Рекуператор воздуха своими руками: что это и как изготовить

Ркуператор воздуха: только своими руками

 

Владельцы частных домов все чаще стали задумываться о рекуперации, а если хочется сэкономить, то можно собрать рекуператор воздуха своими руками, ведь это практично и выгодно. Это неудивительно, ведь правильно спланированная и воплощенная в жизнь система рекуперации позволяет существенно снизить затраты на отопление. Но не стоит думать, что такое устройство относится к системе отопления. Рекуператор скорее можно было бы отнести к элементам вентиляции, позволяющей вернуть тепло в помещение. Даже само понятие «рекуперация» можно перевести, как «возвращение тепла».

Как работает рекуператор?

Принцип работы такого устройства очень прост: холодный поток воздуха на пути в помещение нагревается за счет тепла, отданного металлическим элементам, отводящимся теплым потоком. Такие теплообменные аппараты могут иметь различные конструктивные особенности. Главное здесь учесть, что теплообмен будет зависеть от следующих параметров:

• скорости движения воздушных потоков относительно разделяющей металлической перегородки;
• разности температур обоих потоков;
• площади перегородки;
• материала, из которого выполнен бытовой рекуператор (здесь учитывается как удельная теплоемкость металла, так и коэффициент теплоотдачи).

Система рекуперации может быть налажена на базе устройства промышленного образца. Но стоят они довольно дорого, причем установку произвести будет не совсем просто, т. к. промышленные изделия предусматривают использование всех деталей определенных размеров и сечений. Придется закупать дополнительно массу патрубков, уплотнителей, держателей и прочего. Затраты на такое изделие окупятся экономией тепловой энергии, но произойдет это очень нескоро.

Зато всегда есть возможность сделать рекуператор воздуха собственноручно, из того, что есть в гараже у любого мастера.

Изготавливаем роторную конструкцию

Довольно просто можно спроектировать и изготовить и полноценный роторный рекуператор. Сама конструкция такого устройства не имеет сложностей, но с материалами для его изготовления могут возникнуть трудности: для изготовления крыльчатки потребуется тонкая листовая медь.

Роторный рекуператор работает следующим образом: сначала вентилятор должен работать на вытяжку, при этом лопасти крыльчатки нагреваются от температуры отводящего воздуха. Далее рекуперативный теплообменник роторного типа работает в реверсном режиме — втягивает воздух. Происходит обратная теплоотдача воздуха входящему потоку. Если обеспечить канал оттока воздуха стенками из металла (покрыв стенки алюминием), то потери тепла будут сведены к минимуму. У роторного теплообменника самый высокий КПД — до 75% возврата тепла. Добиться большего пока не удалось даже за счет системы клапанов, изменяющих скорость прохождения воздуха.

Сборка пластинчатого рекуператора

Конструкция рекуператора

Пластинчатый рекуператор в домашних условиях сделать еще более сложно, т. к. потребуется изготовить целую систему пластин (пластинчатых кассет), которые будут разделять 2 воздушных потока. Но нет ничего невозможного. Для такого рекуператора потребуются следующие:

• металлические пластины (медь, алюминий);
• труба прямоугольного сечения;
• электросварка.

Во внутренней части трубы необходимо определить продольную ось, вдоль которой будет установлена самодельная пластинчатая кассета. Собирается она так: определяется ширина трубы, дальше пластины укладываются друг на друга таким образом, чтобы их внутренняя часть составляла единое целое, края же пластин поочередно смещаются в обе стороны. Сделать такую кассету необходимо по всей длине имеющейся трубы, потом следует разместить ее внутри корпуса (трубы) и приварить патрубки для обоих потоков. Пластинчатый вариант рекуператора можно смело устанавливать в систему вентиляции. Важно не забыть развести патрубки для входящего и выходящего воздуха по высоте, иначе можно получить замкнутый в кольцо поток воздуха.

Пластинчатые рекуператоры могут быть различных размеров и конструкций, КПД у них будут различными. С целью повышения указанного параметра многие мастера пытаются изменять ширину и толщину разделяющих пластин, различным образом располагают пластинчатые кассеты, после чего изготавливают чертежи своих новых идей.

Наиболее перспективным видится самодельный рекуператор, который возвращает тепло от дымохода (если в доме обеспечено печное отопление). Сама идея заслуживает уважения хотя бы потому, что температура отводящего газа может достигать 500°C. Эти колоссальные потери тепла хоть частично необходимо возвращать в жилище. Но изготовить действительно работающую модель пока удалось немногим. Проблема возникает в преодолении одного физического закона — инверсии. Теплый воздух все равно будет стремиться подняться вверх, без дополнительного оборудования можно получить только вытяжку. Потребуется устанавливать дополнительно воздушный насос.

У пластинчатых рекуператоров есть один очень существенный недостаток: при близком расположении пластин в зимнее время на кассетах может образовываться лед — это просто замерзает конденсат.

Трубчатая конструкция — оптимальное решение

А вот трубчатый не имеет таких недостатков, к тому же изготовить его можно в домашних условиях без привлечения большого количества материалов. Достаточно иметь 2 медные или алюминиевые трубки, которые можно переплести между собой. Виды «плетения» труб могут быть самыми неожиданными, т. к. срабатывает не форма, а именно плотность прилегания труб друг к другу и их длина. Рекуперация воздуха в таком устройстве происходит наиболее естественно за счет теплообмена. Обслуживать конструкцию практически не нужно, работает она без дополнительных устройств. А вот КПД устройства не очень высокий — менее 10%. Добиться большего можно только за счет увеличения длины труб. Но в этом случае трубчатый рекуператор будет и весить очень много.

Самодельный теплообменник типа «труба в трубе» может стать отличной альтернативой любому дорогостоящему варианту. Изготовить его для рекуперации воздуха можно из пластиковой канализационной трубы, алюминиевой гофры и простых крепежных деталей. Внутреннюю часть пластиковой трубы можно покрыть слоем алюминия. Это может быть как напыление, так и гофра подходящего диаметра. Внутрь полученной трубы устанавливается алюминиевая трубка. Если сделать ее в форме змеевика, то можно добиться максимально возможной рекуперации воздуха. Работать все будет просто: комнатный (теплый) воздух проходит сквозь трубу меньшего диаметра, отдавая металлу тепло. Даже излучаемые трубкой тепловые лучи будут отталкиваться от стенок трубы большего диаметра и прогревать входящий поток воздуха. Ну а патрубки для разделения потоков можно сделать своими руками.

Рекуперация тепла остается до настоящего времени одним из таких же важных вопросов, как и рекуперация электроэнергии. Важно искать способы сохранения энергии. И если в автомобиле рекуперация тепла производится за счет вынужденной циркуляции воздуха, то в бытовых условиях позволить себе такой способ невозможно.

Остается только пытаться увеличить площадь соприкосновения потоков и разделяющих пластин. На базе вышеописанных моделей удастся получить устройство с высоким КПД.