بعید است که کسی با این واقعیت بحث کند که زندگی در یک خانه با تهویه خوب بسیار خوشایندتر از ساختمانی است که هوا در آن راکد است. علاوه بر این، تهویه منظم تأثیر مثبتی بر سلامت صاحبان دارد. با این حال، همراه با این، ممکن است یک مشکل ایجاد شود: اغلب گرما به سادگی از طریق تهویه اتاق را ترک می کند. برای رفع این مشکل، همیشه می‌توانید از دستگاهی مانند بازیابی هوا استفاده کنید. این تجهیزات گرمایش قابل اعتماد را در سراسر خانه فراهم می کند و به شما امکان می دهد مشکل از دست دادن گرما را فراموش کنید. شما همیشه می توانید چنین مکانیزمی را در هر فروشگاه تخصصی خریداری کنید، اما برای صرفه جویی در هزینه بسیار بهتر است که با دستان خود یک ریکاوراتور بسازید. در مورد این فرآیند و همچنین ویژگی های این نوع تجهیزات است که ارزش آن را دارد که با جزئیات بیشتری صحبت کنیم.
مفهوم کلی بازیابی هوا
بازیابی خود مکانیزمی برای بازگشت بخشی از انرژی گرمایی است. و اگر مستقیماً در مورد هوا صحبت کنیم ، این به معنای گرم کردن جریان سرد ورودی به اتاق با کمک یک اگزوز گرم است. امروزه طرح های مشابه بسیار رایج است. نام کامل آنها واحد هواساز یاتامین کننده مبدل حرارتی.
در اینجا توجه به یک نکته مهم است: اختلاط هوای ورودی و خروجی وجود ندارد. در عین حال، بازیابی کامل را نمی توان حتی با مدرن ترین دستگاه انجام داد (نرخ گرم کردن از 60 تا 80٪ متغیر است). به عنوان یک قاعده، پارامتر بهینه برای گرم کردن هوای بیرونی دمای 100 درجه سانتیگراد است.
اصل عملکرد مبدل حرارتی
همانطور که در بالا ذکر شد، این تجهیزات به دلیل تبادل جریان گرما کار می کند. به عبارت ساده تر، در فصل سرد، دمای بالای اتاق به طور مستقیم بر هوای خارج از اتاق تأثیر می گذارد، در حالی که در تابستان این روند معکوس می شود. برای اجرای چنین رویه‌هایی، دستگاه خاصی به نام Recuperator ساخته شد.
اصل عملکرد آن به شرح زیر است:
- هوای اتاق در امتداد یک لوله مربع حرکت می کند؛
- جریان عرضه در جهت عرضی آن حرکت می کند؛
- اختلاط هوای سرد و گرم اتفاق نمی افتد، زیرا بین آنها پارتیشن هایی با طراحی خاص به شکل صفحات وجود دارد.
انواع بازیابی هوا
برای اینکه بتوانید به درستی با دستان خود یک ریکپراتور برای خانه خود بسازید، ابتدا باید انواع این دستگاه ها را مطالعه کنید. رایج ترین آنها مکانیسم های زیر است:
- مبدل حرارتی صفحه ای. بر اساس نام، می توانید حدس بزنید که طراحی آن شاملبشقاب های مخصوص که در یک مکعب ترکیب می شوند. جریان های هوایی که بدون اختلاط با دمای تبادل می کنند. این دستگاه دارای پارامترهای فشرده است و به دلیل سادگی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
-
مکانیسم روتور. این نوع ریکاوراتور به منبع انرژی الکتریکی نیاز دارد. سیلندر آن مجهز به عنصر چرخشی است که بدون توقف در بین کانال های ورودی و خروجی هوا می چرخد. ابعاد این دستگاه بسیار بزرگ است که در نتیجه توزیع خود را عمدتاً در شرکت های صنعتی دریافت کرده است. با این وجود، راندمان کار آن بسیار بالا است - حدود 87%.
- تجهیزاتی که بر اساس اصل چرخش آب کار می کنند. با توجه به مشخصات فنی آن، شبیه یک مدل صفحه ای است، با این حال، خود دستگاه این مکانیزم بسیار پیچیده تر است و تفاوت اصلی آن در این است که برخی از جزئیات ساختاری آن می تواند در مکان های مختلف قرار گیرد. آب یا ضد یخ در اینجا به عنوان یک خنک کننده عمل می کند و به طور انحصاری با کمک برق در گردش است.
- مبدل حرارتی سقفی. این مدل برای اماکن مسکونی مناسب نیست و فقط برای مقاصد صنعتی استفاده می شود. راندمان از 55 تا 68 درصد است و نصب چنین مکانیزم‌هایی به هزینه‌های مالی قابل توجهی نیاز ندارد.
ساده ترین کارکرد و اتصال و همچنین کم هزینه ترین مبدل حرارتی صفحه ای است.بنابراین، ساختن آن توسط خودتان آسان‌ترین کار خواهد بود.
مزایا و معایب مبدل حرارتی صفحه ای
همانطور که قبلا ذکر شد، این مکانیسم بهترین گزینه برای طراحی شما خواهد بود. از مزایای این نوع ریکپراتور می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- بازده بالا (40-65%)؛
- عدم وجود هرگونه مشکل در طراحی دستگاه (دستگاه فاقد عناصر متحرک است که عمر مفید آن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد)؛
- بدون هزینه نقدی اضافی، زیرا برای کارکرد آن به برق نیاز نیست.
با این حال، یافتن تجهیزات مکانیکی که مطلقاً هیچ جنبه منفی نداشته باشد تقریباً غیرممکن است. بنابراین، از کاستی های یک مبدل حرارتی پلاستیکی، مرسوم است که موارد زیر را مشخص کنیم:
- دستگاه مجهز به عملکرد تعویض آب نیست، اما فقط امکان انتقال حرارت وجود دارد؛
- تجهیزات مستعد تشکیل یخ در طول فصل سرد هستند. اما این مشکل قابل حل است: برای جلوگیری از یخ زدگی، می توان دستگاه را خاموش کرد یا به یک شیر مخصوص به نام شیر بای پس مجهز کرد؛
- طراحی چنین مبدل حرارتی دارای لوله هایی است که در بین خود متلاشی شده اند؛
- اجتناب از نصب این موارد کارساز نخواهد بود و این فرآیند به خودی خود بسیار دشوار است.
تجهیزات برای ساخت مبدل های حرارتی پلاستیکی دست ساز
برای اینکه خودتان یک مبدل حرارتی پلاستیکی برای خانه خود بسازید، به موارد زیر نیاز داریدمواد:
- 4 متر مربع آهن سقفی که با روی، یا همان مقدار ورق آلومینیوم، تکستولیت، مس، گتینکس تصفیه شده است؛
- دوشاخه فنی با ضخامت 0.2 سانتی متر که به عنوان واشر بین صفحات مبدل حرارتی عمل می کند. برای این منظور، می‌توانید از یک توری چوبی آغشته به روغن خشک کن نیز استفاده کنید؛
- درزگیر سیلیکونی معمولی؛
- جعبه قلع، فلز یا تخته سه لا طراحی شده برای بدنه دستگاه؛
- 4 فلنج پلاستیکی متناسب با لوله های هوا؛
- سنسور نمایش فشار دیفرانسیل؛
- گوشه برای قفسه ها؛
- مواد عایق (پشم معدنی)؛
- اره منبت کاری اره مویی برقی;
- سخت افزار.
با این همه تجهیزات می توانید با دستان خود شروع به ساخت مبدل حرارتی کنید.
فرایند ایجاد مبدل حرارتی
الگوریتم اقدامات به شرح زیر است:
- مواد باید چیده شود و در صفحات مربع شکل برش داده شود به طوری که اندازه وجه ها 20-30 سانتی متر باشد در مجموع حدود 70 واحد از این نوع نوارهای کاست ساخته می شود. لازم است مواد را با اره منبت کاری اره مویی برقی برش دهید تا صفحات کاملا یکدست شوند.
- سپس باید چوب پنبه یا تخته چوبی آماده کنید تا پارامترهای آنها با اضلاع مربع مطابقت داشته باشد. آنها باید به طرف مقابل هر یک از قسمت های خالی چسبانده شوند، به استثنای مورد آخر. پس از آن، مهم است که صبر کنید تا چسب کاملا خشک شود.
- بعد، باید فرآیند مونتاژ مربع ها را در نوار کاست شروع کنید. طرح مبدل حرارتی شامل قرار دادن هر یک از ورق ها نسبت به قبلی با زاویه 90 درجه است. آخرین قسمت ساخت و ساز صفحه ای خواهد بود که هیچ چیز روی آن چسبانده نشده است.
- بعد از آن، مبدل حرارتی آینده باید با یک قاب به هم کشیده شود. در اینجا باید از گوشه استفاده کنید.
- مهم است که تمام ترک ها را با درزگیر سیلیکونی غیرخورنده آب بندی کنید.
- بعد باید بست هایی برای ثابت کردن فلنج ها روی دیوارهای کاست ساخته شوند. قسمت پایینی قطعه باید مجهز به یک سوراخ مخصوص زهکشی باشد که لوله تخلیه کندانس باید وارد آن شود.
- راهنماهای ساخته شده از گوشه ها روی دیوارهای کیس ثابت می شوند. برای انجام هر گونه کار تعمیر و نگهداری، نوار کاست همیشه قابل تهیه است.
- قطعه داخل کیس نصب شده است که پارامترهای آن کاملاً با قطر مربع منطبق است.
- هنگام ساخت مبدل حرارتی با دستان خود، مهم است که در مورد تخمگذار مواد عایق، که در این مورد پشم معدنی است، به یاد داشته باشید. لازم است یک لایه از این عایق به ضخامت 40 میلی متر برداشته و از داخل روی دیواره های بدنه ثابت کنید.
- برای نجات از مشکل تشکیل یخ سازه باید مجهز به سنسور فشار باشد که باید در محل عبور هوای گرم نصب شود.
- فرایند مونتاژ با نصب مبدل حرارتی تمام شده در سیستم تهویه تکمیل می شود.
به عنوان یک قاعده، کارایی چنین خود ساخته استمکانیسم تقریباً 65٪ است که برای حفظ یک میکروکلیم مطلوب در اتاق نشیمن کاملاً کافی است.
چگونه ظرفیت مبدل حرارتی را محاسبه کنیم؟
هنگام مونتاژ چنین دستگاهی به عنوان یک ریکاوراتور با دستان خود، نه تنها به درستی انجام تمام اقدامات برای ساخت آن، بلکه محاسبه صحیح قدرت این مکانیسم بسیار مهم است.
برای تعیین شاخص بهینه انرژی گرمایی که بین صفحات در گردش است، مرسوم است که فرمول زیر را به عنوان پایه در نظر بگیرید: 20 WxSdT. S در این مورد نشان دهنده مساحت صفحه است که در متر مربع اندازه گیری شده است.
قدرت تجهیزات را با استفاده از فرمول زیر محاسبه کنید:
p (W)=0.36Q (m³/s)dT.
همه متغیرها به این صورت رمزگشایی می شوند:
-
Q - انرژی صرف شده برای گرم کردن یا خنک کردن جریان هوا. این پارامتر با استفاده از فرمول 0، 335 x L x (t پایان - t شروع) محاسبه می شود، که در آن:
- L جریان هوا است که بر حسب m³/h اندازه گیری می شود. مطابق با هنجارهای نصب، این رقم برای هر نفر باید 60 متر مکعب در ساعت باشد؛
- t شروع - نشانگر دمای اولیه؛
- پارامتر t con - در نتیجه انتقال حرارت به دست آمده است.
- dT - دما.
راههای بهبود تهویه
برای اینکه تجهیزات راحت کار کنند، گزینه هایی برای بهبود عملکرد آن وجود دارد. این اقدامات قطعا مصرف برق را افزایش می دهد، اما راندمان افزایش می یابد.
برای تمیز کردن هوای ورودی به ریکپراتور ازذرات گرد و غبار، کانال های آن را می توان با فیلترهای مخصوص متشکل از آلومینیوم، پلاستیک یا فیبر مجهز کرد. اما این عناصر باید نظارت شوند و در صورت لزوم جایگزین شوند.
می توان با خاموش کردن دوره ای فن منبع تغذیه از یخ زدگی سازه جلوگیری کرد. این باعث می شود صفحات داخل حرکت توسط هوای گرم خروجی گرم شده و در نتیجه ذوب شوند.
تطابق با تمام توصیه های فوق به شما امکان می دهد یک مدل با کیفیت و قابل اعتماد از مبدل حرارتی ایجاد کنید و فرآیند ساخت خود زمان و تلاش زیادی نخواهد داشت.
