Как изготовить рекуператор воздуха своими руками? Такой вопрос интересует домашнего мастера. Каждый человек обладает своими представлениями о комфортабельности жилья. Но все эти соображения сводятся к одному несложному постулату: зимой в доме должно быть тепло и уютно, а летом, наоборот, — прохладно. Самостоятельно такие условия в доме создать сложно: зимой нужно дом отапливать, а летом — охлаждать. Обе эти операции достаточно энергозатратные, а стоимость энергии постоянно растет.

Нужно каким-то образом жилье утеплять:

1. Уплотнить все проемы.
2. Обеспечить герметичность закрывания окон и дверей.
3. Хороший результат дает утепление стен жилища.

Прекратив какое бы то ни было движение воздуха в помещении, человек сталкивается с другой проблемой — недостатком воздуха. Нужен приток свежего воздуха, у которого есть только один путь — через вентиляционные каналы. На подачу свежего воздуха опять понадобится электроэнергия. К счастью, конструкция современных систем вентиляции уже учла эту необходимость.

Что такое рекуперация? Ученые трактуют это понятие как повторное использование части энергии в том же технологическом процессе. Принудительная приточно-вытяжная вентиляция, где используется система рекуперации, способна увеличить свою энергоэффективность до 3 раз в сравнении с традиционными схемами вентиляций прямого тока воздуха.

Для предотвращения потерь энергии вентиляционная система оборудована специальным устройством вторичного использования тепла, его называют рекуператор. Рекуперативный теплообменник дает возможность избежать дополнительных затрат энергии на обработку приходящего потока свежего воздуха.
Наглухо закупоренная квартира от притока свежего воздуха получает целый комплекс преимуществ:

1. Удаляются загрязнения и использованный воздух.
2. Ограничивается возможность развития колоний болезнетворных микроорганизмов.
3. Блокируется образование плесени.

Какие бывают виды рекуператоров? Любые внешние погодные условия практически никак не влияют на принудительную вентиляцию с рекуператором. Будучи теплообменником, рекуператор бытовой обеспечивает приходящий воздух энергией от воздуха удаляемого, при этом не смешиваясь с ним.

Виды рекуператоров

Система рекуперации может использовать многие способы вторичного применения энергии. Рекуператор тепла работает по определенному принципу. Виды его, в зависимости от этого, могут быть следующими:

1. Трубчатый.
2. Пластинчатый.
3. Роторный рекуператор и другие.

Все схемы рекуператоров разделяются по способу передачи энергии от использованного воздуха свежему.

Способы увеличения КПД

Функционирование теплообменника характеризуется тем, насколько эффективно он переносит тепло от одного агента к другому. Чтобы система была эффективной, КПД рекуператора должен быть не ниже 70%. Логика подсказывает, что КПД теплообменника можно увеличить несколькими путями:

1. Увеличить время контакта сред с разными температурами.
2. Обеспечить большую площадь контакта агентов.
3. Предварительный подогрев поступающего воздуха.

Очень хорошо, если этот подогрев удается осуществить за счет природных ресурсов.
Рекуператор воздуха своими руками сделать не так сложно. Оригинальным способом организации рекуперации является использование длинного куска трубы, закопанного на глубине порядка 2 метров. Подобный трубчатый рекуператор позволит согреть воздух зимой и охладить его летом.

Такое использование теплообменника позволяет достигнуть снижения вероятности обмерзания пластин рекуператора за счет заметной разницы температур воздуха на разных стадиях рекуперации. Дополнительные расходы на предварительный подогрев входящего потока отсутствуют. К тому же использование подогрева исключает образование росы на элементах теплообменника, способное в холодный период года привести к их обмерзанию.

Рекуператоры роторного типа. Роторный рекуператор функционирует с самым высоким КПД. В этом агрегате потоки теплого и холодного воздуха проходят в одном коробе навстречу друг другу. В коробе расположен диск с гофрированными металлическими пластинами, который конструктивно изготовлен так, что материал пластин сначала нагревается в потоке теплого воздуха, а затем, продолжая вращаться, попадает в холодный поток, где и отдает накопленное тепло.

Рекуперация в подобном теплообменнике не лишена своих недостатков, которые проявляются в частичном смешении двух потоков и необходимости увеличения диаметра теплообменного диска для достижения большего КПД. К тому же использование вращающихся элементов никогда не было достоинством системы.

Проблема выбора рекуператора для дома

Будучи очень популярным инновационным решением, рекуператор электроэнергии достоин очень долгого рассказа, но чертежи рекуператора своими руками гораздо интереснее, тем более что его можно успешно применить в своем доме. А начать следует с выбора типа рекуператора. Здесь вам должен пригодиться собственный опыт.

В квартире с пластиковыми окнами найдет применение «теплая форточка». В частном домовладении, где свободного места обычно хватает, используют пластинчатый рекуператор противоточного или перекрестного типа движения воздуха. Именно такой самодельный рекуператор проще всего сделать своими руками. Чертежи пластинчатого рекуператора и необходимой для его функционирования автоматики в достаточном количестве могут быть найдены в интернете и в специальной литературе.

Изготовление устройства

Как самостоятельно сделать пластинчатый рекуператор? Пластинчатые рекуператоры своими руками сделать несложно. Важно только хорошо понимать, как работают пластинчатые рекуператоры. Для этого должен быть хорошо усвоен принцип работы и изучена схема прибора. Первым делом необходимо решить вопрос материала теплообменных пластинок, тем более что единого варианта для пластин, наполняющих теплообменную кассету, нет. Поэтому материал можно использовать любой:

• алюминиевый лист;
• кровельная оцинковка;
• листовой текстолит;
• гетинакс и другие виды пластика.

Процесс обмена энергией никак не зависит от материала пластин. Гораздо большее влияние на работу теплообменника оказывает плотность набора пластин в кассете и количество используемых кассет. Чем большего КПД вам хочется достичь, тем больше кассет вам придется использовать в своем теплообменнике. Теоретически можно обойтись одним блоком пластинок, но большого размера.

Принцип работы рекуператора

Учитывая неизбежность образования на пластинах конденсата, рекуператор следует обеспечить системой удаления его из устройства. Для изготовления кассеты понадобится уголок для каркаса и материал для прокладывания пространства между пластинами. Для корпуса подойдет лист металла или толстая фанера.

Еще понадобится:

• минеральная вата;
• герметик;
• крепления.

Пластинки следует собирать в пачки, стараясь сохранять края неповрежденными. В блоке их следует собрать не менее 70 штук. Края каждой пластины следует оклеить рейками или пробкой. Элементы склеиваются особым образом, крест-накрест. Такая конструкция обеспечит получение кассеты с чередующимися под прямым углом воздушными каналами. Кассета скрепляется силиконовым герметиком. Входящий воздух следует отфильтровать. Внутреннюю поверхность корпуса нужно оклеить минеральной ватой, слоем не меньше 4 см.

Кассету, являющуюся теплообменником, вставляют в специальные направляющие в корпусе, что делает ее легкодоступной для обслуживания. Для образования потока воздуха используют вентиляторы с регулируемой скоростью вращения. Самодельный рекуператор готов. Эффективность его работы будет зависеть исключительно от качества сборки аппарата.

Энергосберегающие технологии строительства позволяют сохранить тепло в доме и сэкономить на отоплении. Но получаемое в результате герметичное помещение требует постоянного проветривания или оборудования вентиляционной системы. В холодное время года разница температуры исходящих и поступающих воздушных масс доходит до 40-60 градусов Цельсия и покрывается она за счет системы обогрева. Итог – затраты на дорогие дополнительные стройматериалы не окупают себя. Существенно снизить дисбаланс позволяет рекуператор – несложное устройство, применяемое автономно или в составе вентиляционной системы.

Что такое рекуперация

Рекуперация переводится с латинского, как «возвращение затраченного». Когда речь идет о вентиляции, то теряемый впустую ресурс – это тепло. Из помещения уходит теплый воздух, на обогрев которого уже была потрачена энергия, а поступает холодный, который снова требуется согреть. Рекуперацией воздуха называют процесс выравнивания температуры входящей среды за счет тепловой энергии выходящей. Технически – это просто теплообмен.

Что такое рекуператор

Рекуператор – это устройство вторичного использования тепловой энергии за один технологический цикл обогрева-вентиляции помещения. Он снижает разницу температур входящей и выходящей воздушной массы в 4-5 раз и сохраняет две трети тепла, теряемого при обычной вентиляции и проветривании. Бережет электроэнергию и материальные средства.

В основе конструкции – теплообменник, посредством которого контактируют два воздушных потока, не смешивающиеся друг с другом. Первый – теплый – вытягивается из помещения и выходит на улицу, по пути нагревая рабочие элементы устройства. Сам при этом охлаждается. Второй – холодный – поступает с улицы и идет в комнаты. Его температура повышается за счет взаимодействия с нагретыми деталями теплообменника.

Летом, когда в доме работают кондиционеры, рекуператор также работает на выравнивание температуры потоков. Только происходит обратный процесс – исходящий из помещения холодный воздух охлаждает входящий. За счет этого уменьшается нагрузка на систему климат-контроля.

Важно! Рекуператор снижает нагрузку на системы отопления и кондиционирования.

Теплообменник устанавливается в корпус, конструкция которого обеспечивает изоляцию одного потока от другого. Функциональными элементами, обеспечивающими работу рекуператора любого типа, являются вентиляторы (приточный и вытяжной) и фильтры, устанавливаемые на входе потоков.

Преимущества установки рекуператора

Рекуператоры воздуха в России пока не сильно распространены. Но за границей, озабоченной сохранением энергоресурсов и экономией, они применяются широко. Их установка дает следующие преимущества:

• Затраты на вентиляцию и отопление сокращаются на 30-50%;
• В доме создается комфортный микроклимат с постоянным доступом свежего воздуха;
• Нет проблемы неравномерного распределения воздушных масс, когда холодный воздух стелется по полу, а теплый поднимается вверх;
• В помещение не поступают пыль и выхлопные газы, как при проветривании через форточку;
• Длительный срок эксплуатации оборудования.

Важно! Рекуператор обеспечивает постоянный доступ свежего воздуха комфортной температуры без дополнительных затрат на его обогрев.

Виды рекуператоров

В зависимости от конструкции теплообменного блока, рекуператоры подразделяют на следующие виды:

• роторные;
• пластинчатые (радиаторные);
• трубчатые;
• камерные;
• рециркуляционные;
• тепловые трубы.

Устройства роторного типа

В роторном рекуператоре воздуха рабочим элементом, передающим тепловую энергию между выходящим и входящим потоком, является вращающийся барабан. Внутренняя полость ротора представляет собой продольные ячейки (слои гофрированной стали), которые не мешают свободному прохождению воздушной массы. Вдоль оси теплообменника происходит разделение воздуховодов с выходящим и входящим потоком.

Проходящий сквозь половину теплообменника теплый воздух нагревает пластины ячеек. При повороте ротора, эти пластины оказываются в зоне холодного воздуха, где они отдают тепло входящему с улицы потоку. В рабочем режиме происходит циклическое нагревание и охлаждение пластин, за счет чего и осуществляется теплообмен. Скорость вращения ротора настраивается автоматикой рекуператора таким образом, чтобы не допускать обмерзания механизма и достигнуть максимальной эффективности передачи тепла.

Роторные приспособления характеризуются следующими достоинствами:

• Максимальный КПД среди всех устройств, осуществляющих рекуперацию, доходит до 90 %;
• Настраиваемая скорость вращения ротора позволяет регулировать теплопередачу;
• Возвращение некоторого количества влаги позволяет обходиться без увлажнителей воздуха;
• Практически не образуют конденсата, поэтому не требуют организации его отвода.

Недостатки:

• Для грамотного устройства рекуператора с роторным теплообменником нужна внушительная вентиляционная камера, вследствие чего такие устройства достаточно габаритны;
• Невозможно исключить небольшое смешение исходящей и входящей среды – воздух, оставшийся в каналах, при вращении присоединяется к противоположному потоку.
• Наличие движущихся частей предполагает износ деталей и выход из строя расходных материалов (приводного ремня, прокладок, подшипников и т.д.), вследствие чего повышаются эксплуатационные расходы;
• Требуется регулярный технический осмотр и обслуживание.
• Рекуперация происходит только при вращающемся теплообменнике, то есть при постоянном потреблении электроэнергии.

Устройства пластинчатого типа

Теплообменник пластинчатого рекуператора представляет собой блок (кассету) из листов металла, пластика или целлюлозы, собранных с зазорами в 2-4 мм. Между пластинами имеются продольные вставки (ребра), образующие воздушные каналы и выполняющие функцию направляющих потока воздуха.

Конструкция теплообменника пропускает воздушные потоки разной температуры по слоям, с чередованием холодного и горячего. Среды друг с другом не смешиваются – тепловая энергия передается через пластины.
По направлению движения воздушных масс пластинчатые теплообменники разделяют на:

• перекрестноточные;
• противоточные;
• прямоточные.

Перекрестноточный тип наиболее распространен, так как такой теплообменник имеет простое устройство. Собирают пластинчатый блок из квадратных панелей таким образом, чтобы направление ячеек чередовалось – каждый последующий слой развернут относительно предыдущего на 90 градусов. Иногда вместо плоских пластин с ребрами применяют гофрированные листы. Движение воздушных потоков в таких рекуператорах происходит крест-накрест.

Прямоточные и противоточные рекуператоры имеют более сложное устройство теплообменника. Он имеет участок с параллельным расположением каналов. Потоки движутся по ним либо в одном направлении – в прямоточных, либо навстречу друг другу – в противоточных.

Особенность пластинчатых рекуператоров – активное образование конденсата на пластинах при большой разнице температур воздушных потоков. Поэтому устройства такого типа в обязательном порядке оборудуются водозаборным поддоном и отводом конденсируемой жидкости.

Если температура выпадения конденсата ниже 0 градусов Цельсия, то теплообменник начинает обмерзать. Для борьбы с этим явлением применяют следующие методы:

• Устраивают байпасный отвод – при срабатывании датчика обледенения (давления) холодный поток автоматически направляется в обход теплообменника, а теплый воздух в это время отогревает пластины;
• Оборудуют обмораживаемый участок теплообменника автоматическим подогревом;
• Воздуховод с улицы пускают ниже уровня промерзания почвы (длина – до 50 м), устраивая так называемый «грунтовый теплообменник»;
• В корпус рекуператора последовательно устанавливают две или три кассеты теплообменников – так холодный воздух с улицы будет контактировать с наиболее охлажденным, а самый теплый из помещения – с достаточно согретым;
• Используют теплообменники из листов гигроскопичной целлюлозы, листы которой впитывают влагу из воздуха и возвращают ее в цикл.

Внимание! Пластинчатые рекуператоры необходимо защищать от обледенения

Преимущества пластинчатых приборов для рекуперации:

• Простая и понятная конструкция, можно собрать такой рекуператор своими руками;
• Несложный монтаж и эксплуатация;
• Хороший КПД – от 40 до 80 %, а при установке нескольких кассет – доходит до 90%;
• Минимальное энергопотребление – на автоматику (для защиты от обмерзания) и работу вентиляторов;
• Длительный срок эксплуатации – нет движущихся частей, отсутствует износ деталей;
• Возможность модернизации – теплоэффективность устройства легко меняется за счет добавления или изъятия пластин;
• Воздух поступает в помещения и при отсутствии электроэнергии – за счет естественной вытяжки.

Недостатки рекуператоров с пластинами из металла и пластика:

• Образование конденсата требует водоотводящего устройства;
• Необходимо обеспечить защиту от обмерзания;
• Рабочий режим, включающий регулярные циклы оттаивания, имеет пониженный КПД.

Всех этих недостатков лишены целлюлозные рекуператоры, но и они имеют свои особенности:

• Вместе с влагой впитывают запахи, а затем длительное время распространяют их в помещение;
• Не применяются при высокой влажности воздуха – пластины деформируются и перекрывают воздушные каналы;
• Кассеты из целлюлозы не ремонтируют и не промывают – только заменяют.

Принцип действия пластинчатого рекуператора

Устройства с трубчатым теплообменником

Трубчатые рекуператоры по принципу действия аналогичны пластинчатым. Только вместо каналов, образованных пластинами и ребрами, применяются металлические трубки небольшого диаметра (около 10 мм). Теплый поток воздуха перемещается по трубкам и нагревает их, а холодный проходит через зону между ними, забирая тепловую энергию.
Корпусом для трубчатого теплообменника служит цилиндрический воздуховод – такая конструкция не занимает много места и часто устанавливается прямо в толщу стены.

Камерные рекуператоры

Холодная и горячая воздушные массы проходят через общую камеру, разделенную подвижной заслонкой. Время от времени заслонка поворачивается и меняет местами потоки. Тепло передается через стенки камеры.

В таком рекуператоре имеются подвижные детали и происходит частичное смешение потоков.

Рециркуляционные устройства

В рециркуляционных рекуператорах передачу тепла осуществляет промежуточный теплоноситель – вода или антифриз. Трубки с жидкой средой проходят сначала через исходящий поток, где теплоноситель нагревается, а затем попадают в зону входящего потока и отдают тепло.

Конструкция такого рекуператора позволяет располагать приточный и вытяжной теплообменники на расстоянии друг от друга. Но имеет низкий КПД и требует установки дополнительного оборудования для циркуляции воды.

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Рекуператоры с тепловыми трубами

Теплообменником таких устройств является система наполненных фреоном трубок. В зоне теплого воздуха он испаряется, а достигая холодного потока – охлаждается и образует конденсат. Конструкция не имеет подвижных частей и исключает смешивание потоков.

Применение рекуператоров

Из всего разнообразия приспособлений для рекуперации воздуха широкое распространение получили устройства с роторным, пластинчатым или трубчатым теплообменником. Они характеризуются простой конструкцией, несложным монтажом и высоким КПД.

Приспособления с роторными теплообменниками применяют для вентиляции больших помещений – залов торговых центров, ресторанов, больниц, цехов промышленных предприятий. Покупать их для частного дома нецелесообразно.
Пластинчатые и трубчатые рекуператоры используют при оборудовании тепловентиляционных систем в частном строительстве, на небольших складских и промышленных площадях, в административных и офисных помещениях.

Как самостоятельно сделать рекуператор

Устройства для рекуперации воздуха – это дорогостоящее оборудование, имеющее длительный срок окупаемости: 3-5 лет для более дешевых агрегатов и более 8 лет – для дорогих. Однако при наличии минимальных технических знаний и монтажных навыков можно существенно сэкономить семейный бюджет и сделать рекуператор воздуха для дома своими руками.

Проще всего самостоятельно изготовить конструкцию с пластинчатым рекуператором. Для этого понадобятся:

• Материал для пластин – листовой металл толщиной 0,5-1,5 мм, листы гетинакса или текстолита, пластик (сотовый поликарбонат или полипропилен) – 6,5-7 м2;
• Материал для прокладок толщиной 2-3 мм, шириной не более 10 мм – проолифленные деревянные рейки, техническая пробка, шнур, пластик, оргстекло;
• Материал для корпуса – фанера, жесть, ДСП, МДФ, пластик;
• Четыре фланца под трубы воздуховодов;
• Уголок для стоек;
• Нейтральный герметик (силиконовый);
• Клей;
• Утеплитель – рулонный и минеральная вата (стекловата);
• Два фильтра;
• Два вентилятора;
• Крепеж.

Этапы изготовления:

1. Нарезают квадратные пластины со стороной 200-300 мм. Потребуется около 70 штук. Обязательное условие – заготовки должны быть одинакового размера, иметь ровные края без загибов и заусенцев. Поэтому лучше воспользоваться электроинструментом и резать сразу несколько листов, сложенных пачкой.

1. Прокладки нарезают в размер стороны квадрата.

1. На каждую пластину, кроме последней, наклеивают параллельно три полосы прокладок – по противоположным краям и середине.

1. Заготовки собираются в блок. Для этого верх полос намазывают клеем. Укладывают панели друг на друга, поворачивая каждую последующую на 90 градусов и выравнивая края. Последней приклеивают пластину без прокладок. Для повышения прочности, на кассету во время высыхания клея кладут груз.

1. Стягивают кассету уголками. Щели заполняют герметиком.

Пластинчатый теплообменник из пластика (сотового полипропилена)

1. Собирают корпус. Внутренняя высота и длина короба равна диагонали пластинчатого теплообменника, а ширина – его высоте. Если в корпус будут устанавливаться фильтры и вентиляторы, то необходимо предусмотреть под них место.

1. В заранее предусмотренных местах вырезаются четыре отверстия (обычно по два в боковых стенках), в которые вставляют фланцы. Герметиком обрабатывают стыки.
2. Монтируют крепление для теплообменника. Поскольку в нем образуется конденсат, то рабочее положение должно обеспечивать свободный сток жидкости. Располагают теплообменный блок в вертикальном положении на ребре, угол между краями пластин и дном должен составлять 45 градусов. К стенкам корпуса крепят направляющие для теплообменника, выполненные из уголка. Так блок пластин можно будет свободно достать для обслуживания.
3. В нижней части короба вырезают небольшое отверстие и устраивают отвод для конденсата.
4. Собирают рекуператор. Обеспечивают герметичность образованных четырех отсеков, чтобы движение воздушных масс осуществлялось только через каналы теплообменника.

1. На входе потоков устанавливают вентиляторы и фильтры – монтировать их можно в корпусе, если предусмотрено место, либо прямо в подводящих патрубках.

1. Обеспечивают защиту от обмерзания. Монтируют электрику и необходимую автоматику.

1. Подсоединяют входящие и выходящие воздуховоды. Корпус закрывают. При необходимости (установка на чердаке), рекуператор утепляют снаружи или заключают в теплоизоляционный кожух.

Видео: как самостоятельно собрать трубчатый рекуператор

Изготовленный своими руками рекуператор воздуха дает КПД 50-60%. Для частного жилого дома этого хватает. Если же необходимы более высокие показатели, то применяют устройства, изготовленные в промышленных условиях.

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.

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 .

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Для того чтобы изготовить рекуператор воздуха для дома своими руками, нужно хорошо знать его устройство и уметь им пользоваться. Присутствие в помещении такого прибора не только дает хороший обогрев, но и устраняет потери тепла. Аппарат, изготовленный самостоятельно, обходится значительно дешевле покупного изделия. При этом он создается под конкретные параметры квартиры или частного дома.

Принцип рекуперации основан на нагреве поступающего воздуха, за счет отвода вытяжного. В помещение возвращается часть тепла. Поэтому и прибор получил название «рекуператор», что в переводе с латинского означает «возвращение». Какой бы не был современный аппарат, он дает показатель прогрева не больше, чем 60-80%. Это связанно с тем, что в процессе работы смешения воздуха не происходит.

Работа прибора основана на разности температур внутри помещения и снаружи. В зимнее время теплый воздух влияет на поток холодного с улицы. Летом идет обратный процесс.

Рекуператор – прибор, который регулирует и направляет эти процессы.

Принцип его работы следующий:

1. Движение теплого воздуха идет по квадратным трубам.
2. Струи холодного воздуха движутся в перпендикулярном направлении.
3. Оба потока не смешиваются, поскольку между ними поставлена перегородка.

В процессе работы аппарата, теплый воздух вентиляторами, загоняется в систему. Проходя по трубам, он выгоняется за пределы помещения. Параллельно идет подача холодного воздуха. Двигаясь через прибор, он нагревается.

Типы рекуператоров

При изготовлении устройства своими руками, следует определиться с его типом. Существуют несколько разновидностей рекуператоров:
­

• роторный;
  ­
• пластинчатый;
  ­
• рециркуляционный водяной;
  ­
• камерный;
  ­
• фреонный.

Роторный

Роторный рекуператор состоит из гофрированных пластин стали. Внешне конструкция представляет собой цилиндрическую емкость. Вращающийся барабан пропускает поочередно теплые и холодные потоки. В процессе работы происходит нагревание ротора, который отдает тепло холодному воздуху. Роторный аппарат обладает высокой экономичностью. Можно устанавливать необходимое количество оборотов ротора и регулировать мощность. К преимуществу относится возможность использования такого типа в течение всего года, поскольку на нем не образуется ледяная корочка.

К недостаткам относится габаритность конструкции. Она требует наличия большой вентиляционной камеры.

Пластинчатый

Пластинчатый рекуператор состоит из алюминиевых, пластиковых и изготовленных из специальной бумаги пластин. В некоторых моделях потоки воздуха движутся перпендикулярно друг к другу, в других перемещаются в противоположных направлениях.

Если в конструкции используются алюминиевые пластины, то система характеризуется невысоким коэффициентом полезного действия. Связанно это с тем, что прибор часто замерзает и нуждается в регулярном оттаивании. К преимуществу относится его невысокая стоимость. Кроме алюминиевых пластин, допускается использовать оцинкованную сталь.
Теплообменники из пластика обладают большей отдачей, но и дороже стоят.

Если материалом является специальная бумага, то отдача у такого оборудования высокая. Однако имеется существенный недостаток: прибор нельзя использовать во влажном помещении. Образующийся конденсат пропитывает бумажные слои.

Рециркуляционный водяной

Отличительной особенностью такого типа является разведение приточного и вытяжного теплообменников. При помощи антифриза или воды тепловая энергия переносится из вытяжной части в приточную.

Система имеет свои преимущества:
­

• отсутствие вероятности смешивания потоков;
  ­
• разведенные теплообменники облегчают работу на стадии проектирования;
  ­
• возможность объединения нескольких приточных или вытяжных потоков в единый.

Недостатки:
­

• необходимость наличия водяного насоса;
  ­
• рекуператоры способны только на теплообмен, а влагообмен невозможен.

Камерный

Оба потока направляются в единую камеру. Она разделена перегородкой. После нагрева одной части идет разворот перегородки. Нагретая часть, которая обогревает помещение, начинает принимать приточный воздух. К недостатку относится высокая вероятность смешивания воздушных потоков, что приводит к их загрязнению.

Фреонный

Основан на физических характеристиках фреона, который располагается в герметично запаянных трубках. В начале трубы идет нагревание воздуха вместе с фреоном, который закипает и испаряется. Тепло перемещается дальше. Пары фреона, соприкасаясь с холодными потоками, конденсируются. Затем цикл повторяется.

Достоинства и недостатки пластинчатого прибора

Механизм имеет ряд положительных и отрицательных моментов. К положительным характеристикам относится:
­

• конструкция не отличается сложностью;
  ­
• отсутствие затрат электроэнергии на функционирование;
  ­
• прибор можно ставить на естественное проветривание;
  ­
• оборудование защищено от загрязнения, потому что воздух предварительно проходит через фильтры;
  ­
• благодаря постоянной работе вентиляции, в помещении отсутствует сырость и посторонние запахи;

Отрицательные стороны:
­

• передача тепла идет только через воздух, взаимодействие с водой отсутствует;
  ­
• в зимнее время на поверхности прибора возможно образование корочки льда;
  ­
• в некоторых случая при работе слышен шум;
  ­
• через определенный период времени клапана требуют чистки;
  ­
• не всегда система может запуститься автоматически;
  ­
• высокая стоимость оборудования.

Изготовление пластинчатого аппарата своими руками

Для изготовления конструкции своими руками, необходимо подготовить материалы:
­

• оцинкованное железо, листовой алюминий, текстолит, медь, специальную бумагу или гетинакс в количестве 4 кв. м.;
• в качестве прокладки между платинами рекуператора требуется техническая пробка, толщиной 0,2 см или рейка;
  ­
• силиконовый герметик;
  ­
• для изготовления корпуса потребуется коробка из металла или фанеры;
  ­
• датчики, фиксирующие перепад давления;
• уголок для стоек;
• минеральная вата в качестве изоляционного материала;
• метизы;
• электролобзик.

Процесс изготовления:

1. С помощью лобзика заготовленные листы разрезаются на квадратные заготовки со стороной 20-30 см. Нужно стараться, чтобы все квадраты получились одинаковыми. Их количество должно составлять 70 штук.
2. К противоположным сторонам квадратов приклеивается рейка, которая по длине равна стороне. Свободным остается только последняя заготовка.
3. Все пластины соединяются в кассету. Свободная заготовка является последней в конструкции.
4. При помощи уголка формируется вокруг кассеты каркас.
5. При помощи силиконового герметика обрабатываются все швы.
6. Корпус оснащается для фиксации фланцев специальным креплением. В нижней части изготавливается отверстие. Здесь располагается трубка для отвода конденсата.
7. Чтобы кассета легко изымалась для проведения ремонта, в корпусе из уголков изготавливаются направляющие.
8. В качестве изоляционного материала используется минеральная вата. Ею утепляется внутренняя часть стенок. Толщина слоя составляет 40 мм.
9. В месте прохождения теплого воздуха устанавливается датчик давления.
10. Монтаж рекуператора ведется в вентиляционную систему.

Правила расчета мощности

Изготавливая прибор своими руками, нужно правильно рассчитать его мощность. Определить количество тепла, проходящего через пластины. Для этого используется формула:
P=0,36xQxdT; где:

Р – мощность рекуператора в ваттах:
Q – энергия, которая необходима для нагрева или охлаждения воздушного потока.

Определяется она по формуле:
Q=0,335хLx(t к.-t н.); здесь:

L – расход воздуха. Рассчитывается в м3/час. На 1 человека это величина соответствует 60.
t н. – начальная величина температуры;
t к. – конечная температура, которая выросла в результате теплообмена;
dT – температура.

После изготовления и установки рекуператора, нужно обеспечить эффективность и длительность его работы. В систему лучше встраивать специальные фильтры, в состав которых входит алюминий. Вовремя их менять при загрязнении. В зимнее время не допускать образования ледяной корочки. Для этого иногда необходимо отключать вентилятор, обеспечивающий приток холодного воздуха.

Смирнов Павел Петрович

Опытный специалист по системам вентиляции и кондиционирования. Работает в этой сфере более 15 лет.

Написано статей

Эффективная система вентиляции должна использовать теплоту нагретого воздуха, который циркулирует из помещения на улицу. Для этого в схему внедряют специальное устройство – теплообменник. Он передает тепловую энергию от нагретых воздушных масс поступающим извне. Из-за простоты конструкции можно сделать рекуператор воздуха своими руками, но с учетом специфики конкретной модели.

Рекуператор: что это такое

Это теплообменник поверхностного типа, в котором теплота отводящих газов передается через разделяющую перегородку. По типу теплоносителей классифицируются на воздушные, водяные, газовые. Для бытовых вентиляционных систем применяются воздушные аналоги. Они являются элементом принудительной вентиляции дома, квартиры.

• В схеме есть две камеры – подача и вывод.
• Между ними установлена перегородка.
• Энергия от теплого потока через стенку передается холодному.
• Не происходит прямое смешивание масс, либо этот фактор незначителен.

Преимущества – оптимизация температурного баланса в комнате, уменьшение расходов на отопление. Недостаток – дополнительные расходы на организацию вентиляции, используется полезный объем дома, квартиры.

Применение этой системы позволяет снизить расходы на отопление, так как тепло нагретой комнаты используется два раза.

Так работает рекуператор

Классификация

Для эффективности функционирования нужно учитывать общую площадь контакта теплообменника с циркулирующими потоками, их соотношение и объем. Самодельный рекуператор должен быть прост в изготовлении, но при этом выполняет свои функции. Поэтому перед разработкой чертежа следует ознакомиться с видами этих устройств.

• Пластинчатый . Он состоит из нескольких кассет, в которых входные и выходные каналы чередуются, но не пересекаются. Преимущества – не потребляет электроэнергию, бесшумность. Возможно обмерзание из-за скапливания конденсата. Выход – установка специальных сборников воды. Эффективность зависит от материала пластин – полимеры, металл или целлюлоза.
• Роторный . Основной элемент – ротор, который состоит из барабана со множеством ячеек. Он разделяет трубопровод на две части. Во время вращения ротора происходит смешивание масс, передача энергии. Преимущества – КПД до 85 %, возможность регулировки скорости вращения, нет конденсата. Недостатки – зависимость от электроэнергии, нужны фильтры.
• Водяные. Тепло передается через жидкую среду. Преимущества – теплообменники могут находиться далеко друг от друга, не происходит смешивание потоков. Минус – сложность чертежа. Такие устройства применяются в производственных и коммерческих зданиях.

Основные характеристики – расход (м³/час), габариты и масса, эффективность теплообмена (60-90 %), способ монтажа (подвесной, встраиваемый). Дополнительные компоненты – звукоизоляционные материалы (роторные модели), теплоизоляция.

Для самостоятельного производства можно взять чертежи готовых заводских устройств. Это позволит избежать ошибки при проектировании и креплении.

Как сделать рекуператор воздуха своими руками для частного дома

Первый этап – разработка чертежа и выбор материалов. Учитывается объем проходящего воздуха. Кратность воздухообмена – не менее 0,35 за 1 час или 30 м³/час на одного проживающего. В кухне этот показатель равен или более 75 м³/час. Эти значения зависят от производительности вентилятора и полезного сечения воздуховодов.

Расчет производительности выполняется по формуле:

L – это необходимая производительность, n является расчетной нормой воздухообмена, а v – объем комнаты. Диаметр воздуховода – 100, 125 или 150 мм. Зависит от размера крыльчатки. Искусственное уменьшение патрубка с вентилятором может привести к формированию разности давления.

Пластинчатый

Самодельный пластинчатый рекуператор отличается по направлениям циркулирующих потоков. В прямоточных они имеют один вектор движения, в противоточных движутся навстречу. Для самостоятельного изготовления лучше применить третий принцип – перекрестный. Направления в конструкции пересекаются крест-накрест.

Пластинчатый рекупаретор можно легко изготовить своими руками

Материалы:

• Алюминий, оцинкованный металл. Легко гнутся, что упрощает обработку, у них относительно низкая стоимость. Но нужно учитывать, что металл обладает высоким коэффициентом теплопроводности, что приводит к обмерзанию и появлению конденсата.
• Полимеры (пластик). Надежны, низкая вероятность появления конденсата. Недостаток – высокая стоимость.
• Специальная целлюлоза. Имеют самый высокий КПД, легко обрабатываются. Но они быстро разрушаются при высокой влажности в здании, не подходят для бассейнов, бань и подобных помещений.

Для производства нужны пластины. Они делаются из алюминия, стали, бумаги или пластика. Общая площадь – до 4 м². Зазоры формируют из технической пробки (рулон) толщиной 2 мм. Элементы скрепляются металлическими уголками. Корпус делается из оцинкованного железа или пластика. Также нужен клей, герметик.

Порядок изготовления

1. Формирование листов размерами 20*30 см в количестве 70-75 шт.
2. На одну сторону пластины наклейте три полоски из уплотнителя (пробки). Одна располагается по центру, две – по противоположенным краям.
3. Две готовые платины клейте через прокладки. Полоски находятся перпендикулярно.
4. Так формируется секционный сердечник, в котором каналы чередуются направлением на 90°.

В коробе отсутствуют щели, обеспечивается герметичностью. Для уменьшения тепловых потерь на внутреннюю часть монтируется утеплитель. Для соединения с воздуховодом на торцах крепятся фланцы подвода и отвода.

Таким же способом можно сделать пластинчатый рекуператор из поликарбоната. Его преимущество – зазоры уже сформированы в листах. Следует разрезать поликарбонат на пластины и склеить их с учетом смещения направления воздуховодов относительно друг друга на 90°.

Недостаток этой схемы – большая стоимость поликарбоната. Часто используют обрезки этого листового материала, которые остаются после козырьков, теплиц.

Видео по изготовлению

//youtu.be/BJhcfQ9bpfo

Трубчатый

Принцип работы этой схемы воздухообмена аналогичен коаксиальному воздуховоду для газовых котлов. Трубчатый рекуператор имеет два канала – наружный и внутренний. В первом потоки из улицы проходят через пространство между наружным корпусом и внутренней трубой. Для выхода из здания устанавливается патрубок меньшего диаметра. Через его стенки происходит тепловой обмен.

В домашних условиях можно изготовить рекуператор из гофротрубы и канализационной трубы. Для эффективной работы длина конструкции должна быть не менее 4 м. Поэтому следует заранее продумать место ее установки.

Внешним коробом будет служить канализационная пластиковая труба сечением 15 см, для внутреннего патрубка применяют гофрированный рукав 10 см. Адаптеры (переходники) с 150 на 100 мм для герметичности гофры. Тройники используют при формировании воздушного канала.

Порядок изготовления

1. Обрежьте пластиковую заготовку и обработайте края.
2. Установите два тройника по краям конструкции.
3. Сделайте монтаж гофры. Она должна располагаться по центру полимерной трубы, не соприкасаясь с ее стенками.
4. Соедините адаптеры с помощью резиновых уплотнителей, зафиксируйте края гофры. Места соединений можно обработать герметиком.

Для лучшей циркуляции в реверсивный патрубок монтируют вентилятор. Защиту от попадания мусора и пыли обеспечат вентиляционные решетки. Однако они искусственно уменьшат производительность из-за снижения полезного сечения магистрали.

Альтернатива – вместо гофрированного рукава установить набор из пластиковых труб диаметром до 16 мм и с минимальной толщиной стенки. Такие чертежи и схемы обеспечат максимальный тепловой обмен, так как увеличивается контактная площадь двух сред с разной температурой.

Видео

//youtu.be/pmtC4LkHUac

Недостаток – трудоемкость изготовления и низкая теплопроводность пластика по сравнению с гофрированным металлическим рукавом.

Правила монтажа

Правильный монтаж рекуператора начинается с выбора места. Пластинчатые интегрируются в вентиляционную систему на стадии ее разработки или уже готовую. В последнем случае вырезается часть магистрали по длине готового изделия. Затем монтируется с помощью переходников. Для крепления используют кронштейны с прорезиненным основанием. Так можно минимизировать вероятность появления шума.

Установка трубчатых моделей сложнее, так как они не привязаны к системе вентиляции. Их применяют в квартирах и частных домах, где она отсутствует. Поэтому важно выбрать правильное место установки и количество устройств. Одна модель может обслуживать помещение площадью до 60 м². Учитывается наличие межкомнатных дверей.

Этапы монтажа

1. Определите место крепления. Располагается в верхней части комнаты, у потолка, примыкает к наружной стене здания.
2. Диаметр отверстия в стене больше сечения корпуса на 2-3 мм.
3. Между корпусом и стеной монтируется теплоизолирующая прокладка из стекловолокна, пенополистирола. Альтернатива – герметизация с помощью монтажной пены.
4. Установка корпуса. В помещении он крепится к потолку с помощью специальных хомутов.
5. Подключите вентилятора. Электропитание от ближайшей или по установленному ранее электропроводу. Некоторые модели имеют дистанционный пульт управления.

После завершения работ и запуска ждут 2-3 часа. Затем проверяется разность температур во входном, выходном патрубке, в помещении и на улице. Так можно определить фактическую эффективность работы. Обслуживание простое. Необходимо периодически проверять отсутствие мусора и пыли внутри, герметичность соединений.