Водяной теплообменник для вентиляции своими руками

Сложно ли сделать водяной тепловентилятор своими руками?

На сегодняшний день современные производители климатических систем предлагают массу вариантов создания комфортного микроклимата в помещении. Многие из них отличаются большим энергопотреблением, а некоторые необоснованно высокой ценой.

Особенно востребованы устройства, которые могут обогреть помещение, причем не только жилое, но и производственное. Желательно, чтобы энергопотребление его было низким, притом, что газ, и твердое топливо не должно использоваться, по санитарным нормам. Вот такую дилемму иногда приходится решать нашему человеку. Именно для таких случаев и были придуманы водяные тепловентиляторы, которые комбинируют в себе водяную и воздушную отопительную систему.

Устройство такого тепловентилятора достаточно простое, поэтому почему бы его не сделать своими руками. Ведь все знают: «Если хочешь сделать что-нибудь действительно хорошо, то сделай это самостоятельно». Но для этого нужно изначально познакомиться с принципом работы водяного тепловентилятора.

Принцип работы устройства

Водяной тепловентилятор состоит из корпуса, в который установлен теплообменник и вентилятор.

Вентилятор благодаря лопастям, создает воздушный поток, который огибая теплообменник с циркулирующей горячей водой нагревается и, соответственно, повышает температуру в помещении. Основным достоинством этого устройства является низкий расход электроэнергии, при достаточно высокой эффективности, простота в обслуживании и отсутствие частей, кроме вентилятора, которые могут ломаться. Высочайшая пожаробезопасность делает водяной тепловентилятор незаменимым отопительным прибором, для использования в зонах повышенной взрыво и пожароопасности, и в тех местах, где устанавливать другие системы отопления экономически нецелесообразно, например, на СТО, АЗС или автомойке.

Выбор места монтажа

Правильный выбор места монтажа является залогом успеха в предприятии, по созданию водяного тепловентилятора. Прежде всего, следует разобраться, как будет распределяться температура по помещению. Поток горячего воздуха не должен отсекаться благодаря особенностям архитектуры помещения.

Следует выбрать такое место установки, с которого максимально дальше будет распределяться нагретый воздух. Стоит понимать, что вентилятору для создания потока воздуха, его нужно где-то брать, поэтому нельзя устанавливать будущее устройство вплотную к стене.

Материал, необходимый для создания тепловентилятора

Для создания тепловентилятора с водяным источником тепла своими руками вам потребуется:

1. Лист оцинкованного металла, а лучше нержавейки, толщиной около 1 мм. Из него будет делаться корпус, поэтому толщиной материала обеспечивается прочность корпуса.
2. Трубка медная для теплообменника. Проще всего, если она будет диаметром в полдюйма. Можно использовать и тонкостенную металлическую трубу, но у меди теплоотдача значительно лучше. Идеальный вариант теплообменника – это радиатор от любого малолитражного авто. Его можно приобрести на авторазборках, в пунктах приема металлолома.
3. Два концевых крана с муфтами для присоединения теплообменника к центральной отопительной системе. Некоторые специалисты рекомендуют стыковать устройство и отопительную систему фланцевыми соединениями. Считается, что такое крепление значительно надежнее, чем муфтами.
4. Вентилятор, лучше канальный, но можно использовать любую подходящую по размеру модель. Главное – чтобы он создавал достаточную мощность и имел питание от бытовой электросети 220 В.
5. Четыре пружины для крепления вентилятора. Пружины не должны быть сильно жесткими. Они являются амортизаторами вибрации для вентилятора. Благодаря пружинному креплению, ваш водяной тепловентилятор будет работать практически бесшумно.

Очень неплохо было бы приобрести кран Маевского, для стравливания воздушных пробок, которыми так «богата» центральная система теплоснабжения.

Инструмент, необходимый для создания обогревателя

• Электролобзик с пилкой по металлу или болгарка с отрезным диском. Идеальный вариант и то и другое.
• Дрель, набор сверел по металлу, пассатижи, фигурная (крестовая) отвертка, набор метизов (гайки болты шайбы и т.д).
• Плашка, чтобы нарезать резьбу на медной трубке. Если выбор пал на фланцевое соединение, то в таком случае необходим мощный паяльник, флюс для пайки меди и сами металлические фланцы, с отверстием, равным сечению медной трубки.
• Линейка, карандаш, ножницы по металлу.

Совет:
Гораздо проще сочленять центральную систему отопления и ваш теплообменник муфтами на полдюйма.

Процесс сборки

Создание водяного тепловентилятора своими руками, условно нужно разбить на четыре этапа: создание корпуса, в зависимости от размаха лопастей вентилятора, создание теплообменника, размеры которого будут зависеть от размеров корпуса, монтаж на выбранное место и подключение к отопительной системе.

1. Делаем разметку. При помощи лобзика, болгарки или ножниц по металлу вырезает полосу металла, чтобы сделать импровизированную рамку. Ширина полосы будет равна ширине корпуса вашего устройства. Длина полосы будет равна длине четырех сторон устройства.
2. Отмечает на полосе линии сгибов. Процесс гибки металла достаточно трудоемок, он требует навыков.
3. Соединяем противоположные концы полосы болтиками или заклепками. Для этого на противоположных торцах полосы нужно сделать отбортовку, около 1-2 см.
4. Из остатков материала делает переднюю панель, в которой следует сделать много больших отверстий для выхода горячего воздуха.
5. Крепим ее жестко на лицевую сторону рамки.

1. Заполняем чистым и сухим песком медную трубку, затыкаем один конец и производим гибку теплообменника. Песок нужен, чтобы в местах сгиба не получилось заломов. После чего, освобождаем теплообменник от песка и тщательно его продуваем.
2. Сверлим в боковой стороне корпуса два отверстия, для вывода концов теплообменника.
3. На концах теплообменника нарезаем резьбу для присоединения к муфтам.
4. В верхнюю точку теплообменника впаиваем кран Маевского.

1. Производим сборку устройства. Сначала в готовый корпус монтируется теплообменник. С двух сторон его концы крепятся к корпусу гайками. Оставшаяся резьба будет для накручивания муфт.
2. После этого, за теплообменник устанавливается вентилятор. Для этого в углах корпуса следует просверлить небольшие отверстия, для крепления пружин. Другую сторону каждой пружины следует одеть на вентилятор так, чтоб он находился по центру устройства, как на растяжках.

1. Крепим устройство на стену так, чтобы между стеной и обогревателем был зазор, не менее 10 см.
2. К трубам центрального отопления присоединяем краны.
3. После чего, через муфты, подсоединяем к нашему вентилятору.

Наш водяной тепловентилятор готов. Рекомендуется перед запуском стравить воздух при помощи крана Маевского.

Источник

Грунтовый теплообменник своими руками – изготовление

Грунтовый теплообменник своими руками – изготовление

Есть несколько разновидностей грунтовых теплообменников способы использоваться на данный момент. Возможность обустройства собственноручно, прекрасная эффективность, а еще конструктивная простота сделала такой тип вентиляции самым популярным в обустройстве частного дома.

На данный момент на 100% известно, что на территории всех СНГ стран температура земли на глубине примерно 2 метра остается почти неизменной.

На протяжении целого года примерная температура земли составляет +11 градусов. Малые изменения наблюдается в зависимости от региона, но они просто не больше +2 градусов.

Общие сведения

Описание системы

Установка теплообменников грунтового типа подразумевает под собой применении такой даровой энергии. Получается, весной/летом эта вентиляция будет делать воздух холодным внутри помещения, а в зимнее время, наоборот, подогревать его. Более того, дополнительное тепло помогает сберечь температуру, которая будет создаваться за счет остальных элементов обогревания. На данный момент грунтовой обменник тепла чаще всего применяют вместе с рекуператором. Это теплообменное устройство, которое требуется для нагревания прохладного воздуха благодаря вытяжному теплу. Более того, в его систему входят фильтры, вентиляторы, трубопровод и нагревательное устройство.

Применение системы

Подобная схема грунтового теплового обменника дает возможность получать воздух из земли уже несколько нагретым, что помогает экономить определенное количество энергии, которое уйдет на работу рекуператора. Наличие подобной системы воздуха для нагревания помогает еще и сэкономить электрическую энергию и рекуператорную конструкцию. В таком случае будет иметься в виде, что внутри трубопровода не будет появляться конденсат, потому что температурный уровень воздуха, который будет идти по трубам, будет постоянно примерно одинаковой. Проблема с конденсатом может появиться лишь в том случае, когда в работе будет включаться рекуператор, но при этом в него будет попадать изначально холодный и морозный воздух.

Воздействия климата на вентиляцию

Эффективность устройства для вентиляции очень сильно будет зависеть от климатических особенностей, которые наблюдаются в регионе. Если говорить про климат на территории стран, то установка теплового обменника помогает в подогревании или охлаждении воздуха примерно от +6 до +21 градусов. Коэффициент полезного действия самой системы будет в полной мере зависеть от того, насколько большая температурная разница между воздухом или грунтом. Чем больше будет разница, тем эффективнее будет система. Из-за такого эффекта устройство для вентиляции помещения будет эффективным средством и летом, и зимой. При жаре система помогает обеспечивать уменьшение температуры с +31 до +21 градусов. В морозное время года температура способна увеличиваться с -20 градусов до нуля.

При расчете устройства для вентиляции следует брать во внимание и то, что осенью и весной воздействие такой вентиляции на температуру почти отсутствует. Это будет обусловлено тем, что температурный уровень воздуха и земли очень близкие по назначению, из-за чего воздушный обмен сильно замедляется. В определенных случаях такая система может вообще работать при отрицательном режиме. Например, температура в комнате будет равна +12 градусов, а наличие устройства уменьшит ее до +8 градусов. Если брать во внимание такой факт, требуется обустроить грунтовое устройство своими руками так, чтобы его можно отключить или даже перекрывать для идеального прохождения воздуха.

Главные виды системы

Сейчас известно о двух типах системы – бесканальный и трубный грунтовый теплообменник для отопления. при обустройство первого типа системы будет использоваться слой подземного типа, через который сможет просачиваться воздух. Трубный тип имеет в виду наличие труб для установки грунтового устройства, по которым будет идти воздух. Они должны быть уложены еще и под землей. Эти два типа объединяет то, что основной отводящий канал обязательно должен быть соединен с вентиляционной системой. Основным требованием, о котором важно помнить, будет то, что в системе должен быть механизм, который позволяет перескакивать между обоими режимами. При первом будет применен прямой воздушный приток с улицы, при втором рабочем режиме будет применен тепловой обменник.

Теплообменник канального типа

При выборе между грунтовыми воздушными тепловыми обменниками для частных домов лучше выбирать именно такой вариант. Он, естественно, требует куда больше средств и времени, но еще и будет более эффективным. Для того, чтобы сделать такой тип вентиляции, требуется укладывать систему труб в траншею, которая подготовлена в земле. В среднем же длина труб будет равна от 15 до 50 метров. Подбор будет зависеть от площади и возможностей. Тут требуется помнить о том, что трубы для теплообменника грунтовочного типа могут поворачиваться, потому что это почти не воздействует на движение воздуха. Более того, чем длиннее получится система, тем лучше она будет работать, что тоже важно учесть. Обустройство короткого устройства нецелесообразно.

Подбор труб для укладки

Как уже было оговорено ранее, для эффективного применения система она должна быть большой длины. Если площадь участка вокруг строения позволяет, то можно укладывать лишь одну трубу по периметру дома. если площадь ограничена, можно использовать параллельную укладку, и диаметр труб для нормальной работы системы должен быть от 20 до 25 см. Прекрасный выбор – полипропиленовые трубы, и при выполнении расчетов грунтового устройства требуется знать еще и о том, что можно улучшать процесс теплового обмена, если уменьшать толщину стенок и увеличивать их площадь. Исходя из такого можно применять гофрированный материал. В этом случае тепло совсем не будет застаиваться в системе грунта, и еще крайне важно обустраивать наклон системы примерно на 2%. Маленький уклон в таком случае необходимый, чтобы конденсат, который образуется в жаркую погоду, смог стекать без проблем.

Сток и остальные системные элементы

Для того, чтобы эффективно убирать конденсат из системы, требуется оборудовать трубопровод не просто уклоном, а еще создавать маленькое отверстие на нижней трубной отметке. Для стока жидкости требуется обустроить колодец дренажного типа или делать вывод в землю. Если на участке будет наблюдаться низкий уровень грунтовой воды, требуется обустройство подушки из песка для системы. Конец трубы, который будет расположен на участке, должен иметь фильтр. Кроме того, он должен быть поставлен выше уровня снега, который выпадет в зимнее время. При обустройство теплового обменника собственноручно требуется знать, что если в регионе снег – редкое явление, то высота трубы, которая будет выступать над поверхностью земли, должна быть не меньше 1.5 метров.

Это требуется сделать в роли защиты от радона – почвенного радиоактивного газа.

На конец трубы должен быть установлен заборник воздуха. Этот элемент еще должен иметь фильтр и прочную металлическую сетку. Конец трубы должен быть поставлен и защищен так, чтобы в него не попадали осадки, листочки, а еще не могли попадать никакие птицы, животные и прочее. Если есть возможность, то такой элемент устанавливают как можно дальше от всех источников, которые способы воздействовать на качество воздуха, и минимальное удаление – 10 метров.

Бесканальная разновидность

Для того, чтобы собственноручно обустраивать такой тип теплового обменника, требуется выкапывать углубление, протяженность которого должна быть 3-4 метра, а глубина 0.8 метра. Более того, такой котлован должен быть наполнен посредством гравия, а сверху прикрыт пенобетонным покрытием. Эта конструкция требуется для того, чтобы температура внутри котлована не отличается от температуры грунта на углублении до 5 метров. После того, как этот этап будет пройден, требуется обустраивать вывод трубы, по которой будет проходить воздух. Что касательно изготовления такой трубы, то этот процесс ничем не будет отличаться от изготовления его в прошлом варианте. Естественно, вторая труба должна соединять особый теплообменный слой котлована и вентиляцию частного дома. после этого воздушная циркуляция начнется по самой простой схеме, и более того, воздух будет не просто увлажняться, а еще и очищаться. Исходя из этого можно утверждать, что бесканальный тип куда лучше в плане фильтрации, а трубный лучше для охлаждения/подогрева.

Системные особенности

Воздушный грунтовый теплообменник гравийного типа характеризуется тем, что он нуждается в восстановлении своих функций. Более того, устанавливать его запрещено в тех местах, где есть воздействие внешних нагрузок, например, в месте проезда транспорта. Еще одна особенность будет заключаться в том, что если гравий, который нужен для укладки, не промывать, то после обустройства системы и начала воздушной циркуляции в помещении может появиться неприятный затхлый аромат. Та же проблема появляется и в том случае, если слой гравия намокает из-за осадков или подъема грунтовых вод.

Минусы

Если повредить поверхностный слой этого обменника, то это приведет к уменьшению его эффективности, а еще к возможному насыщению влаги. Все это будет требовать проведения ремонтных работ. При обустройстве своими руками именно этого устройства следует знать то, что слой гравия является и теплообменным пунктом, и препятствием для прохождения воздуха. Из-за этого в системе нужна установить дополнительный источник для нагнетания воздуха – вентилятор с большой мощностью (несколько сот Ватт). Естественно, что это лишние траты на покупку и монтаж, и на дальнейшую оплату по счетам. И-за этого требуется тщательно проводить расчет системы, и добавим, что расчеты жидкостного теплового обменника немного проще, чем у гравийного, хотя его обустройства и конструкция куда сложнее.

Безмембранный тип

На сегодняшний день появились такие виды грунтовых устройств, а именно безмембранные. Они представляют собой комбинацию из двух старых типов систем. Основной сутью такого устройства будет то, что требуется смонтировать ровный слой полимерных плит поверх идеально ровного гравийного слоя.

Установка системы

Плиты требуется смонтировать на ножках, которые будут опираться на слой гравия. Получается, что воздух будет двигаться не сквозь гравийного слоя, как при бесканальном типе, а между слоем гравия и плит. Особенное преимущество в том, что применять такой тепловой обменник можно на протяжении длительного времени без регенерации слоя гравия. Обычный слой гравия может работать по 12 часов, а после требуется 12 часов «отдыха». При таком отдыхе слой гравия будет забирать тепло у грунта, чтобы после передать его в вентиляцию. При применении плит такие рамки сильно упрощаются.

Еще одним отличием ГТО без мембран заключается в том, что будет отсутствовать сильное препятствие воздушной циркуляции.

При бесканальном виде обменнике гравий будет являться естественным препятствием потоку воздуха, из-за этого потребуется оборудовать систему дополнительным вентилятором. Основной проблемой применения такого теплового обменника для вентиляции будет то, что система не сплошная, а потому использовать ее в полной мере запрещено в тех регионах, где наблюдается повышенный уровень грунтовых вод, или имеется шанс того, что систему затопит осадками.

Источник