Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

Многим жильцам городских квартир на собственном опыте пришлось убедиться, что создать в квартире благоприятный микроклимат без качественной вентиляции невозможно. Прекрасно, когда вентиляция обеспечивает приток в квартиру с улицы чистого зимнего воздуха, плохо, что при этом мы теряем такой же объём нагретой воздушной среды. Для того чтобы в достатке получать свежий кислород и при этом предотвратить потерю тепла, необходимо использовать рекуператор. На рынке представлен огромный выбор систем рекуперации, однако при желании можно без труда сделать и установить рекуператор своими руками.

p, blockquote 1,0,0,0,0 –>

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

p, blockquote 2,0,0,0,0 –>

Эффективность и принцип действия систем рекуперации

Рекуператор (recuperator) в переводе с латинского – «возвращающий» или «получающий обратно». В нашем случае он играет роль теплообменника, задача которого – задержать тепловую энергию, стремящуюся покинуть помещение вместе с выходящим воздухом в холодное время года, и заблокировать поступление этой же тепловой энергии (в виде горячего воздуха) в помещение в летний период.

p, blockquote 3,0,0,0,0 –>

Рекуператор воздуха состоит из нескольких каналов, через которые, не смешиваясь друг с другом, проходят воздушные потоки, входящие и выходящие из проветриваемого помещения. Если температура потоков воздуха различается, они начинают обмениваться тепловой энергией, и, соответственно, горячий воздух остывает, а холодный – нагревается. Кроме того, в процессе происходит осушение воздуха, связано это с конденсацией жидкости на каналах теплообменника. Применение систем рекуперации помогает сократить потери тепла до 70 %.

p, blockquote 4,0,0,0,0 –>

Трубчатый рекуператор воздуха своими рукамиИспользование рекуператора в системе вентиляции позволяет:

p, blockquote 5,0,1,0,0 –>

  • иметь постоянный качественный теплообмен;
  • компенсировать неэффективность работы естественной вентиляции вследствие установки герметичных окон и дверей;
  • отказаться от использования энергозатратных калориферов и кондиционеров;
  • экономить на отоплении;
  • поддерживать чистоту воздуха в квартире – в нем будет отсутствовать уличная пыль и пыльца растений.

Вентиляционная система с рекуператором позволяет обеспечить постоянное обновление воздуха в помещении и создает комфортные температурные условия внутри комнаты.

Виды рекуператоров

Системы рекуперации можно разделить на несколько типов.

p, blockquote 7,0,0,0,0 –>

  • Прямоточный, противоточный, перекрестный рекуператоры отличаются способом перемещения потоков воздуха.
  • В зависимости от конструктивных особенностей рекуператоры могут быть ребристыми, трубчатыми, пластинчатыми и пластинчато-ребристыми.
  • По материалу изготовления теплообменники бывают металлическими, пластиковыми, мембранными.
  • По принципу действия выделяют:
  • пластинчатый (перекрестно-точный) рекуператор – наиболее популярный тип простой конструкции, используемый в домах и квартирах;
  • роторный рекуператорр – для работы требуется источник электроэнергии, вращающий роторный элемент, имеют большие размеры и высокий КПД (до 87 %);
  • крышный рекуператор – установка промышленного уровня;
  • коаксиальный рекуператор — легок в исполнении даже без опыта;
  • рециркуляционный (жидкостный) рекуператор – передает воздуху тепло с помощью воды или антифриза, имеют сложную конструкцию и КПД, сопоставимый с эффективностью пластинчатого теплообменника.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

p, blockquote 8,0,0,0,0 –>

Пластинчатый рекуператор

Пластинчатые рекуператоры чаще всего выполняются в виде резервуара, разделенного внутри полосами оцинкованной стали, которые создают каналы для движения потоков воздуха. Перемещаясь по каналам, воздушные струи не смешиваются, но зато могут обмениваться тепловой энергией, что приводит к выравниванию температур входящих и исходящих потоков воздуха.

p, blockquote 9,0,0,0,0 –>

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

p, blockquote 10,0,0,0,0 –>

Вентиляционные системы, в основе которых используются пластинчатые рекуператоры, обладают рядом достоинств:

p, blockquote 11,1,0,0,0 –>

  • высокой эффективностью – до 65 % КПД;
  • несложной конструкцией и компактными размерами;
  • простотой изготовления и обслуживания;
  • легкостью регулировки;
  • возможностью установки на любом участке воздуховода;
  • отсутствием необходимости использования электрической энергии;
  • отсутствием подвижных и трущихся деталей.

Есть у таких теплообменников и свои недостатки:

p, blockquote 12,0,0,0,0 –>

  • Риск обмерзания при отрицательных температурах вследствие конденсации влаги в каналах рекуператора, снижающего эффективность работы устройства.
  • Невозможность регулирования влажности воздуха.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

p, blockquote 13,0,0,0,0 –>

На сегодняшний день использование рекуператоров пластинчатого типа в системах приточно-вытяжной вентиляции считается наиболее эффективным решением для квартиры.

Самостоятельное изготовление рекуператора пластинчатого типа

Поскольку средняя стоимость пластинчатого теплообменника составляет 300 у. е., имеет смысл сделать этот несложный в изготовлении рекуператор воздуха своими руками.

p, blockquote 15,0,0,0,0 –>

Для того чтобы изготовить рекуператор самостоятельно, понадобятся:

p, blockquote 16,0,0,0,0 –>

  • листы оцинкованного металла (4 кв. м.);
  • техническая пробка толщиной 2 мм;
  • силиконовый герметик с нейтральной реакцией;
  • жестяная коробка для корпуса или листы МДФ, метала или фанеры для его изготовления;
  • клей;
  • утеплитель толщиной 4 см (минеральная вата или пенопласт);
  • уголки для стоек;
  • пластиковые фланцы;
  • электролобзик или болгарка.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

p, blockquote 17,0,0,1,0 –>

p, blockquote 18,0,0,0,0 –>

  1. Разрезаем материал на небольшие квадраты с размером стороны от 200 до 300 мм. Пластины должны быть одинаковыми и идеально ровными, лучше будет разрезать сложенные пачкой листы болгаркой, нежели использовать ножницы по металлу. Таких пластин, служащих заготовками для кассет рекуператора, должно получиться около 70 шт.
  2. С целью создания зазора между листами используем техническую пробку. Суть в том, чтобы сделать такое сечение, при котором скорость потоков воздуха будет составлять 1 м/с. Наклеиваем нарезанную пробку по двум противоположным краям квадратных заготовок, не трогая последнюю.
  3. Дождавшись высыхания клея, создаем кассету теплообменника, склеивая листы таким образом, чтобы каждый последующий располагался под углом в 90 градусов к предыдущему. В кассете получаются чередующиеся каналы, перпендикулярные друг другу. Последним будет лист, на который мы не клеили пробку.
  4. После соединения всех пластин с помощью уголка стягиваем конструкцию каркасом.
  5. Все щели тщательно заделываем герметиком.
  6. На стенках кассеты располагаем крепления для фланцев, имеющих диаметр, соответствующий трубам воздуховодов. Желательно расположить кассету вертикально, тогда в самом низу будет собираться конденсат. В этом же месте готовится дренажный канал: отверстие с трубкой для отвода жидкости.
  7. Для того чтобы кассету можно было извлекать из корпуса, внутри него нужно установить направляющие из уголка.
  8. Корпус с кассетой располагают в коробе, изготовленном из толстой фанеры или жести. Важным моментом будет использование теплоизоляционных материалов (минеральная вата или пенопласт), которыми оклеиваются все стороны короба изнутри.
Читайте так же:  Как уплотнить входную дверь своими руками

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

p, blockquote 19,0,0,0,0 –>

Обратите внимание! Ширина корпуса рекуператора должна соответствовать ширине кассеты, высота и длина – диагонали квадратных пластин.

Для более надежной работы системы рекуперации в условиях отрицательных температур приточного воздуха, когда пластины теплообменника могут обледенеть, к системе добавляют байпас, через который в случае необходимости направляют поток приточного воздуха. В это время через теплообменник будет проходить только теплый вытяжной воздух, и под его воздействием заледеневшие пластины теплообменника будут оттаивать.

p, blockquote 21,0,0,0,0 –>

КПД самодельного рекуператора составит около 60–65 %, что позволит обеспечить поддерживать оптимальный микроклимат в помещении.

p, blockquote 22,0,0,0,0 –> p, blockquote 23,0,0,0,1 –>

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

Содержание статьи:

  1. Рекуператор — необходимое устройство для вентиляции помещений
  2. Виды рекуператоров
  3. Пластинчатый рекуператор
  4. Сделано с умом
  5. Мастерим рекуператор самостоятельно
  6. Трубчатый рекуператор
  7. Применение рекуператоров

Рекуператор — необходимое устройство для вентиляции помещений

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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

Пластинчатый рекуператор — Фото 02

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

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.

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

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

Схема действия рекуператора — Фото 06

Принимаем, что установка рекуператора будет производиться в существующую систему вентиляции. Главная 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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

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 воздуха своими руками

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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими руками

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.

Трубчатый рекуператор воздуха своими рукамиСоздать 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. Трубчатый рекуператор воздуха своими рукамиРоторными. 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.
Читайте так же:  Можно ли заварить чугунную батарею

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:

  • Трубчатый рекуператор воздуха своими рукамитонкий 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

Трубчатый рекуператор воздуха своими рукамиКоробку 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:

  • Трубчатый рекуператор воздуха своими рукамикусок 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.

Оцените статью
Adblock
detector