Хорошая система вентиляции создает приток свежих воздушных масс с улицы и отхождение отработанных во внешнюю среду. В холодное время года теряется много тепла, с улицы в помещение попадает воздух низкой температуры. Чтобы не тратить топливо на обогрев улицы, владельцы жилищ часто рассматривают вопрос о подключении устройства рекуперации. Готовые приборы имеют высокую цену, однако можно сделать эффективный рекуператор для частного дома своими руками.
Что такое рекуператор
Устройства передают тепло от уже подогретых воздушных масс холодным, поступающим из внешней среды.
Теплообменники для рекуператора бывают нескольких видов исполнений. Наиболее распространены пластинчатые и трубчатые рекуператоры.
Экономический эффект от применения прибора определяется вложениями в его установку и обслуживание, а также планируемой продолжительностью эксплуатации.
Разновидности рекуператора
Приборы отличаются конструкцией, механизмом работы, характером движения воздуха.
По типу движения теплоносителя
У разных устройств потоки воздуха направляются неодинаково. У прямоточных моделей приточный и вытяжной потоки идут в одну сторону параллельно друг другу. У противоточных приборов их векторы обратны друг другу. У аппаратов с перекрестным током – направлены под прямым углом.
По конструктивному исполнению и принципу действия теплообменника
Один из распространенных типов приборов – роторный. Устройство такого рекуператора включает в себя запаянный корпус и размещенный внутри барабан, движущийся благодаря электрическому мотору. Когда ротор крутится, он попадает то в область теплых масс воздуха, то в холодную зону. В процессе барабан то нагревается, то охлаждается. Такая схема работы рекуператора обеспечивает передачу тепла воздуху, приходящему из внешней среды.
У пластинчатого прибора теплообменная кассета состоит из большого числа плоских элементов прямоугольной, квадратной или иной формы. Между соседними компонентами имеется расстояние в несколько миллиметров. Когда через пластинчатую конструкцию проходит нагретый воздух, тепло передается элементам, которые потом отдают его холодному потоку. Теплообмен реализуется вследствие параллельного подогревания и охлаждения пластинок.
Если есть желание собрать рекуператор своими руками, лучше отдать предпочтение пластинчатому варианту благодаря его простоте.
Достоинства и недостатки
Разные модели приборов отличаются своими характерными особенностями. Например, аппараты с ротором обладают высокой эффективностью, не подвержены обледенению зимой, способны контролировать влажность воздуха (в некоторых пределах). К их минусам относится громоздкое строение с большим числом подвижных элементов, из-за чего увеличивается вероятность выхода из строя и учащается потребность в техобслуживании. Кроме того, они работают довольно шумно.
Пластинчатые модели часто привлекают внимание из-за низкой цены, компактности, простого строения без движущихся элементов. Но в холодную погоду под влиянием конденсата пластинки подвергаются промерзанию. Это вынуждает искать способы борьбы с таким явлением. Самый эффективный из них – установить целлюлозную кассету, впитывающую лишнюю жидкость. В этом случае вода из конденсата направляется в жилище и увлажняет воздух. Такое устройство работает при любых погодных условиях.
Правила выбора рекуператора
При рассмотрении модели для приобретения нужно оценить, насколько ее характеристики соответствуют данным помещения, в которое планируется установить прибор (высота, площадь, нужная кратность обмена). Для вычисления этих параметров целесообразно обратиться к профессионалу, так как эта процедура требует хорошего знания строительных норм и законов перемещения потоков воздуха, а заменять прибор при ошибке в расчетах обойдется дорого.
Важно определить, сколько воздуха в кубометрах должно поступать в комнату за 1 час. Согласно санитарным нормам, минимальное значение – 30 м2 на человека. В реальности этот показатель, связанный с производительностью прибора, будет больше за счет большого числа издержек: сопротивление воздуховода, величина обслуживаемого помещения и т.д.
Также внимание при выборе обращается на чувствительность и надежность блока автоматизации. Многие современные приборы оснащены теми или иными добавочными функциями: регуляция мощности вентиляционных приборов, напора потока воздуха (оценивается количество углекислого газа в вытяжке) и т.д.
Следует оценить степень шумогенерации прибора.
Некоторые устройства подвешиваются на стену, другие – устанавливаются на пол. Бывают горизонтально расположенные модели. Подходящее исполнение подбирается в зависимости от места монтажа и параметров системы.
Изготовление рекуператора своими руками
Рекуператор воздуха для частного дома можно изготовить своими руками из разных материалов. Иногда энтузиасты собирают устройства, беря за основу канализационные трубы. Можно сделать рекуператор из фольги. Простотой исполнения и одновременно эффективностью отличаются пластинчатые устройства. Заготовки для плоских элементов могут быть алюминиевыми или выполненными из поликарбоната.
При изготовлении рекуператора для квартиры своими руками с использованием листового алюминия, предпочтительно брать тонкое сырье – в этом случае теплообмен происходит эффективнее. Помимо листов металла, самодельный рекуператор требует подготовки материалов и инструментария:
- минеральная вата в 2-3 см;
- рейки из дерева в 2 мм толщиной и 10 – шириной;
- фанерные листы для корпуса;
- герметический и клеевой составы;
- вентилятор;
- 2 пары фланцевых элементов (для сечения трубки);
- метизы.
Высота регулируется сообразно с суммарным количеством пластинок и их толщины при скреплении с реечными элементами. Диагональный параметр делают идентичным ширине теплообменного элемента.
Схемы и чертежи
Чертежи для рекуператора своими руками включают в себя и заготовку для пластины. Сторону квадрата обычно делают 0,2-0,3 м. Общее число пластинок должно быть не менее 80. Для них подготавливают также рейки по габаритам сторон квадрата. Их покрывают олифовым составом и с помощью клея соединяют с внутренней стороной каждой пластины. Только один металлический квадрат оставляют без рейки.
Компоненты соединяют друг с другом. Целесообразно чередовать горизонтально и вертикально расположенные пластины, чтобы каждая находилась под прямым углом к соседним. Это увеличивает КПД устройства. Квадрат, не снабженный рамкой, ставят сверху. Щелки надо заполнить герметизирующим составом.
Делают фланцевые крепежи и помещают конструкцию в заранее изготовленный корпус. Теплообменный элемент должен упираться уголками в боковые стены, подобно ромбу. В устройстве проделывают отверстия для фланцевых деталей, а в нижней части – дырку для отвода конденсированной влаги через шланг. Затем самодельный рекуператор воздуха покрывают минватой. Проводят подключение устройства.
Расчет мощности
Производительность устройства в кубометрах в секунду можно рассчитать, если известен требуемый по нормативам объем притока воздушных масс на человека. Если обозначить первую величину латинской литерой Q, а вторую – L, расчетная формула примет вид: Q=L*0,355*(tком – tул), где:
tком – требуемая температура в помещении;
tул – значение показателя на улице.
Чтобы найти КПД устройства, нужно знать 3 температурных показателя: t1 – на улице, t2 – параметр воздуха, поступающего в жилище после прохождения через прибор, t3 – домашний воздух до рекуперации. Тогда КПД будет равен (t2 – t1)/(t3 – t1).
Использование рекуперационных устройств помогает минимизировать поступление теплого воздуха из помещения на улицу в холодное время года. Самостоятельное изготовление прибора обойдется дешевле, чем покупка готового, но современные промышленные рекуператоры снабжены большим числом добавочных опций.