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.

Общее понятие о рекуперации воздуха

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.

Принцип работы рекуператора

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. После этого будущий рекуператор нужно стянуть каркасом. Здесь потребуется воспользоваться уголком.
5. Все щели важно обработать посредством силиконового герметика, не вызывающего коррозии металла.
6. Далее следует изготовить крепления для фиксации фланцев на кассетных стенках. Нижнюю часть детали необходимо оснастить специальным дренажным отверстием, куда должна входить отводящая конденсат трубка.
7. На корпусных стенках фиксируются направляющие, изготовленные из уголков. Для проведения любых профилактических работ кассету всегда можно будет достать.
8. Деталь монтируется внутри корпуса, параметры которого полностью совпадают с диагональю квадрата.
9. 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.
10. Чтобы избавить себя от проблемы появления наледи, конструкцию следует оснастить датчиком давления, который должен быть установлен на месте прохождения теплого воздуха.
11. 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:

1. 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.
2. 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.