При выборе размеров короба для рекуператора следует учитывать, какой эффект вы хотите получить. Чем больше будет короб, тем лучше, так как в нем поместится больше труб, и, следовательно, площадь соприкосновения двух воздушных сред станет больше. Оптимальнее всего собрать длинный рекуператор, нежели широкий. В частном доме его можно удобно расположить на чердаке, что позволит сохранить место в жилых помещениях.
Роторный рекуператор своими руками — интересная идея экономии тепла
В жилых помещениях создание комфортного климата невозможно без обеспечения доступа свежего воздуха. Однако в зимний период, когда мы проветриваем помещение, происходит значительная утечка тепла, что ведет к росту затрат на отопление. Для снижения теплопотерь и улучшения вентиляции применяются рекуператоры, которые одновременно удаляют «использованный» воздух из помещения и обеспечивают приток свежего воздуха с улицы. Они забирают тепло из уходящего потока и используют его для подогрева подаваемого воздуха, что делает это устройство отличной альтернативой для снижения энергетических затрат. Более того, собрать рекуператор своими руками вполне возможно, что может сэкономить средства.
Материалы:
- Тонкая труба диаметром 4-10 мм;
- оцинкованная сталь;
- резьбовая шпилька диаметром 6-10 мм;
- два подшипника;
- электродвигатель;
- приводной ремень.
Длина рекуператора должна согласовываться с толщиной стены или быть меньше этого значения. Сначала измерьте сечение стены, а затем нарежьте тонкие металлические трубки, которые будут использоваться в качестве наполнителя для цилиндрического корпуса устройства.
Следующим шагом станет изготовление оси вращения рекуператора. Для этого нужно подготовить резьбовую шпильку, которая должна превышать длину заготовленных трубок на 30-40 мм, чтобы обеспечить возможность крепления всех элементов.
На основе будущего ротора из жести необходимо вырезать диск. На этом диске нужно отметить центр и вырезать внутреннюю часть, оставив три спицы, которые будут служить опорой.
Далее потребуется создать цилиндрический корпус ротора. Изготавливаются два диска одинакового размера из древесины или фанеры, которые будут использоваться в качестве шаблона. Затем на основании этих дисков нужно изготовить цилиндр, свернув его из жести, и соединить элементы заклепками. Этот корпус должен быть на 10 мм длиннее, чем ранее подготовленные трубки.
В цилиндр помещаются трубки, которые нужно расположить так, чтобы ось находилась в центре. Затем устанавливается жестяной круг, и один из торцов цилиндра обрезается специальными ножницами. После этого стенки цилиндра подгибаются, что позволит зафиксировать фланец.
Самодельный вариант номер 1
На мой взгляд, это одно из наиболее интересных решений.
Из комментариев к ролику:
Рекуператор великолепен!
Коэффициент полезного действия высокий. Общая площадь теплообмена составила 2 м². Система для слива конденсата продумана до мелочей. Легко очищается промывкой. Ржаветь он не будет. Бюджет составил небольшие деньги. Я думаю, что, учитывая, что теплопроводность пластика ниже, чем у стали, точка росы распределена по большей длине, и конденсат зимой будет меньше подвержен замерзанию. Воздушному потоку будет легче справляться с иней. Существует много преимуществ…
Однако зимой он может замерзать. Это не проблема самой конструкции, а вопрос физики. У меня тоже есть два таких рекуператора. Чтобы решить проблему с замерзанием, нужно организовать забор воздуха из грунта, переместив точку росы в канал трубы. Также можно просто временно отключать вентиляцию, прогревая рекуператор. Или использовав фен, чтобы быстро прогреть его в течение 5 минут. Хотя эффективность этих методов может не всегда быть предсказуема. Иногда кристаллы инея сдуваются, но это скорее теоретическая информация, нежели практическое решение. Использование грунта или дополнительный подогрев входящего воздуха действительно может решить проблему.
Формула площади круга S=πR² в помощь! Необходимо разделить площадь трубы диаметром 160 мм на сумму площадей всех ваших 40 трубок. Оптимально, если эта цифра будет равняться двум. Вентиляторы на подачу и обратку должны иметь одинаковую мощность и обеспечивать равный расход воздуха. Каждый вентилятор должен перекачивать объем, равный объему всего вашего дома за один час. Вход и выход рекуператора должны находиться на максимальном расстоянии друг от друга, желательно по диагонали. Это повысит эффективность всей системы.
Хотя все выглядит неплохо, важно отметить, что главное сопротивление вашей конструкции на фильтрах, особенно на вытяжном фильтре. Рекомендуется использовать фильтры большей площади, мешочного типа — они обеспечивают меньшее сопротивление и реже нуждаются в обслуживании. Я также заметил, что наружные повороты под 90 градусов лучше заменить на плавные повороты по 45 градусов.
Вариант масштабнее
Плюсы и минусы этого решения:
- Отсутствие конденсата.
- Нет необходимости выводить канал от теплообменника в другой угол квартиры, что является значительным преимуществом. Можно избежать прокладки воздуховодов под потолком.
Как концепция: Вентиляторы на 220 вольт с китайским приемником (автозамок). Центральный блок снабжен пультом от автозамка и просто подает сигнал, который принимается всеми вентиляторами в доме и переключает их, тем самым оптимизируя работу системы.
Слабые места
- Неясные характеристики: температурные режимы, теплоемкость и количество кубометров. Увеличение воздухообмена может привести к снижению качества показателей.
- Наличие электроники усложняет систему, хотя она и довольно проста в реализации.
- Существует риск, что зимой лед может повредить работу устройства. В данном случае в Пране эту проблему решили с помощью небольшого наклона трубы наружу и подогрева входящего воздуха мощностью 60Вт, который включается при отрицательных температурах. Но даже с этой системой, однажды образовалась ледяная корка, и конденсат потек по внутренней стене квартиры.
Рекуператор своими руками
Создание рекуператора для воздуха своими руками не представляет большой сложности, если правильно выбрать конструкцию. Простой, но эффективный вариант — это пластинчатая система. Хотя такая модель имеет свои преимущества, она также имеет набросок недостатков. Из положительных моментов можно выделить, что даже собранный своими руками рекуператор для частного дома может предоставить вам следующие преимущества:
- Высокий уровень КПД.
- Нет необходимости в электроснабжении.
- Простота и надежность конструкции.
- Доступные материалы и функциональные элементы.
- Долговечность эксплуатации.
Однако перед запуском процесса сборки рекуператора следует тщательно изучить все преимущества и недостатки выбранной модели. Главный недостаток заключается в обледенении, особенно при низких температурах. Уличный воздух гораздо менее влажный, чем воздух в помещении. Если на влажность не воздействовать, она начнет конденсироваться. В условиях сильного мороза белеющий воздух может легко стать преобладающим.
Существует несколько решений для защиты устройства рекуператора от обмерзания. Это небольшие по размеру решения, которые обладают различной эффективностью и способами реализации:
- Тепловое воздействие на конструкцию, предотвращающее накопление льда внутри системы (при этом КПД может снижаться на 20%).
- Механическое удаление оболочек воздуха от пластин, таким образом достигается принудительный отогрев льда.
- Использование целлюлозных кассет в системе вентиляции, которые поглощают избыточную влагу. Это позволит устранить конденсат и одновременно увлажнить воздух в помещении.
Многие эксперты убеждены, что целлюлозные кассеты на данный момент являются наиболее оптимальным вариантом, поскольку они будут работать в любых условиях, не требуют электричества, а также не нуждаются в канализационном отводе и резервуарах для конденсата.
Инструменты и приспособления
Итак, чтобы успешно собрать домашнее устройство пластинчатого типа, вам понадобятся следующие материалы:
- Листы алюминия (можно использовать поликарбонат или текстолит). Имейте в виду, что чем меньше толщина материала, тем лучшим будет теплообмен. Таким образом, приточная вентиляция будет более эффективной.
- Деревянные рейки шириной 1 см и толщиной 0,2 см для размещения между соседними пластинами.
- Минеральная вата толщиной до 4 см.
- Фанера или металл для создания корпуса устройства.
- Уголок и различные метизы для крепления.
- Клей и герметик для окончательной сборки.
- Вентилятор для обеспечения воздухообмена.
- Четыре фланца, подбираемые по сечению труб.
Важно! Диагональ корпуса должна точно соответствовать ширине теплообменника. Что касается высоты, то она должна соответствовать общему количеству пластин и их толщине, с учетом пространства между рейками.
Чертежи
Листы металла используют для нарезания квадратов со сторонами от 20 до 30 см. Подберите оптимальный размер в зависимости от установленной системы вентиляции в вашем доме. Общее количество листов должно составлять не менее 75 штук. Для достижения большей ровности лучше работать одновременно с 2-3 листами.
Заключение
Теперь у вас есть четкое представление о том, что такое рекуператор воздуха и какова его важность для современных систем вентиляции. Подобные устройства все чаще начинают устанавливать в загородных домах и учреждениях общественного назначения. В настоящее время рекуператоры стали востребованными, и при наличии желания вы сможете создать устройство собственными руками из доступных материалов, как это описано в данной статье.
Для чего нужен рекуператор воздуха и как он работает?
Независимо от назначения, в каждом помещении обязательно присутствует система отвода использованного воздуха. Тем не менее, у вентиляции имеется значительный недостаток: при удалении отработанного воздуха на улицу теряется и тепло, что особенно критично зимой. Поскольку потери тепла ведут к перерасходу топлива, используемого для отопления, установка рекуператоров становится все более популярной для частных домов.
Суть работы вентиляционной системы заключается в создании воздушного потока, который проходит от нижней точки (с ближней полы) до верхней (ближе к потолку). Оба пункта располагаются на противоположных стенах, что значительно повышает эффективность вентиляции. Свежий воздух поступает в помещения снизу, а использованный выводится вверх.
Создать рекуператор для частного дома своими руками несложно, если правильно понять принцип его работы. Примечательно, что само слово «рекуператор» происходит от латинского языка, где означает «возвращение чего-либо».
Рекуператор для системы вентиляции частного дома – это устройство, которое позволяет отработанному воздуху передавать свое тепло воздуху, поступающему в помещение. Таким образом, температура воздуха на входе будет выше, чем температура внешнего воздухового потока.
Рекуператор не является частью системы теплоснабжения, это элемент, относящийся к вентиляции, и не стоит ожидать, что он кардинально изменит температуру в вашем доме.
Экономическая эффективность от работы рекуператора зависит от четырех ключевых факторов:
- затраты на монтаж;
- расходы на обслуживание;
- время эксплуатации системы;
- вид носителя топлива, использующегося для обогрева частного дома.
Виды рекуператоров для частного дома
Эти устройства можно классифицировать по двум основным критериям:
- По типу движения воздушных масс.
- По конструктивному исполнению.
Первая группа делится на две подгруппы, в зависимости от того, движется ли воздух с улицы и на улицу в одном направлении или в противоположных. Эти типы называют прямоточными и противоточными.
Вторая группа более разнообразна, так как существует множество конструктивных решений. Самый простой из них — это труба в трубе, что похоже на коаксиальный дымоход. Его легко изготовить для частного дома собственноручно с использованием двух труб из оцинкованной стали.
Иногда используют лишь одну оцинкованную трубу меньшего диаметра, размещенную внутри более крупной. Вторая труба может также быть из пластика, а вместо оцинкованной можно использовать гофру из алюминия, что будет более экономичным вариантом.
Работа такого рекуператора для частного дома осуществляется следующим образом:
- теплый израсходованный воздух из помещения проходит через гофру;
- с улицы свежий воздух движется в межтрубном пространстве.
Меньшая труба изготавливается из стали или алюминия (гофра), так как металл является хорошим проводником тепла, что повышает эффективность теплообмена.
Все рекуператоры имеют одно важное правило: чем больше площадь поверхности, соприкасающейся с двумя воздушными потоками, тем выше эффективность. Поэтому достичь максимального коэффициента полезного действия для этой конструкции может представлять сложность.
Решение заключается в увеличении длины труб, что не всегда возможно в условиях частного дома. Создание конструкции в виде зигзага может уменьшить размеры устройства, но это также сложно с точки зрения технологии.
Тем не менее, для небольших частных домов прямолинейный рекуператор оказывается неплохим решением, который можно с легкостью изготовить своими руками.
Как сделать своими руками коаксиальный рекуператор
Для этого вам понадобятся:
- канализационная пластиковая труба диаметром 160 мм;
- гофра диаметром 100 мм;
- два пластиковых тройника под углом 45° диаметром 160 мм;
- два трубных пластиковых переходника с диаметра 160 мм на 100 мм.
Сборка осуществляется по следующей схеме:
- В канализационную трубу вставляется гофра на всю длину. Концы должны быть выведены наружу.
- Один конец вставляется в тройник так, чтобы он вышел из отвода, расположенного под углом 45°.
- Тройник соединяется с канализационной трубой.
- Аналогичное действие производится с другим тройником.
- На тройники устанавливаются переходники.
- Через патрубки диаметром 100 мм выводятся концы гофры. На этом этапе проводится герметизация между пластиком и алюминием, для чего лучше использовать силиконовый герметик шириной 2-3 см.
- Выступающие концы гофры обрезаются до уровня переходника.
Теперь необходимо подключить собранный рекуператор к системе вентиляции частного дома: к гофре присоединяют воздуховод, отводящий теплый воздух из помещения, а к пластиковой трубе диаметром 160 мм – воздуховод, по которому поступает свежий воздух. Рекомендуется также использовать переходники для упрощения соединений.
Важно отметить, что эта конструкция универсальна, и ее можно использовать как в схеме прямотока, так и в противотоке.
Применение сложных теплообменников
Существуют конструкции, состоящие из двух радиаторов, между которыми циркулирует жидкость, выполняющая функции теплообмена. Однако из-за стоимости комплектующих и громоздкости такие устройства ограничены в использовании, несмотря на свою функциональность и эффективность. Фреоновые системы с испарением теплоносителя не требуют внешнего источника питания, но работают в определенных температурных условиях, в то время как другие системы возлагают требования к принудительной циркуляции жидкости.
Идеи для создания рекуператоров часто возникают в процессе модернизации жилья, хотя наилучшие результаты можно добиться еще на этапе проектирования и строительства. Интеграция воздушных каналов в систему управления климатом с самого начала позволит достичь максимальной эффективности устройства.
Однако это требует предварительных расчетов и профессионального проектирования системы приточно-вытяжной вентиляции.
Рекуператор для охлаждения
Ранее рассматриваемые примеры касались анализа возможных решений для уменьшения затрат на отопление, но система рекуперации может использоваться и в летний период для охлаждения приточного теплого воздуха.
Сборка роторного рекуператора в сочетании с встроенным тепловым насосом может оказаться достойной альтернативой кондиционеру, обеспечивая при этом эффективное охлаждение воздуха в помещениях. Это решение позволяет создать комфортный климат в доме в любое время года.
