Рекуператор воздуха для дома своими руками

ТВОЙ ГАРАЖ

Рекуператор воздуха: делаем своими руками

Как изготовить рекуператор воздуха своими руками? Такой вопрос интересует домашнего мастера. Каждый человек обладает своими представлениями о комфортабельности жилья. Но все эти соображения сводятся к одному несложному постулату: зимой в доме должно быть тепло и уютно, а летом, наоборот, — прохладно. Самостоятельно такие условия в доме создать сложно: зимой нужно дом отапливать, а летом — охлаждать. Обе эти операции достаточно энергозатратные, а стоимость энергии постоянно растет.

Нужно каким-то образом жилье утеплять:

1. Уплотнить все проемы.
2. Обеспечить герметичность закрывания окон и дверей.
3. Хороший результат дает утепление стен жилища.

Прекратив какое бы то ни было движение воздуха в помещении, человек сталкивается с другой проблемой — недостатком воздуха. Нужен приток свежего воздуха, у которого есть только один путь — через вентиляционные каналы. На подачу свежего воздуха опять понадобится электроэнергия. К счастью, конструкция современных систем вентиляции уже учла эту необходимость.

Принудительная вентиляция

Что такое рекуперация? Ученые трактуют это понятие как повторное использование части энергии в том же технологическом процессе. Принудительная приточно-вытяжная вентиляция, где используется система рекуперации, способна увеличить свою энергоэффективность до 3 раз в сравнении с традиционными схемами вентиляций прямого тока воздуха.

Для предотвращения потерь энергии вентиляционная система оборудована специальным устройством вторичного использования тепла, его называют рекуператор. Рекуперативный теплообменник дает возможность избежать дополнительных затрат энергии на обработку приходящего потока свежего воздуха.
Наглухо закупоренная квартира от притока свежего воздуха получает целый комплекс преимуществ:

1. Удаляются загрязнения и использованный воздух.
2. Ограничивается возможность развития колоний болезнетворных микроорганизмов.
3. Блокируется образование плесени.

Какие бывают виды рекуператоров? Любые внешние погодные условия практически никак не влияют на принудительную вентиляцию с рекуператором. Будучи теплообменником, рекуператор бытовой обеспечивает приходящий воздух энергией от воздуха удаляемого, при этом не смешиваясь с ним.

Виды рекуператоров

Система рекуперации может использовать многие способы вторичного применения энергии. Рекуператор тепла работает по определенному принципу. Виды его, в зависимости от этого, могут быть следующими:

1. Трубчатый.
2. Пластинчатый.
3. Роторный рекуператор и другие.

Все схемы рекуператоров разделяются по способу передачи энергии от использованного воздуха свежему.

Способы увеличения КПД

Функционирование теплообменника характеризуется тем, насколько эффективно он переносит тепло от одного агента к другому. Чтобы система была эффективной, КПД рекуператора должен быть не ниже 70%. Логика подсказывает, что КПД теплообменника можно увеличить несколькими путями:

1. Увеличить время контакта сред с разными температурами.
2. Обеспечить большую площадь контакта агентов.
3. Предварительный подогрев поступающего воздуха.

Очень хорошо, если этот подогрев удается осуществить за счет природных ресурсов.
Рекуператор воздуха своими руками сделать не так сложно. Оригинальным способом организации рекуперации является использование длинного куска трубы, закопанного на глубине порядка 2 метров. Подобный трубчатый рекуператор позволит согреть воздух зимой и охладить его летом.

Такое использование теплообменника позволяет достигнуть снижения вероятности обмерзания пластин рекуператора за счет заметной разницы температур воздуха на разных стадиях рекуперации. Дополнительные расходы на предварительный подогрев входящего потока отсутствуют. К тому же использование подогрева исключает образование росы на элементах теплообменника, способное в холодный период года привести к их обмерзанию.

Рекуператоры роторного типа. Роторный рекуператор функционирует с самым высоким КПД. В этом агрегате потоки теплого и холодного воздуха проходят в одном коробе навстречу друг другу. В коробе расположен диск с гофрированными металлическими пластинами, который конструктивно изготовлен так, что материал пластин сначала нагревается в потоке теплого воздуха, а затем, продолжая вращаться, попадает в холодный поток, где и отдает накопленное тепло.

Рекуперация в подобном теплообменнике не лишена своих недостатков, которые проявляются в частичном смешении двух потоков и необходимости увеличения диаметра теплообменного диска для достижения большего КПД. К тому же использование вращающихся элементов никогда не было достоинством системы.

Проблема выбора рекуператора для дома

Будучи очень популярным инновационным решением, рекуператор электроэнергии достоин очень долгого рассказа, но чертежи рекуператора своими руками гораздо интереснее, тем более что его можно успешно применить в своем доме. А начать следует с выбора типа рекуператора. Здесь вам должен пригодиться собственный опыт.

В квартире с пластиковыми окнами найдет применение «теплая форточка». В частном домовладении, где свободного места обычно хватает, используют пластинчатый рекуператор противоточного или перекрестного типа движения воздуха. Именно такой самодельный рекуператор проще всего сделать своими руками. Чертежи пластинчатого рекуператора и необходимой для его функционирования автоматики в достаточном количестве могут быть найдены в интернете и в специальной литературе.

Изготовление устройства

Как самостоятельно сделать пластинчатый рекуператор? Пластинчатые рекуператоры своими руками сделать несложно. Важно только хорошо понимать, как работают пластинчатые рекуператоры. Для этого должен быть хорошо усвоен принцип работы и изучена схема прибора. Первым делом необходимо решить вопрос материала теплообменных пластинок, тем более что единого варианта для пластин, наполняющих теплообменную кассету, нет. Поэтому материал можно использовать любой:

• алюминиевый лист;
• кровельная оцинковка;
• листовой текстолит;
• гетинакс и другие виды пластика.

Процесс обмена энергией никак не зависит от материала пластин. Гораздо большее влияние на работу теплообменника оказывает плотность набора пластин в кассете и количество используемых кассет. Чем большего КПД вам хочется достичь, тем больше кассет вам придется использовать в своем теплообменнике. Теоретически можно обойтись одним блоком пластинок, но большого размера.

Принцип работы рекуператора

Учитывая неизбежность образования на пластинах конденсата, рекуператор следует обеспечить системой удаления его из устройства. Для изготовления кассеты понадобится уголок для каркаса и материал для прокладывания пространства между пластинами. Для корпуса подойдет лист металла или толстая фанера.

Пластинки следует собирать в пачки, стараясь сохранять края неповрежденными. В блоке их следует собрать не менее 70 штук. Края каждой пластины следует оклеить рейками или пробкой. Элементы склеиваются особым образом, крест-накрест. Такая конструкция обеспечит получение кассеты с чередующимися под прямым углом воздушными каналами. Кассета скрепляется силиконовым герметиком. Входящий воздух следует отфильтровать. Внутреннюю поверхность корпуса нужно оклеить минеральной ватой, слоем не меньше 4 см.

Кассету, являющуюся теплообменником, вставляют в специальные направляющие в корпусе, что делает ее легкодоступной для обслуживания. Для образования потока воздуха используют вентиляторы с регулируемой скоростью вращения. Самодельный рекуператор готов. Эффективность его работы будет зависеть исключительно от качества сборки аппарата.

Дешевый рекуператор своими руками.

С чего все началось:

Мой дом в котором я живу уже 9 год был с естественной вентиляцией, и 80% времени у него были приоткрыты окна. Почему скажите вы? дом достаточно герметичный и потребляет совсем немного на отопление, вентиляция была сделана просто вытяжки были в виде вентиляторов в санузле и техническом помещении, но еще нужен приток воздуха, на 1 этаже в гостинной был установлен клапан КИВ, а на втором этажа два оконных клапана, но притока через клапана не хватало, поэтому приходилось приоткрывать окна.

В сильные холода их клапанов дуло достаточно сильно, поэтому т.к. там есть регулировка их прикрывали, соответсвенно ухудшалась вентиляция.

Для оценки качества вентиляции я пользуюсь измерителем концентрации углекислого газа, который выдыхает человек, соответсвенно если концентрация СО2 в норме, то и остальные показатели будут в норме.

На тему концентрации СО2 очень неплохие статьи:

СО₂: критерий эффективности систем вентиляции

К вопросу о нормировании воздухообмена по содержанию CO₂ в наружном и внутреннем воздухе

Один год эксплуатации приточной вентиляции

Приточная вентиляция в загородном доме

Углекислый газ — невидимая опасность

И так стало понятно что надо делать приточно-вытяжную вентиляцию.

Кол-во воздуха методом проб и ошибок решено делать согласно нормам АВОК, т.к. наиболее «научно инженерные» и в целом по датчику СО2 они очень реальны и правдивы.

Нормативные документы «АВОК» – час «ч»

Согласно нормам

Кратность воздухообмена 0,35 1/ч, но не менее 30 м 3 /ч на чел. 3 м 3 /м 2 , если общая площадь кварти­ры без учета площади летних поме­щений меньше 20 м 2 /чел.

Для расчета расхода воздуха, м 3 /ч, по кратности объем помещений следует определять по общей площади квартиры без учета площади летних по­мещений. Квартиры с плотными для воздуха ограждающи­ми конструкциями требуют дополнительного притока воздуха для каминов и механических вы­тяжек.

Вообщем решил я разделить дом на две части, и сначала заняться вентиляцией второго этажа, т.к. там спальни и рабочее место и детская, то есть я там провожу достаточно много времени, и основные загрязнения там.

На 3-х человек нужен приток от 90 до 150 кубов воздуха в зависимости от концентрации СО2 на улицы.

Если я буду подавать просто 90-150 кубов подогревая до комфортных 22 градусов я буду тратить 0,34Вт х 90 м3 х (22гр — (-3 гр)) х 24ч х 213дней = 3910кВтч в год (при средней температуре отопительного периода -3 гр) при моем тарифе на электроэнергию это составит 4,54 х 3910 = 17 751 руб в год, что в целом достаточно много с учетом того что за всю электроэнергию с отопление, освещением, быт. техникой, ГВС и т.п. в год я плачу порядка 65 т.р.

Поэтому конечно делать просто приточную вентиляцию не разумно, соответственно решено ставить рекуператор.

Рекуператоров бывает много разных видов, я не буду описывать конструкции каждого и сравнивать их. Для себя решил что приточно вытяжная вентиляция должна удовлетворять следующим условиям.

1. как можно меньше и проще обслуживание
2. не влиять существенно на нагрузку сети, то бишь без догрева
3. ее не должно быть слышно, т.к. приток идет в спальни, то шума вообще не хочу (вентилятор от ноутбука для меня это громко и неприятно)
4. дешево и просто

В доме есть небольшой чердак, туда и решено засунуть всю систему. Но т.к. он холодный корпус установки и воздуховоды должны быть хорошо утеплены.

Подача воздуха.

В комнаты в потолок врезаны анемостаты диаметром 150мм. Чем больше диаметр тем меньше скорость воздуха, тем меньше шума и меньше чувствуется движение воздуха.

Внутри приклеит датчик от термометра, он не обязателен, просто для статистики.

Трассы воздуховодов.

По чердаку проложил трассы гибкими утепленными воздуховодами. Это не лучшее решение, т.к. у них очень большое сопротивление, но я это учел при подборе вентиляторов.

Вообще воздуховоды бывают:

пластик — дешево, очень маленькое сопротивление, неизвестна статика пластика(возможно пылиться будут быстрее всего)

оцинковка — дороже, небольшое сопротивление, сложный монтаж

гибкие — простой монтаж, недорого, очень большое сопротивление (рекомендуется только на отводах или на небольших участках), хорошо гасят шум

Вытяжка осуществляется на кровлю, приток идет сбоку из стены.

Вторая труба это проветривание чердака.

Все трассы на чердаке воздуховодами диаметром 100мм, что бы дыло максимальная скорость в воздуховодах, т.к. чем больше скорость, тем меньше будут теплопотери (чердак холодный), но при этом скорость не должна быть более 8 м/c, т.к. появятся лишние шумы.

Вообще судя по правилам развода вентиляции, диаметр воздуховодов достаточно легко рассчитать

площадь воздуховода х 3600 = кол-во м3 в час при скорости потока 1 м/c

для центральных трасс скорость рекомендуется 4-5 м/с

для отводов от нее чтобы убирать шумы 2-3 м/c

при выходы из решеток и т.п. 1-2 м/c

Теплообменник:

Я остановился на пластинчатом теплообменнике т.к. это самый простой вариант.

Что выбрать? Алюминий просто, надежен, но сложно клеить, резать и т.п. Очень тонкую фольгу сложно зафиксировать, толстая редкость и недешево. Вообщем алюминевый теплообменник проще купить заводской готовый. Мембрана — еще сложнее, но наверное самое хорошее решение, цена готовых начинается от 250 евро, сделать самому небольшого размера сложно из-за выдержки расстояний между пластинами, я так и не придумал как.

А вот пластика сейчас полно, пластик использует такие производители как вентс или например sistemair. Самое хороше и доступное решение это сотовый полипропилен (не путать с пвх и поликарбонат), толщина стенки самая маленькая из пластиков, сечение каналов любое на выбор, стоимость минимальна.

И так выбор сделан.

Листы сотового полипропилена нарезаны на куски размером 300х300, толщина 3 мм

3 мм зазор между листами выполнен вставкой из куска того же пластика. Клеится все отлично любым герметиком без запаха на основе мс-полимера.

Сотовые ячейки расположены в сторону приточного воздуха, а сплошная полость распологается в сторону вытяжного воздуха, чтобы конденсат мог свободно стекать.

Теплообменник получился размером 300х300х300 мм с шагом 3 мм.

Площадь теплообмена 7,6 м2

Скорость воздуха в теплообменнике при 150 м3/ч — 1 м/c

Корпус.

Сразу скажу сделать корпус для рекуператора из нескольких теплообменников или их большего размера, лучше сразу из фанеры с обклейкой утеплителем. Но у меня не очень большой теплооменник и не тяжелый, и самое важно что требуется хорошая теплоизоляция, т.к. находиться на холодном чердаке.

Вообщем корпу был сделан из двух листов XPS (экструдированный пенополистирол), склеен и стянут саморезами на время прихватки клея.

Крышка прижата с помощью саморезов закрученных вот в такие дюпели

Корпус из xps с толщиной стенки 5 см, получился достаточно прочный и легкий.

В корпусе сделаны 4 отверстия для воздуховодов диаметром 100мм, установлены два фильтра на вытяжку и приток, филтек класса G4 на сетке

Все стыки загерметизированы герметиком на основе мс-полимера (в леруа-мерлен полно)

Также установлены датчики температуры и влажности (но об этом отдельно чуть позже)

Сбоку(на фото), в реальности он будет снизу, вклеен патрубок для дренажа конденсата.

Установка теплообменника

Мой выбор пал на последний четвёртый вариант.

Для измерения параметров использую вот такие инструменты

Теплообменник перенес несколько заморозок и разморозок, и в целом проявил себя хорошо.

p.s. теплообменник делал не сам, а заказал у знакомого, у меня не хватало времени (поэтому в целом справиться кто угодно, но нужно время и немного терпения)

Далее к рекуператору осталось подобрать два вентилятора. Я остановился на двухскоростных канальных вентиляторах таких как cata, вентс, s&p и много кто еще их делает.

Проанализоровав длину трасс, потери в рекуператоре, мне подошли по производительности вентиляторы вентс про тт-100

с ними как и планировалось

приток составил на 1 скорости 90 м3/ч , на второй скорости 130 м3/ч

вытяжка на 1 скорости 110 м3/ч, на второй скорости 150 м3/ч

разница притока и вытяжки составила 20 м3/ч из=за разной длины подающих линий, но в целом это не много и чуть разряженное давление в доме это не плохо.

Параметры теплообменника сравнивая с серийными продуктами чуть хуже, но не более 7%, что очень порадовало, сравнивал с алюминевыми теплообмениками heatex H1 того же размера.

Параметры получились следующие:

на 1 скорости — кпд рекуперации 66-74% (не учитывая небольшой дисбаланс), потери давления на вытяжке 9 Па, на притоке 7 Па, начало заморозки

на 2 скорости — кпд рекуперации 62-70% (не учитывая небольшой дисбаланс), потери давления на вытяжке 12 Па, на притоке 9 Па, начало заморозки

По полученным данным и сравнению с данными других производителей, теперь достаточно точно могу посчитать теплообменник из пластика на разный расход воздуха. Если кому надо спрашивайте. Так же могу помочь с подбором вентиляторов.

Реальные данные вижу так

Немного об автоматике.

Первый вариант автоматики был простейщий.

Это реле диф. давления, реле меряет разность давления и если теплообменник начинает замерзать, давление увеличивается, и приточный вентилятор отключается, чтобы он сразу не включился как давление нормальзуется, желательно использовать простейший таймер задержки, чтобы минут 20 он еще не работал.

реле давления например

Дифференциальное реле давления DPS-500 N

Если у кого то есть грунтовый теплообменник, то вся эта автоматика и не нужна, он не будет обмерзать.

Итого по затратам:

теплообменник (материал + работа ) — 5 000 руб

воздуховоды, анемостаты и т.п. — 3000 руб

хомуты, скотч и мелочевка, клей, герметик — 1000 руб

диф реле давл — 1500 руб

таймер — 1500 руб

вентиляторы вентс тт про 100 2 шт — 6000 т.р.

итого: 18500 руб на всю систему вентиляции

Если делать теплообменник самому то примерно минус 2 т.р.

Выводы:

С приточно-вытяжной вентиляцией с рекуперацией тепла концентрация углекислого газа СО2 держится в номе на 1 скорости в пределах 800-880 ppm, при трех проживающих.

Шума у вентиляции нет, приток не слышен совсем, а вытяжку слышно только в санузле. Результат отличный.

О системе управления которая сейчас расскажу отдельно (в следующей статье).

Рекуператор воздуха своими руками

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:

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

Создание рекуператора воздуха своими руками проходит в несколько шагов:

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

Поверх полученного корпуса с уложенным блоком пластин рекомендуется уложить теплоизоляцию (пенопласт, стекловата). Всю полученную конструкцию можно дополнительно упаковать в деревянный ящик.

Рекомендуемая скорость потока воздуха составляет 1 м/с.

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

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

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

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

Как увеличить КПД

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

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

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

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:

По конструкции выделяются рекуператоры:

1. пластинчатые устройства;
2. трубчатые;
3. с вращающимся ротором;
4. 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:

1. низкая цена;
2. элементарность конструкции;
3. компактность;
4. простота в обслуживании;
5. простота в чистке (в случае, если кассета разбирается)
6. доступность материалов для изготовления;
7. 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.

Рекуператор воздуха своими руками

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:

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

Создание рекуператора воздуха своими руками проходит в несколько шагов:

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

Поверх полученного корпуса с уложенным блоком пластин рекомендуется уложить теплоизоляцию (пенопласт, стекловата). Всю полученную конструкцию можно дополнительно упаковать в деревянный ящик.

Рекомендуемая скорость потока воздуха составляет 1 м/с.

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

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

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

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

Как увеличить КПД

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

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

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

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:

По конструкции выделяются рекуператоры:

1. пластинчатые устройства;
2. трубчатые;
3. с вращающимся ротором;
4. 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:

1. низкая цена;
2. элементарность конструкции;
3. компактность;
4. простота в обслуживании;
5. простота в чистке (в случае, если кассета разбирается)
6. доступность материалов для изготовления;
7. 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.

Сборка рекуператоров воздуха своими руками

Создать здоровый микроклимат в современных загородных домах без использования системы вентиляции практически невозможно. Подобные конструкции обеспечивают приток свежего воздуха в оборудованные герметичными пластиковыми окнами и дверями помещения и отводят отработанный наружу. Однако у любой приточно-вытяжной системы вентиляции имеется один существенный недостаток. При ее использовании в зимнее время у владельцев дома увеличиваются затраты на отопление. Ведь поступающий с улицы воздух охлаждает комнаты и их приходится прогревать дополнительно.

Решается эта проблема между тем элементарно. Для того чтобы снизить потери тепла, нужно просто включить в систему вентиляции особое устройство, называемое рекуператором воздуха. Приобрести его будет несложно. Компании, занимающиеся производством вентиляционных систем, реализуют разные виды подобного оборудования. Отличаться рекуператоры могут по конструкции, производительности и, соответственно, стоимости. Простейшую же модель можно собрать и своими руками.

Что такое рекуператор

Устройства этого типа, по сути, представляют собой обычные небольшие теплообменники. Поступающий в них уличный воздух нагревается за счет охлаждения выбрасываемого наружу отработанного комнатного. При этом потоки внутри рекуператора не смешиваются, что достигается благодаря особой конструкции оборудования.

Виды рекуператоров воздуха

По конструкции теплообменники систем вентиляции бывают:

1. Роторными. Эта разновидность представляет собой цилиндр, начиненный гофрированной сталью. Расположен он по направлению к оси приточно-вытяжного прибора. Барабан такого теплообменника постоянно вращается, пропуская поочередно теплый и холодный потоки воздуха, в результате чего и происходит рекуперация. Стоят устройства этого типа дорого и обычно устанавливаются на крупных промышленных объектах.
2. Пластинчатыми. Это наиболее простой по конструкции и дешевый вид теплообменников. Чаще всего в системы вентиляции частных домов и коттеджей включаются именно такие рекуператоры. Устройство этого типа состоит из большого количества пластин. Поступающий внутрь корпуса комнатный воздух нагревает их. Идущий же перпендикулярно ему уличный поток это тепло забирает.
3. Трубчатыми. Теплообменники этого типа также достаточно популярны, просты по конструкции и стоят не слишком дорого. Рекуперация воздуха в них происходит примерно по тому же принципу, что и в пластинчатых устройствах. Но в данном случае поток проходит по трубам. Уличный воздух при этом забирает тепло от их стенок.

Существуют и другие разновидности рекуператоров. Однако все они имеют довольно-таки сложную конструкцию и используются так же, как и роторные, в основном только на предприятиях.

Как собрать пластинчатый рекуператор

Очень часто владельцами загородных домов изготавливается и устанавливается система рекуперации воздуха именно этой разновидности. Технология сборки таких теплообменников не слишком сложна и включает в себя следующие шаги:

• изготовление собственно пластинчатого теплообменника;
• монтаж корпуса.

Какие материалы понадобятся

Для того чтобы сделать пластинчатый рекуператор воздуха для системы вентиляции, нужно приготовить:

• тонкий стальной лист 0.5 — 1 мм (можно заменить его на алюминиевый 2 мм);
• листовую пробку 2 — 4 мм или реечки той же толщины;
• фанеру или ДСП для корпуса;
• переходники для труб соответствующего диаметра;
• нейтральный герметик;
• саморезы или шурупы.

Сборка теплообменника

Металлический лист нужно разрезать на пластины 200х300 мм. Производить эту операцию следует максимально аккуратно. Готовые пластины должны иметь идеальную геометрию. Наличие на них заусениц недопустимо. Резать сталь или алюминий лучше всего болгаркой, сложив в пачки по три листа. Произвести работу ножницами качественно получится вряд ли.

Высота готового теплообменника должна быть равна 300 мм. Исходя из этого и выбирают необходимое количество пластин. Соединяют готовые элементы таким образом, чтобы расстояние между ними составляло 2 — 4 мм. В качестве прокладок используют куски листовой пробки 5х5 см.

На краю длинных сторон первой пластины укладывают по 3 таких прокладки. Далее на них устанавливают второй металлический элемент пачки. На его короткие стороны посередине укладывают по одной прокладке. Продолжают сборку в том же порядке до тех пор, пока теплообменник не достигнет нужной высоты, прокладывая также углы. Фиксацию элементов можно производить, к примеру, на жидкие гвозди. Для того чтобы теплообменник получился прочным, по окончании сборки на некоторое время на него кладут какой-нибудь груз.

Сборка корпуса

Коробку под теплообменник сбивают из фанеры на 18 мм или ДСП. Размер ее должен быть чуть больше размера пластин по длине и ширине. Стенки можно скрепить шурупами или саморезами. Предварительно в двух из них вырезаются по два отверстия под патрубки воздуховодов. Собирать корпус нужно таким образом, чтобы они располагались по диагонали друг к другу (два отверстия на одной стенке внизу, два других на противоположной стенке вверху).

Сборка и утепление рекуператора воздуха

Теплообменник вставляют в сбитый корпус на ребро. То есть таким образом, чтобы края пластин располагались по отношению к его дну под углом в 45 градусов. Поскольку размеры теплообменника практически совпадают с габаритами коробки, встать он должен плотно. На следующем этапе в проделанные в стенках коробки отверстия вставляют патрубки под воздуховоды. Места их крепления промазывают герметиком.

Чтобы избежать гниения фанеры или ДСП, корпус рекуператора желательно окрасить эмалью или масляной краской. Устанавливают рекуператор обычно на чердаке дома. После того как к нему будут подключены оба воздуховода: приточный и вытяжной, можно приступать к его утеплению. Для этого лучше всего взять стекловату или минеральную вату.

Какие еще материалы можно использовать

Металлический теплообменник, разумеется, является самой надежной и долговечной конструкцией. Однако иногда владельцы домов используют для сборки рекуператоров своими руками и другие материалы. Это может быть, к примеру, сотовый поликарбонат. В этом случае лист материала также раскраивается на пластины одинаковых размеров. Далее несколько таких элементов разрезается на тонкие полоски-прокладки. При сборке на каждый квадрат накладывается по пять полосок — две по краям и три в качестве ребер жесткости.

Как собрать трубчатый рекуператор

Конструкция теплообменника этого типа элементарна. Изготовить трубчатый рекуператор даже проще, чем пластинчатый. Для его сборки нужно приобрести следующие материалы:

• кусок пластиковой канализационной трубы 160 мм;
• два разветвителя-переходника на 100 мм;
• алюминиевую гофру на 100 мм.

При покупке материалов следует учитывать то, что чем больше длина готового устройства, тем эффективнее в нем будет происходить рекуперация воздуха. Сборка теплообменника этого типа производится следующим образом:

1. Внутрь трубы спиралью упаковывается гофра. Растянуть ее следует полностью.
2. На оба конца трубы надеваются разветвители.
3. Гофра герметично крепится к одному из их выходов с обеих сторон.

Отводящий воздуховод присоединяется к трубчатому рекуператору таким образом, чтобы поток проходил по гофре. Приточный крепят к свободным выходам переходников. В результате проходящий по нему поток будет двигаться по самой трубе, забирая тепло от стенок гофры.

Рекуператор — это очень полезное устройство, дополнить которым систему вентиляции следует обязательно. Тем более что самостоятельная сборка простейших моделей подобного оборудования — задача, как видите, вполне выполнимая. Сделайте такую конструкцию своими руками и вы сможете значительно сэкономить на отоплении.