Рекуператор своими руками

Всем понятно, что гараж нужен для того, чтобы защитить машину от неблагоприятных воздействий внешней среды (ну, и от угона, конечно, но сейчас не об этом). Рекуператор Но если в гараже нет вентиляции, то это обстоятельство намного сократит жизнь вашего авто. Во-первых, в помещении без вентиляции накапливается избыточная влажность. Во-вторых, выхлопные газы и пары топлива, постоянно присутствующие в гараже и вовремя не удаляемые, тоже ведут к началу коррозионных процессов. Ну и, третье – находясь в не вентилируемом гараже, вы подвергаете риску свое здоровье.

О способах вентилирования воздуха в гараже

Есть три способа сделать вентиляцию в гараже.

Первый способ: естественная вентиляция. Это самый недорогой вариант вентиляции. С наветренной стороны в гаражной стене, поближе к ее углу, в 15-20 см над землёй пробейте отверстие для прибывания свежего воздуха. Оно должно быть зарешечено. В потолок с другой стороны вставьте воздуховод для отведения застойного воздуха. Необходимо чтобы воздуховод спускался на 15-20 см ниже плоскости потолка и поднимался над кровлей на 40- 50 см. Верхний обрез воздуховода накройте флюгаркой.

Чтобы всё работало как надо, перепад высоты между приточным отверстием и верхом вытяжной трубы должен быть не меньше 3 метров. Важен и диаметр воздуховодов. 1м2 площади вашего гаража соответствует 1,5 см. Естественная вентиляция гаража используется, если он не отапливается или отапливается время от времени.

Второй способ: комбинированная вентиляция. Нормой принят воздухообмен, когда на одно авто поступает 180 м3 свежего воздуха в 1 час. Естественная вентиляция с такой задачей не всегда справляется. Чтобы улучшить показатели воздухообмена, нередко вентиляцию для гаража оборудуют принудительной. При этом приток свежего воздуха оставляют естественным. Это и есть комбинированный способ гаражной вентиляции. Вытяжная принудительная вентиляция делается так: в вытяжную трубу ставится вентилятор, который работает от электросети. Это не очень удобно – включать и выключать агрегат приходится вручную. Частично эту проблему можно решить, установив реле времени.

Важно

Помимо этого, в холодный период года будет происходить значительная потеря тепла, как при применении вентиляции естественной, так и комбинированной.

Третий способ: механическая вентиляция. Это наиболее дорогой, но и самый эффективный метод. При нем и отток, и приток воздуха происходит принудительно. Возможен вариант, когда отток воздуха производит один модуль, а вытяжку осуществляет другой. Объединять работу агрегатов будет автоматика, согласовывая их действия. Наиболее дорогая часть такой вентиляции – установка, которая обеспечивает поступление воздуха. В конструкции этого агрегата необходимы вентилятор, калорифер, фильтры.рекуператор своими руками

Можно применять и оснащение, которое совместит в себе обе эти функции. Многие установки для вентиляции сейчас имеют в комплектации рекуператоры – приспособления, передающие тепло внутреннего воздуха идущему ему на смену приточному. Благодаря работе рекуператора, вы получаете значительная экономию электроэнергии и не теряете тепло из помещения.

Применение приточно-вытяжного оборудования вентиляции частично, а иногда и полностью заменяет отопительную систему в гараже. Оно позволяет в холодный период года поддерживать в помещении гаража наиболее благоприятную для автомашины температуру более +5 градусов.

Важно

Мы пришли к выводу, что, несмотря на относительную дороговизну, механический способ вентиляции гаража является наиболее приемлемым и позволяющим не монтировать в гараже систему отопления. Это ведет в дальнейшем к значительной экономии средств и тепла. И важнейшей частью такой системы являются рекуператоры.

О них мы и поговорим далее.

Что собой представляет рекуперация

Рекуперация (слово произошло от латинского recuperatio – «обратное получение») – процесс частичного возврата тепловой энергии для ее повторного использования. В этой статье мы говорим о рекуперации воздуха. Рекуперация же воздуха – это процесс нагревания приточного, более холодного, воздуха более теплым – удаляемым вытяжным. Теплый внутренний воздух в теплообменнике рекуперации отдает значительную часть накопленного тепла наружному воздуху. Таким образом, тепловая энергия не теряется и не выходит наружу без пользы.

Как работает рекуператор

Итак: есть приточно-вытяжная вентиляция. Поступающий воздух в зимнее время очищается с помощью воздушных фильтров и греется калориферами. Он идет в гараж, согревает помещение и разбавляет собой вредные газы, пыль и пары бензина. Потом он по вытяжной вентиляции зря выбрасывается на улицу. Но, почему бы, собственно, нам не греть холодный приходящий воздух уходящим теплым? Ведь по сути дела мы выкидываем деньги на ветер.

Итак, к делу: у нас есть вытягиваемый воздух, температура которого +21 градус, и втягиваемый, температура которого до калорифера -10 градусов. Мы монтируем, например, рекуператор с пластинчатым типом теплообменника. Чтобы усвоить принцип работы рекуператора с пластинчатым типом теплообменника вообразите себе квадрат, внутри которого вытягиваемый воздух идет снизу-вверх, а поступающий проходит слева-направо. При этом потоки не перемешиваются друг с другом благодаря наличию в конструкции теплопроводящих пластин, которые разделяют два этих потока.

В конечном итоге вытяжной воздух отдает сменяющему его приточному до 65-70% тепловой энергии. Выходя из рекуператора, он обладает температурой в + 2-6 градуса, а сменный приточный воздух, нагревается на выходе из рекуператора до +12-16 градусов. Таким образом, калорифер будет греть воздух не -10 градусов, а +12 . Это даст возможность весомо сэкономить средства на электрической или тепловой энергии, растрачиваемой на полный обогрев приходящего воздуха.

Виды рекуператоров

Рекуператор с пластинчатым типом теплообменника самый простой и дешевый. Поэтому он и распространен больше всего на территории нашей страны. Но есть и другие типы рекуператоров, они иногда могут быть более эффективными, а в некоторых случаях – только они и могут полностью справиться с поставленной задачей. Вот наиболее популярные типы рекуператоров:рекуператор самодельный

  1. Рекуператор с пластинчатым типом теплообменника или попросту – пластинчатый рекуператор.
  2. Рекуператор с роторным типом теплообменника или роторный рекуператор.
  3. Рециркуляционный водяной рекуператор.
  4. Крышный рекуператор.

И все же, так как пластинчатый наиболее прост и дешев, давайте рассматривать его основной кандидатурой на установку в нашу систему вентиляции. Более того, вы можете еще более сэкономить, не покупая готовый агрегат, а сделав рекуператор своими руками.

Его можно смонтировать, даже не обладая глубокими познаниями в инженерии и механике, любой автолюбитель, умеющий держать отвертку в руках, может собрать его. Но, для начала, чтобы вы понимали – с чем будете иметь дело. О преимуществах и недостатках пластинчатых рекуператоров.

Достоинства:

1. Пластинчатые рекуператоры имеют КПД 40-65%.

2. Теплообменник в этом типе рекуператоров устроен очень просто, не обладает подвижными или трущимися деталями, что подразумевает нечастые поломки и техническое обслуживание.

3. В пластинчатом виде рекуператоров не имеется каких-либо потребляющих электроэнергию частей, что существенно снижает расходы на эксплуатацию этого оборудования.

Недостатки:

1. Необходимость пересечения потоков воздуха вытяжного и приточного диктует обязательность пересечения труб воздуховодов в самом рекуператоре, что далеко не всегда удобно, а иногда и труднореализуемо.

2. В зимнее время года пластинчатый теплообменник рекуператора часто обмерзает. Для разрешения данной проблемы нужно или периодическим образом выключать приточный вентилятор, или применять байпасный клапан.

3. Данный вид рекуператоров может обмениваться только теплом. К влагообмену они не приспособлены.

Ну, а теперь, когда мы расставили все точки над i, расскажем о том, как сделать пластинчатый рекуператор самому.

Делаем пластинчатый рекуператор

Покупаем 4 кв. метра кровельной оцинковки. Режем на пластины, они должны получиться размерами 200 / 300 мм, складываем в штабель. Примечание: пластики не обязательно должны быть из листового металла, в принципе можно использовать любой не толстый плоский листовой материал. Например, можно применить текстолит. Теплопроводность материала, из которого сделаны пластины, на эффективность вашего рекуператора будет влиять очень мало – на доли1 процента.

Предупреждение!

Пластины обязательно нужно делать идеально ровными. Если вы используете оцинкованный металл, то лучше не применяйте для резки ножницы по металлу – потом будет очень трудно выпрямить каждую пластинку. Режьте оцинковку электролобзиком, складывая по 3 листа в пачку.

В качестве “дистанционной рамки” между пластинами можно использовать полосы технической пробки, толщиной в 2мм с нанесенным полиуретановым клеем. Промежутки между пластинками должны быть не меньше 4 мм, в противном случае может получиться слишком большое сопротивление потоку воздуха. Сечение вашего рекуператора надо выбрать так, чтобы скорость потока воздуха в нем была около или чуть больше 1 м/c.

После того, как уложите весь штабель, щели залейте силиконовым герметиком.

Важно!

Используйте только нейтральный герметик. Обычный кислотный герметик может привести к коррозии агрегата.
После того, как герметик высохнет, положите пакет пластин в корпус. Корпус можно сделать из любой жестяной коробки, которая подходит по размерам.

В коробке сделайте отверстия и вставьте в них предварительно купленные пластиковые фланцы, размеры которых соответствуют сечению труб вашего воздуховода. Все оставшиеся щели залейте силиконом. Полученная площадь пластинок в рекуператоре должна быть около 3,3 м2. При потоке воздуха примерно 150м3/ч ваш самодельный теплообменник должен показывать эффективность от 50 до 60%. Иными словами – на выходе из рекуператора температура втягиваемого воздуха будет выше, чем вытягиваемого.как сделать рекуператор

Так как пластинчатые рекуператоры имеют обыкновение в зимнее время обмерзать, то вам понадобятся дополнительные работы. Для его периодической разморозки, в теплой части вашего рекуператора поставьте датчик перепада давления. Когда РЕК будет обмерзать, показатели перепада давления увеличатся, и приточный воздух начнет прогоняться через байпас, а калорифер будет согреваться вытяжным воздухом. У смонтированного вами датчика перепада давления гистерезис должен быть 30Па. Примечание: обычно теплообменники пластинчатых рекуператоров обмерзают при температурах наружного воздуха ниже – 10 градусов.

Короб рекуператора можно сделать из шлифованной МДФ толщиной в 1,8 см и бруса. Изнутри все стенки проложите минеральной ватой толщиной в 5 см. Там, где установлены вентиляторы, также все свободные места заложите минватой. В месте, где выходит гибкий воздуховод, сделайте короб из двух слоев ГКЛ 1,25 см и проложите внутри минвату. Этим вы решите проблему шума от работающей системы. Но, если гараж расположен достаточно далеко от жилых помещений, этого можно не делать.

Немного полезной информации

- Нормы воздухообмена, часто закладываемые производителями готовых вентиляционных систем, в 30м3/ч или 3м3/ч на м2 площади помещения не годятся для гаражей. В них воздух слишком загрязненный и поэтому данные нормативы при сооружении вашей вентиляции очень малы. Их необходимо перекрывать в несколько раз.

- Не гонитесь за обязательным подогревом приточного воздуха до + 16-18 градусов – в гараже это не нужно – на выходе из рекуператора вполне достаточно +10 градусов. Для достижения более комфортных температур, если вы хотите по-настоящему теплый гараж, существуют калориферы и система отопления. Вы и так хорошо поможете ей установкой теплообменника.

- Количество тепловой энергии, которая передается между пластинами, рассчитывается по формуле 20 Вт ∙ xм2 ∙ dT. При четком встречном движении воздушных потоков dT получается равным половине разницы температур уличного и комнатного воздуха. Но встречное движение в пластинчатом рекуператоре слишком проблематично – обмерзание будет происходить слишком быстро и резко. Поэтому потоки необходимо делать перекрестными.

- Мощность, которой должно хватать на нагревание воздуха, считается по формуле p(Вт)= 0,36∙ Q(м3/ сек.) ∙ dT(температура в градусах). При известном вам потоке воздуха можно рассчитать площадь пластин, при которой гипотетический теплообменник будет иметь КПД 100%. Но в реальности КПД получается до 65%. Но вам расстраиваться не стоит. Чем пластинчатый рекуператор эффективней работает, тем он более быстро обмерзает.