Что такое рекуператор, для чего нужен и как сделать своими руками

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.

Принцип работы

• 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

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=n*v

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.

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.

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.

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 розетки 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.