Разновидности конструкций и правила изготовления рекуператора воздуха для дома своими руками

Разновидности конструкций и правила изготовления рекуператора воздуха для дома своими руками

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.

Принудительная вентиляция

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

Всего существует несколько видов устройства с различным уровнем эффективности:

  • Пластинчатый рекуператор. На сегодняшний день он является одним из самых распространенных в России. В основном его применяют в квартирах и частных домах. Основное его достоинство заключается в том, что можно встроить в любой участок воздуховода, он не требуется сложного обслуживания, все воздушные потоки направляются в одну сторону и не смещаются. Такой рекуператор отличается и схемой строения. В качестве основного узла выступает кассета с двумя функционирующими каналами. Между ними располагается небольшой стальной лист, именно он выполняет роль фильтра в устройстве;
  • Роторный рекуператор применяется менее часто. Как правило, его можно увидеть на производстве и в промышленных предприятиях. Основным компонентом устройства такого плана является цилиндр, созданный из слоев гофрированной бумаги. Рекуператор разделен на несколько отсеков, разделенных между собой пластиной. Во время работы оборудование вращается и происходит теплообмен. Он является эффективным, качественным и быстродействующим. Единственный недостаток – это габаритный размер;
  • Водяной рекуператор применяется только для регулирования потока воздуха на приточных вентиляциях. Теплые потоки обрабатываются в устройстве при помощи воды или антифризов. В устройстве сосредоточены два теплообменника (вытяжной и приточный), которые могут работать на удаленном друг от друга расстоянии. Эффективность этого устройства значительно ниже, чем в предыдущих вариантах. Основным недостатком является необходимость дополнительной установки насоса;
  • Крышный рекуператор устанавливается только на крышах зданий. Он не предназначен для использования в помещениях. Его широко используют в торговых комплексах, на предприятиях и производственных цехах.

Основное достоинство пластинчатого заключается в том, что можно встроить в любой участок воздуховода, он не требуется сложного обслуживания, все воздушные потоки направляются в одну сторону и не смещаются

Пластинчатый рекуператор

Пластинчатые рекуператоры чаще всего выполняются в виде резервуара, разделенного внутри полосами оцинкованной стали, которые создают каналы для движения потоков воздуха. Перемещаясь по каналам, воздушные струи не смешиваются, но зато могут обмениваться тепловой энергией, что приводит к выравниванию температур входящих и исходящих потоков воздуха.

Вентиляционные системы, в основе которых используются пластинчатые рекуператоры, обладают рядом достоинств:

  • высокой эффективностью – до 65 % КПД;
  • несложной конструкцией и компактными размерами;
  • простотой изготовления и обслуживания;
  • легкостью регулировки;
  • возможностью установки на любом участке воздуховода;
  • отсутствием необходимости использования электрической энергии;
  • отсутствием подвижных и трущихся деталей.

Есть у таких теплообменников и свои недостатки:

  • Риск обмерзания при отрицательных температурах вследствие конденсации влаги в каналах рекуператора, снижающего эффективность работы устройства.
  • Невозможность регулирования влажности воздуха.

На сегодняшний день использование рекуператоров пластинчатого типа в системах приточно-вытяжной вентиляции считается наиболее эффективным решением для квартиры.

Делаем заготовки для рекуператора

Как уже говорилось выше, главная и основная его часть – теплообменник. Приборы промышленного изготовления бывают с роторными или пластинчатыми теплообменниками. Пластинчатый – более простой для кустарного воплощения.

Теплообменник представляет собой систему каналов, соприкасающихся между собой. Для эффективной рекуперации площадь теплообменника должна быть не менее 3,3 м². Это можно рассчитать при помощи формулы, описывающей процесс теплопередачи. Листы оцинковки режем на прямоугольники, чтобы сделать только необходимые резы и иметь минимум обрезков, после расчётов получается, что оптимальный размер пластин 284х199 мм. Чтобы получить требуемую площадь, нужно вырезать шестьдесят пластин. Резать лучше не ножницами по металлу, потому что они загибают край, а отрезной машинкой с помощью тонкого диска по металлу.

На пластинах нужно по разметке просверлить отверстия по четырём углам, диаметром 6 мм. А затем, с помощью самоклеющегосяуплотнителя для окон создаём перемычки каналов теплообменника. На одну пластину наклеиваем уплотнитель по двум противоположным сторонам, а на второй – по двум другим сторонам (не забываем, что заготовленные пластины имеют форму прямоугольника). Одновременно проводим сборку пластин. Резьбовую штангу режем на четыре куска, накручиваем гайки и укладываем первую пластину.

Поверх уплотнителя из поролона наносим силикон, надеваем на шпильки в качестве шайб гайки М6. Произведя расчёты, получаем, что расстояние между пластинами должно быть 4 мм, тогда общая площадь сечения каналов будет равна сечению труб воздуховода и диаметру вентиляторов. Так что гайки М6 очень подходят: их высота – 4 мм.

Укладываем следующую пластину, таким образом, чтобы полосы уплотнителя были перпендикулярно. Так продолжаем до конца, чередуя пластины, таким образом получаются воздушные каналы, перпендикулярные друг другу: в одну сторону для притока, в другую сторону – для вытяжки. В результате получаем такую пачку пластин с каналами между ними.

Из той же оцинкованной стали делаем корпус устройства. Теплообменник размещаем таким образом, как показано на схеме.

Расположение патрубков не принципиально – в зависимости от того, как подходят трубы. Единственное, что нужно учесть: зимой на входе уличного холодного воздуха будет образовываться конденсат. Поэтому нужно сделать поддон и сток жидкости.

В готовом виде рекуператор выглядит так:

Осталось смонтировать его в систему приточно-вытяжной вентиляции, подключив через клемники вентиляторы и регулятор скорости вентиляторов.

Затратив всего около шести тысяч рублей и пару дней работы, мы получаем экономию почти сорок тысяч рублей, что, согласитесь, очень значительно.

Необходимые инструменты

Рекуператор для частного дома своими руками, необходимый для вентиляции, требует определенных материалов. Необходимо подготовить:

  1. Оцинкованное кровельное железо в размере не менее 4 кв. м. Хорошей заменой послужит медь, текстолит, листовой алюминий, гетинакс.
  2. Прокладочный пробочный материал толщиной 0,2 см, который помещается между металлическими пластинами. Альтернативой станет деревянная пропитанная олифой рейка.

Чтобы создать рекуператор своими руками, необходимо подготовить список материалов и инструмента

  • Строительный герметик, имеющий силиконовую основу.
  • Пластиковые фланцы, по параметрам соответствующие воздуховодным трубам.
  • Защитный корпус в виде фанерного или жестяного короба.
  • Материал для надежной изоляции, например, минеральная вата.
  • Уголок для создания стоек.
  • Метизы, электролобзик.
  • Датчик, на котором отображаются скачки давления.
  • Подготовив такие приспособления, можно смело приступать к созданию рекуператора своими руками из трубы.

    Инструкция о том, как сделать рекуператор своими руками

    Создать рекуператор воздуха своими руками для человека, умеющего ими правильно пользоваться, вполне посильная задача. Наиболее подходящим для этой цели специалисты называют пластинчатый рекуператор. Этот тип утилизатора наиболее распространен, особенно его самодельные модели. Недостатки конструкции, среди которых называют обмерзание теплообменника при низкой температуры воздуха на улице и пересечение труб воздуховодов, компенсируются дешевизной и простотой конструкции.

    Читайте также  Вентилируемый фасад из клинкерного кирпича

    Чтобы смастерить рекуператор воздуха своими руками важны такие материалы, как:

    1. металлический лист (оцинкованная жесть, кровельный лист, оцинкованное железо или любой другой листовой металл) площадью 3–4 м2;
    2. пробка, деревянная рейка или текстолит;
    3. металлический лист или аналогичный материал для создания корпуса;
    4. пластиковые фланцы с наконечниками, соответствующие диаметру труб вентиляции;
    5. герметик;
    6. утеплитель;
    7. силикон.

    Создание рекуператора воздуха своими руками проходит в несколько шагов:

    1. Листы металла нарезаются на пластины размером 20 х 30 см. Рекомендуется использовать не менее 3–4 м2 металла. Особое внимание уделяется нарезке. Пластины должны быть нарезаны практически идеально ровно, чего не добиться ножницами по металлу. Инженеры рекомендуют использовать ножовку по металлу или болгарку. Пластины укладывать одну на другую, обеспечивая зазор не менее 4 мм. Для этого проклеивать рамками из термоизоляционного материала (пробка, деревянная рейка, текстолит) по контуру пластин, обеспечивая отверстия для потока воздуха в соответствующем направлении, чередуя перекрестные потоки. По окончанию укладки пластин, все щели пройти герметиком нейтрального состава.
    2. Корпус изготавливается из жести или другого листового металла. Он представляет собой короб подходящего размера, чтобы плотно вместился полученный блок из пластин. В стенках короба прорезать отверстия, в которые вставить заранее приготовленные пластиковые фланцы, соответствующие диаметру воздуховодных труб. Щели необходимо тщательно герметизировать, чтоб не допускать потерь эффективности устройства.
    3. После высыхания герметика полученный блок из пластин разместить в корпусе.

  • Поверх полученного корпуса с уложенным блоком пластин рекомендуется уложить теплоизоляцию (пенопласт, стекловата). Всю полученную конструкцию можно дополнительно упаковать в деревянный ящик.
  • Рекомендуемая скорость потока воздуха составляет 1 м/с.

    Согласно подсчетов специалистов при суммарной площади теплоотдающей поверхности в 3–4 м2 и производительности 150 м3/ч эффективность такого рекуператора должна составить от 50 до 60%.

    Зимой при отрицательных температурах на улице существует вероятность обморожения пластинного блока утилизатора. Чтобы избежать блокировки работы рекуператора на длительный период рекомендуется предусмотреть байпас. Тогда, переключив на него входящий поток воздуха, система быстро оттает благодаря температуре выдуваемого теплого воздуха.

    Для удобства определения обморожения системы можно предусмотреть датчик изменения давления. Однако, поможет и периодическая профилактика перекрыванием холодного воздуха и прогревом системы пластин.

    Ввиду того, что в рекуператоре оседает конденсат, конструкцию рекомендуется оснастить шлангом для слива воды.

    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

    • 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°.

    Видео по изготовлению

    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.

    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

    Заключение

    Практикой доказана эффективность рекуператоров для систем вентиляции не только в общественных местах, но и самых обычных частных домах. Опытом множества мастеров-любителей доказано, что рекуператор вполне можно собрать самостоятельно. Приборы получаются не хуже фабричных, но себестоимость их в разы ниже!

    Отсутствие качественной вентиляции делает микроклимат помещения нездоровым и даже новомодные приборы вроде увлажнителей и ионизаторов в этом случае не помогут. Система приточно вытяжной вентиляции – отличное решение для плохо проветриваемых помещений.

    Проект монтажа приточно-вытяжной вентиляции вы можете рассмотреть в этой теме.