зміщуються. Такий рекуператор відрізняється схемою будови. Як основний вузл виступає касета з двома функціонуючими каналами. Між ними розташовується невеликий сталевий лист, саме він виконує роль фільтра у пристрої;
- Роторний рекуператор застосовується менш часто.Як правило, його можна побачити на виробництві та у промислових підприємствах. Основним компонентом пристрою такого плану є циліндр, створений із шарів гофрованого паперу. Рекуператор поділено на кілька відсіків, розділених між собою пластиною. Під час роботи обладнання обертається та відбувається теплообмін. Він є ефективним, якісним та швидкодіючим. Єдиний недолік – це розмір;
- Водяний рекуператор застосовується лише регулювання потоку повітря на припливних вентиляціях.Теплі потоки обробляються у пристрої за допомогою води чи антифризів. У пристрої зосереджені два (витяжний та припливний), які можуть працювати на віддаленій один від одного відстані. Ефективність цього пристрою значно нижча, ніж у попередніх варіантах. Основним недоліком є необхідність додаткового встановлення насоса;
- Дах рекуператор встановлюється тільки на дахах будівель.Він не призначений для використання у приміщеннях. Його широко використовують у торгових комплексах, на підприємствах та виробничих цехах.
Основна перевага пластинчастого полягає в тому, що можна вбудувати в будь-яку ділянку повітроводу, вона не вимагає складного обслуговування, всі повітряні потоки прямують в один бік і не зміщуються
Виготовлення пластинчастого рекуператора
Схема пластинчастого рекуператора досить проста. Подібне обладнання може самостійно виготовити людина, яка навіть не має технічних навичок.
Для цього знадобиться таке:
- Оцинкована бляха – 1 лист, площею приблизно 4 квадратні метри;
- Силіконовий герметик;
- Ножиці з металу або болгарка;
- Фанера чи ДВП;
- Мінеральна вата.
Коли все необхідне підготовлено, можна розпочати процедуру створення пристрою. Вона складається з кількох основних кроків:
Устаткування готове, тепер необхідно розмістити його поблизу вентиляції. Також рекомендується оснастити його додатково датчиком тиску з метою поліпшення якості роботи. Він встановлюється лише на рівні, де відбувається теплообмін.
Щоб дізнатися, чи правильно функціонує зібраний пристрій, слід за допомогою невеликого розрахунку визначити його потужність:
- Нехай цей показник буде взято деяке число Р;
- Для його знаходження слід знати витрачену енергію – Q. Він дорівнюватиме добутку трьох чисел: витрата повітря (кубічний метр на годину), різниця між кінцевою та початковою температурою, постійне число 0,335;
- Також потрібно знати температуру роботи пристрою – dT.
Таким чином, загальну потужність можна визначити за такою формулою:
Рекуператор із полікарбонату
Подібний пристрій можна зробити і зі стільникового карбонату, замість оцинкованої жерсті. Для цього знадобиться матеріал завтовшки близько 4 мм. Такий пристрій також буде ефективним, але він буде відрізнятися простотою складання та мінімальними витратами.
Виготовлення трубчастого рекуператора
Створити трубчастий рекуператор набагато складніше. Але це завдання може стати здійсненним, якщо правильно дотримуватися інструкції.
Для цього знадобиться:
- Труба товщиною 160 мм. Наприклад, підійде шматок циліндричної каналізації;
- Розгалужувачі-перехідники (100мм);
- Гофра алюмінієва (100 мм).
Процес створення рекуператора складається з кількох кроків:
- Потрібно підготувати трубу, Попередньо її відполіровавши;
- Далі, необхідно максимально розтягнути гофро-папірта заповнити їй трубу таким чином, щоб вона була у формі спіралі;
- Тепер слід загерматизуватиотвори гофрой з відкритих кінців;
- Останній етап процесу складання– це встановлення перехідників та проведення через них повітроводів.
Гофро-папір у цій конструкції виконує роль «хранителя тепла».
Виготовлення роторного рекуператора
Перш ніж розпочати процес створення рекуператора, необхідно розрахувати потужність його роботи. Це дозволить визначити термін окупності та загальну продуктивність.
За формулою:
С – це питома теплоємність,
М - маса повітря, що нагрівається,
dT – різниця температур.
Роторний рекуператор зробити своїми руками досить складно. За таке завдання, як правило, беруться лише люди з технічною освітою. Для роботи знадобиться:
Як тільки все необхідно підготовлено, можна розпочати виконання роботи. Як і будь-яка інша процедура створення обладнання, вона складається з кількох основних кроків:
- Слід підготувати металеву основу.Як нього може підійти труба від каналізації. Бажано використовувати найбільш габаритний матеріал, тоді і сам пристрій працюватиме в кілька разів ефективніше. Його необхідно попередньо відполірувати підручними засобами та призвести до відповідної форми. Рекомендується також попередньо відрізати все зайве за допомогою болгарки;
- Далі слід підготувати гофровану сталь, розрізати на кілька однакових частин.Розмір їх залежить від довжини підготовленого раніше циліндричного корпусу. Тепер необхідно заповнити цими листами внутрішній простір шарами;
- Далі потрібно створити додаткову ізоляцію.Допоможе це зробити невелика кількість мінеральної вати. Її рекомендується рівномірно розподілити на внутрішні стінки;
- Залишається останній крок– замаскувати всі внутрішні та зовнішні шви герметичним розчином;
- Варто зауважити, що, швидше за все, роторний рекуператор буде розміщено з боку вулиці.Вплив зовнішніх факторів може спричинити появу корозії та інших негативних ефектів. Щоб цього не сталося, потрібно періодично наносити на пристрій лакове покриття.
Рекуператор практично готовий, тепер залишилося зробити кілька отворів для того, щоб провести через них повітропровід. За рахунок циліндричного корпусу працюватиме обладнання. Воно здійснюватиме постійний обертальний рух. За рахунок цього пристрій буде періодично надходити то тепле, то холодне повітря, відповідно нагріваючи і охолоджуючи все обладнання в цілому.
Щоб пристрій працював якомога ефективніше, слід звернути увагу на кілька порад, створених темою, чиє життя безпосередньо пов'язане зі складанням рекуператорів:
Комфортне заміське житло неможливо уявити без хорошої вентиляційної системи, оскільки саме вона є запорукою здорового мікроклімату. Тим не менш, багато хто з обережністю і навіть настороженістю ставиться до питання реалізації такої установки, побоюючись величезних рахунків за електроенергію. Якщо певні сумніви "поселилися" і у вашій голові, рекомендуємо поглянути на рекуператор для приватного будинку.
Йдеться про невеликий агрегат, що поєднується з припливно-витяжною вентиляцією і виключає перевитрату електричної енергії в зимовий період, коли потрібен додатковий підігрів. Існує кілька способів скорочення небажаних витрат. Найефективніший і найдоступніший – зробити рекуператор повітря своїми руками.
Що це за пристрій такий і як він працює? Про це й йтиметься у сьогоднішній статті.
Особливості та принцип роботи
Що таке рекуперація тепла? - Рекуперація це процес теплообміну, при якому холодне повітря з вулиці нагрівається за рахунок потоку, що виходить з квартири. Завдяки такій схемі організації установка з рекуперацією тепла заощаджує тепло в будинку. У квартирі за короткий проміжок часу та з мінімальними витратами електрики формується комфортний мікроклімат.
На відео нижче представлено систему рекуперації повітря.
Що таке рекуператор? Загальне поняття обивателя.
Економічна доцільність рекуперативного теплообмінника залежить і від інших факторів:
- цін на енергоносії;
- вартості установки агрегату;
- витрат, пов'язаних із обслуговуванням пристрою;
- тривалість експлуатації такої системи.
Зверніть увагу! Рекуператор повітря для квартири – важливий, але не єдиний елемент, необхідний ефективної вентиляції в житловому просторі. Вентиляція з рекуперацією тепла – комплексна система, що функціонує виключно за умови професійного зв'язування.
Рекуператор для дому
Зі зниженням температури навколишнього середовища ефективність агрегату падає. Як би там не було, а рекуператор для будинку в цей період життєво необхідний, оскільки суттєва температурна різниця «навантажує» систему опалення. Якщо за вікном 0°C, то житловий простір подається повітряний потік, прогрітий до +16°C. Побутовий рекуператор для квартири із цим завданням справляється без будь-яких проблем.
Формула для підрахунку ефективності
Сучасні рекуператори повітря відрізняються не тільки ККД, нюансами використання, а й конструкційно. Розглянемо найпопулярніші рішення та їх особливості.
Основні типи конструкцій
Фахівці акцентують увагу на тому, що тепла бувають кількох типів:
- пластинчастими;
- з окремими теплоносіями;
- роторні;
- трубчасті.
Пластинчастийтип – включає конструкцію на основі алюмінієвих листів. Така установка рекуператора вважається найбільш збалансованою з погляду вартості матеріалів та значення теплопровідності (ККД варіюється від 40 до 70%). Агрегат відрізняється простотою виконання, ціновою доступністю, відсутністю рухомих елементів. Для встановлення не потрібно спеціалізованої підготовки. Монтаж без будь-яких складнощів виконується вдома, своїми руками.
Пластинчастий тип
Роторні- Досить популярні серед споживачів рішення. У їх конструкції передбачений вал обертання, що живиться від електромережі, а також 2 канали під повітрообмін з протитечією. Як працює такий механізм? – Одна з ділянок ротора прогрівається повітрям, після чого вона повертається і тепло перенаправляється до холодних мас, зосереджених у сусідньому каналі.
Роторний тип
Незважаючи на високий ККД, установки мають і низку вагомих недоліків:
- значні масогабаритні показники;
- вимогливість до регулярного технічного обслуговування, ремонту;
- проблематично відтворити рекуператор власноруч, відновити його працездатність;
- змішування повітряних мас;
- залежність від електричної енергії.
Про види рекуператорів можете переглянути відео нижче (починаючи з 8-30 хвилин)
Рекуператор: навіщо він, їхні види та мій вибір
Зверніть увагу! Вентиляційна установка з трубчастими пристроями, а також окремими теплоносіями практично не відтворюється в домашніх умовах, навіть якщо під рукою є всі необхідні креслення та схеми.
Пристрій для повітрообміну своїми руками
Найпростішою з погляду реалізації та подальшого обладнання вважається система рекуперації тепла пластинчастого типу. Ця модель може похвалитися як очевидними плюсами, так і прикрими мінусами. Якщо говорити про переваги рішення, то навіть саморобний рекуператор повітря може забезпечити:
- пристойний ККД;
- відсутність "прив'язки" до електромережі;
- конструкційна надійність та простота;
- доступність функціональних елементів та матеріалів;
- тривалість експлуатації.
Але перед тим, як почати створювати рекуператор своїми руками, слід уточнити і мінуси цієї моделі. Головний із недоліків – утворення заледенінь при сильних морозах. На вулиці рівень вологи менший, ніж у повітрі, яке є в кімнаті. Якщо не впливати на неї якимось чином вона перетворюється на конденсат. При морозах високий рівень вологості сприяє формуванню льоду.
На фото зображено як відбувається повітрообмін
Існує кілька способів захисту пристрою рекуператора від обмерзання. Це невеликі за розмірами рішення, що відрізняються ефективністю та способом реалізації:
- термічний вплив на конструкцію за рахунок чого льоду не затримується всередині системи (ККД падає в середньому на 20%);
- механічне відведення повітряних мас від пластин, завдяки чому здійснюється примусове відігрів льоду;
- доповнення системи вентиляції з рекуператором целюлозними касетами, що поглинають надмірну вологу. Вони перенаправляються в житло, при цьому не лише усувається конденсат, а й досягається ефект зволожувача.
Пропонуємо подивитися відео - Рекуператор повітря для дому своїми руками.
Рекуператор – своїми руками
Рекуператор - своїми руками 2
Фахівці сходяться на думці – целюлозні касети на сьогоднішній день є оптимальним рішенням. Вони функціонують незалежно від погоди за вікном, при цьому установки не споживають електрики, їм не потрібне каналізаційне відведення, збірник під конденсат.
Матеріали та компоненти
Які рішення та вироби слід підготувати, якщо потрібно зібрати домашній агрегат пластинчастого типу? Фахівці настійно рекомендують звернути першочергову увагу на такі матеріали:
- 1. Алюмінієві листи (цілком підійде текстоліт і стільниковий полікарбонат). Чим тонше буде цей матеріал, тим ефективніше здійсниться теплообмін. Припливна вентиляція у такому разі працює краще.
- 2. Дерев'яні рейки (шириною близько 10 мм та товщиною до 2 мм). Поміщаються між сусідніми платівками.
- 3. Мінеральна вата (товщиною до 40 мм).
- 4. Метал чи фанера для підготовки корпусу апарату.
- 5. Клей.
- 6. Герметик.
- 7. Металовироби.
- 8. Куточок.
- 9. 4 фланці (під переріз труби).
- 10. Вентилятор.
Зверніть увагу! Діагональ корпусу теплообмінника рекуперативного відповідає його ширині. Що стосується висоти, то вона коригується під кількість пластин та їх товщину у зв'язці з рейками.
Креслення пристрою
Металеві листи використовуються для нарізки квадратів, розміри кожної сторони можуть змінюватись від 200 до 300 мм. У цьому випадку необхідно підбирати оптимальне значення з огляду на те, яка система вентиляції встановлена у вашому будинку. Листів має бути не менше 70. Щоб вони виходили рівніше, рекомендуємо одночасно працювати з 2-3 шт.
Схема пластичного устрою
Щоб рекуперація енергії в системі здійснювалася повноцінно, необхідно підготувати дерев'яні рейки відповідно до обраних розмірів сторони квадрата (від 200 до 300 мм). Потім їх необхідно обережно обробити оліфою. Кожен дерев'яний елемент приклеюється на 2 сторони металевого квадрата. Один із квадратів необхідно залишити не обклеєним.
Щоб рекуперація, а разом із нею і вентиляція повітря, проходили ефективніше, кожну верхню грань рейок ретельно промазують клейовим складом. Окремі елементи збираються у квадратний сендвіч. Дуже важливо! 2-й, 3-й та всі наступні квадратні вироби слід повертати на 90° по відношенню до попереднього. У такий спосіб реалізується чергування каналів, їхнє перпендикулярне положення.
На клей фіксується верхній квадрат, на якому відсутні рейки. Використовуючи куточки, конструкцію акуратно стягують та кріплять. Щоб рекуперація тепла у системах вентиляції здійснювалася без втрат повітря, щілини заповнюють герметиком. Формуються фланцеві кріплення.
Вентиляційні рішення (виготовлений агрегат) розміщуються в корпусі. Попередньо на стінах пристрою необхідно підготувати декілька кутових напрямних. Теплообмінник мають в своєму розпорядженні таким чином, щоб його кути впирали в бічні стінки, при цьому вся конструкція візуально нагадує ромб.
На фото саморобний варіант пристрою
Залишкові продукти у вигляді конденсату залишаються в його нижній частині. Головне завдання полягає у отриманні 2-х витяжних каналів, ізольованих один від одного. Усередині конструкції з пластинчастим елементом здійснюється змішування повітряних мас, і лише там. Внизу роблять невеликий отвір для відведення конденсату через шланг. У конструкції роблять 4 отвори під фланці.
Формула для розрахунку потужності
приклад! Для підігріву повітря в кімнаті до 21°Сдля якої потрібно60 м3 повітряв годину:Q = 0.335х60х21 = 422 Вт.
Щоб визначити ККД агрегату, достатньо визначити температури в 3-х ключових точках його входу в систему:
Розрахунок окупності рекуператора
Тепер вам відомо , що таке рекуператор та наскільки він необхідний сучасним вентиляційним системам. Дані пристрої дедалі частіше встановлюються у заміських котеджах, об'єктах соціальної інфраструктури. Рекуператори для приватного будинку є затребуваним товаром у наш час. За певного рівня бажання рекуператор можна зібрати своїми руками з підручних засобів, як говорилося вище у статті.
Для того, щоб виготовити рекуператор повітря для дому своїми руками, потрібно добре знати його пристрій та вміти ним користуватися. Присутність у приміщенні такого приладу не тільки дає добрий обігрів, а й усуває втрати тепла. Апарат, виготовлений самостійно, обходиться значно дешевше за покупний вироб. Він створюється під конкретні параметри квартири або приватного будинку.
Принцип рекуперації заснований на нагріванні повітря, що надходить, за рахунок відведення витяжного. До приміщення повертається частина тепла. Тому і прилад отримав назву «рекуператор», що в перекладі з латинської означає «повернення». Який би не був сучасний апарат, він дає показник прогріву не більше ніж 60-80%. Це з тим, що у процесі роботи змішування повітря немає.
Робота приладу заснована на різниці температур усередині приміщення та зовні. У зимовий час тепле повітря впливає на холодний потік з вулиці. Влітку йде зворотний процес.
Рекуператор – прилад, який регулює та спрямовує ці процеси.
Принцип його роботи наступний:
- Рух теплого повітря йде квадратними трубами.
- Струмені холодного повітря рухаються в перпендикулярному напрямку.
- Обидва потоки не змішуються, оскільки між ними поставлено перегородку.
У процесі роботи апарату тепле повітря вентиляторами заганяється в систему. Проходячи трубами, він виганяється за межі приміщення. Паралельно йде подача холодного повітря. Рухаючись через пристрій, він нагрівається.
Типи рекуператорів
При виготовленні пристрою своїми руками слід визначитися з його типом. Існує кілька різновидів рекуператорів:
- роторний;
- пластинчастий;
- рециркуляційний водяний;
- камерний;
- фреонний.
Роторний
Роторний рекуператор складається з гофрованих пластин сталі. Зовні конструкція є циліндричною ємністю. барабан, Що обертається, пропускає по черзі теплі і холодні потоки. У процесі роботи відбувається нагрівання ротора, що віддає тепло холодному повітрі. Роторний апарат має високу економічність. Можна встановлювати необхідну кількість обертів ротора та регулювати потужність. До переваг належить можливість використання такого типу протягом усього року, оскільки на ньому не утворюється крижана скоринка.
До недоліків відноситься габаритність конструкції. Вона потребує наявності великої вентиляційної камери.
Пластинчастий
Пластинчастий рекуператор складається з алюмінієвих, пластикових та виготовлених із спеціального паперу пластин. У деяких моделях потоки повітря рухаються перпендикулярно один до одного, в інших переміщуються у протилежних напрямках.
Якщо конструкції використовуються алюмінієві пластини, то система характеризується невисоким коефіцієнтом корисної дії. Пов'язано це з тим, що прилад часто замерзає і потребує регулярного розморожування. До переваг належить його невисока вартість. Крім алюмінієвих пластин, дозволяється використовувати оцинковану сталь.
Теплообмінники з пластику мають більшу віддачу, але й дорожче коштують.
Якщо матеріалом є спеціальний папір, то віддача такого обладнання висока. Однак є суттєвий недолік: прилад не можна використовувати у вологому приміщенні. Конденсат, що утворюється, просочує паперові шари.
Рециркуляційний водяний
Відмінною особливістю такого типу є розведення припливного та витяжного теплообмінників. За допомогою антифризу або води теплова енергія переноситься з витяжної частини до припливної.
Система має свої переваги:
- відсутність ймовірності змішування потоків;
- розлучені теплообмінники полегшують роботу на стадії проектування;
- можливість об'єднання кількох припливних чи витяжних потоків у єдиний.
Недоліки:
- необхідність наявності водяного насосу;
- рекуператори здатні лише теплообмін, а вологообмін неможливий.
Камерний
Обидва потоки прямують у єдину камеру. Вона поділена перегородкою. Після нагрівання однієї частини йде розворот перегородки. Нагріта частина, що обігріває приміщення, починає приймати повітря припливу. До недоліків відноситься висока ймовірність змішування повітряних потоків, що призводить до їх забруднення.
Фреонний
Заснований на фізичних характеристиках фреону, що розташовується у герметично запаяних трубках. На початку труби йде нагрівання повітря разом із фреоном, який закипає та випаровується. Тепло рухається далі. Пари фреону, стикаючись з холодними потоками, конденсуються. Потім цикл повторюється.
Переваги та недоліки пластинчастого приладу
Механізм має низку позитивних та негативних моментів. До позитивних характеристик належить:
- конструкція не відрізняється складністю;
- відсутність витрат електроенергії на функціонування;
- прилад можна ставити на природне провітрювання;
- обладнання захищене від забруднення, тому що повітря попередньо проходить через фільтри;
- завдяки постійній роботі вентиляції, у приміщенні відсутня вогкість та сторонні запахи;
Негативні сторони:
- передача тепла йде лише через повітря, взаємодія з водою відсутня;
- взимку на поверхні приладу можливе утворення скоринки льоду;
- у деяких випадках при роботі чути шум;
- через певний період клапана вимагають чищення;
- який завжди система може запуститися автоматично;
- Висока вартість обладнання.
Виготовлення пластинчастого апарату своїми руками
Для виготовлення конструкції своїми руками необхідно підготувати матеріали:
- оцинковане залізо, листовий алюміній, текстоліт, мідь, спеціальний папір або гетинакс у кількості 4 кв. м.;
- як прокладання між платинами рекуператора потрібна технічна пробка, товщиною 0,2 см або рейка;
- силіконовий герметик;
- для виготовлення корпусу потрібна коробка з металу або фанери;
- датчики, що фіксують перепад тиску;
- куточок для стійок;
- мінеральна вата як ізоляційний матеріал;
- металовироби;
- електролобзик.
Процес виготовлення:
- За допомогою лобзика листи розрізаються на квадратні заготовки зі стороною 20-30 см. Потрібно намагатися, щоб всі квадрати вийшли однаковими. Їхня кількість повинна становити 70 штук.
- До протилежних сторін квадратів приклеюється рейка, яка по довжині дорівнює стороні. Вільним залишається лише остання заготівля.
- Усі пластини з'єднуються у касету. Вільна заготовка є останньою у конструкції.
- За допомогою куточка формується довкола касети каркас.
- За допомогою силіконового герметика обробляються всі шви.
- Корпус оснащується для фіксації фланців спеціальним кріпленням. У нижній частині виготовляється отвір. Тут знаходиться трубка для відведення конденсату.
- Щоб касета легко вилучалася для проведення ремонту, у корпусі із куточків виготовляються напрямні.
- Як ізоляційний матеріал використовується мінеральна вата. Нею утеплюється внутрішня частина стін. Товщина шару складає 40 мм.
- У місці проходження теплого повітря встановлюється датчик тиску.
- Монтаж рекуператора проводиться у вентиляційну систему.
Правила розрахунку потужності
Виготовляючи пристрій своїми руками, потрібно правильно розрахувати його потужність. Визначити кількість тепла через пластини. Для цього використовується формула:
P=0,36xQxdT; де:
Р – потужність рекуператора у ватах:
Q – енергія, яка потрібна для нагрівання або охолодження повітряного потоку.
Визначається вона за такою формулою:
Q=0,335хLx(t к.-t н.); тут:
L - Витрата повітря. Розраховується за м3/годину. На 1 особу ця величина відповідає 60.
t зв. - Початкова величина температури;
t к. – кінцева температура, яка зросла внаслідок теплообміну;
dT – температура.
Після виготовлення та встановлення рекуператора, потрібно забезпечити ефективність та тривалість його роботи. У систему краще вбудовувати спеціальні фільтри, до складу яких входить алюміній. Вчасно їх змінювати під час забруднення. У зимовий час не допускати утворення крижаної скоринки. Для цього іноді необхідно відключати вентилятор, що забезпечує приплив холодного повітря.
Чисте та свіже повітря в приміщенні є запорукою гарного самопочуття, здоров'я та міцного сну. Щоб забезпечити надходження свіжого повітря, необов'язково провітрювати приватний будинок або квартиру звичним способом. Для цього є спеціальні пристрої, які працюють 24 години на добу, та забезпечують безперервне вентилювання приміщення – рекуператори.
Принцип роботи
Принцип роботи пристрою для рекуперації повітря
Рекуператор - це технічний пристрій, в якому відбувається теплообмін між потоками повітря, що виходять і входять у приміщення системою припливної, примусово або витяжної вентиляції. При цьому потоки повітря не поєднуються.
У зимовий час теплий потік повітря, що виходить із приміщення, при проходженні через конструкцію рекуператоранагріває робочі елементи. Холодний потік повітря, що входить у систему вентиляції, проходячи через рекуператор, нагрівається рахунок теплообміну з робочими елементами.
Коли температура зовні приміщення вища, ніж у приміщенні, відбувається зворотний процес. Теплий повітряний потік охолоджується в рекуператор завдяки робочим елементам, через які пройшло прохолодне відпрацьоване повітря
При порівнянні із звичайною системою вентилювання наявність рекуператорадозволяє зберегти до 2/3 теплової енергії. Це зменшує споживання енергії на 30-40%, що дозволяє знизити витрати на оплату центрального опалення, обігрівального обладнання та системи кондиціювання.
Типи конструкцій
Роторний рекуператор та схема його роботи
Конструктивно рекуператор є прямокутним, квадратним або круглим блоком, з обох боків якого розташовуються отвори для введення припливного і витяжного вентиляційного каналу.
Залежно від конструкції блоку та його складових елементів рекуператор поділяється на такі типи:
- Роторний - пристрій з ротором, що обертається в корпусі з нержавіючої або оцинкованої сталі. Обертання ротора навколо горизонтальної осі відбувається за рахунок подачі електроживлення. Робочими елементами є гофровані алюмінієві стрічки, намотані на спеціальний вал. У процесі обертання пластини стикаються з теплим та холодним потоком повітряної маси. ККД роторного рекуператора- до 85%. Одні з головних недоліків пристрою - це великий розмір і наявність елементів, що рухаються, які зношуються і вимагають періодичної заміни.
Пристрій для рекуперації повітря з робочими елементами у вигляді пластин
- Пластинчастий - найбільш популярний тип рекуператорів. Складається з тонких панелей, з'єднаних та акуратно покладених один на одного з невеликим вентиляційним зазором. Металеві панелі нагріваються за рахунок теплого повітря, яке проходить крізь пристрій. Панелі шляхом теплообміну передають накопичену енергію холодному потоку. ККД пристрою – 40–65%. Вирізняються високою надійністю та можливістю роботи без витрат електроенергії.
Рекуператор із конструкцією із сталевих трубок
- Трубчастий - пристрій, що складається з металевих трубок діаметром до 10 мм, скомпонований циліндричний повітропровід. За принципом роботи аналогічно пластинчастому рекуператору. Нагріте відпрацьоване повітря проходить трубками, віддаючи частину теплової енергії, а холодне повітря, переміщаючись у просторі між трубками, забирає частину тепла. За рахунок простої конструкції, рекуператор має високу надійність і займає мало місця.
Рециркуляційний водяний рекуператор для вентиляції у громадських місцях
- Рециркуляційний водяний - пристрій із проміжним теплообмінником у вигляді рідини. Зазвичай використовується дистильована вода або антифриз. На відміну від інших типів циркуляційний рекуператор має складнішу конструкцію. Рідина циркулює каналами між витяжним і припливним каналом рахунок нагнітального насоса. ККД рекуператора- до 65%.
У громадських приміщеннях великої площі застосовуються дахові. рекуператори повітряного потоку, які встановлюються в наявнусистему вентиляції. ККД дахового рекуператоранеперевищує 65-68%, але через малі габарити і високу надійність пристрій ідеально для використання в захаращених приміщеннях. Для роботи в умовах житлового будинку та квартири не підходить.
Відео: що таке рекуперація повітря
Як вибрати для приватного житла
Пластинчастий рекуператор ідеально підходить для використання у приватних та заміських будинках.
ККД пристрою безпосередньо впливає на обсяг теплової енергії, що зберігається, термін служби і надійність. рекуператора. Конструкції з ротором найбільш ефективні, але в їх роботі бере участь безліч елементів, що рухаються, і потрібна електроенергія. Пластинчасті та трубчасті рекуператори маютьменший ККД, але вони безшумні і їх функціонування не потрібно електроживлення.
Вибір рекуператорадля приватногожитла в першу чергу должен ґрунтуватися на вимогах власника та враховувати, яка система вентиляції присутня у будинку. Для житлового будинку оптимальним є пристрій припливно-витяжної вентиляції з роторним рекуператором.
Ця система матиме достатню потужність, здатну не тільки здійснювати теплообмін між повітряними потоками, але й регулювати рівень вологості повітря, що подається, за рахунок регуляції оборотів пристрою.
Провітрювач із рекуперацією для квартири
Якщо площа будинку невелика, то замість роторного рекуператораможна, можливовстановити пристрій із металевими пластинами. Це зробить систему не тільки надійнішою, а й дозволить зберегти автономність припливної вентиляції.
Для типових квартир одна з найважливіших вимог при виборі рекуператора – це його габарити. У більшості квартир система вентиляції представлена лише загальнобудинковою витяжкою, а надходження свіжого повітря відбувається за рахунок звичайного провітрювання.
Для квартир оптимальним вибором буде встановлення припливно-витяжних клапанів або установок із рекуперацією повітря. Це компактні пристрої, які монтуються у стіну. Керуючий блок забезпечує дистанційне керування, що дозволяє виставити оптимальні параметри вентилювання та нагрівання повітря.
Розрахунок потужності системи
Провітрювач для великих приміщень підвищеної потужності
Габарити та потужність рекуператоравпливають на продуктивність пристрою. Чим більша площа вентильованого приміщення, тим потужніша рекуператор знадобиться. Тому перш ніж купувати пристрій слід провести розрахунок потужності рекуператора.
Для цього використовується формула: Q = 0,335 x L x (T 1 - T 2), де:
- Q (Вт) – потужність пристрою;
- L (м 3 /год) – обсяг повітря, необхідний нормальної життєдіяльності людини. Відповідно до норми для однієї людини потрібно 60 м 3 /год;
- Т 1 (про З) – температура повітря після рекуперації;
- Т 2 (про З) - температура повітря до рекуперації.
Наприклад, розрахуємо потужність рекуператорадля квартири, де мешкає 3 особи. Температура повітря, що транспортується до приміщень, повинна дорівнювати не менше 20 про С, а з вулиці надходить повітря температурою -10 про С. Q = 0,335 x 180 x 32 = 1929,6 Вт.
При проведенні розрахунку слід брати мінімально можливу температуру (в середньому за 5 років), яка спостерігалася у регіоні, де планується встановлення рекуператора. Якщо пристрій не планується використовувати як основне джерело обігріву приміщення, показники температури підбираються індивідуально.
Виготовлення пластинчастого рекуператораповітрядля дома своїмируками
Виготовлення пластинчастого рекуператора своїми руками
Рекуператор повітря – це дороге обладнання, яке розраховане на тривалий термін використання. Термін окупності може змінюватись від 3–8 років, залежно від початкової вартості агрегату. При можливості пристрій для рекуперації повітря можна зробити самостійно. Для цього найкраще підійде конструкція на основі металевих пластин.
Плюси і мінуси
До переваг пластинчастого рекуператора можна віднести:
- проста та надійна конструкція, яка не вимагає заміни робочих елементів у ході експлуатації;
- проста технологія монтажу без застосування спеціалізованого інструменту;
- ККД до 80% залежно від параметрів повітря;
- мінімальні витрати енергоспоживання для роботи припливного та витяжного вентилятора;
- високий термін служби за рахунок відсутності рухомих частин та зносу деталей;
- можливість модернізації шляхом додавання більшої кількості пластин.
- за відсутності електроенергії повітря транспортується системою вентиляції рахунок природної тяги.
Головним недоліком пластинчастого рекуператорає освітаконденсату на робочих елементах При низькій температурі повітря волога замерзає, що призводить до падіння пропускної здатності вентиляції. Для вирішення проблеми застосовуються спеціальні пристрої, які прогрівають конструкцію рекуператора.
Необхідні матеріали
Матеріал для збирання пластинчастого теплообмінника
Для виготовлення пластинчастого рекуператора знадобиться наступний матеріал:
- оцинкований метал товщиною 0,7-1,5 мм, текстоліт, поліпропілен або полікарбонат загальною площею 7-8 м2;
- тонкі дерев'яні рейки, пробкова підкладка або оргскло завтовшки 2-3 мм;
- нержавіючий метал, пластик, фанера або деревинно-стружкова плита;
- пластиковий або металевий фланець для повітроводу у кількості 4 шт.;
- сталевий куточок 20×20 мм;
- силіконовий герметик;
- оцинковані шурупи.
Для рівномірної циркуляції повітря потрібно придбати 2 вентилятори необхідної потужності. Як фільтр можна використовувати спеціальні паперові вироби для вентиляції, які вимагають заміни раз на 3-4 місяці.
Технологія виготовлення
Проклеювання ізоляційної прокладки на металеву пластинку
Перед виготовленням рекуператорабуде потрібнопідготувати електролобзик, ножівку по металу, шуруповерт, молоток, будівельний ніж, рукавички та захисні окуляри. Технологія виготовлення пластинчастого рекуператораскладається знаступного:
- Листовий метал нарізається за допомогою ножівки по металу на пластини розміром 20×30, 30×30 або 30×40 см. Розмір пластин залежить від габаритів та розрахункової потужності рекуператора. Бажано, щоб загальна площа підготовлених пластин була щонайменше 3–4 м 2 .
- З тонкої дерев'яної рейки або пробкової підкладки нарізаються прокладки шириною 1-1,5 см. Довжина дорівнює довжині пластини. Далі, з фанери або ДСП випилюється два полотна такого ж розміру, як і пластини.
- На кожну металеву пластину приклеюється три прокладки – одна по центру та дві по протилежним сторонам. Після приклеювання всі пластини збираються в стопку. Для цього кожна смуга промазується універсальним клеєм, після чого панелі укладаються одна на одну.
- При укладанні кожна наступна панель повертається на 90 про. Отримана стопка панелей акуратно притискається вантажем. Для цього зверху укладається дерев'яна прокладка, на яку можна покласти вантаж вагою 5–7 кг.
- Сталевий куточок підганяється по висоті стоси з панелями. Усього потрібно 4 заготівлі, які прикручуються по кутах стопки. Для кріплення використовуються оцинковані шурупи.
Установка теплообмінника в корпус із дерева або металу
- Приступають до збирання корпусу з фанери, ДСП, пластику чи металу. Висота і довжина корпусу дорівнюватиме діагоналі пластинчастого елемента, а ширина - висоті стоси з пластинами. Після розкривання виконується складання корпусу за допомогою шуруповерта та саморізом.
- Після збирання корпусу на його бічні стінки наноситься розмітка під монтаж фланців. Діаметр отвору повинен дорівнювати перерізу повітроводу. Для пропилу використовується електролобзик. На завершення отвори встановлюються фланці.
- Усередині корпусу монтуються напрямні під теплообмінний короб. Напрямні можна виготовити із куточка. Для фіксації направляючої до коробу використовуються саморізи та силіконовий герметик. Після проводиться збірка рекуператора. Теплообмінний блок розміщується в корпусі.
Якщо в корпусі передбачено місце, то на вході повітряних потоків закріплюються паперові або ганчіркові фільтри та вентилятори. Після збирання рекуператораможна, можливопереходити до монтажу у існуючу систему вентиляції.
Як самостійно зробити трубчастий коаксіальний рекуператор
Трубчастий рекуператор із пластикової труби та алюмінієвих трубок
За принципом роботи трубчастий рекуператор аналогічний до пластинчастого типу. Як і попередньому випадку, при вмінні працювати з електроінструментом системи можна зібрати своїми руками.
Переваги та недоліки конструкції
До переваг пристрою для рекуперації повітря на основі трубок можна віднести:
- проста конструкція без використання деталей, що рухаються;
- простий монтаж та швидке обслуговування в ході експлуатації;
- ККД рекуператорадо 65-70% залежно від умов;
- невеликі розміри та низький рівень шуму.
До суттєвих недоліків, як і у пластинчастого рекуператораслід віднестиризик обмерзання в зимовий період. Внаслідок чого порушується природний рівень тяги, і свіже повітря погано надходить до приміщення. Для запобігання цьому в системі має бути встановлений електричний або водяний калорифер.
Матеріали для виготовлення пристрою
Для збирання трубчастого рекуператоразнадобиться:
- алюмінієві або сталеві порожнисті трубки діаметром 3-5 мм;
- пластиковий канал для вентиляції;
- пластиковий з'єднувач для повітропроводу;
- оцинкований метал чи пластик розміром 50×50 см;
- силіконовий герметик.
Перетин повітроводу та з'єднувачів вибирається індивідуально. Оптимально, якщо перетин дорівнюватиме діаметру повітроводу в системі вентиляції. При необхідності можливе встановлення вентиляторів на приплив та відведення повітря.
Процес виготовлення
Алюмінієві трубки та заготовки для виготовлення теплообмінника
Для виготовлення рекуператоразнадобиться електричний дриль, ножівка по металу, штангенциркуль, рулетка та олівець. Послідовність дій при виготовленні трубчастого рекуператора наступна:
- Виготовляється припасування пластикового каналу по довжині. При цьому враховується, що довжина робочих елементів буде на 15-20 см коротшою, ніж довжина корпусу. На кінець труби одягається пластиковий з'єднувач.
- Вимірюється внутрішній переріз пластикового каналу з допомогою штангенциркуля. Далі, з пластику чи металу випилюються дві заготовки з урахуванням виміряного перерізу. У заготівлі просвердлюються отвори перетином, що дорівнює зовнішньому діаметру металевої трубки.
- Відповідно до довжини корпусу виконується підрізування сталевих трубок. Кількість трубок дорівнює кількості отворів у заготовці. Для складання потрібно надставити трубу між двома заготовками. Зазор між отвором та трубкою заповнюється герметиком або епоксидним клеєм.
- Після збирання трубчастого теплообмінника конструкція поміщається у пластиковий корпус. Стик між заготовкою та корпусом закладається епоксидним клеєм. Після висихання конструкція готова до встановлення.
Як вентилятор краще використовувати вироби канального типу, які одягаються на один із монтажних кінців. рекуператора. Для встановлення описаної вище конструкції достатньо використовувати з'єднувач відповідного перерізу, герметик та обтискний хомут.
Відео: трубчастий рекуператор своїмируками
Як дізнатися ККД системи рекуперації
При самостійному виготовленні рекуператоране завжди вдається зібрати пристрій із максимальним показником ККД. Тим більше ККД рекуператоразалежить відтемператури та вологості повітрязовні приміщення.
Для розрахунку ККД рекуператора використовується формула: H = (tр - tу) / (tд - tу), де:
- t р – температура повітря після рекуперації;
- t у – температура повітря до рекуперації;
- t д – температура відпрацьованого повітря, що виходить із приміщення.
Підсумкове значення слід помножити на 100%. Наприклад, розрахуємо ККД пристрою для конкретних умов. Температура повітря зовні - 5 про З, після рекуперації - 17 про З, у приміщенні - 24 про З. ККД = (17 – 5) / (24 – 5) = 0,63 * 100% = 63%.
Встановлення та підключення системи рекуперації
Для приєднання рекуператора використовується обжимний хомут, герметик та алюмінієва клейка стрічка.
Процес встановлення рекуператоразалежить від типу пристрою. Найчастіше пристрій монтується за аналогією коїться з іншими складовими елементами у системі. Наприклад, щоб встановити пластинчастий рекуператор, технологія виготовлення якогобула описана вище, потрібно:
- За допомогою партнера конструкція піднімається під стелю. Виконується розмітка під отвори для кріплення сталевих шпильок. Далі просвердлюються отвори, забиваються пластикові пробки і вкручуються сталеві шпильки потрібної довжини.
- Рекуператор знову піднімається під стелю та фіксується на потрібній висоті. Для цього між шпильками монтується сталева пластина, яка утримуватиме рекуператор на вазі.
- Для під'єднання пристрою до системи повітроводів потрібно обробити частину фланця, що з'єднується, і обтискного хомута розчинником. Після цього внутрішня частина хомута промазується герметиком та фіксується до фланця. Аналогічним чином монтують повітропровід до рекуператору. Місця стиків проклеюються алюмінієвою клейкою стрічкою.
