É improvável que alguém discuta o fato de que é muito mais agradável morar em uma casa bem ventilada do que em um prédio onde o ar estagnado. Além disso, a aeração regular tem um efeito positivo na saúde dos proprietários. No entanto, junto com isso, pode surgir um problema: muitas vezes o calor simplesmente sai da sala através da ventilação. Para corrigir isso, você sempre pode usar um dispositivo como um recuperador de ar. Este equipamento fornecerá aquecimento confiável em toda a casa e permitirá que você esqueça o problema da perda de calor. Você sempre pode comprar esse mecanismo em qualquer loja especializada, mas para economizar, seria muito melhor fazer um recuperador com suas próprias mãos. É sobre este processo, bem como sobre as características deste tipo de equipamento, que vale a pena nos debruçarmos mais detalhadamente.
Conceito geral de recuperação de ar
A própria recuperação é um mecanismo para devolver parte da energia térmica. E se falamos diretamente sobre o ar, isso significa aquecer o fluxo frio que entra na sala com a ajuda de um exaustor quente. Projetos semelhantes são muito comuns hoje em dia. Seu nome completo é a unidade de tratamento de ar, oufornecer trocador de calor.
Aqui é importante observar um ponto: não há mistura de entrada e saída de ar. Ao mesmo tempo, a recuperação completa não pode ser realizada mesmo com o dispositivo mais moderno (a taxa de aquecimento varia de 60 a 80%). Como regra, o parâmetro ideal para aquecer o ar vindo do exterior é uma temperatura de 100 °C.
Princípio de funcionamento do trocador de calor
Conforme mencionado acima, este equipamento funciona devido à troca de fluxos de calor. Em termos mais simples, durante a estação fria, a alta temperatura no interior da sala afeta diretamente o ar que vem de fora, enquanto no verão esse processo se inverte. Para implementar tais procedimentos, foi criado um dispositivo especial chamado recuperador.
O princípio de seu funcionamento é o seguinte:
- ar de uma sala se move ao longo de um tubo quadrado;
- fluxos de suprimento se movem na direção transversal a ele;
- a mistura de ar quente e frio não ocorre, pois existem divisórias especialmente projetadas em forma de placas entre elas.
Tipos de recuperadores de ar
Para fazer corretamente um recuperador para sua casa com suas próprias mãos, você deve primeiro estudar os tipos desses dispositivos. Os mais comuns são os seguintes mecanismos:
- Trocador de calor de placas. Com base no nome, você pode adivinhar que seu design consiste emplacas especiais, que são combinadas em um único cubo. As correntes de ar que atendem a temperatura de troca sem misturar. Este dispositivo possui parâmetros compactos e é amplamente utilizado devido à sua simplicidade.
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Mecanismo do rotor. Este tipo de recuperador requer uma fonte de energia elétrica. Seu cilindro é equipado com um elemento giratório que gira sem parar entre os canais de entrada e saída de ar. As dimensões deste dispositivo são muito grandes, pelo que recebeu sua distribuição principalmente em empresas industriais. No entanto, a eficiência de seu trabalho é muito alta - cerca de 87%.
- Equipamento que funciona segundo o princípio de recirculação de água. De acordo com suas características técnicas, assemelha-se a um modelo do tipo placa, porém, o próprio dispositivo desse mecanismo é muito mais complexo, e a principal diferença é que alguns de seus detalhes estruturais podem estar localizados em locais diferentes. A água ou o anticongelante atuam aqui como refrigerante, circulando exclusivamente à força com a ajuda da eletricidade.
- Trocador de calor de telhado. Este modelo não é adequado para instalações residenciais e é usado apenas para fins industriais. A eficiência é de 55 a 68%, e a instalação de tais mecanismos não requer custos financeiros significativos.
O mais simples de operar e conectar, assim como o mais barato é um trocador de calor de placas,portanto, fazer você mesmo será o mais fácil.
Vantagens e desvantagens de um trocador de calor a placas
Como mencionado anteriormente, este mecanismo será a melhor opção para seu próprio projeto. As vantagens deste tipo de recuperador incluem o seguinte:
- alta eficiência (40-65%);
- ausência de dificuldades no projeto do dispositivo (o dispositivo não possui elementos móveis, o que prolonga significativamente sua vida útil);
- sem custos de caixa extras, uma vez que a eletricidade não é necessária para o seu funcionamento.
No entanto, é quase impossível encontrar equipamentos mecânicos que não tenham absolutamente nenhum lado negativo. Assim, das deficiências de um trocador de calor de plástico, é costume destacar o seguinte:
- o aparelho não está equipado com função de troca de água, mas existe apenas a possibilidade de transferência de calor;
- equipamento é propenso à formação de gelo durante a estação fria. Mas esse problema é solucionável: para evitar o congelamento, o dispositivo pode ser desligado ou equipado com uma válvula especial chamada válvula de derivação;
- o projeto de tal trocador de calor tem tubos cruzados entre si;
- evitar a instalação desses itens não funcionará, e o processo em si é bastante difícil.
Equipamentos para fabricação de trocadores de calor de plástico feitos à mão
Para fazer você mesmo um trocador de calor de plástico para sua casa, você precisa do seguintemateriais:
- 4 m² de chapa de ferro tratada com zinco, ou a mesma quantidade de chapa de alumínio, textolita, cobre, getinaks;
- bujão técnico com espessura de 0,2 cm, que atua como junta entre as placas do trocador de calor. Para esses fins, você também pode usar uma ripa de madeira embebida em óleo secante;
- selante de silicone normal;
- caixa de lata, metal ou compensado projetada para o corpo do dispositivo;
- 4 flanges de plástico para combinar com os tubos de ar;
- sensor exibindo a pressão diferencial;
- canto para racks;
- material isolante (lã mineral);
- quebra-cabeça elétrica;
- hardware.
Com todo esse equipamento, você pode começar a fazer um trocador de calor com suas próprias mãos.
O processo de criação de um trocador de calor
O algoritmo de ações é o seguinte:
- O material precisa ser disposto e cortado em placas quadradas para que o tamanho das faces seja de 20 a 30 cm. No total, cerca de 70 unidades de tal cassete em branco precisarão ser feitas. É necessário cortar o material com uma serra elétrica para que as placas fiquem perfeitamente uniformes.
- Depois deve-se preparar ripas de cortiça ou madeira para que seus parâmetros correspondam aos lados do quadrado. Eles precisam ser colados em lados opostos de cada um dos espaços em branco, com exceção do último. Depois disso, é importante esperar a cola secar completamente.
- Em seguida, você precisa iniciar o processo de montagem de quadrados em um cassete. O esquema do trocador de calor envolve a colocação de cada uma das folhas em relação à anterior em um ângulo de 90 °. A última parte da construção será uma placa na qual nada foi colado.
- Depois disso, o futuro trocador de calor precisa ser puxado junto com um quadro. Aqui você precisará usar o canto.
- É importante selar todas as rachaduras com selante de silicone não corrosivo.
- A seguir, devem ser feitos fixadores para fixar os flanges nas paredes do cassete. A parte inferior da peça deve ser equipada com um orifício especial de drenagem, por onde deve entrar o tubo de drenagem de condensado.
- Guias feitas de cantos são fixadas nas paredes da caixa. Para realizar qualquer trabalho de manutenção, o cassete sempre pode ser obtido.
- A peça é montada dentro da caixa, cujos parâmetros coincidem completamente com a diagonal do quadrado.
- Ao fazer um trocador de calor com as próprias mãos, é importante lembrar sobre a colocação do material isolante, que neste caso é a lã mineral. É necessário retirar uma camada deste isolamento com uma espessura de 40 mm e fixá-la por dentro nas paredes da carroçaria.
- Para evitar o problema da formação de gelo, a estrutura deve ser equipada com um sensor de pressão, que deve ser instalado no local por onde passa o ar quente.
- O processo de montagem é concluído com a instalação do trocador de calor finalizado no sistema de ventilação.
Como regra, a eficiência de tal self-mademecanismos é de aproximadamente 65%, o que é suficiente para manter um microclima favorável na sala.
Como calcular a capacidade do trocador de calor?
Ao montar um dispositivo como recuperador com suas próprias mãos, é muito importante não apenas executar corretamente todas as medidas para sua fabricação, mas também calcular corretamente a potência desse mecanismo.
Para determinar o indicador ótimo da energia térmica que circula entre as placas, costuma-se tomar como base a seguinte fórmula: 20 WxSdT. S neste caso representa a área da placa medida em m².
Calcule a potência do equipamento usando a seguinte fórmula:
p (W)=0,36Q (m³/s)dT.
Todas as variáveis são decodificadas assim:
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Q - a energia gasta no aquecimento ou resfriamento do fluxo de ar. Este parâmetro é calculado usando a fórmula 0, 335 x L x (t end - t start), onde:
- L é o fluxo de ar medido em m³/h. De acordo com as normas da instalação, este valor por pessoa deve ser de 60 m³/h;
- t start - indicador de temperatura inicial;
- t con - parâmetro obtido como resultado da transferência de calor.
- dT – temperatura.
Maneiras de melhorar a ventilação
Para que o equipamento funcione confortavelmente, existem algumas opções para melhorar seu funcionamento. Essas medidas certamente aumentarão o consumo de energia elétrica, mas a eficiência aumentará.
Para limpar o ar que entra no recuperador departículas de poeira, seus canais podem ser equipados com filtros especiais de alumínio, plástico ou fibra. Mas esses elementos devem ser monitorados e, se necessário, substituídos.
É possível evitar o congelamento da estrutura desligando periodicamente o ventilador de alimentação. Isso fará com que as placas dentro do movimento sejam aquecidas pelo ar quente que sai e, como resultado, descongelem.
O cumprimento de todas as recomendações acima permitirá que você crie um modelo confiável e de alta qualidade do trocador de calor, e o processo de fabricação em si não levará muito tempo e esforço.
