Malo verjetno je, da bo kdo trdil, da je veliko bolj prijetno živeti v dobro prezračeni hiši kot v stavbi, kjer zrak zastaja. Poleg tega redno prezračevanje pozitivno vpliva na zdravje lastnikov. Vendar pa se lahko poleg tega pojavi težava: pogosto toplota preprosto zapusti prostor skozi prezračevanje. Če želite to popraviti, lahko vedno uporabite napravo, kot je rekuperator zraka. Ta oprema bo zagotovila zanesljivo ogrevanje po vsej hiši in vam bo omogočila, da pozabite na problem izgube toplote. Tak mehanizem lahko vedno kupite v kateri koli specializirani trgovini, vendar bi bilo za prihranek veliko bolje narediti rekuperator z lastnimi rokami. Na tem procesu, pa tudi na značilnostih tovrstne opreme, se je vredno posvetiti podrobneje.
Splošni koncept rekuperacije zraka
Samo rekuperacija je mehanizem za vračanje dela toplotne energije. In če govorimo neposredno o zraku, potem to pomeni ogrevanje hladnega toka, ki vstopa v prostor, s pomočjo toplega izpušnega plina. Podobni modeli so danes zelo pogosti. Njihovo polno ime je klimatska naprava, ozdovodni toplotni izmenjevalec.
Tukaj je pomembno opozoriti na eno točko: ni mešanja vhodnega in odhajajočega zraka. Hkrati popolnega okrevanja ni mogoče izvesti niti z najsodobnejšo napravo (stopnja segrevanja se giblje od 60 do 80%). Praviloma je optimalni parameter za ogrevanje zraka, ki prihaja od zunaj, temperatura 100 °C.
Načelo delovanja toplotnega izmenjevalnika
Kot je navedeno zgoraj, ta oprema deluje zaradi izmenjave toplotnih tokov. Preprosteje povedano, v hladni sezoni visoka temperatura v prostoru neposredno vpliva na zrak, ki prihaja od zunaj, poleti pa je ta proces obrnjen. Za izvajanje takšnih postopkov je bila ustvarjena posebna naprava, imenovana rekuperator.
Načelo njegovega delovanja je naslednje:
- zrak iz sobe se premika po kvadratni cevi;
- preskrbni tokovi se gibljejo v smeri prečno nanj;
- mešanje vročega in hladnega zraka ne pride, saj so med njimi posebej oblikovane predelne stene v obliki plošč.
Vrste rekuperatorjev zraka
Da bi pravilno izdelali rekuperator za svoj dom z lastnimi rokami, morate najprej preučiti vrste teh naprav. Najpogostejši od teh so naslednji mehanizmi:
- Ploščasti toplotni izmenjevalnik. Glede na ime lahko uganete, da je njegova zasnova sestavljena izposebne plošče, ki so združene v eno samo kocko. Zračni tokovi, ki dosegajo izmenjalno temperaturo brez mešanja. Ta naprava ima kompaktne parametre in se zaradi svoje preprostosti pogosto uporablja.
-
Rotorski mehanizem. Ta vrsta rekuperatorja zahteva vir električne energije. Njegov cilinder je opremljen z vrtljivim elementom, ki se neprekinjeno vrti med sesalnimi in izpušnimi kanali. Dimenzije te naprave so zelo velike, zaradi česar je bila razširjena predvsem v industrijskih podjetjih. Kljub temu je učinkovitost njegovega dela zelo visoka - približno 87%.
- Oprema, ki deluje na principu recirkulacije vode. Po svojih tehničnih značilnostih je podoben modelu plošče, vendar je sama naprava tega mehanizma veliko bolj zapletena, glavna razlika pa je v tem, da se lahko nekatere njegove strukturne podrobnosti nahajajo na različnih mestih. Voda ali antifriz tukaj deluje kot hladilno sredstvo, ki kroži izključno na silo s pomočjo elektrike.
- strešni toplotni izmenjevalec. Ta model ni primeren za stanovanjske prostore in se uporablja samo za industrijske namene. Učinkovitost je od 55 do 68 %, namestitev takšnih mehanizmov pa ne zahteva znatnih finančnih stroškov.
Najpreprostejši za upravljanje in priključitev ter najcenejši je ploščni toplotni izmenjevalec,zato bo najlažje narediti sami.
Prednosti in slabosti ploščnega toplotnega izmenjevalnika
Kot smo že omenili, bo ta mehanizem najboljša možnost za vaš lasten dizajn. Prednosti te vrste rekuperatorjev vključujejo naslednje:
- visoka učinkovitost (40-65%);
- odsotnost kakršnih koli težav pri oblikovanju naprave (naprava nima gibljivih elementov, kar bistveno podaljša njeno življenjsko dobo);
- brez dodatnih denarnih stroškov, saj za njegovo delovanje ni potrebna elektrika.
Vendar je skoraj nemogoče najti mehansko opremo, ki nima prav nobenih negativnih strani. Torej, od pomanjkljivosti plastičnega toplotnega izmenjevalnika je običajno izpostaviti naslednje:
- naprava ni opremljena s funkcijo izmenjave vode, ampak obstaja le možnost prenosa toplote;
- oprema je nagnjena k nastajanju ledu v hladni sezoni. Toda ta problem je rešljiv: da bi preprečili zmrzovanje, lahko napravo izklopite ali opremite s posebnim ventilom, imenovanim obvodni ventil;
- zasnova takšnega toplotnega izmenjevalnika ima cevi prekrižane med seboj;
- Izogibanje namestitvi teh elementov ne bo delovalo, sam postopek pa je precej težaven.
Oprema za ročno izdelavo plastičnih toplotnih izmenjevalnikov
Če želite sami izdelati plastični izmenjevalnik toplote za svoj dom, potrebujete naslednjemateriali:
- 4 m² strešnega železa, obdelanega s cinkom, ali enako količino aluminijaste pločevine, tekstolita, bakra, getinaksa;
- tehnični čep z debelino 0,2 cm, ki deluje kot tesnilo med ploščami toplotnega izmenjevalnika. Za te namene lahko uporabite tudi leseno letev, namočeno v sušilno olje;
- običajna silikonska tesnilna masa;
- pločevinasta, kovinska ali vezana škatla, zasnovana za ohišje naprave;
- 4 plastične prirobnice, ki se ujemajo z zračnimi cevmi;
- senzor, ki prikazuje diferenčni tlak;
- vogal za stojala;
- izolacijski material (mineralna volna);
- električna vbodna žaga;
- strojna oprema.
Z vso to opremo lahko začnete izdelovati toplotni izmenjevalnik z lastnimi rokami.
Proces ustvarjanja toplotnega izmenjevalnika
Algoritem dejanj je naslednji:
- Materijal je treba razporediti in razrezati na plošče kvadratne oblike, tako da je velikost ploskev 20-30 cm Skupaj bo treba izdelati približno 70 enot takih kaset. Material je potrebno rezati z električno vbodno žago, da so plošče popolnoma enakomerne.
- Potem pripravite pluto ali lesene letve, tako da njihovi parametri ustrezajo stranicam kvadrata. Prilepiti jih je treba na nasprotne strani vsakega od praznih delov, z izjemo zadnjega. Po tem je pomembno počakati, da se lepilo popolnoma posuši.
- Naprej morate začeti postopek sestavljanja kvadratov v kaseto. Shema toplotnega izmenjevalnika vključuje polaganje vsakega od listov glede na prejšnji pod kotom 90 °. Zadnji del konstrukcije bo plošča, na katero ni nič prilepljeno.
- Po tem je treba bodoči toplotni izmenjevalnik potegniti skupaj z okvirjem. Tukaj boste morali uporabiti kot.
- Pomembno je, da vse razpoke zatesnite z nekorozivno silikonsko tesnilno maso.
- Naprej je treba izdelati pritrdilne elemente za pritrditev prirobnic na stene kasete. Spodnji del dela mora biti opremljen s posebno drenažno luknjo, kamor mora vstopiti cev za odvod kondenzata.
- Vodila iz vogalov so pritrjena na stene ohišja. Za kakršna koli vzdrževalna dela je kaseto vedno mogoče dobiti.
- Del je nameščen znotraj ohišja, katerega parametri popolnoma sovpadajo z diagonalo kvadrata.
- Pri izdelavi toplotnega izmenjevalnika z lastnimi rokami je pomembno, da ne pozabite na polaganje izolacijskega materiala, ki je v tem primeru mineralna volna. Potrebno je vzeti plast te izolacije debeline 40 mm in jo pritrditi od znotraj na stene karoserije.
- Da bi se rešili problema nastajanja ledu, je treba konstrukcijo opremiti s tlačnim senzorjem, ki naj bi bil nameščen na mestu, kjer prehaja topel zrak.
- Postopek montaže se zaključi z vgradnjo končnega toplotnega izmenjevalnika v prezračevalni sistem.
Praviloma je učinkovitost takega self-mademehanizmov je približno 65 %, kar je povsem dovolj za vzdrževanje ugodne mikroklime v dnevni sobi.
Kako izračunati kapaciteto toplotnega izmenjevalnika?
Pri sestavljanju takšne naprave kot rekuperator z lastnimi rokami je zelo pomembno, da ne le pravilno izvedete vse ukrepe za njeno izdelavo, ampak tudi pravilno izračunate moč tega mehanizma.
Za določitev optimalnega indikatorja toplotne energije, ki kroži med ploščami, je običajno za osnovo vzeti naslednjo formulo: 20 WxSdT. S v tem primeru predstavlja površino plošče, merjeno v m².
Izračunajte moč opreme z naslednjo formulo:
p (W)=0,36Q (m³/s)dT.
Vse spremenljivke so dekodirane takole:
-
Q - energija, porabljena za ogrevanje ali hlajenje zračnega toka. Ta parameter se izračuna po formuli 0, 335 x L x (t konec - t začetek), kjer je:
- L je pretok zraka, merjen v m³/h. V skladu z normativi namestitve mora biti ta številka na osebo 60 m³ / h;
- t start - indikator začetne temperature;
- t con - parameter, pridobljen kot rezultat prenosa toplote.
- dT – temperatura.
Načini za izboljšanje prezračevanja
Da bi oprema delovala udobno, obstaja nekaj možnosti za izboljšanje njenega delovanja. Ti ukrepi bodo zagotovo povečali porabo električne energije, vendar se bo povečala učinkovitost.
Za čiščenje zraka, ki vstopa v rekuperatorprašnih delcev, so njegovi kanali lahko opremljeni s posebnimi filtri, sestavljenimi iz aluminija, plastike ali vlaken. Toda te elemente je treba spremljati in po potrebi zamenjati.
Zmrznitvi konstrukcije se je mogoče izogniti z občasnim izklopom dovodnega ventilatorja. To bo povzročilo, da se bodo plošče v notranjosti mehanizma segrele z odhajajočim toplim zrakom in se posledično odmrznile.
Upoštevanje vseh zgornjih priporočil vam bo omogočilo izdelavo visokokakovostnega in zanesljivega modela toplotnega izmenjevalnika, sam proizvodni proces pa ne bo vzel veliko časa in truda.
