Jaki rekuperator wybrać?

Instalacja wentylacyjna jest nieodzownym elementem każdego budynku, w którym przebywają ludzie. Zapewnia ona dostarczenie tlenu niezbędnego do oddychania usuwając jednocześnie szkodliwe gazy, nieprzyjemne zapachy i parę wodną. Kompleksową „obsługę" nawiewno-wywiewnego systemu wentylacyjnego, zapewniają rekuperatory, które usuwają zużyte powietrze, odzyskują z niego energię cieplną i dostarczają świeże, oczyszczone przez filtry.

Jaki rekuperator wybrać?

Jakie są potrzeby wentylacyjne?

Pożądana wydajność wentylacji, czyli intensywność wymiany powietrza w domach jednorodzinnych, zmienia się w bardzo szerokim zakresie nie tylko w wyniku intensywności użytkowania, czy liczby przebywających osób, ale również zależnie od warunków atmosferycznych, pory roku czy dnia. Decydująca o jakości powietrza jest zawartość dwutlenku węgla wydzielanego w wyniku oddychania mieszkańców oraz ilość pary wodnej powstającej np. podczas kąpieli lub gotowania.

W przeciętnych warunkach użytkowania domu jednorodzinnego, jako bazową efektywność wentylacji przyjmuje się zakładaną wymianę powietrza, odpowiadającą strumieniowi 1 m³/h w przeliczeniu na każdy 1 m² powierzchni użytkowej.

Moc wentylacji powinna być dostosowana do pomieszczenia
Rekuperator najczęściej umieszczamy na poddaszu, w pomieszczeniu technicznym. Fot. rekuperatory.pl

Przy takim założeniu - bez systemu odzyskiwania energii cieplnej – wentylacja generuje straty energetyczne na poziomie ok. 40 kWh/m² rocznie, co stanowi niemal połowę dopuszczalnego zużycia energii pierwotnej w takim budynku. Jeśli jednak zostanie on wyposażony w wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, dzięki możliwości regulacji intensywności wymiany powietrza w szerokim zakresie dostosowującej ją do aktualnych potrzeb i rekuperacji, możemy zmniejszyć wentylacyjne straty ciepła przynajmniej o połowę.

Jak i kiedy montować system mechanicznej wentylacji?

Ze względu na konieczność rozprowadzenia wewnątrz domu systemu rur o dużych przekrojach, decyzję o zamontowaniu takiej instalacji najlepiej uwzględnić już na etapie budowy, dostosowując odpowiednio np. konstrukcje stropowe, czy rozmieszczenie szacht instalacyjnych. Zastępczo w użytkowanym już budynku, rury układane są z reguły pod sufitem podwieszanym czy w ściankach szkieletowych.

Alternatywą dla centralnego systemu wentylacyjnego będą nawiewniki wentylatorowe z wymiennikiem ciepła, przeznaczone do obsługi pojedynczych pomieszczeń. Zespół taki instalowany jest na ścianie, a otwór w przegrodzie zewnętrznej umożliwia doprowadzane i odprowadzane powietrza wentylacyjnego. Jego cyrkulację wymusza wentylator o sterowanej np. wilgotnością wydajności, a usuwane powietrze oddaje energię strumieniowi nawiewanemu i zostaje przefiltrowane.

Dobór przewodów wentylacyjnych powinien uwzględniać wymagane przekroje, opory przepływu, sposób i miejsce ich prowadzenia, jak też dostępny osprzęt instalacyjny. Popularne w małych instalacjach są aluminiowe przewody elastyczne, „gołe" lub z otuliną termoizolacyjną. Jednak karbowana wewnętrzna powierzchnia sprzyja gromadzeniu się trudnych do usunięcia zanieczyszczeń, a także zwiększa opory przepływu powietrza. Przewody wyposażane są w przepustnice, umożliwiające regulacje przepływu powietrza sterowane ręcznie, bądź automatycznie. Lokalizacja wylotów powinna zapewniać równomierną wymianę powietrza na całej powierzchni pomieszczenia, przy jednoczesnym zapewnieniu komfortu cieplnego dla przebywających w nim ludzi.

Rozmieszczenie kanałów wentylacyjnych w domu.
Rozmieszczenie kanałów wentylacyjnych w domu. Fot. Pro-Vent 

Doprowadzenie powietrza w systemie wentylacji nawiewno-wywiewnej można zrealizować poprzez gruntowy wymiennik ciepła (GWC), co umożliwia wstępne jego podgrzanie lub schłodzenie. Wykorzystuje on bowiem względnie stałą temperaturę gruntu na poziomie 8-10 ºC na głębokości 1,5-2 m niezależną od warunków pogodowych. W okresie zimowym powietrze przechodzące przez GWC pobierze ciepło z gruntu, co podwyższy temperaturę nawiewu, natomiast latem wymiennik schłodzi doprowadzane powietrze. Efektywność przekazywania ciepła zależy od rodzaju wymiennika, jak i warunków gruntowych. Szacunkowe oszczędności energii po zastosowaniu GWC są z reguły niewielkie, gdyż średnio, sezonowe różnice temperatury powietrza zewnętrznego i przechodzącego przez wymiennik, nie przekraczają 3-4 °C. Trzeba też pamiętać, że w tzw. okresach przejściowych (wiosna, jesień) temperatura powietrza zewnętrznego może być wyższa niż gruntu, w efekcie zamiast podgrzewania, powietrze będzie niepotrzebnie schładzane.

Jednostka centralna - rekuperator

O efektywności odzysku ciepła oraz innych walorach użytkowych mechanicznej wentylacji nawiewno-wywiewnej decyduje rodzaj zamontowanego rekuperatora oraz charakteryzujące go parametry.

Podstawowymi wartościami charakteryzującymi rekuperator dostosowanymi do konkretnej instalacji jest jego wydajność i wytwarzane ciśnienie dyspozycyjne. Parametry te podawane są jako wartości maksymalne, a ze względu na ich wzajemną zależność (wzrost wydajności powoduje spadek ciśnienia i odwrotnie) dla oceny przydatności urządzenia należy zapoznać się z wykresem charakterystyki w układzie ciśnienie-przepływ. Umożliwi to sprawdzenie, czy rekuperator uzyska parametry niezbędne dla prawidłowej pracy w projektowanej instalacji wentylacyjnej. Warto też porównać charakterystyki przy pracy z różną mocą wentylatorów, co pozwoli na ustalenie poziomu energochłonności napędu. Trzeba też pamiętać, ze na te parametry wpływają również filtry dobierane stosownie do pożądanego stopnia dokładności oczyszczania powietrza, które stawiają dodatkowy opór przepływu.

Jednostka centralna
O efektywności odzysku ciepła oraz innych walorach użytkowych mechanicznej wentylacji nawiewno-wywiewnej decyduje rodzaj zamontowanego rekuperatora oraz charakteryzujące go parametry. Fot. Pro-Vent

Elementem decydującym o efektywności odzysku ciepła jest wymiennik, który w obecnie oferowanych modelach (ze względu wymaganą efektywność odzysku ciepła) ma konstrukcję przeciwprądową lub krzyżowo-przeciwprądową. Wymienniki te praktycznie nie powodują mieszania powietrza wywiewanego i nawiewanego, oraz usuwają parę wodną zawartą w wywiewanym powietrzu, co przy niskich temperaturach zewnętrznych może doprowadzić do zamarzania wylotu. Konstrukcją o bardzo wysokiej efektywności przejmowania ciepła są wymienniki obrotowe, w których wywiewane powietrze omywa część obracającego się bębna o dużej zdolności przejmowania energii i przekazuje do niego ciepło. Nagrzany fragment bębna przemieszcza się w strefę powietrza nawiewanego i ogrzewa je. Wymienniki te umożliwiają odzyskanie ciepła kondesacji pary wodnej, a także są odporne na zamarzanie. Jednak wraz z przekazywanym ciepłem następuje również częściowe przenikanie powietrza wywiewanego, co może powodować rozchodzenie się nieprzyjemnych zapachów po całym domu.

Zależnie od konstrukcji wymiennika jego producenci podają różne wartości tzw. sprawności temperaturowej, która w warunkach laboratoryjnych może osiągać nawet 90%. W praktyce jednak efektywne odzyskiwanie energii cieplnej z wentylacji, ze względu na zmienność warunków otoczenia z reguły zawiera się w przedziale 50-60% w okresie całego sezonu grzewczego.

Na efektywność energetyczną wpływa również pobór prądu niezbędnego do napędu wentylatorów i osprzętu. Ze względu na zmienną wydajność wentylacji, regulowaną ręcznie lub automatycznie zmienia się również pobór prądu, na co ma wpływ sposób sterowania mocą silnika. Jako bardziej oszczędne uznawane są napędy z silnikami stałoprądowymi EC, które w szerokim zakresie prędkości obrotowych uzyskują wysoką sprawność. Elementem prądożernym będzie też grzałka elektryczna, w układzie odladzania wymiennika, choć trudno określić czy inny sposób podgrzewania będzie korzystniejszy pod względem oszczędności energetycznych. Takie działanie umożliwiają np. kanały obejściowe tzw. by-passy wyposażone w przepustnice sterowane termostatem umieszczonym w kanale wyrzutni. W przypadku spadku temperatury na wlocie, otwierany jest kanał obejściowy i przymykany w przepływ do wymiennika, dzięki czemu wywiewane powietrze jest mniej ochładzane. Kanał by-pass wykorzystywany jest również w okresie letnim w trybie pracy wentylacyjnej bez odzysku ciepła. Przy współpracy z klimatyzacją rekuperator będzie działał jak w sezonie grzewczym, ale z odwrotnym skutkiem – nastąpi schładzanie nawiewanego powietrza.

O funkcjonalności instalacji wentylacyjnej z odzyskiem ciepła w znacznym stopniu decyduje jej system sterowania. W modelach z rozbudowaną automatyką, wydajność wentylacji samoczynnie dostosowuje się do aktualnych warunków, zapewniając zrównoważenie nawiewu i wywiewu niezależnie od stopnia zanieczyszczenia filtrów, czy innych zmian w oporach przepływu. Intensywność wentylacji regulują tez czujniki stężenia dwutlenku węgla oraz wilgotności powietrza, zapewniają sygnalizację konieczności wymiany filtrów, a bieżącą kontrolę pracy i diagnostykę umożliwia odczyt na wielofunkcyjnym monitorze.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Klaudia Tomaszewska

Zdjęcie otwierające: Pro-Vent 

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE
Copyright © AVT 2020 Sklep AVT