Устройство рекуператора воздуха для самостоятельного изготовления

В этой статье:

Рекуператор воздуха своими руками — Школа по утеплению дома

ВентиляцияРекуператор воздуха своими руками

23.10.2016

Главным современным трендом в строительстве выступает энергоэффективность.

Стремление сохранить невосполнимые природные ресурсы и рационально использовать энергоносители привело к тому, что в развитых странах активно строят дома с очень низким уровнем потребления энергии, нулевым потреблением и даже такие.

Которые пассивно производят энергии больше, чем используют. Такие показатели достигаются разными методами и технологиями от солнечных батарей и утепления стен до повторного использования воды и сохранения температуры отработанных воды и воздуха.

Счет за коммуналку, как правило, возглавляет стоимость отопления. Именно на него тратится огромное количество ресурсов, ввиду неэффективного использования полученной энергии, больших ее потерь. Одной из существенных причин потери тепла в доме выступает вентиляция. Зимой с теплым воздухом мы теряем дорогостоящее тепло, летом – драгоценную прохладу.

Принцип работы рекуператора воздуха

Отказаться от вентиляции невозможно, поскольку циркуляция воздуха – необходимое условия здорового микроклимата. Значит нужно средство, способное свободно впускать и выпускать воздух, но препятствующее потерям тепловой энергии. Устройство, способное решить данную задачу носит название рекуператор.

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:

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

Создание рекуператора воздуха своими руками проходит в несколько шагов:

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.
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.
После высыхания герметика полученный блок из пластин разместить в корпусе.
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:

Максимальная герметизация устройства;
Использование качественных теплоизолирующих материалов;
Увеличить размеры рекуператора, площадь теплообменной поверхности. Так уменьшится скорость проходимого воздуха через устройство, а соответственно позволит ему лучше прогреться или остыть;
Использование гофрированных пластин или пластин с выштамповками, что существенно увеличит площадь теплообменной поверхности при сохранении общего объема устройства;
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.

Что такое рекуператор

Рекуператором называется теплообменник поверхностного типа, который использует температуру выхлопных газов. Благодаря специальному устройству он способен сохранять ее и передавать входящим воздушным потокам, газу либо жидкости.

Виды рекуператоров

Рекуператоры бывают различными по своей конструкции и назначению. Но во всех основным является соблюдения принципа сохранение внутренней температуры за счет выхлопного потока.

Рекуператоры могут иметь различное назначение и использоваться для нагрева или охлаждения:

воздуха или газа;
жидкости.

По конструкции выделяются рекуператоры:

пластинчатые устройства;
трубчатые;
с вращающимся ротором;
с теплоносителем.

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.

Пластинчатый рекуператор

Этот вид представляет монолитную кассету из металл листов. Воздух проходит через такую кассету посредством специальных выштампованых на листах каналах или проложенных специальным промежуточным уплотнителем.

Потоки в таком рекуператоре не перемешиваются. Процесс теплообмена осуществляется благодаря одновременному нагреванию пластин одним потоком и остужению – другим.

Пластинчатые рекуператоры имеют ряд преимуществ, делающих их самым распространенным типом теплового барьера для дома.

Основными особенностями пластинчатого рекуператора выступают:

низкая цена;
элементарность конструкции;
компактность;
простота в обслуживании;
простота в чистке (в случае, если кассета разбирается)
доступность материалов для изготовления;
отсутствие механизмов.

Разборные рекуператоры способны обеспечить высочайший уровень гигиенической чистоты входящего воздуха во время эксплуатации устройства без потерь эффективности.

При использовании данных устройств стоит помнить всегда о точках росы и о том, что образуется конденсат при эксплуатациях таких теплообменников. При отрицательных температурах воздушного потока пластинчатый блок рекуператора может подвергнутся такому процессу, как обморожение и перекрыть доступ воздуху.

Наиболее распространенным видом рекуператора ввиду простоты конструкции выступает перекестно-течный. Его эффективность можно определить как «Средний тип», некоторые источники указывают, что их КПД составляет до 60%.

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.

Источник: https://v-teplo.ru/rekuperatorov-vozduha-svoimi-rukami.html

Как устроен пластинчатый рекуператор, и как его можно сделать самостоятельно?

Чтобы частично снизить затраты на отопление зимой и кондиционирование летом, могут использоваться рекуператоры. Это приточно-вытяжные приборы, в которых воздух может частично подогреваться без использования дополнительной энергии (теплой воды, электронагревателей). Такие вентиляционные приборы набирают популярность в Европе, где коммунальные услуги обходятся дороже, и экономить нужно более вдумчиво.

Конструктивно рекуператоры делятся на несколько видов, в зависимости от исполнения теплообменника. Ниже мы рассмотрим строение и прочие нюансы использования моделей пластинчатого типа.

Что такое пластинчатый рекуператор: устройство

Конструктивно это прямоугольная или квадратная коробка (корпус) с 4 патрубками, к которым подводятся воздуховоды. 2 патрубка расположены на 1 торце корпуса, еще 2 — на противоположном. С каждой стороны один патрубок предназначен для приточного воздуха, второй — для воздуховода от вытяжки.

Корпуса делаются из алюминия или оцинкованной стали.

Внутри корпуса стоит блок кубической формы, собранный из большого количества (несколько десятков) тонких (толщиной до нескольких миллиметров) пластин. Между ними сделаны зазоры (щели) по 2-4 мм. Пластины могут выполняться из разных материалов — сталь, целлюлоза или пластик. Этот блок — теплообменник, который и будет передавать тепло между потоками свежего и отработанного воздуха.

Зазоры расположены поочередно перпендикулярно друг другу. Половина зазоров «направлена» к патрубкам притока, вторая половина — к патрубкам вытяжного воздуховода. Таким образом воздух через них проходит, не перемешиваясь.

Расположение теплообменника и проходящих сквозь него потоков проще всего понять по фото ниже.

Схематическое изображение

Также в корпусе есть отверстия для слива конденсата (который в таких рекуператорах выделяется стабильно) и для разморозки.

Дополнительно некоторые приборы могут иметь:

Фильтр на притоке.
Вентиляторы (и на притоке, и на вытяжке).
Нагреватель (на притоке) — чтобы дополнительно подогревать воздух с улицы.

Принцип работы

Принцип работы таких установок выглядит следующим образом. По одному из воздуховодов подается свежий воздух (с улицы, холодный зимой), по другому — удаляется воздух из помещения (нагретый до комфортной для человека температуры).

Теплый воздух, проходя через пластинчатый теплообменник (через зазоры между пластинами), отдает ему свое тепло. За счет него нагревается холодный воздух, который идет по другой половине зазоров, в другую сторону. Такой процесс называют рекуперацией.

Открытый корпус

Как результат — воздушный поток частично нагревается, но на это не тратится энергия обогревателей (то есть нагрев происходит бесплатно).

Виды по материалу пластин

Характеристики и эффективность прибора во многом зависят от того, из чего сделаны пластины его теплообменника. Это могут быть:

Алюминий или оцинкованная сталь. Металлические теплообменники стоят дешево, но быстро обмерзают. За счет этого их КПД меньше, чем у аналогов. Вдобавок из-за обмерзания для них требуется регулярный отогрев.
Целлюлоза (специальная бумага). Имеют сравнительно более высокий КПД, но не подходят для помещений с повышенной влажностью (бассейны, сауны, автомойки, а также производственные помещения с влажным воздухом). Под воздействием конденсата бумага, из которой изготовлены пластины, быстро приходит в негодность.
Пластик. Имеют высокий КПД (выше, чем у стальных), не боятся обмерзания, как целлюлозные. Из минусов — более высокая стоимость, по сравнению с двумя другими вариантами.

Виды по направлению воздушных потоков

Важный нюанс — устройство теплообменника может исполняться несколькими способами. Отличие заключается в «маршруте» воздушных потоков. По этой характеристике пластинчатые рекуператоры делятся на 3 вида:

Прямоточный: оба потока воздуха движутся через теплообменник в одном направлении.
Противоточный: оба потока воздуха движутся через теплообменник в противоположных (навстречу друг другу) направлениях.
Перекрестноточный (перекрестный): потоки в теплообменнике пересекаются крест-накрест. Такое устройство является самым простым, и за счет этого — распространенным.

Назначение и область применения

Основная задача рекуператора — снижение расходов на поддержание нужной температуры внутри помещения. Зимой такие установки частично подогревают воздух, идущий с улицы, летом — частично его охлаждают.

Пример использования пластинчатого рекуператора в системе вентиляции

Могут использоваться как в качестве основного вентиляционного устройства для притока-вытяжки, так и в качестве дополнительного. В качестве основного их можно использовать для небольших построек (к примеру — для частного дома). В качестве дополнительных — можно применять для построек любого масштаба и назначения (от складов до торговых центров).

По факту на территории РФ и стран бывшего СССР такая техника применяется только для нежилых помещений — торговых центров, складов, промышленных объектов, различных заведений, зданий государственных служб, и так далее.

Плюсы и минусы пластинчатых рекуператоров

Достоинства:

сравнительно простой монтаж и обслуживание;
долговечность: в рекуператоре нет движущихся частей и электроники (канальные вентиляторы и автоматика подключаются отдельно) — что продлевает срок службы прибора;
конструкция пластинчатых рекуператоров любого вида — простая по сравнению с другими видами рекуператоров (настолько, что его реально собрать своими руками);
простота в ремонте (за счет простой конструкции).

Основные минусы моделей с пластиковыми и металлическими теплообменниками:

образование конденсата при работе;
обмерзание (из-за образующегося конденсата), из-за которого обязательно нужно предусматривать возможность отогрева;
КПД — 40-60%, что сравнительно маленький показатель (если ставить внутрь корпуса дополнительные теплообменники, то может повышаться до 85-90%);
из-за остановок в работе на время оттаивания уменьшается КПД.

Минусы моделей с целлюлозными пластинами:

невозможность применения в помещениях с влажным воздухом;
невозможность ремонта теплообменника — испорченные блоки нужно только заменять (что повышает стоимость обслуживания);
возможность легко повредить пластины (при монтаже, ремонте, обслуживании);
впитывание запахов, которые могут затем «возвращаться» помещение.

Характеристики и расчет

Из основных характеристик, которые влияют на расчет, можно выделить:

Материал теплообменника (рассматривался выше).
Количество пластин и размер теплообменного блока (чем больше размер и чем больше пластин — тем выше будет КПД).
Длительность пребывания воздушного потока внутри теплообменника (чем дольше — тем больше КПД).
Мощность воздушных потоков.
Размеры (как самого корпуса, так и диаметры патрубков).

Кто производит и сколько стоит такое оборудование?

На территории бывшего СССР можно встретить приборы таких марок:

Вентс.
Ровен.
2vv.
Korf.
Luftmeer.
Remak.
Shuft.

Приведем примерную стоимость некоторых моделей:

Вентс, размер корпуса 400х200 мм, перекрестное прохождение потоков. Материал корпуса — оцинковка, материал пластин — алюминий. Стоимость — около 18 000 рублей (один из самых дешевых вариантов такой техники).
Luftmeer, такие же характеристики. Стоимость — около 27 000.
Shuft, такие же характеристики. Стоимость — около 19 000.
Remak, такие же характеристики. Стоимость — около 30 000.
Korf, размер корпуса 500х300 мм, в остальном такие же характеристики. Стоимость — около 32 000.
Вентс, размер корпуса 1000х500 мм, в остальном такие же характеристики. Стоимость — около 74 000.

Как сделать пластинчатый рекуператор своими руками?

Поскольку расценки на подобное оборудование начинаются от 300-400$, а само устройство — сравнительно простое, его можно сделать самостоятельно.

Сначала надо рассчитать и найти материал. Список нужных элементов:

Лист оцинкованной стали, толщиной 0.5-1.5 мм, общей площадью около 4 м² — для создания пластин. Для удобства работы можно брать отдельные листы прямоугольной или квадратной формы, площадью около 1 «квадрата».
Рулон технической пробки, толщина слоя 2 мм — в качестве прокладки, для создания зазоров. Вместо пробки можно взять пластик, оргстекло или деревянные рейки.
Любой утеплитель — фольгированная минеральная вата или пенопласт, толщиной около 5 см. Удобнее и безопаснее работать будет с пенопластом.
Металлические уголки.
Любой листовой металл / лист МДФ / листовой пластик — для корпуса.
Силиконовый герметик, клей.
Пластиковые фланцы, 4 штуки — для крепления подведенных воздуховодов. Диаметр их должен быть таким же, как диаметр вентиляционных каналов, которые будут подводиться.
1 трубка небольшого диаметра — для отвода конденсата.
Болгарка.
Крепежи.

Пошагово этапы работы рассмотрим ниже.

Сначала создается самодельный теплообменник:

Нарезается около 70 квадратных листов, сторона — 20-30 см. Обязательный нюанс: все пластины должны быть одинакового размера, ровными, без заусенцев и погнутостей. Для этого удобнее всего разрезать листы заготовок на несколько штук, сложить их стопкой и резать так.
Нарезаются прокладки — тонкие полоски длиной в сторону пластины. Их понадобится более 200 штук.
Берется пластина, и на одну ее сторону приклеивается 3 полоски: 2 по двум противоположным краям и 1 по центру (параллельно остальным).
Берется вторая пластина, на любую ее сторону точно так же приклеиваются 3 полоски.
Вторая пластина поворачивается относительно первой так, чтобы прокладки на них располагались перпендикулярно друг другу.
Прокладки второй пластины промазываются клеем и прижимаются к свободной стороне первой пластины.
Берется третья пластина, на любую ее сторону приклеиваются 3 полоски.
Третья пластина поворачивается, как первая (по расположению полосок), и клеится сверху второй.

У нас получились 3 пластины, склеенные друг с другом с одинаковым зазором друг между другом. Поскольку зазор создается за счет тонких полосок — между этими полосками остается свободное пространство — именно через него и будет проходить воздух.

Поскольку отверстия между 1 и 2 пластиной «смотрят» в одну сторону, а зазоры между 2 и 3 — в другую (перпендикулярную первой), воздушные потоки будут проходить по разным воздуховодам, не перемешиваясь.

Дальше по такому же принципу (каждая следующая пластина «поворачивается» на 90° относительно предыдущей) пластины собираются друг на друга в полный блок.

Собранный пластинчатый теплообменник

Чтобы пластины надежнее скрепились между собой, на время высыхания сверху получившегося блока можно уложить какой-нибудь груз. После этого готовая кассета дополнительно скрепляется уголками.

Затем собирается корпус:

Из материала, который вы выбрали для корпуса, делается квадратный ящик. Высота и длина корпуса должна равняться диагонали блока, ширина корпуса — равняться высоте блока.
Ящик изнутри утепляется.
Все стыки и зазоры промазываются герметиком — чтобы создать полную герметичность конструкции.
На 2 стенках друг напротив друга вырезаются по 2 отверстия (для подвода воздуховодов).
Крепятся пластиковые фланцы — для подводящих воздуховодов.

Почти собранный самодельный рекуператор

Далее — кассету помещают внутрь коробки:

В нижней части коробки, по центру, вырезают отверстие небольшого диаметра — для отвода конденсата.
Внутрь корпуса укладывается блок пластин. Ставить его надо вертикально — чтобы конденсат собирался внизу, и мог удаляться через отвод.
Отмечается место расположения блока, после чего блок достается.
По отметкам крепятся уголки — они будут играть роль направляющих, чтобы плотно фиксировать кассету внутри корпуса и по необходимости — доставать ее.
Проверяется герметичность между кассетой и стенками корпуса. Если где-то есть зазор — в этих местах нужно добавить утеплителя.

Самодельный рекуператор готов — теперь устройство можно подключать к системе вентиляции.

Источник: http://VentiHome.ru/ventilyacionnye/ustanovki/plastinchatyj-rekuperator-vozduha.html

Рекуператор своими руками. Схема рекуператора

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 рекуператор воздуха. 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:

воздух из комнаты двигается вдоль имеющей квадратное сечение трубы;
приточные потоки передвигаются в поперечном ему направлении;
смешивания горячего и холодного воздуха не происходит, поскольку между ними имеются специально предназначенные для этого перегородки в виде пластин.

Типы рекуператоров воздуха

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:

Пластинчатый рекуператор. Исходя из названия, можно догадаться, что его конструкция состоит из специальных пластин, которые объединены в цельный куб. Встречающиеся потоки воздуха обмениваются температурой, при этом не смешиваясь. Этот прибор имеет компактные параметры и широко распространен благодаря своей простоте.
Роторный механизм. Данный тип рекуператора требует наличия источника электрической энергии. Его цилиндр оснащен роторным элементом, без остановки вращающимся среди каналов поступления и удаления воздуха. Размеры этого прибора являются весьма большими, вследствие чего свое распространение он получил в основном на промышленных предприятиях. Тем не менее, эффективность его работы отличается очень высоким показателем – около 87 %.
Оборудование, работающее по принципу водяной рециркуляции. По своим техническим характеристикам напоминает модель пластинчатого типа, однако само устройство этого механизма является гораздо более сложным, причем главное отличие в том, что некоторые его структурные детали могут находиться в разных местах. В качестве теплоносителя, циркулирующего исключительно принудительно с помощью электроэнергии, здесь выступает либо вода, либо антифриз.
Крышный рекуператор. Данная модель не подходит для жилых помещений и эксплуатируется только в промышленных целях. Коэффициент полезного действия составляет от 55 до 68 %, причем устройство таких механизмов не требует значительных финансовых затрат.

Наиболее простым в работе и подключении, а также наименее дорогим является пластинчатый рекуператор, следовательно, изготовить его самостоятельно будет проще всего.

Достоинства и недостатки пластинчатого рекуператора

Как уже говорилось ранее, этот механизм станет оптимальным вариантом для собственноручного конструирования. К преимуществам рекуператора такого типа принято относить следующие:

высокий КПД (40-65 %);
отсутствие каких-либо сложностей в конструкции прибора (аппарат не имеет никаких движущихся элементов, что существенно продлевает срок его службы);
отсутствие лишних денежных затрат, поскольку электроэнергия для его функционирования не нужна.

Однако практически невозможно найти механическое оборудование, которое не имело бы абсолютно никаких отрицательных сторон. Так, из недостатков пластичного рекуператора принято выделять следующие:

прибор не оснащен функцией обмена водой, а существует возможность только тепловой передачи;
оборудование склонно к появлению на нем льда в холодный период года. Но эта проблема является решаемой: с целью предотвратить обмерзание прибор можно либо выключить, либо оснастить его особым клапаном, именуемым байпасным;
конструкция такого рекуператора имеет пересеченные между собой трубы;
избежать установки этих элементов не получится, а сам процесс является довольно непростым.

Оборудование для собственноручного изготовления пластичного рекуператора

Чтобы самостоятельно изготовить пластичный рекуператор для дома, требуется наличие следующих материалов:

4 м² кровельного железа, обработанного цинком, либо такое же количество листового алюминия, текстолита, меди, гетинакса;
техническая пробка, имеющая толщину 0,2 см, выполняющая функцию прокладки между пластинами рекуператора. Для этих целей также можно воспользоваться деревянной рейкой, пропитанной олифой;
обычный герметик на силиконовой основе;
жестяная, металлическая или фанерная коробка, предназначенная для корпуса прибора;
4 фланца из пластика, соответствующие параметрам воздуховодных труб;
датчик, отображающий перепады давления;
уголок для устройства стоек;
изоляционный материал (минеральная вата);
электрический лобзик;
метизы.

При наличии всего этого оборудования можно начинать изготавливать рекуператор своими руками.

Процесс создания рекуператора

Алгоритм действий является следующим:

Материал нужно разложить и разрезать его на пластины квадратной формы так, чтобы размер граней составлял 20-30 см. Всего нужно будет изготовить около 70 единиц таких кассетных заготовок. Разрезать материал необходимо с помощью электрического лобзика, чтобы пластины получились идеально ровными.
Затем следует подготовить пробку или деревянные рейки, чтобы их параметры соответствовали сторонам квадрата. Их нужно приклеить к противоположным сторонам каждой из заготовок за исключением последней. После этого важно дождаться полного высыхания клея.
Далее нужно приступать к процессу сборки квадратов в кассету. Схема рекуператора предполагает укладку каждого из листов по отношению к предыдущему под углом в 90 °. Последней частью конструкции станет пластина, на которую ничего не было наклеено.
После этого будущий рекуператор нужно стянуть каркасом. Здесь потребуется воспользоваться уголком.
Все щели важно обработать посредством силиконового герметика, не вызывающего коррозии металла.
Далее следует изготовить крепления для фиксации фланцев на кассетных стенках. Нижнюю часть детали необходимо оснастить специальным дренажным отверстием, куда должна входить отводящая конденсат трубка.
На корпусных стенках фиксируются направляющие, изготовленные из уголков. Для проведения любых профилактических работ кассету всегда можно будет достать.
Деталь монтируется внутри корпуса, параметры которого полностью совпадают с диагональю квадрата.
Изготавливая рекуператор своими руками, важно помнить и об укладке изоляционного материала, которым в данном случае выступает минеральная вата. Необходимо взять слой этого утеплителя толщиной в 40 мм и закрепить его изнутри на корпусных стенках.
Чтобы избавить себя от проблемы появления наледи, конструкцию следует оснастить датчиком давления, который должен быть установлен на месте прохождения теплого воздуха.
Завершается процесс сборки установкой готового рекуператора в вентиляционную систему.

Как правило, КПД таких самостоятельно изготовленных механизмов равен приблизительно 65 %, чего вполне достаточно для поддержания в жилом помещении благоприятного микроклимата.

Как рассчитать мощность рекуператора?

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.

Рассчитать мощность оборудования можно при помощи следующей формулы:

p (Вт) = 0,36 * Q (м³/сек.) * dT.

Расшифровываются все переменные так:

Q – энергия, затраченная на нагрев или охлаждение воздушного потока. Рассчитывается этот параметр при помощи формулы 0,335 х L х (t кон. — t нач.), где:
- L – расход воздуха, измеряемый в м³/час. В соответствии с нормами установки, этот показатель на одного человека должен составлять 60 м³/час;
- t нач – начальный показатель температуры;
- t кон – параметр, полученный в результате теплообмена.
dT – температура.

Способы улучшения вентиляции

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.

Соблюдение всех вышеописанных рекомендаций позволит создать качественную и надежную модель рекуператора, а сам процесс изготовления не отнимет много времени и сил.

Источник: http://fb.ru/article/171021/rekuperator-svoimi-rukami-shema-rekuperatora

Рекуператор для частного дома своими руками

Загородное современное жилье обустраивается всеми благами цивилизации, и большую роль в этом играет вентиляционная система. Именно она несет ответственность за оптимальный и полезный для здоровья микроклимат в помещении. Сэкономить на энергоносителях и обеспечить благоприятную атмосферу поможет созданный своими руками рекуператор.

Общее понятие рекуперации

Это процесс частичного возврата тепловой энергии. При рекуперации холодный поток, попадающий в помещение из внешней среды (приточный), подогревается посредством удаления вытяжного теплого (сточного). Конструкции, в которых происходит обозначенный обмен, пользуются сегодня большой популярностью. Называются они проточными рекуператорами, или устройствами приточно-вытяжного типа.

Следует понимать, что удаляемые и поступающие в комнату потоки не подвергаются смешиванию. Полная рекуперация на 100% невозможна в принципе, даже если для этих целей задействуется суперсовременная и усовершенствованная установка. Стандартно показатели прогрева варьируются в пределах от 60 до 80%.

Типы воздушных рекуператоров

Изготовить рекуператор своими руками по чертежам несложно, стоит только приложить определенные усилия, подробно изучить разновидности этих приборов. Наиболее распространенные агрегаты, устанавливаемые в жилых домах, коттеджах:

Рекуператор пластинчатого типа. Он представлен специальными прочными пластинами, которые собраны одним цельным кубом. В нем воздушные потоки не смешиваются, но обмениваются при этом своими температурными показателями. Пластинчатый прибор отличается небольшими размерами, конструктивно прост, поэтому и нашел широкое применение.
Механизм роторного действия предполагает подключение к источнику электроэнергии. На имеющемся цилиндре закрепляется роторная деталь, которая прокручивается без остановки между каналами, подающими и удаляющими воздушные потоки. Существенная особенность роторных установок заключается в масштабных размерах, этим и объясняется их применение и монтаж на промышленных объектах. При этом отличается высокая производственная эффективность, достигающая отдачи в 85% и более.
Установка с водяной рециркуляцией очень похожа на пластинчатый механизм, но конструкционно она более сложная, оснащенная структурными элементами, присутствующими в разных местах. Теплоноситель в данном случае циркулирует только в принудительном режиме при помощи электричества и может быть представлен антифризом или обычной водой.
Рекуператор на крышу. Он не используется для установки в жилые здания, эксплуатируется чаще всего в производственных масштабах. Если говорить про коэффициент полезного действия, он достигает показателя в 68−70%. Обустройство таких агрегатов не требует значительных финансовых вложений.

Самый удобный в подключении и последующей эксплуатации, доступный по стоимости — пластинчатый рекуператор. Его проще всего изготавливать своими руками.

Пластинчатое устройство — плюсы и минусы

Такой механизм представляет собой оптимальный вариант для создания собственноручной конструкции. Из основных преимуществ пластинчатого оборудования выделяются:

высокие значения КПД, достигающие 65%;
в аппарате отсутствуют многоуровневые или движущиеся детали, что обеспечивает простой монтаж и продолжительный эксплуатационный срок;
нет необходимости в подключении к источнику электроэнергии — это предотвращает лишние денежные траты.

Необходимо сказать и про отрицательные стороны, присущие каждому функциональному прибору. Они таковы:

Отсутствует функционал по обмену водой, имеется только тепловая передача.
С наступлением холодного времени года агрегат покрывается ледяной коркой.
Конструкция выполнена из специальных труб, пересеченных между собой. Монтаж таких элементов пластинчатого рекуператора своими руками обязателен, но является задачей не из простых.

Необходимые инструменты

Рекуператор для частного дома своими руками, необходимый для вентиляции, требует определенных материалов. Необходимо подготовить:

Оцинкованное кровельное железо в размере не менее 4 кв. м. Хорошей заменой послужит медь, текстолит, листовой алюминий, гетинакс.
Прокладочный пробочный материал толщиной 0,2 см, который помещается между металлическими пластинами. Альтернативой станет деревянная пропитанная олифой рейка.
Строительный герметик, имеющий силиконовую основу.
Пластиковые фланцы, по параметрам соответствующие воздуховодным трубам.
Защитный корпус в виде фанерного или жестяного короба.
Материал для надежной изоляции, например, минвата.
Уголок для создания стоек.
Метизы, электролобзик.
Датчик, на котором отображаются скачки давления.

Подготовив такие приспособления, можно смело приступать к созданию рекуператора своими руками из трубы.

Описание процесса

Чтобы конструкция получилась правильной и надежной, необходимо придерживаться определенного алгоритма действий. Особых знаний не понадобится, но смекалку и сообразительность проявить придется:

Материал укладывается на ровную поверхность, разделяется режущим инструментом на квадратные пластины со сторонами 20−30 см. Таких заготовок понадобится несколько десятков. Идеально ровными пластины получаются при использовании электролобзика.
Затем подготавливаются деревянные рейки, пробковый материал. Их параметры в точности должны соответствовать сторонам нарезанных предварительно квадратов. Они наклеиваются на противоположные стороны заготовок, последняя остается пустой. Процесс приостанавливается до полного просыхания клея.
На следующем этапе квадраты собираются в единую кассету. Каждый лист аккуратно укладывается под углом в 90° относительно предыдущего. Завершающий элемент рекуператора — неоклеенная пластина.
Подготовленная функциональная установка закрепляется в каркасе при помощи строительного уголка.
Имеющиеся отверстия, щели, обрабатываются герметиком, который предотвращает коррозийные процессы.
Обязательно делаются крепления, фиксирующие фланцы на сторонах кассеты с пластинами. Нижняя часть оснащается дренажным проемом, через который выводится трубка с конденсатом.
Корпусные стенки оснащаются направляющими, которые выполнены из прочных уголков.
После этого подготовленная рабочая деталь помещается в коробку, соответствующую параметрам.
Не стоит забывать про изоляционный материал, прокладываемый в рекуператоре. Он прочно крепится на внутренней стороне корпусных стенок конструкции.
Предотвращение наледи в зимнее время обеспечивается за счет монтажа датчика давления. Он обычно монтируется в зоне, через которую поступает теплый воздушный поток.
Завершающий этап — устройство готового к применению рекуператора в общую вентиляционную систему.

КПД такого агрегата достигает отметки в 65%. Этого достаточно для создания в жилом доме, коттедже комфортного микроклимата. Также не стоит забывать, что лучше собирается рекуператор воздуха своими руками по чертежам, подготовленным заранее.

Существует огромный выбор охладительных систем, устанавливаемых в жилых, производственных объектах. Но для собственных нужд вполне реально изготовление рекуператора для теплообменника самостоятельно, сэкономив при этом денежные средства.

Источник: https://kaminguru.com/sooruzhenija/rekuperator-dlja-chastnogo-doma.html

Рекуператор воздуха: пластинчатый, роторный

Человек ежесуточно потребляет 15000 литров воздуха. В помещении, где находятся люди, воздух рекомендуется обновлять каждые два часа. Это задача вентиляции. Рекуператор заставляет выходящий воздух нагревать или охлаждать воздушный поток, который заводится в помещение.

Устройства такие просты, рекуператор своими руками может сделать человек, имеющий элементарные навыки в обработке металлов и дерева.Свежий, чистый, тёплый (прохладный) воздух, экономия электрической или тепловой энергии –круглый год.

Рекуператор воздуха — Фото 01

До недавнего времени такие устройства в быту практически не использовались. Эра пластиковых окон и дверей сделала жилые и рабочие помещения практически герметичными. Система приточно-вытяжной вентиляции стала обязательной, а рекуператор стал показателем не столько технической продвинутости, сколько заботой о собственном здоровье и финансах.

Виды рекуператоров

Принцип работы рекуператора или теплообменника конструктивно реализуется в нескольких видах.

Пластинчатый или радиаторный.
Роторный.
Жидкостный.
С использованием эффекта Пельтье.

Пластинчатый рекуператор — Фото 02

Роторный рекуператор — Фото 03

Наиболее технологичен и дешёв пластинчатый: почти все рекуператоры воздуха для дома используют такой вид. Остальные в быту не применяются из-за сложного устройства и, соответственно, высокой стоимости. Но самый высокий КПД у роторного устройства — 85%.

Пластинчатый рекуператор

Основной недостаток такой установки – обмерзание пластин зимой. До недавнего времени борьба со льдом сводилась к включению байпаса, который разделял потоки и направлял тёплый воздух из помещения на оттаивание пластин. Естественно, приточный рекуператор в это время энергию не сберегает.

Устройство пластинчатого рекуператора — Фото 04

Производителям удалось решить эту проблему, заменив металлические или пластиковые пластины теплообменника на кассеты, где используется гигроскопичная целлюлоза. Она впитывает влагу из тёплого воздуха и отдаёт её холодному.

Можно попробовать изготовить рекуператор своими руками с бумажными пластинами или трубками. Но такие целлюлозные кассеты нельзя применять в помещениях с высокой влажностью. Применение двойной кассеты позволяет поднять КПД рекуператора до 90%.

Обычно установка рекуператора производится в систему приточно-вытяжной вентиляции.

Принцип действия пластинчатого рекуператора — Фото 05

Сделано с умом

Задумка сделать пластинчатый рекуператор воздуха своими руками начинается с вопросов: какого размера он должен быть и как рассчитать КПД. Формулы для расчёта довольно сложны, поэтому рекуператор характеризуется объёмом воздуха, который он способен пропустить за 1 час.

Для того чтобы обеспечить КПД 50-60% площадь пластин должна составлять около 3,5 м2. Производительность – 150 м3/час.

Если разделить этот объём на высоту помещений, то мы узнаем площадь комнат, в которых наш рекуператор будет без устали менять воздух. В нашем случае это 62 м2. Как уже упоминалось, нормы требуют, чтобы воздух менялся каждые 2 часа. За это время приточный рекуператор с указанной площадью пластин теплообменника заменить воздушный объём на площади 124 м2.

Мастерим рекуператор самостоятельно

Для того чтобы сделать рекуператор воздуха своими руками нам необходимо следующее.

Тонкий листовой металл от 0,5 мм до 1 мм или алюминий 2 мм: плоский или профилированный: 4 м2.
Листовая пробка (оргстекло, пластик) толщиной 2 или 4 мм.
Жесть, фанера или ДСП для корпуса.
Минеральная вата или другой эффективный утеплитель.
Переходники под вентиляционные трубы диаметром 150 мм.
Герметик (только нейтральный).
Крепёж (в зависимости от материала корпуса).

Схема действия рекуператора — Фото 06

Принимаем, что установка рекуператора будет производиться в существующую систему вентиляции. и единственная ответственная часть нашего устройства – теплообменник. Это набор пластин с расстоянием между ними 4 мм (2 полоски технической пробки).

Если самая нижняя пара пластин просматривается насквозь, то следующая пара, лежащая сверху, повёрнута на 90° и не просматривается. Схемой теплообмена рекуператор своими руками ничем не отличается от промышленного.

Пластины для рекуператора — Фото 07

Пластины должны быть ровными, размером 200 х 300 мм или 300 х300 мм. Резать металл надо так, чтобы края не имели заусениц и не изогнулись. Количество пластин ограничиваем высотой пакета пластин: максимальная высота набора – 300 мм. Основа теплообменника– лист ДСП или металла,4 угловые стойки по высоте теплообменника с верхней обвязкой и верхняя панель из любого материала.

Для придания нашей конструкции жёсткости дистанционные полоски закрепляем герметиком: не только по краям, но и по центру пластин. Изготавливаем короб для теплообменника и рекуператор своими руками почти готов.

Утепляем короб, прорезаем 4 отверстия, устанавливаем патрубки под гибкие воздуховоды диаметром 150 мм. Таким образом обеспечиваем вход-выход для вытяжки и вход-выход для приточного воздуха.

Короб для теплообменника — Фото 08

В центре короба закрепляем теплообменник, устраиваем перегородки так, чтобы приток и вытяжка пересекались только внутри теплообменника.

Важно знать, что внутри короба, на пластинах теплообменника, будет появляться конденсат. Ему надо обеспечит естественный сток. Подобным образом устроены все рекуператоры воздуха для дома, квартиры или хозяйственного помещения.

Теплообменник — Фото 09

Встраиваем рекуператор в принудительную систему вентиляции. И только теперь возможно определение КПД изготовленного устройства. Для этого необходимо иметь следующие данные:

температуру приточного воздушного потока на входе, t1;
температуру приточного воздушного потока на выходе из рекуператора, t2;
температуру вытяжного воздуха на входе в рекуператор,t3.

Формула для расчёта КПД (%) = [(t2 – t1) / (t3 – t1)]·100.

Трубчатый рекуператор

Подобным образом устроен и трубчатый приточный рекуператор: корпусом ему служит пластиковый воздуховод с боковыми отводами. Понадобятся тонкостенные алюминиевые трубки диаметром 10 мм. Длина – 40-50 см.

Трубки открытыми торцами герметично крепятся на двух круглых пластинах, которые плотно вставляются в воздуховод.

Трубчатый рекуператор — Фото 10

Внутри трубок проходит воздух на вытяжку. Через два боковых отвода подаётся и поступает внутрь помещения приточный воздух. Он проходит между трубками, где и нагревается.

Такой рекуператор своими руками сделать немного сложнее, но он занимает меньше места и более эстетичен. В торец воздуховода и в отвод можно вставить вентиляторы.

В этом случае получаем приточно-вытяжную вентиляционную систему с встроенным рекуператором. Её можно использовать в гараже или квартире. Для этого надо пробить соответствующее отверстие в стене.

Мощность такой установки – около 100 м³ воздуха в час.

Применение рекуператоров в частном доме

Эффект от применения таких устройств существенно повышается, если установка рекуператора совмещена с воздуховодом, проложенным под землёй. Воздух в нём зимой будет нагреваться естественным теплом земли, а летом – охлаждаться.

Применение рекуператоров в помещении — Фото 11

В результате теплообмена свежий воздух может нагреться до 14 – 16 °C. Эта схема используется при индивидуальном строительстве: рекуператор воздуха своими руками надо будет сделать под конкретные условия, и в этом случае подогревать его в самые большие морозы не придётся.

Источник: http://postroiv.ru/2014/12/rekuperator-vozduxa-vidy-ustrojstv-i-instrukciya-po-samostoyatelnoj-sborke/