Wielu mieszkańców mieszkań miejskich musiało się upewnić z własnego doświadczenia, że niemożliwe jest stworzenie korzystnego mikroklimatu w mieszkaniu bez wysokiej jakości wentylacji. Fajnie, gdy wentylacja zapewnia dopływ czystego zimowego powietrza do mieszkania z ulicy, szkoda, że tracimy taką samą ilość ogrzanego powietrza. Aby uzyskać wystarczającą ilość świeżego tlenu i jednocześnie zapobiec utracie ciepła, konieczne jest zastosowanie wymiennika ciepła. Na rynku dostępny jest ogromny wybór systemów rekuperacji, jednak jeśli chcesz, możesz bez problemu wykonać i zainstalować rekuperator własnymi rękami.
Sprawność i zasada działania systemów odzysku
Rekuperator (rekuperator) po łacinie - „powrót” lub „odbieranie”. W naszym przypadku pełni rolę wymiennika ciepła, którego zadaniem jest zatrzymanie energii cieplnej, która ma tendencję do opuszczania pomieszczenia wraz z powietrzem wychodzącym w okresie zimowym oraz zablokowanie przepływu tej samej energii cieplnej ( w postaci gorącego powietrza) do pomieszczenia w okresie letnim.
Rekuperator powietrza składa się z kilku kanałów, przez które bez mieszania się ze sobą powietrze przepływa wchodząc i wychodząc z wentylowanego pomieszczenia. Jeśli temperatura przepływów powietrza jest różna, zaczynają wymieniać energię cieplną i odpowiednio gorące powietrze ochładza się, a zimne nagrzewa się. Dodatkowo w procesie osuszane jest powietrze, spowodowane jest to kondensacją cieczy na kanałach wymiennika ciepła. Zastosowanie systemów rekuperacji pozwala zmniejszyć straty ciepła nawet o 70%.
Zastosowanie wymiennika ciepła w systemie wentylacyjnym umożliwia:
- mieć stałą, wysokiej jakości wymianę ciepła;
- zrekompensować nieefektywność naturalnej wentylacji z powodu montażu uszczelnionych okien i drzwi;
- odmówić używania energochłonnych grzejników i klimatyzatorów;
- zaoszczędzić na ogrzewaniu;
- utrzymać czystość powietrza w mieszkaniu - będzie wolne od kurzu ulicznego i pyłków roślin.
System wentylacji z wymiennikiem ciepła pozwala na ciągłą wymianę powietrza w pomieszczeniu i stwarza komfortowe warunki temperaturowe wewnątrz pomieszczenia.
Rodzaje rekuperatorów
Systemy odzyskiwania można podzielić na kilka typów.
- Wymienniki ciepła z przepływem bezpośrednim, przeciwprądowym i krzyżowym różnią się sposobem przemieszczania strumieni powietrza.
- W zależności od cech konstrukcyjnych rekuperatory mogą być żebrowane, rurowe, płytowe i płytowo-żebrowe.
- Zgodnie z materiałem produkcyjnym wymienniki ciepła to metal, plastik, membrana.
- Zgodnie z zasadą działania istnieją:
- płytowy (krzyżowy) wymiennik ciepła - najpopularniejszy typ prostej konstrukcji stosowany w domach i mieszkaniach;
- obrotowy wymiennik ciepła - do pracy wymagane jest źródło energii elektrycznej, które obraca element wirnika, są duże i mają wysoką sprawność (do 87%);
- dachowy wymiennik ciepła - instalacja na poziomie przemysłowym;
- współosiowy wymiennik ciepła - łatwy do wykonania nawet bez doświadczenia;
- recyrkulacyjny (cieczowy) wymiennik ciepła - przekazuje ciepło do powietrza za pomocą wody lub płynu niezamarzającego, posiada złożoną konstrukcję i sprawność porównywalną z wymiennikiem płytowym.
Płytowy wymiennik ciepła
Płytowe wymienniki ciepła wykonywane są najczęściej w formie zbiornika, podzielonego wewnątrz pasami ze stali ocynkowanej, które tworzą kanały dla ruchu strumieni powietrza. Przemieszczając się przez kanały, strumienie powietrza nie mieszają się, ale mogą wymieniać energię cieplną, co prowadzi do wyrównania temperatur napływającego i wychodzącego strumienia powietrza.
Systemy wentylacyjne oparte na płytowych wymiennikach ciepła mają szereg zalet:
- wysoka wydajność - do 65% wydajności;
- prosta konstrukcja i kompaktowy rozmiar;
- łatwość produkcji i konserwacji;
- łatwość regulacji;
- możliwość instalacji na dowolnym odcinku kanału;
- brak konieczności korzystania z energii elektrycznej;
- brak ruchomych i trących części.
Takie wymienniki ciepła mają również swoje wady:
- Ryzyko zamarzania w niskich temperaturach na skutek kondensacji wilgoci w kanałach wymiennika ciepła, co zmniejsza sprawność urządzenia.
- Brak możliwości regulacji wilgotności powietrza.
Do tej pory zastosowanie płytowych wymienników ciepła w systemach wentylacji nawiewno-wywiewnej uważane jest za najskuteczniejsze rozwiązanie dla mieszkania.
Własna produkcja płytowego wymiennika ciepła
Ponieważ średni koszt płytowego wymiennika ciepła wynosi 300 USD. Oznacza to, że warto zrobić ten łatwy do wykonania rekuperator powietrza własnymi rękami.
Aby samemu wykonać rekuperator, będziesz potrzebować:
- arkusze blachy ocynkowanej (4 mkw.);
- korek techniczny o grubości 2 mm;
- szczeliwo silikonowe o odczynie obojętnym;
- blaszane pudełko na korpus lub arkusze MDF, metalu lub sklejki do jego produkcji;
- klej;
- izolacja o grubości 4 cm (wełna mineralna lub styropian);
- narożniki do stojaków;
- plastikowe kołnierze;
- wyrzynarka lub szlifierka.
Etapy pracy:
- Materiał tniemy na małe kwadraty o boku od 200 do 300 mm. Talerze powinny być takie same i idealnie równe, arkusze złożone w pakiet lepiej pociąć szlifierką niż użyć nożyczek metalowych. Powinno być około 70 takich płyt służących jako wykroje na kasety rekuperatora.
- W celu stworzenia szczeliny między arkuszami używamy korka technicznego. Najważniejsze jest wykonanie takiego odcinka, przy którym prędkość przepływu powietrza będzie wynosić 1 m/s. Przyklejamy wycięty korek wzdłuż dwóch przeciwległych krawędzi kwadratowych półfabrykatów, nie dotykając tego ostatniego.
- Po odczekaniu na wyschnięcie kleju tworzymy kasetę wymiennika ciepła, sklejając arkusze w taki sposób, aby każdy kolejny znajdował się pod kątem 90 stopni do poprzedniego. W kasecie uzyskuje się naprzemienne kanały, prostopadłe do siebie. Ostatnim arkuszem będzie ten, na którym nie przykleiliśmy korka.
- Po połączeniu wszystkich płyt za pomocą narożnika dokręcamy konstrukcję ramą.
- Wszystkie pęknięcia są starannie uszczelniane szczeliwem.
- Na ściankach kasety posiadamy łączniki do kołnierzy o średnicy odpowiadającej rurom kanałów powietrznych. Wskazane jest ustawienie kasety w pionie, wówczas skropliny będą gromadzić się na samym dole. W tym samym miejscu przygotowywany jest kanał drenażowy: otwór z rurką do spuszczania płynu.
- Aby kaseta została wyjęta z obudowy należy w jej wnętrzu zamontować prowadnice z narożnika.
- Etui z kasetą umieszczone jest w pudełku wykonanym z grubej sklejki lub cyny. Ważnym punktem będzie zastosowanie materiałów termoizolacyjnych (wełna mineralna lub tworzywo piankowe), za pomocą których wszystkie boki pudełka są sklejone od wewnątrz.
Notatka! Szerokość korpusu wymiennika ciepła musi odpowiadać szerokości kasety, wysokość i długość musi odpowiadać przekątnym płyt kwadratowych.
Dla bardziej niezawodnej pracy układu rekuperacji w warunkach ujemnych temperatur powietrza nawiewanego, gdy płyty wymiennika ciepła mogą zamarznąć, do układu dodawany jest bypass, przez który w razie potrzeby kierowany jest strumień powietrza nawiewanego. W tym czasie przez wymiennik przechodzić będzie tylko ciepłe powietrze wywiewane, a pod jego wpływem oblodzone płyty wymiennika ulegną rozmrożeniu.
Sprawność domowego wymiennika ciepła wyniesie około 60-65%, co zapewni utrzymanie optymalnego mikroklimatu w pomieszczeniu.
