Dążenie do minimalizacji strat ciepła wyrażone w nowoczesnym budownictwie w ciepłych przegrodach budowlanych, oknach i drzwiach z niskimi współczynnikami przenikania ciepła i doskonale zrealizowaną izolacją ścian, fundamentów i stropu sprawia, że opieranie wentylowania domu i procesu wymiany powietrza na tradycyjnym systemie wentylacji grawitacyjnej jest niemal niemożliwe do zrealizowania. Szczelność ma swoją cenę i jest nią brak możliwości realizowania swobodnego przepływu powietrza przez mostki termiczne, bo w nowoczesnych budynkach nie ma na nie miejsca, więc ciąg wentylacyjny po prostu się nie wytworzy. Jedynym rozwiązaniem, które jest w stanie zagwarantować prawidłową wymianę powietrza w domu staje się wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, czyli rekuperacja.
O ile wentylacja naturalna jest systemem zawodnym, działającym tylko w określonych warunkach i porach roku i jedynie przy zaangażowaniu inwestora (uchylanie okien, otwieranie drzwi), o tyle rekuperacja jest systemem w pełni zautomatyzowanym, pracującym całą dobę, niezależnie od pogody, pory roku czy wiatru i bez ingerencji użytkownika. Zapewnia więc stałą, kontrolowaną wymianę powietrza w całym domu, bez strat ciepła i bez konieczności uchylania okien i drzwi. Jak to działa?
Choć kluczową rolę w zapewnianiu świeżego powietrza ma rekuperator, należy wspomnieć także o systemie odpowiadającym za usuwanie powietrza i nawiewanie świeżych strumieni. Z pomieszczeń technicznych i strefy „brudnej” powietrze usuwane jest przez kanały wentylacyjne wywiewne, które ląduje na wyrzutni, a za pośrednictwem kanałów nawiewnych doprowadzane jest świeże, przefiltrowane i wstępnie ogrzane powietrze świeże, które jest zasysane przez czerpnię.
Oba strumienie powietrza muszą przejść przez wymiennik ciepła: kanały są od siebie oddzielone, więc nie dochodzi do wymieszania się powietrza usuwanego i nawiewanego. Rolą wymiennika jest odzysk ciepła: ciepłe, zużyte powietrze oddaje energię termiczną powietrzu nawiewanemu. Dzięki wymianie ciepła do domu trafia powietrze, którego temperatura zbliżona jest do tej panującej wewnątrz: efektem poza komfortem termicznym są realne oszczędności na ogrzewaniu sięgające nawet 40-50 procent w okresie grzewczym.
W obudowie centrali wentylacyjnej znajdują się kluczowe dla systemu komponenty odpowiedzialne za wentylację i wymuszony przepływ powietrza (wentylatory), filtrację powietrza, system odpływu skroplin i odzysk ciepła.
Wszystkie elementy instalacyjne, które finalnie składają się na cały system są istotne, ale najważniejszą częścią i „mózgiem” rekuperacji jest wymiennik ciepła. Bez niego wentylacja mechaniczna, owszem spełniałaby swoje zadanie, czyli wymianę powietrza w budynku, ale nie chroniłaby domu przed stratami ciepła w okresie zimowym.
Decyzja o kupnie centrali wentylacyjnej z odpowiednim wymiennikiem ciepła na etapie projektowania instalacji jest istotna zarówno z praktycznego, jak i ekonomicznego punktu widzenia. Rynek HVAC oferuje różne rozwiązania i konstrukcje: rekuperatory z wymiennikiem przeciwprądowym, wymiennikiem obrotowym, wymiennikiem entalpicznym czy wymiennikiem krzyżowym. Każdy z wymienników ma różne parametry w zakresie sprawności odzysku ciepła, inne zużycie energii czy poziom odzysku wilgoci. Jak się w tym nie pogubić i wybrać wymiennik dopasowany do naszej inwestycji?
Wymiennik entalpiczny nie jest osobnym rodzajem wymiennika, ale opcją i wersją dla wymiennika krzyżowego lub przeciwprądowego. Poza odzyskiem ciepła, gwarantuje także stałe utrzymanie poziomu wilgotności powietrza. Jeśli zatem inwestor narzeka na suche powietrze warto zainwestować w tej rodzaj wymiennika.
Skoro najlepszym rozwiązaniem do domów energooszczędnych i pasywnych jest wymiennik przeciwprądowy przyjrzyjmy się mu bliżej. Zacznijmy od podstaw, czyli budowy przeciwprądu. Wymiennik przeciwprądowy to konstrukcja będąca blokiem złożonym z kilkuset cienkich, wąskich i ułożonych równolegle kanałów: przez te kanały przepływają dwa strumienie powietrza, ale co ważne W PRZECIWNYCH KIERUNKACH, a taka budowa, w której korytarze przepływu powietrza są od siebie odseparowane cienkimi ściankami z tworzywa sztucznego pozwala na przekazanie sobie energii termicznej bez mieszania się strumieni. Nie ma zatem ryzyka zanieczyszczenia świeżego, nawiewanego do domu strumienia. Dodatkowym atutem są precyzyjne uszczelnienia i system uszczelek.
W wymiennikach przeciwprądowych dochodzi do powstania skroplonej pary wodnej: dzieje się tak z powodu stykania się zużytego, ale nagrzanego powietrza z chłodnymi ściankami wymiennika. Gdy temperatura powierzchni wymiennika spada poniżej punktu rosy para wodna przechodzi w stan ciekły i dochodzi do powstania kondensatu. Ze względu na sporą budowę przeciwprądu i dużą powierzchnię wymiany ciepła kondensatu jest więcej, z tego względu w tego konstrukcjach wymagana jest taca ociekowa i odpływ skroplin do kanalizacji.
By zapewnić stabilną pracę zimą trzeba również mieć na względzie odpowiednie spadki oraz izolację, tak by zapobiegać zamarzaniu kondensatu, w ten sposób zapewniając mu wysoką odporność na zamarzanie.
Rekuperator przeciwprądowy jest skonstruowany tak, aby strumienie powietrza zużytego i świeżego mijały się na całą długość wymiennika: tak maksymalnie skonstruowana droga wydłuża kontakt strumieni z powierzchnią wymiany ciepła, jednocześnie utrzymując między nimi różnicę temperatur, dlatego tego typu wymiennik może osiągać tak dużą sprawność odzysku ciepła. Najprościej ujmując: im dłużej strumienie się mijają, tym więcej energii cieplnej może zostać przekazane. Takiej konstrukcji nie mają inne wymienniki: wymiennik krzyżowy czy rotacyjny, nie są więc w stanie osiągnąć takiego stopnia odzyskania ciepła z powietrza wywiewanego. W przypadku konstrukcji krzyżowej strumienie mijają się na krótkim odcinku, więc wymiana ciepła jest ograniczona ze względu na niewielką drogę kontaktu strumieni.
Klasyczne wersje wymiennika przeciwprądowego, zbudowanego ze sztywnych, nieprzepuszczalnych ścianek, których zadaniem jest przede wszystkim przewodzenie ciepła nie odzyskują wilgoci. Zatem para wodna nie ma jak dostać się na drugą stronę: efektem tego jest jej skraplanie się i konieczność odprowadzenia jej na zewnątrz.
Jeżeli inwestor skarży się na suche powietrze zimą, pieczenie oczu, suchość skóry, problemy z górnym odcinkiem układu oddechowego (podrażnione śluzówki, zaostrzenia alergii), ale także zauważa pękające podłogi warto zastosować stabilizujący mikroklimat wymiennik entalpiczny. Rekuperatory z wymiennikiem entalpicznym odzyskują także wilgoć, co zapobiega przesuszaniu powietrza zimą.
Różnica między wymiennikiem przeciwprądowym w tradycyjnym wydaniu, a wymiennikiem entalpicznym polega tylko na zastosowaniu w konstrukcji paroprzepuszczalnej membrany: umożliwia ona transport pary wodnej, natomiast nadal zatrzymuje bakterie i nieprzyjemne zapachy. Wydajność i stopień odzyskiwania energii termicznej nadal pozostaje taki sam i sięga nawet do 95 procent. Wielu inwestorów, którzy kupili dany produkt podkreśla stabilną pracę wymiennika entalpicznego zimą i zauważalną poprawę w zakresie poziomu wilgotności powietrza w domu.
Ze względu na spore ilości kondensatu powstające w wyniku intensywnego działania wymiennika ciepła nagrzewnica to kluczowy element, zapewniający systemowi ochronę przed zamarzaniem. Przed centralą, na kanale nawiewnym montuje się nagrzewnicę wstępną, która w sposób delikatny podgrzewa powietrze zewnętrzne: w takim stopniu, by wymiennik nie osiągnął temperatury poniżej punktu zamarzania. Nagrzewnica wstępna działa w sposób w pełni zautomatyzowany, co pozwala na ograniczenie zużycia energii elektrycznej, zabezpiecza wymiennik, wydłużając żywotność centrali.
Rekuperacja to standard w nowoczesnym, szczelnym budownictwie, a jeśli zdecydowaliśmy się na dom pasywny lub energooszczędny rekuperator z przeciwprądowym wymiennikiem ciepła idealnie wpisze się w potrzeby tego typu budynków, minimalizując w znacznym stopniu straty ciepła z jednoczesnym niskim poborem energii elektrycznej i stabilną pracą w okresie zimowym.
biuro@ecocomfort.pl
603 908 700