Recuperator DIY. Schema schimbătorului de căldură

Cu greu cineva va contrazice faptul căeste mult mai plăcut să locuiești într-o casă bine ventilată decât într-o clădire în care aerul stagnează. În plus, aerisirea regulată are un efect pozitiv asupra sănătății proprietarilor. Cu toate acestea, odată cu aceasta, poate apărea o problemă: adesea căldura pur și simplu părăsește camera prin ventilație. Pentru a remedia acest lucru, puteți utiliza oricând un dispozitiv, cum ar fi un recuperator de aer. Acest echipament va oferi o încălzire fiabilă în toată casa și vă va permite să uitați de problema pierderii de căldură. Puteți cumpăra oricând un astfel de mecanism din orice magazin specializat, dar pentru a economisi bani ar fi mult mai bine să faceți un recuperator cu propriile mâini. Este pe acest proces, precum și asupra caracteristicilor acestui tip de echipament, merită să ne aprofundăm mai detaliat.

Concept general de recuperare a aerului

Recuperarea în sine esteun mecanism de recuperare a energiei termice. Și dacă vorbim direct despre aer, atunci asta înseamnă încălzirea curentului rece care intră în cameră cu ajutorul unei evacuari calde. Modele similare sunt foarte comune astăzi. Numele lor complet este o unitate de alimentare și evacuare sau un schimbător de căldură de alimentare.

Este important de remarcat un punct aici:nu există amestec de aer de intrare și de ieșire. În același timp, recuperarea completă nu poate fi efectuată nici măcar cu cel mai modern dispozitiv (rata de încălzire variază de la 60 la 80%). De regulă, parametrul optim pentru încălzirea aerului de intrare este o temperatură de 100 °C.

Principiul de funcționare al recuperatorului

După cum am menționat mai sus, acest echipamentfuncţionează prin schimbul de fluxuri de căldură. În termeni mai simpli, în timpul sezonului rece, temperatura ridicată din interiorul încăperii afectează direct aerul care vine din exterior, în timp ce vara acest proces este inversat. Pentru a implementa astfel de proceduri, a fost creat un dispozitiv special numit recuperator.

Principiul activității sale este următorul:

• aerul din cameră se deplasează de-a lungul unei conducte cu secțiune pătrată;
• fluxurile de alimentare se deplasează într-o direcție transversală față de acesta;
• amestecarea aerului cald și rece nu are loc, deoarece între ele există pereți despărțitori special concepute sub formă de plăci.

Tipuri de recuperatoare de aer

Pentru a face corect un recuperator pentru casă cu propriile mâini, este necesar, în primul rând, să studiați tipurile acestor dispozitive. Cele mai comune dintre acestea sunt următoarele mecanisme:

• Schimbător de căldură cu plăci.Pe baza numelui, puteți ghici că designul său constă din plăci speciale care sunt combinate într-un singur cub. Curenții de aer care îndeplinesc temperatura de schimb fără amestecare. Acest dispozitiv are parametri compacti și este utilizat pe scară largă datorită simplității sale.

• Mecanism rotativ.Acest tip de recuperator necesită o sursă de energie electrică. Cilindrul său este echipat cu un element rotativ care se rotește fără oprire printre canalele de admisie și evacuare a aerului. Dimensiunile acestui dispozitiv sunt foarte mari, drept urmare a primit distribuția sa în principal în întreprinderile industriale. Cu toate acestea, eficiența muncii sale este foarte mare - aproximativ 87%.

• Echipamente care funcționează pe principiul apeireciclare. Conform caracteristicilor sale tehnice, seamănă cu un model de tip placă, cu toate acestea, dispozitivul acestui mecanism în sine este mult mai complex, iar principala diferență este că unele dintre detaliile sale structurale pot fi localizate în locuri diferite. Ca lichid de răcire, care circulă exclusiv forțat cu ajutorul energiei electrice, aici acționează fie apa, fie antigel.

• Schimbător de căldură pe acoperiș.Acest model nu este potrivit pentru spații rezidențiale și este utilizat numai în scopuri industriale. Eficiența este de la 55 la 68%, iar instalarea unor astfel de mecanisme nu necesită costuri financiare semnificative.

Cel mai simplu de operat și conectat, precum și cel mai puțin costisitor este un schimbător de căldură cu plăci, prin urmare, cel mai ușor va fi să-l faci singur.

Avantajele și dezavantajele unui schimbător de căldură cu plăci

După cum am menționat mai devreme, acest mecanism va fi cea mai bună opțiune pentru propriul design. Avantajele acestui tip de recuperator includ următoarele:

• randament ridicat (40-65%);
• absența oricăror dificultăți în proiectarea dispozitivului (dispozitivul nu are elemente în mișcare, ceea ce îi prelungește semnificativ durata de viață);
• fără costuri suplimentare în numerar, deoarece electricitatea nu este necesară pentru funcționarea sa.

Cu toate acestea, este aproape imposibil să găsești echipamente mecanice care să nu aibă absolut nicio latură negativă. Deci, din deficiențele unui recuperator de plastic, se obișnuiește să se evidențieze următoarele:

• dispozitivul nu este echipat cu o funcție de schimb de apă, dar există posibilitatea doar de transfer de căldură;
• echipamentul este predispus la formarea de gheață pe elperioada rece a anului. Dar această problemă este rezolvabilă: pentru a preveni înghețarea, dispozitivul poate fi fie oprit, fie echipat cu o supapă specială numită supapă de bypass;
• designul unui astfel de schimbător de căldură are țevi încrucișate între ele;
• evitarea instalării acestor elemente nu va funcționa, iar procesul în sine este destul de dificil.

Echipament pentru producția manuală a unui schimbător de căldură din plastic

Pentru a face independent un schimbător de căldură din plastic pentru casă, sunt necesare următoarele materiale:

• 4 m² de fier pentru acoperiș tratat cu zinc, sau aceeași cantitate de tablă de aluminiu, textolit, cupru, getinaks;
• un dop tehnic cu grosimea de 0,2 cm, care actioneaza ca o garnitura intre placile schimbatorului de caldura. În aceste scopuri, puteți folosi și o șapcă de lemn înmuiată în ulei de uscare;
• etanșant convențional pe bază de silicon;
• o cutie de tablă, metal sau placaj concepută pentru cutia instrumentului;
• 4 flanse din plastic corespunzatoare parametrilor conductelor de aer;
• un senzor care afișează căderile de presiune;
• colț pentru rafturi;
• material izolant (vată minerală);
• ferăstrău electric;
• hardware.

Cu toate aceste echipamente, puteți începe să faceți un recuperator cu propriile mâini.

Procesul de creare a unui recuperator

Algoritmul acțiunilor este următorul:

1. Materialul trebuie așezat și tăiatplăci de formă pătrată, astfel încât dimensiunea fețelor să fie de 20-30 cm. În total, vor fi necesare aproximativ 70 de unități de astfel de casete semifabricate. Este necesar să tăiați materialul cu un ferăstrău electric, astfel încât plăcile să fie perfect uniforme.
2. Apoi ar trebui să pregătiți un dop sau din lemnșipci astfel încât parametrii lor să corespundă laturilor pătratului. Ele trebuie să fie lipite pe părțile opuse ale fiecărei semifabricate, cu excepția ultimului. După aceea, este important să așteptați ca adezivul să se usuce complet.
3. Următorul pas este să începeți procesul de construire.pătrate într-o casetă. Schema de recuperare presupune așezarea fiecărei foi în raport cu cea anterioară la un unghi de 90 °. Ultima parte a structurii va fi o placă pe care nu a fost lipit nimic.
4. După aceea, viitorul recuperator trebuie tras împreună cu un cadru. Aici trebuie să folosiți colțul.
5. Este important să tratați toate fisurile cu un etanșant siliconic care să nu provoace coroziunea metalului.
6. În continuare, ar trebui să faceți elemente de fixare pentru fixarea flanșelor pe pereții casetei. Partea inferioară a piesei trebuie echipată cu un orificiu special de drenaj, în care trebuie să intre conducta de evacuare a condensului.
7. Ghidajele din colțuri sunt fixate pe pereții corpului. Pentru efectuarea oricăror lucrări de întreținere, caseta poate fi întotdeauna obținută.
8. Piesa este montată în interiorul carcasei, ai cărui parametri coincid complet cu diagonala pătratului.
9. Când faceți un recuperator cu propriile mâini, este importantamintiți-vă și despre așezarea materialului izolator, care în acest caz este vată minerală. Este necesar să luați un strat din această izolație cu o grosime de 40 mm și să îl fixați din interior pe pereții corpului.
10. Pentru a vă salva de problema formării gheții, structura ar trebui să fie echipată cu un senzor de presiune, care ar trebui instalat în locul unde trece aerul cald.
11. Procesul de asamblare este finalizat prin instalarea schimbătorului de căldură finit în sistemul de ventilație.

De regulă, eficiența unor astfel de mecanisme auto-fabricate este de aproximativ 65%, ceea ce este suficient pentru a menține un microclimat favorabil în camera de zi.

Cum se calculează puterea recuperatorului?

Când asamblați un astfel de dispozitiv ca recuperator cu propriile mâini, este foarte important nu numai să efectuați corect toate măsurile pentru fabricarea acestuia, ci și să calculați corect puterea acestui mecanism.

Pentru a determina energia optimăcăldură care circulă între plăci, se obișnuiește să se ia ca bază următoarea formulă: 20 W * xS * dT. S în acest caz reprezintă aria plăcii, măsurată în m².

Puteți calcula puterea echipamentului folosind următoarea formulă:

p (W) = 0,36 * Q (m³ / s) * dT.

Toate variabilele sunt decodificate astfel:

1. Q este energia cheltuită pentru încălzirea sau răcirea fluxului de aer. Acest parametru este calculat folosind formula 0,335 x L x (t final - t start), unde:
   • L este debitul de aer măsurat în m³/h. În conformitate cu standardele de instalare, această cifră pe persoană ar trebui să fie de 60 m³ / h;
   • t initial - indicator de temperatura initiala;
   • t con - un parametru obtinut ca urmare a transferului de caldura.
2. dT este temperatura.

Modalități de îmbunătățire a ventilației

Pentru ca echipamentul să funcționeze confortabil, există câteva opțiuni pentru îmbunătățirea funcționării acestuia. Aceste măsuri vor crește cu siguranță consumul de energie electrică, dar eficiența va crește.

Pentru a curăța aerul care intră în schimbătorul de căldurăîmpotriva particulelor de praf, canalele sale pot fi echipate cu filtre speciale din aluminiu, plastic sau fibră. Dar aceste elemente trebuie monitorizate și, dacă este necesar, înlocuite.

Este posibil să se evite înghețarea structurii,oprind periodic ventilatorul de alimentare. Acest lucru va duce la faptul că plăcile din interiorul mecanismului vor fi încălzite de aerul cald care iese și, ca urmare, se vor dezgheța.

Respectarea tuturor recomandărilor de mai sus vă va permite să creați un model de înaltă calitate și fiabil al recuperatorului, iar procesul de fabricație în sine nu va necesita mult timp și efort.