Który wymiennik zapewni lepszy odzysk ciepła? Krzyżowy, obrotowy czy przeciwprądowy?
Podpowiadamy, czym się kierować, wybierając wymiennik do odzysku ciepła. Czym różnią się poszczególne rodzaje wymienników, takie jak krzyżowy, obrotowy, przeciwprądowy. Który z nich gwarantuje najlepszy odzysk ciepła i jakie są różnice w cenach?
Autor: Andrzej T. Papliński
Wymiennik przeciwprądowy ma podobną budowę płytową jak krzyżowy. Różnica polega na sposobie przepływu powietrza. W wymiennikach przeciwprądowych strumienie płyną równolegle, ale w przeciwnym kierunku
Wymiennik krzyżowy
Wymienniki krzyżowe są dziś najczęściej stosowane ze względu na stosunkowo niskie koszty ich produkcji oraz brak konieczności doprowadzania energii zewnętrznej do ich pracy.
Zaletą tego rozwiązania jest rozdzielenie strumieni powietrza nawiewanego i usuwanego, wadą – podatność na szronienie już przy temperaturze poniżej -5°C. Proces szronienia może doprowadzić do zupełnego ustania przepływu powietrza usuwanego z budynku przez zatkany szronem wymiennik. Aby tego uniknąć, stosuje się obejście (by-pass) ograniczające ilość świeżego powietrza przepływającego przez wymiennik ciepła.
Zamiast obejścia można zainstalować nagrzewnicę wstępną powietrza świeżego, która będzie je podgrzewała do temperatury wyższej niż ta, w której występuje szronienie. Takie rozwiązanie zmniejsza jednak odzysk ciepła z powietrza usuwanego, dlatego sprawność odzysku ciepła w wymiennikach krzyżowych sięga 60%. Łącząc szeregowo dwa wymienniki, można uzyskać jej zwiększenie do ponad 80%.
Więcej na temat wentylacji przeczytasz w miesięczniku Murator 1/2012
- z czego składa się system wentylacji mechanicznej?
- jak zbudowany jest rekuperator?
- co to jest by-pass?
- jak zbudowany jest wymiennik gruntowy?
- jak wykorzystać ciepło gruntu na potrzeby wentylacji?
- jak zmniejszyć hałas wentylacji mechanicznej?
- wentylatory i filtry
- przegląd rekuperatorów
Wymiennik przeciwprądowy
Wymienniki przeciwprądowe odzyskują ciepło ze sprawnością sięgającą 85%. Ich zaletą w stosunku do krzyżowych jest obniżenie temperatury, w której występuje szronienie i zatykanie się wymiennika.
Wymiennik przeciwprądowy jest droższy, ale coraz chętniej stosowany w domach jednorodzinnych. Ciągłe udoskonalanie konstrukcji wymiennika w celu eliminacji zjawiska szronienia doprowadziło do powstania wymienników przeciwprądowych spiralnych. Mają one większą powierzchnię czynną w stosunku do zwykłego wymiennika przeciwprądowego.
Wymiennik obrotowy
Wymienniki obrotowe są rzadziej stosowane ze względu na wyższą cenę. Ta jednak systematycznie zbliża się do ceny wymienników przeciwprądowych.
W obudowie typowego wymiennika obrotowego obraca się wirnik z masą akumulującą ciepło. Mogą ją stanowić płyty miliporowe i folia aluminiowa tworzące sieć kanalików do przepływu powietrza. Przez połowę wymiennika przepływa powietrze usuwane, powodując jego ogrzanie, przez drugą powietrze świeże, które ma się ogrzać. Największą zaletą wymiennika obrotowego jest jego sprawność dochodząca do 90%. Konstrukcja pozwala na odzysk nawiewanemunie tylko ciepła, ale także wilgoci.
Gdy wymiennik zostanie pokryty substancją higroskopijną, w zimie będzie odbierał wilgoć z powietrza usuwanego i przekazywał ją świeżemu, które po podgrzaniu jest przesuszone. Aby uniknąć szronienia na powierzchni wymiennika, wystarczy zmienić jego prędkość obrotową.
Inne urządzenia do odzysku ciepła
W sprzedaży są oferowane również takie, w których do odzysku ciepła z powietrza usuwanego i przekazywania go nawiewanemu są wykorzystywane rurki ciepła albo pompa ciepła. Jednak oba te rozwiązania ze względu na bardzo wysoką cenę nie są stosowane w centralach przeznaczonych do domów jednorodzinnych.
Jak wybrać wymiennik do odzysku ciepła
Wybierając wymiennik, nie należy się kierować jedynie sprawnością określoną w warunkach laboratoryjnych przy minimalnym przepływie powietrza przez wymiennik. Warto byłoby sprawdzić wartość odzysku ciepła podczas różnych trybów pracy centrali, a idealnie znać sprawność średnioroczną.
Warunki zbliżone do laboratoryjnych zdarzają w naszym klimacie przez mniej więcej 3% dni w roku. Przez większość czasu (97%) centrala pracuje z mniejszą sprawnością odzysku ciepła. Sprawność średnioroczną określa się na podstawie pomiarów parametrów pracy urządzenia przez cały rok przy zmieniających się parametrach powietrza zewnętrznego. Jest ona o wiele niższa od maksymalnej, podawanej przez producentów i wynosi 40-60% w zależności od rodzaju wymiennika ciepła.
Bardzo ważnym parametrem jest spręż wentylatora w centrali. Z reguły wysokosprawne wymienniki ciepła wymagają wentylatorów o wyższym sprężu, co przekłada się na większe zużycie energii elektrycznej. Koszty eksploatacyjne takiej centrali w ostatecznym roz- liczeniu mogą być większe niż centrali z mniej efektywnym wymien- nikiem, ale o zdecydowanie mniejszych stratach ciśnienia.
W Muratorze 1/2012 również:
- Podpowiadamy jak wybrać AGD
- Pokazujemy sposoby na przytulny dom
- Radzimy, jak zbudować dom w technologii lekkiego szkieletu stalowego
- Podglądamy jak się mieszka w domu pasywnym
- Zakładamy drzwi wejściowe
- Montujemy okna kolankowe
- Planujemy różne posadzki na jednym poziomie
- Układamy płytki w łazience
- Budujemy piwnicę – korepetycje budowlane
- Przeglądamy rynek – rekuperatory
- Ogrzewanie olejowe. Poradnik użytkownika
- Radzimy, jak oświetlić przestrzeni wokół domu
- Podpowiadamy, jak rozporządzać spadkiem
