Хорошо, когда в помещение поступает чистый морозный воздух, жаль только, что такая же порция теплого воздуха улетучивается через вентиляцию. Способен исправить положение рекуператор воздуха.  Рекуператор можно купить, но если есть желание, лучше изготовить его своими руками. Об этом и пойдет речь ниже.

По какому принципу работает рекуператор

Принцип работы рекуператора любого типа заключается в обмене потоков воздуха теплом, т.е. зимой более высокая температура от вытяжного воздуха передается поступающему извне, а летом, наоборот. Все это происходит внутри агрегата.

Таким образом, рекуператор:

1. Вентилирует воздух, но температура в помещении не понижается и поддерживается на одном уровне.
2.  Экономит тепло в холодное время, а в жаркое является надежным заслоном от поступления в помещение раскаленного воздуха с улицы.
3. Экономит энергоресурсы.

Упрощенно принцип работы рекуператора можно описать так:

• воздух из помещения перемещается вдоль трубы квадратного сечения;
• воздух входящий движется в поперечном направлении;
• холодный и теплый потоки не смешиваются, т.к. их разделяют специальные пластины.

Объясняет принцип работы рекуператора видео:

Типы рекуператоров

Популярностью пользуются следующие типы этих агрегатов:

• Пластинчатый. Конструкция состоит из пластин, объединенных в куб. Воздушные потоки как удаляемый, так и приточный, проходят по каналам навстречу друг другу, пересекаются, обмениваются температурой, но не смешиваются. Устройство это отличается простотой и компактностью.
• Роторный. Для его работы требуется источник электроэнергии. Внутри цилиндра находится роторный элемент, непрерывно вращающийся между каналами, по которым поступает и удаляется воздух.  При этом одна его сторона контактирует с воздухом, поступающим снаружи, а другая с тем, что поступает в помещение. Таким образом, воздушные потоки взаимозаменяются. Этот агрегат достаточно большой, поэтому используется в основном в производственных помещениях. КПД у него высокий — может достигать 87%.

• Водяной рециркуляционный. По эффективности он такой же, как и рекуператор пластинчатый, но конструкция его в разы сложнее. Основное отличие в том, что отдельные его части возможно располагать в разных местах. Элементом, передающим тепло, здесь является или вода, или антифриз. Циркуляция теплоносителя осуществляется принудительно и не возможна без источника электропитания.

• Крышный. Этот тип рекуператора является промышленным. КПД — от 55 до 68%. Его установка и обслуживание не требуют больших расходов.

Самым простым и недорогим, среди вышеперечисленных, является пластинчатый рекуператор. Поэтому и изготовить такой рекуператор своими руками проще всего.

Рекуператор своими руками

Плюсы и минусы пластинчатого рекуператора

Не бывает оборудования идеального на 100%. Относится это и к рекуператору воздуха пластинчатому. Итак, положительные стороны:

• высокий КПД – от 40 до 65%;
• простота конструкции – нет трущихся и подвижных деталей, что исключает частые выходы со строя;
• низкие эксплуатационные расходы – электроэнергия не потребляет.

Из отрицательного следует отметить:

1. Отсутствие функции обмена влагой. Возможен только теплообмен.
2. Обмерзание в зимнее время. Чтобы исключить это явление, рекуператор периодически отключают или снабжают его специальным клапаном – байпасным.
3. Наличие в конструкции рекуператора пересеченных труб, что невозможно обойти, но и не так уж просто реализовать.

Материалы для изготовления самодельного рекуператора пластинчатого

Для воплощения идеи в жизнь потребуется следующее:

• оцинкованное кровельное железо – 4 м кв. или листовой алюминий, медь, текстолит, гетинакс;
• техническая пробка толщиной 0,2 см для прокладки между пластинами или рейка деревянная проолифленная;
• нейтральный силиконовый герметик;
• коробка для корпуса. Берут готовую жестяную или изготавливают из МДФ, фанеры или металла;
• фланцы пластиковые по размеру соответствующие диаметру труб воздуховодов — 4 шт.;
• датчик перепада давления;
• минеральная вата;
• уголок для стоек;
• метизы;
• электролобзик.

Изготавливаем рекуператор для дома

Закупив необходимые материалы, приступаем к изготовлению рекуператора:

1. Раскладываем материал и нарезаем квадратные пластины. Размер стороны от 20 до 30 см. Это будут заготовки для кассет. Потребуется их штук 70. Лучше всего сложить материал в несколько слоев и резать заготовки электролобзиком пачками, тогда они получатся ровными. Идеальная ровность заготовок – обязательное условие.
2. Нарезаем рейки или пробку по размеру стороны квадрата, и наклеиваем это плашмя по противоположным краям всех заготовок кроме последней. Ждем, пока высохнет клей.
3. Намазываем клеем верх реек или пробки и собираем квадраты в кассету. Укладывая каждый последующий лист, поворачиваем его на 90 градусов по отношению к предыдущему. Получится, что каналы занимают относительно друг друга перпендикулярное положение. Последней будет пластина, на которую мы ничего не наклеивали.
4. Стягиваем будущий теплообменник каркасом, используя для этого уголок.
5. Заполняем щели, заготовленным ранее герметиком. Кислотные герметики не подойдут, т.к. они вызовут коррозию металлических пластин.
6. Выполняем крепления для соединений фланцев на стенках кассеты. Проделываем в нижней части кассеты дренажное отверстие, куда вставляем трубку для отвода конденсата.
7. На стенках корпуса делаем направляющие из уголка. Кассету можно будет вынимать для профилактики.
8. Вставляем кассету в корпус, высота и длина которого равны диагонали квадрата. По ширине он такой же, как и набор из пластин.
9. Закрепляем 40 мм слой ваты минеральной внутри корпуса на стенках.
10. Для решения вопроса удаления наледи, необходимо вставить в ту часть, где проходит теплый воздух датчик давления. Как только температура снаружи достигнет 10 градусов, начнется обмерзание корпуса рекуператора. Перепады давления возрастут и воздух с улицы пойдет через бейпас.
11. Внедряем готовый рекуператор в систему вентиляции.

Обычно такой самодельный рекуператор имеет 65% КПД, следовательно способен хорошо поддерживать комфортный микроклимат в помещении.

Заметьте: одна кассета в корпусе — это не норма, их может быть 2 или больше для повышения КПД, но размеры их обязательно одинаковые.

Расчет рекуператора

Величину тепловой энергии, передаваемой между пластинами, находят по формуле:

20 Вт ∙ x S ∙ dT. где S — площадь пластины в кв. м.

Чтобы выполнить расчет мощности рекуператора, достаточной для нагрева воздуха, воспользуемся формулой:

p(Вт)= 0,36∙ Q(м3/ сек.) ∙ dT.

Здесь:

1.  Q обозначает энергию, затраченную на нагрев/охлаждение воздуха и равняется: 0,335 х L х (t кон — t нач). Остальные символы:

• расход воздуха куб. м за час —  L. Нормы предусматривают, что на 1 человека требуется поступление воздуха извне 60 м3/ч;
• температура начальная —  t нач;
• температура, полученная в результате обмена теплос —  t кон.

2.  dT — температура.

В заключение посмотрите видео на тему изготовления рекуператора: