Изготовление рекуператора воздуха своими руками

Рекуператор воздуха своими руками

Немного теории

Для поддержания комфорта в доме необходима эффективная система вентиляции. В недалеком прошлом в бревенчатых домах поддерживался естественный воздухообмен. Воздух проникал в дом через неплотные примыкания дверных и оконных конструкций, собирал бытовую пыль и попутные «ароматы», после чего в прямом смысле вылетал в печную трубу.

В современных домах пластиковые окна и двери с герметичным притвором, всевозможные теплоизолирующие «пироги» ставят непреодолимую преграду как свежему, так и отработанному воздуху. Кроме головной боли, возникающей от отсутствия свежего воздуха и повышенной влажности, а порой просто сырости портится казавшаяся безупречной отделка, на обоях возникают светло-зеленые и черные скопления грибка.

Согласно действующим нормативам, в жилом помещении в течение одного часа весь объем воздуха должен полностью меняться. То есть для спальни в 15 квадратных метров при высоте потолка около трех метров потребуется не менее 45 кубических метров воздуха.

Существенно серьезнее нормы воздухобмена предусмотрены для мест общего пользования. СНИП определяет, что из кухни в режиме обслуживания должно удаляться не менее 60 м3 воздуха в час, из ванны и уборной – по 25 м3/ч. Кратность воздухообмена в других помещениях, а также во всех вентилируемых комнатах в нерабочем режиме должна составлять не менее 0,2 объемов помещения в час.

Достаточно ли для обеспечения этих объемов открытой форточки современного пластикового окна? Разумеется, нет. Предусмотренные на некоторых моделях пластиковых окон клапаны для проветривания решают задачу лишь частично. Самые производительные клапаны готовы пропустить в дом не более 20 кубов воздуха в час. Разумеется, это критически мало. В чем же может быть выход из этой ситуации? Выход есть — это установка системы приточно-вытяжной вентиляции.

Принцип действия

Самый простой и дешевый вариант — активная вытяжка и естественный приток воздуха, например, из форточек. Благодаря вентилятору осуществляется только удаление загрязненного воздуха за пределы жилища. Более сложный вариант — одновременная система удаления загрязненного воздуха и подачи свежего. Разумеется, таких систем на строительном рынке можно найти не мало. Однако надо помнить, что удаляя из дома нагретый воздух мы просто выбрасываем деньги на ветер, ведь мы уже однажды нагрели комнатный воздух.

Чтобы не вбрасывать на ветер драгоценное тепло придумали целый ряд агрегато в, объединенных термином «рекуператоры». Суть всех этих приборов в том, что тепло от выходящих потоков передается свежему, уличному воздуху. Для бытовых целей можно найти в продаже немало различных вариантов — плоскостные, трубчатые, роторные и пр.

На иллюстрации выше изображена схема пластинчатого рекуператора возду ха. Это многослойный сэндвич из тонких металлических пластин. По одним вентиляторы гонят горячий воздух, а по другим — холодный. Таким образом потоки обмениваются теплом, но при этом не смешиваются.

Как сделать трубчатый рекуператор самостоятельно?

Ниже мы приводим рассказ нашего коллеги Алексея Егорова, который сделал трубчатый рекуператор для загородного дома своими руками:

«Для своего дома я решил сделать трубчатую модель, так как она мне показалась наиболее компактной и простой в изготовлении. Выбранная схема прибора собирается из стандартизованных деталей, большую часть которых можно приобрести в строительном магазине. Несущим корпусом рекуператора стала пластиковая труба диаметром 150 мм. К ней крепились угол, два тройника и десятки алюминиевых трубок. В качестве теплообменника, то есть, самого рекуператора, было решено использовать трубки с внешним диаметром 12 мм.

Вопрос выбора материала для трубок был скорее финансовый, нежели технический. Разумеется, сначала хотелось использовать медь, не имеющей конкурентов с точки зрения величины коэффициента теплопроводности 394 Вт/(м х O С). Однако с учетом дороговизны меди, пришлось свой выбор остановить на более бюджетном металле — алюминии с коэффициентом теплопроводности 236 Вт/(м х O С). Имейте в виду, что в случае выбора меди, энергоэффективность установки может вырасти в 1,7 раза.

Разумеется, хотелось заполнить цилиндрический корпус алюминиевыми трубками максимально плотно, но тут на первый план вышли прочностные ограничения при создании дырчатого фланца. Ведь в окружность фланца диаметром чуть менее 150 мм следовало равномерно «упаковать» несколько десятков отверстий диаметром 12 мм.

Самодельный фланец

Вначале я рассматривал возможность изготовления фланца из нержавеющей стали. Но учитывая точность равномерного распределения десятков отверстий, получить последние с учетом плотной посадки трубок можно было бы лишь с помощью лазерной резки. Не имея возможности использовать столь современный метод, я обратился совсем к иной технологии, благо мой сосед хвастался недавно приобретенным 3d принтером.

Дополнительно меня соблазнила эта технология тем, что применяемый материал PLA (Полилакти́д) вполне совместим с пластиком самой конструкции. Итак, геометрический расчет показал, что количество отверстий диаметром 12 мм для прочного размещения в трубе внешним диаметром 150 мм должно быть не более 68 единиц. Обратите внимание, что посадка алюминиевых труб в отверстия должно быть плотное, без зазоров, провоцирующих возможные потери воздушного потока.

Несколько технических характеристик трубчатого теплообменника:

длина рядовой трубки теплообменника равна 1 метр;

суммарная площадь теплоотдачи всех 68 трубок составляет 2, 45 м 2

общая площадь (в свету) 68 трубок составляет примерно одну треть от площади трубы. Таким образом, соотношение в свету площадей прокачки по трубам холодного и теплого воздуха составило один к двум.

Два самодельные дырчатые фланцы печатались по 6 часов каждый PLA слоем PLA 0,2 мм с заполнением 20 процентов с двойными стенками.

Порядок работы

При монтаже элементов конструкция для верности герметизировалась белой изоляционной лентой. Саму установку я смонтировал с некоторым наклоном примерно в три градуса к сторону холодного торца для естественного стекания конденсата в предусмотренное в нижней части корпуса для этого отверстие.

Противоток обеспечивался двумя одинаковыми электродвигателями паспортной производительностью до 100 кубических метров в час. Однако подающий «забортный» воздух приточный вентилятор сквозь 68 теплообменных трубок реально «тянул» не более 60 куб метров в час. И это не удивительно – ведь ему требовалось преодолеть аэродинамические сопротивление элементов конструкции. Простенький входной фильтр, который был установлен на входе засасывающей трубы также частично снижал производительность всего аппарата.

Итоги

В самом начале эксплуатации аппарата я провел эксперимент. Отключил вытяжной вентилятор с комнатным воздухом и включил только приточный вентилятор. Причем, температура за окном была — 10 O С. Минут через 20 температура воздуха в комнате упала до + 5 O С. На этом первый этап эксперимента завершился. После этого включил вытяжной (комнатного воздуха) вентилятор и скоро температура воздуха поднялась и остановилась на уровне + 16-17.

Да, всю предыдущую зиму я дышал в тепле свежим воздухом. А стеклопакеты в комнате всю зиму простояли закрытыми. Эффективность самодельного аппарата я не считал, так как для этого следует обладать 4 термометрами, а у меня их в хозяйстве не нашлось.

Вижу ли я недостатки в своем «изделии»? Да, вижу. Следует установить регулируемые электродвигатели и систему управления ими. Но в обыденной жизни мне хватает и «ручного управления».

Стоимость комплектующих моего самодельного аппарата составила около 6 тыс. рублей. Работа – своя».

Источник

Рекуператор воздуха для частного дома: принцип работы, преимущества, недостатки и технология изготовления своими руками

Чистый и свежий воздух в помещении является залогом хорошего самочувствия, здоровья и крепкого сна. Чтобы обеспечить поступление свежего воздуха необязательно проветривать частный дом или квартиру привычным способом. Для этого есть специальные устройства, которые работают 24 часа в сутки, и обеспечивают непрерывное вентилирование помещения — рекуператоры

Принцип работы

Принцип работы устройства для рекуперации воздуха

Рекуператор — это техническое устройство, в котором происходит теплообмен между потоками воздуха, выходящими и входящими в помещение по системе приточной, принудительно или вытяжной вентиляции. При этом потоки воздуха не смешиваются.

В зимнее время тёплый поток воздуха, выходящий из помещения, при прохождении через конструкцию рекуператора нагревает рабочие элементы . Холодный поток воздуха, входящий в систему вентиляции, проходя через рекуператор, нагревается за счёт теплообмена с рабочими элементами.

Когда температура снаружи помещения выше, чем в помещении, то происходит обратный процесс. Тёплый воздушный поток охлаждается в рекуператоре благодаря рабочим элементам , через которые прошёл прохладный отработанный воздух.

При сравнении с обычной системой вентилирования наличие рекуператора позволяет сохранить до 2/3 тепловой эне ргии . Это уменьшает потребление энергии на 30–40%, что позволяет снизить расходы на оплату центрального отопления, обогревательного оборудования и системы кондиционирования.

Типы конструкций

Роторный рекуператор и схема его работы

Конструктивно рекуператор представляет собой прямоугольный, квадратный или круглый блок, с обеих сторон которого располагаются отверстия для ввода приточного и вытяжного вентиляционного канала.

В зависимости от конструкции блока и его составных элементов рекуператор подразделяется на следующие типы:

Роторный — устройство с вращающимся ротором в корпусе из нержавеющей или оцинкованной стали. Вращение ротора вокруг горизонтальной оси происходит за счёт подачи электропитания. Рабочими элементами являются алюминиевые гофрированные ленты, намотанные на специальный вал. В процессе вращения пластины соприкасаются с тёплым и холодным потоком воздушной массы. КПД роторного рекуператора — до 85%. Одни из главных недостатков устройства — это большой размер и наличие движущихся элементов, которые изнашиваются и требуют периодической замены.

Устройство дял рекуперации воздуха с рабочими элементами в виде пластин

Рекуператор с конструкцией из стальных трубок

Рециркуляционный водяной рекуператор для вентиляции в общественных местах

В общественных помещениях большой площади применяются крышные рекуператоры воздушного потока, которые устанавливаются в существующую систему вентиляции. КПД крышного рекуператора не превышает 65–68%, но из-за малых габаритов и высокой надёжности устройство идеально для использования в загромождённых помещениях. Для работы в условиях жилого дома и квартиры не подходит.

Видео: что такое рекуперация воздуха

Как выбрать для частного жилья

Пластинчатый рекуператор идеально подходит для использования в частных и загородных домах

КПД устройства напрямую влияет на объем сохраняемой тепловой энергии, срок службы и надёжность рекуператора . Конструкции с ротором наиболее эффективны, но в их работе участвует множество движущихся элементов и требуется электроэнергия. Пластинчатые и трубчатые рекуператоры имеют меньший КПД, но они бесшумны и для их функционирования не требуется электропитание.

Выбор рекуператора для частного жилья в первую очередь до лжен основываться на требованиях владельца и учитывать, какая система вентиляции присутствует в доме. Для жилого дома оптимально устройство приточно-вытяжной вентиляции с роторным рекуператором .

Эта система будет обладать достаточной мощностью, способной не только осуществлять теплообмен между воздушными потоками, но и регулировать уровень влажность подаваемого воздуха, за счёт регуляции оборотов устройства.

Проветриватель с рекуперацией для квартиры

Если площадь дома небольшая, то вместо роторного рекуператора можно установить устройство с металлическими пластинами . Это сделает систему не только более надёжной, но и позволит сохранить автономность приточной вентиляции.

Для типовых квартир одно из важнейших требований при выборе рекуператора — это его габариты. В большинстве квартир система вентиляции представлена только общедомовой вытяжкой, а поступление свежего воздуха происходит за счёт обычного проветривания.

Для квартир оптимальным выбором будет установка приточно-вытяжных клапанов или установок с рекуперацией воздуха. Это компактные устройства, которые монтируются в стену. Управляющий блок снабжается дистанционным управлением, что позволяет выставить оптимальные параметры вентилирования и нагрева воздуха.

Расчёт мощности системы

Проветриватель для больших помещений повышенной мощности

Габариты и мощность рекуператора влияют на производительность устройства . Чем больше площадь вентилируемого помещения, тем более мощный рекуператор потребуется . Поэтому прежде чем приобретать устройство следует провести расчёт мощности рекуператора .

Для этого используется формула: Q = 0,335 x L x (T₁ – T₂), где:

• Q (Вт) – мощность устройства;
• L (м 3 /ч) – объём воздуха, необходимый для нормальной жизнедеятельности человека. Согласно норме для одного человека требуется 60 м 3 /ч;
• Т₁ ( о С) – температура воздуха после рекуперации;
• Т₂ ( о С)– температура воздуха до рекуперации.

Например, рассчитаем мощность рекуператора для квартиры , где проживает 3 человека. Температура воздуха, транспортируемого в помещения, должна равняется не менее 20 о С, а с улицы поступает воздух температурой -10 о С. Q = 0,335 x 180 x 32 = 1929,6 Вт.

При проведении расчёта следует брать минимально возможную температуру (в среднем за 5 лет), которая наблюдалась в регионе, где планируется установка рекуператора . Если устройство не планируется использовать как основной источник обогрева помещения, то показатели температуры подбираются индивидуально.

Изготовление пластинчатого рекуператора воздуха для до ма своими руками

Изготовление пластинчатого рекуператора своими руками

Рекуператор воздуха — это дорогое оборудование, рассчитанное на длительный срок использования. Срок окупаемости может варьироваться от 3–8 лет, в зависимости от начальной стоимости агрегата. При возможности устройство для рекуперации воздуха можно изготовить самостоятельно. Для этого лучше всего подойдёт конструкция на основе металлических пластин.

Плюсы и минусы

К преимуществам пластинчатого рекуператора можно отнести:

• простая и надёжная конструкция, не требующая замены рабочих элементов в ходе эксплуатации;
• простая технология монтажа без применения специализированного инструмента;
• КПД до 80% в зависимости от параметров воздуха;
• минимальные затраты энергопотребления для работы приточного и вытяжного вентилятора;
• высокий срок службы за счёт отсутствия движущихся частей и износа деталей;
• возможность модернизации путём добавления большего количества пластин.
• при отсутствии электроэнергии воздух транспортируется по системе вентиляции за счёт естественной тяги.

Главным недостатком пластинчатого рекуператора является образование конденсата на рабочих элементах. При низкой температуре воздуха влага замерзает, что приводит к падению пропускной способности вентиляции. Для решения проблемы применяются специальные устройства, которые прогревают конструкцию рекуператора .

Необходимые материалы

Материал для сборки пластинчатого теплообменника

Для изготовления пластинчатого рекуператора потребуется следующий материал:

• оцинкованный металл толщиной 0,7–1,5 мм, текстолит, полипропилен или поликарбонат общей площадью 7–8 м 2 ;
• тонкие деревянные рейки, пробковая подложка или оргстекло толщиной 2–3 мм;
• нержавеющий металл, пластик, фанера или древесно-стружечная плита;
• пластиковый или металлический фланец для воздуховода в количестве 4 шт.;
• стальной уголок 20×20 мм;
• силиконовый герметик;
• оцинкованные саморезы.

Для равномерной циркуляции воздуха потребуется приобрести 2 вентилятора нужной мощности. В качестве фильтров можно использовать специальные бумажные изделия для вентиляции, которые требуют замены раз в 3–4 месяца.

Технология изготовления

Проклейка изоляционной прокладки на металлическую пластинку

Перед изготовлением рекуператора потребуется подготовить электролобзик, ножовку по металлу, шуруповёрт, молоток, строительный нож, перчатки и защитные очки. Технология изготовления пластинчатого рекуператора состоит из следующего:

1. Листовой металл нарезается с помощью ножовки по металлу на пластины размером 20×30, 30×30 или 30×40 см. Размер пластин зависит от габаритов и расчётной мощности рекуператора . Желательно, чтобы общая площадь подготовленных пластин была не менее 3–4 м 2 .
2. Из тонкой деревянной рейки или пробковой подложки нарезаются прокладки шириной 1–1,5 см. Длина равна длине пластины. Далее, из фанеры или ДСП выпиливается 2 полотна такого же размера, как и пластины.

Сборка пластин в единый теплообменник

Установка теплообменника в корпус из дерева или металла

Корпуса для пластинчатого теплообменника

Если в корпусе предусмотрено место, то на входе воздушных потоков закрепляются бумажные или тряпичные фильтры и вентиляторы. После сборки рекуператора можно переходить к монтажу в существующую систему вентиляции .

Как самостоятельно сделать трубчатый коаксиальный рекуператор

Трубчатый рекуператор из пластиковой трубы и алюминиевый трубок

По принципу работы трубчатый рекуператор аналогичен пластинчатому типу. Как и в предыдущем случае, при умении работать с электроинструментом системы можно собрать своими руками.

Преимущества и недостатки конструкции

К достоинствам устройства для рекуперации воздуха на основе трубок можно отнести:

• простая конструкция без использования движущихся деталей;
• простой монтаж и быстрое обслуживание в ходе эксплуатации;
• КПД рекуператора до 65–70% в зависимости от условий;
• небольшие размеры и низкий уровень шума.

К существенным недостаткам, как и у пластинчатого рекуператора , следует отне сти риск обмерзания в зимний период. Вследствие чего нарушается естественный уровень тяги, и свежий воздух плохо поступает в помещение. Для предотвращения этого в системе должен быть установлен электрический или водяной калорифер.

Материалы для изготовления устройства

Материал для изготовления трубчатого рекуператора

Для сборки трубчатого рекуператора потребуется:

• алюминиевые или стальные полые трубки диаметром 3–5 мм;
• пластиковый канал для вентиляции;
• пластиковый соединитель для воздуховода;
• оцинкованный металл или пластик размером 50×50 см;
• силиконовый герметик.

Сечение воздуховода и соединителей выбирается индивидуально. Оптимально, если сечение будет равно диаметру воздуховода в системе вентиляции. При необходимости возможна установка вентиляторов на приток и отвод воздуха.

Процесс изготовления

Алюминиевые трубки и заготовки для изготолвения теплообменника

Для изготовления рекуператора потребуется электрическая дрель, ножовка по металлу, штангенциркуль, рулетка и карандаш. Последовательность действий при изготовлении трубчатого рекуператора следующая:

1. Производится подгонка пластикового канала по длине. При этом учитывается, что длина рабочих элементов будет на 15–20 см короче, чем длина самого корпуса. На конец трубы надевается пластиковый соединитель.
2. Измеряется внутреннее сечение пластикового канала при помощи штангенциркуля. Далее, из пластика или металла выпиливаются две заготовки с учётом измеренного сечения. В заготовке просверливаются отверстия сечением равным внешнему диаметру металлической трубки.
3. Согласно длине корпуса выполняется подрезка стальных трубок. Количество трубок равно количеству отверстий в заготовке. Для сборки потребуется надставить трубу между двух заготовок. Зазор между отверстием и трубкой заполняется герметиком или эпоксидным клеем.
4. После сборки трубчатого теплообменника конструкция помещается в пластиковый корпус. Стык между заготовкой и корпусом заделывается эпоксидным клеем. После высыхания конструкция готова к установке.

В качестве вентилятора лучше использовать изделия канального типа, которые одеваются на один из монтажных концов рекуператора . Для установки описанной выше конструкции достаточно использовать соединитель соответствующего сечения, герметик и обжимной хомут.

Видео: трубчатый рекуператор своими руками

Как узнать КПД системы рекуперации

Формула расчёта КПД рекуператора

При самостоятельном изготовлении рекуператора не всегда удаётся собрать устройство с максимальным показателем КПД. Тем более КПД рекуператора зависит от температуры и влажности воздуха снаружи помещения.

Для расчёта КПД рекуператора используется формула: H = (tр — tу) / (tд — tу), где:

• t_р – температура воздуха после рекуперации;
• t_у – температура воздуха до рекуперации;
• t_д – температура отработанного воздуха, выходящего из помещения.

Итоговое значение следует умножить на 100%. Например, рассчитаем КПД устройства для конкретных условия. Температура воздуха снаружи — 5 о С, после рекуперации — 17 о С, в помещении — 24 о С. КПД = (17 – 5) / (24 – 5) = 0,63 * 100% = 63%.

Установка и подключение системы рекуперации

Для подсоединения рекуператора используется обжимной хомут, герметик и алюминиевая клейкая лента

Процесс установки рекуператора зависит от типа устройства. В большинстве случаев устройство монтируется по аналогии с другими составными элементами в системе. К примеру, чтобы установить пластинчатый рекуператор, технология изготовления которого была описана выше, потребуется :

1. С помощью напарника конструкция поднимается под потолок. Выполняется разметка под отверстия для крепления стальных шпилек. Далее, просверливаются отверстия, забиваются пластиковые пробки и вкручиваются стальные шпильки нужной длины.
2. Рекуператор снова поднимается под потолок и фиксируется на нужной высоте. Для этого между шпильками монтируется стальная пластина, которая будет удерживать рекуператор на весу .
3. Для подсоединения устройства к системе воздуховодов потребуется обработать часть соединяемого фланца и обжимного хомута растворителем. После этого внутренняя часть хомута промазывается герметиком и фиксируется к фланцу. Аналогичным образом монтируют воздуховод к рекуператору . Места стыков проклеиваются алюминиевой клейкой лентой.

Видео: монтаж проветривателя с системой рекуперации

Отзывы

Современные производители предлагают богатый выбор устройств различной мощности для рекуперации воздуха в жилых помещениях. Если вы планируете приобретение такого оборудования, то рекомендуем ознакомиться с отзывами покупателей.

Отличная вещь! Со своей задачей полностью справляется. Воздух у нас в спальне всегда свежий, сон улучшился в разы. И засыпаем быстрее, и встаем легче. Я немного опасалась в спальню устанавливать, потому что все равно звук работы любого прибора слышен, но на деле оказалось, что он очень-очень тихий и вообще не мешает.

Марта Кононова

https://vk.com/topic-76874762_31432944

Отличный проветриватель, окна закрыты, нет сквозняков.Отсутствие неприятных запахов с улицы. Понятное управление и невысокая цена. Из недостатков — небольшой шум. Сначала изучал ассортимент проветривателей. И на фоне моделей стоимостью от 100 тыс. этот показался просто находкой. Он отлично справляется с проветриванием комнаты в 20 кв.метров, фильтры недорогие, да и в обслуживании неприхотлив. Конечно, пришлось повозиться с установкой, так как стены у нас толстые, вмонтировали на застекленный балкон. Когда нужно проветривание, октрываем дверь на балкон и включаем прибор. Покупкой очень довольны.

Дмитрий Иванович

http://www.vseinstrumenti.ru/klimat/ochistiteli-vozduha/tion/o2-standard/#tab-Responses

У меня была проблема с проветриванием квартиры в зимнее время: закроешь окно — душно, откроешь окно — холодно.Долго искал в интернете решение и нашел MARLEY MENV-180 PRO.Поставил сначала в детской комнате. Понравилось, поставил в спальне и в зале.Очень доволен. Теперь у меня всегда свежий воздух и тепло.У меня был сделан ремонт два года назад, и я переживал, что при монтаже много будет грязи. Но в компании «Лаборатория свежего воздуха» из Санкт-Петербурга предложили чистый монтаж. Я согласился, и действительно было немного пыли, которую я убрал после монтажа за 30 минут.

Сергей Тарасов

http://otzovik.com/review_4375124.html

Видео: отзыв о рекуператоре «Экоклим»

Рекуператор воздуха — это современное и практичное оборудование, которые должно устанавливаться в каждую систему приточно-вытяжной вентиляции. Помимо экономии электроэнергии, рекуператор выравнивает уровень влажности и фильтрует воздух, поступающий в помещение, что особенно важно в условиях современных городов.

Источник