Рекуператор своїми руками. Схема рекуператора

Навряд чи хто-небудь стане сперечатися з тим, що набагато приємніше жити в добре вентильованому будинку, ніж в споруді, де повітря застоюється. Крім того, регулярне провітрювання позитивно впливає і на здоров`я господарів. Однак поряд з цим може виникнути проблема: часто тепло просто йде з приміщення через вентиляцію. Щоб виправити це, завжди можна скористатися таким приладом, як рекуператор повітря. Це обладнання забезпечить надійний обігрів всьому будинку і дозволить забути про проблему втрати тепла. Придбати такий механізм завжди можна в будь-якому спеціалізованому магазині, але для економії фінансових коштів набагато краще буде виготовити рекуператор своїми руками. Саме на цьому процесі, а також на особливостях такого роду устаткування і варто зупинитися більш докладно.

Загальне поняття про рекуперації повітря

Сама по собі рекуперація являє собою механізм повернення деякої частини енергії тепла. А якщо говорити безпосередньо про повітрі, то тут мається на увазі нагрівання надходить в приміщення холодного потоку за допомогою видаляється теплого витяжного. Подібні конструкції сьогодні дуже поширені. Їх повна назва - припливно-витяжна установка, або припливне рекуператор.

Тут важливо відзначити один момент: змішування вступника і видаляється не відбувається. При цьому повну рекуперацію виконати не вийде навіть за допомогою самого сучасного приладу (показник прогріву варіюється від 60 до 80%). Як правило, оптимальним параметром прогріву надходить ззовні повітря є температура, рівна 100 ° C.

Принцип роботи рекуператора

Як вже було сказано вище, це обладнання функціонує завдяки обміну потоків теплом. Говорячи більш простою мовою, в холодну пору року висока температура всередині приміщення безпосереднім чином впливає на повітря, що йде зовні, в той час як влітку цей процес є зворотним. Для втілення в життя подібних процедур і був створений особливий прилад, іменований рекуператором.

Принцип його роботи полягає в наступних моментах:

• повітря з кімнати рухається уздовж має квадратний перетин труби;
• припливні потоки пересуваються в поперечному йому напрямку;
• змішування гарячого і холодного повітря не відбувається, оскільки між ними є спеціально призначені для цього перегородки у вигляді пластин.

Типи рекуператорів повітря

Для того щоб правильно виготовити рекуператор для будинку своїми руками, необхідно, в першу чергу, вивчити види цих приладів. Найпоширенішими з них є наступні механізми:

• Пластинчастий рекуператор. Виходячи з назви, можна здогадатися, що його конструкція складається зі спеціальних пластин, які об`єднані в цілісний куб. Зустрічаються потоки повітря обмінюються температурою, при цьому не змішуючись. Цей прилад має компактні параметри і широко поширений завдяки своїй простоті.

• Роторний механізм. Даний тип рекуператора вимагає наявності джерела електричної енергії. Його циліндр оснащений роторним елементом, без зупинки обертовим серед каналів надходження і видалення повітря. Розміри цього приладу є дуже великими, внаслідок чого своє поширення він отримав в основному на промислових підприємствах. Тим не менш, ефективність його роботи відрізняється дуже високим показником - близько 87%.

• Обладнання, що працює за принципом водяної рециркуляції. За своїми технічними характеристиками нагадує модель пластинчастого типу, проте сам пристрій цього механізму є набагато складнішим, причому головна відмінність в тому, що деякі його структурні деталі можуть перебувати в різних місцях. В якості теплоносія, що циркулює виключно примусово за допомогою електроенергії, тут виступає або вода, або антифриз.

• Даховий рекуператор. Дана модель не підходить для житлових приміщень і експлуатується тільки в промислових цілях. Коефіцієнт корисної дії становить від 55 до 68%, причому пристрій таких механізмів не вимагає значних фінансових витрат.

Найбільш простим у роботі і підключенні, а також найменш дорогим є пластинчастий рекуператор, отже, виготовити його самостійно буде найпростіше.

Переваги і недоліки пластинчастого рекуператора

Як уже говорилося раніше, цей механізм стане оптимальним варіантом для власноручного конструювання. До переваг рекуператора такого типу прийнято відносити наступні:

• високий ККД (40-65%) ;
• відсутність будь-яких складнощів в конструкції приладу (апарат не має ніяких рухомих елементів, що істотно продовжує термін його служби) ;
• відсутність зайвих грошових витрат, оскільки електроенергія для його функціонування не потрібна.

Однак практично неможливо знайти механічне обладнання, яке не мало б абсолютно ніяких негативних сторін. Так, з недоліків пластичного рекуператора прийнято виділяти такі:

• пристрій не оснащений функцією обміну водою, а існує можливість тільки теплової передачі;
• обладнання схильне до появи на ньому льоду в холодний період року. Але ця проблема є розв`язуваної: з метою запобігти обмерзання прилад можна або вимкнути, або оснастити його особливим клапаном, що має назву байпасним;
• конструкція такого рекуператора має пересічені між собою труби;
• уникнути установки цих елементів не вийде, а сам процес є досить непростим.

Устаткування для власноручного виготовлення пластичного рекуператора

Щоб самостійно виготовити пластичний рекуператор для дому, потрібна наявність наступних матеріалів:

• 4 мsup2- покрівельного заліза, обробленого цинком, або таку ж кількість листового алюмінію, текстоліту, міді, гетінакса;
• технічна пробка, що має товщину 0,2 см, що виконує функцію прокладки між пластинами рекуператора. Для цих цілей також можна скористатися дерев`яною рейкою, просоченої оліфой;
• звичайний герметик на силіконовій основі;
• бляшана, металева або фанерна коробка, призначена для корпусу приладу;
• 4 фланця із пластику, відповідні параметрам воздуховодних труб;
• датчик, що відображає перепади тиску;
• куточок для пристрою стоек;
• ізоляційний матеріал (мінеральна вата) ;
• електричний лобзік;
• металовироби.

При наявності всього цього обладнання можна починати виготовляти рекуператор своїми руками.

Процес створення рекуператора

Алгоритм дій є наступним:

1. Матеріал потрібно розкласти і розрізати його на пластини квадратної форми так, щоб розмір граней становив 20-30 см. Всього потрібно буде виготовити близько 70 одиниць таких касетних заготовок. Розрізати матеріал необхідно за допомогою електричного лобзика, щоб пластини вийшли ідеально рівними.
2. Потім слід підготувати пробку або дерев`яні рейки, щоб їх параметри відповідали сторонам квадрата. Їх потрібно приклеїти до протилежних сторонах кожної із заготовок за винятком останньої. Після цього важливо дочекатися повного висихання клею.
3. Далі потрібно приступати до процесу складання квадратів в касету. Схема рекуператора припускає укладання кожного з аркушів по відношенню до попереднього під кутом в 90 °. Останньою частиною конструкції стане пластина, на яку нічого не було наклеєно.
4. Після цього майбутній рекуператор потрібно стягнути каркасом. Тут потрібно скористатися куточком.
5. Всі щілини важливо обробити за допомогою силіконового герметика, що не викликає корозії металу.
6. Далі слід виготовити кріплення для фіксації фланців на касетних стінках. Нижню частину деталі необхідно оснастити спеціальним дренажним отвором, куди повинна входити відводить конденсат трубка.
7. На корпусних стінках фіксуються напрямні, виготовлені з куточків. Для проведення будь-яких профілактичних робіт касету завжди можна буде дістати.
8. Деталь монтується всередині корпусу, параметри якого повністю співпадають з діагоналлю квадрата.
9. Виготовляючи рекуператор своїми руками, важливо пам`ятати і про укладання ізоляційного матеріалу, яким у даному випадку виступає мінеральна вата. Необхідно взяти шар цього утеплювача товщиною в 40 мм і закріпити його зсередини на корпусних стінках.
10. Щоб позбавити себе від проблеми появи полою, конструкцію слід оснастити датчиком тиску, який повинен бути встановлений на місці проходження теплого повітря.
11. Завершується процес складання установкою готового рекуператора у вентиляційну систему.

Як правило, ККД таких самостійно виготовлених механізмів дорівнює приблизно 65%, чого цілком достатньо для підтримки в житловому приміщенні сприятливого мікроклімату.

Як розрахувати потужність рекуператора?

Збираючи такий прилад, як рекуператор, своїми руками, дуже важливо не тільки грамотно виконати всі заходи з його виготовлення, а й правильно розрахувати потужність цього механізму.

Щоб визначити оптимальний показник енергії тепла, яке циркулює між пластинами, прийнято брати за основу наступну формулу: 20 Вт * xS * dT. S в даному випадку відображає площа пластини, вимірювану в мsup2-.

Розрахувати потужність обладнання можна за допомогою такої формули:

p (Вт) = 0,36 * Q (мsup3- / сек.) * dT.

Розшифровуються всі змінні так:

1. Q - енергія, витрачена на нагрівання або охолодження повітряного потоку. Розраховується цей параметр за допомогою формули 0,335 х L х (t кін. - T поч.), Де:
   • L - витрата повітря, вимірюваний в мsup3- / год. Відповідно до норм установки, цей показник на одну людину має становити 60 мsup3- / час;
   • t поч - початковий показник температури;
   • t кін - параметр, отриманий в результаті теплообміну.
2. dT - температура.

Способи поліпшення вентиляції

Для того щоб обладнання працювало комфортно, існують деякі варіанти поліпшення його функціонування. Ці заходи, безумовно, підвищать витрати електроенергії, але ефективність зросте.

Щоб очистити надходить у рекуператор повітря від часток пилу, його канали можна оснастити спеціальними фільтрами, що складаються з алюмінію, пластику або волокна. Але за цими елементами обов`язково потрібно стежити і при необхідності виконувати їх заміну.

Уникнути обмерзання конструкції можна, періодично відключаючи припливний вентилятор. Це призведе до того, що пластини всередині механізму будуть зігріватися за допомогою виходить теплого повітря і, як наслідок, відтавати.

Дотримання всіх вищеописаних рекомендацій дозволить створити якісну і надійну модель рекуператора, а сам процес виготовлення не забере багато часу і сил.