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.

Разновидности и особенности рекуператоров для частного дома

Стандартный рекуператор для частного дома состоит из основы с патрубками, вмонтированными вентиляторами, теплообменными кассетами и фильтрами. Если в нем находится единственный тепловой обменник, приточный и вытяжной воздух внутри будет обмениваться теплом сквозь тонкие стенки. При наличии двойного теплового обменника в первом вытяжной поток отдает энергию промежуточному носителю, во втором – промежуточный передает его приточному. Чтобы выбрать подходящий вариант, нужно знать, по какому принципу работает каждый из четырех видов приборов.

Пластинчатый

Пластинчатые приборы используют в приточно-вытяжных системах моноблочного типа. Это устройства, в основе которых лежит пластинчатый тепловой обменник без движущихся частей, воздух перемещается по его каналам во время работы, потоки чередуются между собой. Выходной и входной потоки ограждены пластинами их алюминия, через которые осуществляется нагрев. Такие приборы сконструированы с целью максимизировать площадь контакта с потоками. Именно за счет этого эффективность теплообмена и рекуперации тепла в них находится на высоком уровне.

Роторный

Роторные приборы считаются наиболее эффективными по сравнению с аналогами. Их конструкция представляет собой колесо либо ротор, вращательная ось которого соответствует движениям воздуха по линиям. Половина такого колеса расположена на участке вытяжного потока, а вторая половина находится в области приточного потока. Сам ротор состоит из пластинок, скрепленных друг с другом, через них воздух свободно проходит во время работы. Воздушный роторный рекуператор вначале вступает в контакт с вытяжным потоком, нагревающим колесо. После его часть поступает в область приточного потока, там она нагревается и передает полученное тепло. Затем часть колеса снова оказывается в зоне вытяжного воздуха, цикл закрывается.

В процессе перехода колеса из области вытяжного потока в часть приточного внутрь ротора попадает небольшое количество воздуха. Это становится причиной смешивания потоков, но такая проблема практически отсутствует в более дорогих и современных приборах.

Водяной

Обычный водяной рекуператор воздуха подходящий для частного дома, работает на воде, используемой с целью передачи тепла. Принцип его функционирования можно сравнить с работой котла, замененного на тепловой обменник и встроенного в вытяжку. В роли радиатора в этом приборе выступает специальный элемент, предназначенный для входящего потока снаружи. Вода нагревается в тепловом обменнике и отдает тепло в дополнительном элементе. Такие рекуператоры считаются недостаточно энергоэффективными, но при этом стоят дешевле мощных аналогов и работают по простой схеме.

Для крыши

Приборы вентиляции для крыш используют с целью фильтрации, прогрева и подачи воздуха внутрь объекта. Температура воздушных потоков в них регулируется за счет охладительного элемента либо канального нагревателя. Поток воздуха проходит частично или полностью сквозь пластины прибора. Подобные системы ставят на перекрытиях кровли при помощи проделанных в крышах отверстий. Рекуператоры этого типа помогают забирать переработанный воздух, собранный под потолком, и выталкивают его в атмосферу, передавая тепло входящему потоку. Воздух подается под потолок или направляется в основную зону.

Прибор для крыши также может быть частью общей вентиляционной схемы, в таких ситуациях его указывают в чертежах. Это устройство отличается простотой в обслуживании и представлено в нескольких вариантах. Они различаются по мощности и измеряются объемом проходящего сквозь них воздуха. В основе прибора лежит конструкция каркасно-панельного типа, сделанная из профилей алюминия с толщиной листов до 0,2 мм. Стенки его основы дополняют минеральной ватой для изоляции, также такие рекуператоры укомплектовываются водяными, газовыми и электрическими секциями.

Рекуператоры воздуха и их разновидности

После того как стало понятно, как именно происходит рекуперация воздуха, следует разобраться в том, какие виды рекуператора воздуха бывают.

Это устройство можно разделять по двум признакам:

По способу передвижения воздушных масс: прямоточные и противоточные.
По виду конструкции, здесь учитывается принцип работы рекуператора: роторного типа и пластинчатого типа.

Рассмотрим подробнее вторую классификацию, преимущества и недостатки каждого из этих видов, так как это позволит подготовится к созданию системы вентиляции с рекуперацией тепла.
Роторный рекуператор для квартиры выполняется в виде закрытого корпуса, который внутри имеет барабан, в действие этот вид приводится с помощью электрического мотора. Вращение барабана с установленной скоростью приводит к тому, что он оказывается то в потоке теплого воздуха, то в потоке холодного. За счет этого происходит цикличное остывание и нагревание пластин ротора. Благодаря таким движениям холодный уличный поток получает тепло. Такой рекуператор для дома имеет следующие достоинства: высокий КПД (около 85%), они не покрываются льдом при низких температурах и позволяют регулировать уровень влажности. При этом система рекуперации тепла имеет и некоторые недостатки: сложно выполнимая конструкция, уровень шума выше, чем у аналогов, подвижные составляющие снижают надежность и приводят к более частому ремонту системы.
Теплообменник пластинчатого типа имеет специальную кассету, которая состоит из множества пластинок. Тонкие пластины соединяются между собой и имеют небольшой зазор. Теплообменник устроен таки образом, что воздушный поток из квартиры нагревает их, после чего холодные воздушные массы проходят через него, и их температура повышается. Это становится возможным благодаря тому, что воздушные потоки не смешиваются. Передача тепла происходит из-за того, что в одно и то же время происходит нагрев и охлаждение пластин с разных сторон.

Читать еще: Разводка водопровода в квартире: схемы, особенности, советы

Среди достоинств рекуператор тепла пластинчатого типа можно выделить следующее:

имеет низкую цену, маленький размер,
простое устройство, отсутствие движущихся деталей.

В то же время вентиляция с рекуперацией тепла такого вида имеет недостаток: теплообменник обмерзает при низких температурах по причине образования конденсата. Всё же такой рекуператор воздуха своими руками сделать проще всего, поэтому их можно встретить чаще роторных.

Виды рекуператоров

Рекуперационные системы вентиляции представлены различными вариациями. Чтобы подобрать наиболее подходящий вариант, следует учитывать многие нюансы. Устройства такого типа имеют несколько разновидностей:

рекуператор пластинчатого типа;
роторный рекуператор;
крышный рекуператор;
рециркуляционный водяной рекуператор.

Рекуператор пластинчатого типа

Пользуется наибольшим спросом по причине высокой производительности, а также благодаря низким ценовым показателям. Состоит из неподвижных пластиковых, медных или алюминиевых пластин. Поступающий воздух проходит через ряд кассет, которых может быть несколько.

Если кассета одна, то при образовании капель воздушных поток перенаправляется в обход данного элемента. Образовавшаяся влага выводится через дренажный канал. Если кассет несколько, то вероятность образования конденсата сводится к минимуму. Главным недостатком таких рекуператоров является высокая вероятность появления наледи в зимнее время года.

Роторный рекуператор

Устройство такого типа оснащено лопастями, которые обеспечивают движение воздушных масс. Количество установленных роторов может варьироваться от одного до двух. Роторный рекуператор имеет форму цилиндра с пластинами и барабаном.

При функционировании сначала осуществляется выведение воздушных масс из комнаты, после чего в помещение попадает свежий воздух с улицы.

Крышный рекуператор

Используется для объектов промышленного значения. Чаще всего рекуператор крышного типа устанавливается в вентиляционных системах магазинов, цехов и других объектах общественного значения. Следует отметить невысокую стоимость эксплуатации и простоту монтажа устройства.

Рециркуляционный водяной рекуператор

По уровню производительности данная вариация устройства практически идентична пластинчатому рекуператору. Однако в конструктивном плане здесь есть определённые отличия. Такая система рекуперации имеет много общего с водяной системой отопления. Здесь в качестве теплообменника может выступать вода или антифриз.

Как сделать своими руками рекуператор воздуха для дома

Для собственноручного изготовления воздушного теплообменника потребуются:

Оцинкованное железо, 2 листа.
Фанерный кроб для корпуса рекуператора.
Пробковый материал толщиной 20 мм для прокладки между листами.
Силиконовый герметик.
Датчик давления.
Пластиковые фланцы.
Электролобзик и метизы.
Металлический уголок.
Теплоизолятор (минвата).

Схема воздухообменника

Оцинковку режут на квадратные куски с краями в 30 и 20 сантиметров. Для изготовления рекуператора для частного дома придётся вырезать 70 пластин. Металл режут электролобзиком, стараясь, чтобы края были совершенно ровными.
К одной стороне каждой пластины, за исключением последней, приклеивается пробковое покрытие. Можно использовать пробку с готовым клейким слоем.
Все пластины собираются в единую систему, при этом каждая из них укладывается под прямым углом с предыдущей. Завершает укладку пластина без пробкового покрытия.
Полученную конструкцию закрепляют при помощи металлического уголка.

Обратите внимание! Все видимые щели конструкции заполняются силиконовым герметиком.

Для закрепления фланцев на стенках кассет потребуется установить крепежи. В нижней части оставляется дренажное отверстие для удаления конденсата через трубку.
На поверхности стенок устанавливаются направляющие их металлического уголка. При необходимости кассету можно будет вынуть из корпуса и почистить.
Внутри корпуса крепится минвата толщиной в 4 сантиметра. На места прохождения тёплого воздуха закрепляется датчик давления. Он поможет своевременно бороться с обледенением.

Основной принцип организации вентиляции

Остаётся только установить готовое устройство в вентиляционный рукав. По такому же принципу можно изготовить рекуператор для квартиры.

Современный рекуператор: что это такое и как определить требования к параметрам оборудования

Многослойные стеклопакеты и качественные уплотнители дверных блоков делают помещения герметичными. Для доступа свежего воздуха устанавливают специальные системы (устройства).

В таком варианте проблема будет решена. Пользователь установит нужные ему размеры отверстия. Ему не придется открывать окно для проветривания. Но зимой морозный воздух с улицы будет охлаждать комнату, увеличивая расходы на отопление. Летом аналогичный процесс заставит чаще включать кондиционер.

Читать еще: Светодиодная лента под натяжным потолком: разновидности и монтаж

Чтобы уменьшить соответствующие затраты, применяют рекуперацию тепла в системах вентиляции

Принцип действия оборудования не сложно понять с помощью этого рисунка. Два потока воздуха (входной и выходной) пропускают через теплообменник. В этом блоке они не смешиваются. Но при правильной регулировке скорости потоков будет выполняться нагрев/охлаждение приточного воздуха без дополнительных затрат энергии.

Схема стандартного оборудования

Этот рисунок поясняет работу типовой установки:

Температура наружного воздуха с -10°C повышается до комфортного уровня +20°C.
На входе установлен фильтр, поэтому механические загрязнения не будут поступать в помещения.
Скорость потока и частоту рабочих циклов можно регулировать с помощью вентиляторов.
При необходимости дополнительный нагрев обеспечит калорифер.
Выходной фильтр препятствует попаданию пыли в теплообменник и засорению проходов.

Важно! Дополнительным преимуществом применения рекуператора для частного дома является отсутствие холодных сквозняков. Это упростит решение задачи по созданию здоровых условий.

Для расчетов технических параметров необходимо учитывать требования действующих санитарных норм. В соответствии с правилами, если в комнате постоянно находятся люди, то на каждого человека надо не менее 60 м. куб. свежего воздуха в час. Если помещение выполняет подсобные функции, норму разрешено уменьшить в три раза. Эта формула поможет узнать необходимые значения.

ПР = КПВ × 0,355 × (Тк-Тн), где

ПР – производительность установки, которая измеряется в м. куб. за одну секунду.
КПВ – санитарная норма, рассмотренная выше. Ее умножают на количество человек.
0,355 – стандартный поправочный коэффициент.
Тк – температура, которую надо получить в комнате.
Тн – температура наружного воздуха.

Для расчета коэффициента полезного действия конкретной техники надо сделать замеры температуры воздуха в точках 1 (Ту), 2 (Твп) и 3 (Тнв)

Расчет выполняют по формуле: КПД = (Тнв — Ту)/(Твп — Ту).

Выводы

Использование рекуператора для частного дома является достаточно эффективным средством борьбы с потерей тепла. Такие устройства позволяют избежать образования конденсата и потери тепла.
Рекуператоры позволяют компенсировать две третье части уходящего через вентиляцию тепла из помещения, обеспечив его повторное использование.
Простая конструкция обеспечивает эффективный воздухообмен, сохраняя тепло внутри помещения, что позволяет существенно снизить затраты на отопление.
Рекуператор является эффективным устройством для предотвращения утечки тепла из помещения, который позволяет сохранить 70 – 90 % тепловой энергии.
Всего существует несколько основных видов рекуператоров, каждый из которых предназначен для использования в разных помещениях.
В частном доме лучше всего использовать пластинный или роторный рекуператор, а в квартире больше подойдет конструкция децентрализованного типа.

Конструкция пластинчатого рекуператора является очень простой, что позволяет изготовить такое устройство в домашних условиях. В завершении предлагаем вам посмотреть видео, как выполнить установку вентиляции с рекуператором:

Рекуператор своими руками

Рекуператор воздуха сделать несложно, если подобрать верную конструкцию. Самой простой с точки зрения выполнения будет пластинчатая система. У такой модели есть и большие плюсы, и не менее заметные минусы. Если говорить о преимуществах, то даже сделанный своими руками рекуператор воздуха для частного дома даст вам:

Высокий уровень КПД.
Не потребуется привязка к электричеству.
Простота и надежность конструкции.
Доступность материалов и функциональных элементов.
Длительный срок эксплуатацию.

Но перед тем, как начать делать рекуператор воздуха своими руками, уточните все преимущества и недостатки модели. Главный недостаток – это обледенение при сильном морозе. На улице уровень влажности не настолько высокий, как в комнате, и если на нее не воздействовать, она начнет превращаться в конденсат. При морозе высокая влажность будет способствовать образованию наледи.

Есть несколько способов того, чтобы защитить устройство рекуператора от обмерзания. Это специальные решения небольшого размера, которые отличаются эффективностью и способом реализации:

Воздействие термическим путем на конструкцию, и благодаря этому наледь не будет задерживаться внутри системы (при этом КПД будет уменьшено на 20%).
Отвод воздушных масс от пластин механическим путем, получается принудительный отогрев льда.
Дополнение вентиляционной системы целлюлозными кассетами, которые будут поглощать избыточную влагу. Она будет перенаправлена в жилье, и при этом не только будет устранен конденсат, но и получится эффект увлажнения.

Большинство специалистов сошлись на мнении, что целлюлозные кассеты на сегодняшний день – это лучшее решение. Они будут функционировать при любой погоде за окном, и при этом не будет потребление электричества, не потребуется канализационный отвод и контейнер для конденсата.

Инструменты и приспособления

Итак, что следует подготовить перед тем, как начать сборку домашнего агрегата пластинчатого вида? Специалисты советуют обратить свое внимание на такие материалы:

Листы алюминия (подойдет поликарбонат или текстолит). Обратите внимание на то, что чем тоньше будет материал, тем лучше будет теплообмен. Приточная вентиляция в таком случае будет функционировать лучше.
Деревянные рейки (с шириной 1 см и толщиной 0,2 см). Они должны быть помещены между соседними пластинками.
Минеральная вата (толщина до 4 см).
Фанера или металл для изготовления корпуса устройства.
Уголок.
Клей.
Метизы.
Герметик.
Вентилятор.
4 фланца (под сечение трубы).

Важно! Диагональ корпуса обязательно должна соответствовать ширине теплообменника. Что касаемо высоты, то она должна быть отрегулирована под общее число пластин и их толщину при связке с рейками.

Чертежи

Листы металла используют для нарезания квадратов, которые по размеру должны иметь стороны от 20 до 30 см. В таком случае постарайтесь подобрать оптимальное значение с учетом того, какая система вентиляции была установлена в вашем доме. Листов должно быть не меньше 75 штук. Для того, чтобы они были ровнее, используйте одновременно только с 2-3 листами.

Читать еще: Сливная яма в частном доме: нормы и правила СНиП

Для полноценного осуществления рекуперации энергии в системе следует подготовить деревянные рейки по размерам сторон квадрата. После этого аккуратно обработайте их при помощи олифы, а после каждый деревянный элемент приклейте на вторую сторону металлического квадратика. Один из квадратов обязательно должен остаться не оклеенным.

Чтобы рекуперация и вентиляция воздуха были эффективнее, каждую грань реек сверху следует тщательно промазать клеевым составом. Отдельные элементы должны быть собраны в сэндвич из квадратов. Очень важно, чтобы второй, третий и остальные квадраты были повернуты на 90 градусов по отношению к предыдущему. Благодаря такому способу изготовления рекуператора воздуха своими руками будет проведено чередование каналов и их перпендикулярное положение.

После этого на клей следует зафиксировать верхний квадрат, на котором будут отсутствовать рейки. При использовании уголков конструкцию следует аккуратно стянуть и прикрепить. Чтобы процесс рекуперации тепла в системе вентиляции был осуществлен без потерь воздуха, следует заполнить щели герметиком. Изготовьте фланцевые крепления. Изготовленное устройство поместите в корпус. Заранее на стенах устройства следует сделать несколько уголковых направляющих. Теплообменник должен быть размещен так, чтобы его углы упирались в боковые стенки, и тогда конструкция будет напоминать ромб.

Остатки в виде конденсата будут оставаться в нижней части. Главной задачей является получить два вытяжных канала, которые изолированы друг от друга. Внутри конструкции из элементов в виде пластин должно быть смешение воздушных масс. Внизу следует сделать небольшое отверстие, чтобы отвести конденсат через шланг. В конструкции сделайте четыре отверстия для фланцев.

Отдельно на входе оставьте место для фильтров. Конструкцию требуется покрыть минеральной ватой, и после установить вентилятор, а само устройство должно быть совмещено с вентиляционной системой.

Расчет устройства

Для того, чтобы определить мощность рекуператора для конкретного пространства, используйте такую формулу:

Ǫ=0,355 * L * (t_комн – t_нач.)

Ǫ – производительность (м 3 /сек).
L – общее кол-во приточного воздуха, которое должно поступить по норме на 1 человека (65 м 3 /час на того, кто в помещении постоянно, и 25 м 3 на тех, кто находится в помещении временно).
(t_комн – t_нач.) – это показатель разницы между температурой, которая требуется, и той, что на улице.

К примеру, для того, чтобы нагреть воздух в комнате до +25 градусов, где постоянно находиться один человек, требуется произвести следующий расчет: Ǫ=0.355*60*25=532, 5 Вт.

Для определения КПД агрегата будет достаточно узнать температуру в трех главных точках входа в систему:

КПД=(t_рекуп – t_улич)/ (t_дом – t_улич)

Температура, поступающая с улицы до рекуперации (t_улич).
Температура, поступающая в дом после рекуперации(t_рекуп).
Температура, выходящая из дома до рекуперации (t_дом).

Как установить и подключить рекуператор

Монтаж механизма определяется его типом. Рассмотрим установку пластинчатой конструкции:

Оборудование с помощником поднимают под потолок. Производят разметку отверстий для крепежа, после чего сверлят их и забивают чопики с последующим вкручиванием крепежных элементов.
Поднимают рекуператор и крепят его на требуемой высоте, для чего между крепежом фиксируют металлическую пластину для удержания устройства в подвешенном состоянии.
Для подключения механизма к системе воздухообмена, обжимной хомут и фланец обезжиривают. Затем изнутри на хомут наносят герметик и крепят его к фланцу. В такой же последовательности фиксируется воздуховод к рекуператору. Места стыковки проклеивают специальной клейкой лентой из алюминия.

Чтобы добиться комфортного микроклимата с чистым воздухом и нормальной влажностью, устанавливают вентиляционную систему. Однако оснащение жилья рекуператором позволит избавиться от многих проблем, в частности, экономить тепловые ресурсы.

При выборе конструкции рекуператора для частного дома и изготовлении устройства своими руками, нужно ознакомиться с чертежами, разобраться, какой вариант лучше для ваших условий. При этом учитывают площадь жилых комнат, влажность и для каких целей предназначается рекуператор. Также обращают внимание на стоимость оборудования, способы монтажа, КПД, от чего напрямую будут зависеть качественные показатели вентиляции дома.