Rekuperacja, czyli odzysk ciepła z wentylacji

Domy budowane w nowych technologiach są coraz bardziej szczelne i ciepłe. A jak wiadomo, w szczelnych domach wentylacja grawitacyjna jest często nieskuteczna. Wyjściem z sytuacji jest montaż wentylacji mechanicznej, która dodatkowo odzyska ciepło odprowadzane z wnętrza budynku, czyli tzw. rekuperacji.

Jak odzyskać ciepło z systemu wentylacji?

W klasycznej (bez odzysku ciepła) instalacji wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej zimne powietrze zewnętrzne jest nawiewane do pomieszczeń systemem przewodów nawiewnych, tam pochłania zanieczyszczenia i jest usuwane przewodami wywiewnymi bezpośrednio poza budynek. Wraz z nim budynek „opuszcza” ciepło, które zostało zużyte na podgrzanie powietrza podczas jego „pobytu” w pomieszczeniach. Jeśli oba strumienie powietrza (wywiewany i nawiewany) zostaną przepuszczone przez specjalny wymiennik, część ciepła z powietrza ogrzanego (wywiewanego) zostanie przekazana do powietrza zimnego (nawiewanego).

Co to jest rekuperator i jaka jest zasada jego działania?

Wymiennik ciepła wchodzi w skład większego urządzenia, zwanego centralą wentylacyjną z odzyskiem ciepła lub rekuperatorem. Oprócz wymiennika w izolowanej termicznie i akustycznie obudowie centrali znajdują się jeszcze dwa wentylatory (nawiewny i wyciągowy), filtry, a niekiedy i grzałka.

Do odzyskania ciepła z powietrza wentylacyjnego stosuje się różnego rodzaju wymienniki ciepła:

• krzyżowe – zbudowane z równolegle ułożonych cienkich płyt z tworzywa sztucznego lub aluminium, między którymi przepływają (nie mieszając się)strumienie powietrza nawiewanego i wywiewanego. Mają one sprawność około 60%,
• przeciwprądowe – zbudowane podobnie jak krzyżowe, umożliwiają jednak dłuższy kontakt przepływających przez nie strumieni powietrza (strumienie mają do pokonania dłuższą drogę), dzięki temu maja większa sprawność, bo dochodzącą do 90%,
• obrotowe – maja postać wirującego bębna, a ich sprawność osiąga poziom 80%.

Nawiewniki i wentylatory wyciągowe mogą poprawić wentylację, ale zwiększą zużycie energii cieplnej na ogrzanie powietrza napływającego do pomieszczeń. Dużą część tej energii można jednak odzyskać, poprzez zastosowanie wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła, czyli rekuperacji za pomocą specjalnego urządzenia, które nazywa się rekuperatorem.

Latem, kiedy odzyskiwanie ciepła z wywiewanego powietrza nie ma sensu, w miejsce zwykłego wymiennika można zamontować wymiennik letni, przez który strumienie przepływają bez wymiany ciepła, albo wykonać obejście omijając wymiennik.

Elementy rekuperatora

Wentylatory wymuszają przepływ powietrza w instalacji. Maja regulowaną, zwykle trzystopniowo, prędkość obrotową: normalną, obniżoną (do pracy nocą lub podczas nieobecności domowników) i maksymalną (do zintensyfikowania wymiany powietrza w pomieszczeniach). Są zasilane prądem jednofazowym (230 V) przez gniazdo z uziemieniem. Do sterowania praca wentylatorów służą programatory czasowe – z programem dziennym lub tygodniowym.

Na przewodzie doprowadzającym powietrze zewnętrzne montuje się filtry klasy EU7, zatrzymujące min. zarodniki grzybów, pyłki roślin i sadzę (taka dokładność oczyszczania wystarcza nawet dla alergików). Filtry montowane są również na wywiewie. Służą one jednak jedynie do ochrony wymiennika przed zanieczyszczeniami z powietrza opuszczającego pomieszczenie, dlatego mogą być mniej dokładne (klasy EU3). Istotnym jest, aby pamiętać o regularnej wymianie lub czyszczeniu filtrów.

Grzałka nie jest obowiązkowym elementem centrali wentylacyjnej, przydaje się jednak, gdy temperatura zewnętrzna spada poniżej -10°C, ponieważ wtedy powietrze podgrzane jedynie ciepłem odzyskanym może być za chłodne, by nawiewać je bezpośrednio do pomieszczenia.