Współczesne systemy wentylacji nie tylko zapewniają dopływ świeżego powietrza, ale dogrzewają również pomieszczenia. Rekuperacja sama w sobie jest rozwiązaniem polecanym, ale tylko wtedy, gdy zainstalujemy ją w domu energooszczędnym.
Dom energooszczędny to dom szczelny i dobrze zaizolowany, w którym nie ma prawa zaistnieć szczelina przy oknie czy mostek termiczny w ścianie – co jeszcze do niedawna było polską normą „wentylacyjną”. Z drugiej strony, mieszkanie w takim „termosie” to nic przyjemnego. Dlatego wymyślono wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, czyli centralę wentylacyjną z rekuperatorem. Do podstawowych zadań tego systemu należy nie tylko doprowadzenie do domu świeżego powietrza i usunięcie zanieczyszczonego, ale również ogrzewanie pomieszczeń w zimie i chłodzenie ich w gorące dni.
Jak to działa?
Zasada działania centrali wentylacyjnej jest prosta. Przez rekuperator, zwany również wymiennikiem ciepła, przepływają jednocześnie dwa strumienie powietrza. Pierwszy to świeże powietrze pobierane z zewnątrz za pośrednictwem czerpni. Przechodzi ono najpierw przez filtry, a następnie trafia do rekuperatora. Tam jest ogrzewane drugim strumieniem: ciepłym powietrzem, które właśnie usuwane jest z domu.
Ogrzane i oczyszczone powietrze jest następnie tłoczone do poszczególnych pomieszczeń za pomocą systemów kanałów o odpowiednim profilu izolowanych termicznie i wpływa do wnętrz za pośrednictwem nawiewników. Na nawiewniki stosuje się anemostaty lub metalowe kratki nawiewne. Nie poleca się natomiast plastikowych, gdyż łatwo się elektryzują i przyciągają kurz.
Istotne jest, aby średnice kanałów nie były zbyt małe, bo spowoduje to wzrost oporów przepływu powietrza. Ponadto niewielki przekrój generuje duży hałas. Zastosowanie izolacji termiczno-akustycznej zabezpieczy przed skraplaniem wilgoci i wytłumi hałas powstający w instalacji.
Zużyte powietrze zasysane jest przez anemostaty. Z reguły umieszcza się je w pomieszczeniach o charakterze gospodarczym lub takich miejscach, jak kuchnia czy łazienka.
Obieg powietrza wymuszają wentylatory: nawiewny i wywiewny. Ich rodzaj i wielkość dobierane są tak, aby w maksymalnym stopniu wykorzystać możliwości systemu, ograniczając jednocześnie poziom emitowanego hałasu.
Elementy systemu – czerpnia
Świeże powietrze pobierane jest przez czerpnię. Jeśli zdecydujemy się na umieszczenie jej na ścianie zewnętrznej, powinniśmy zadbać o to, aby znajdowała się ona możliwie jak najdalej od kominów oraz wyrzutni zużytego powietrza i wywiewek kanalizacyjnych. Umieszczenie czerpni na południowej ścianie nie jest zbyt dobrym rozwiązaniem, ponieważ pobierane powietrze będzie cieplejsze. W okresie chłodów rozwiązanie to może okazać się korzystne, latem niestety nie. Z kolei czerpnia umieszczona na ścianie północnej będzie zarówno zimą, jak i latem pobierała chłodniejsze powietrze. Najlepszym wyjściem z sytuacji jest zainstalowanie dwóch czerpni z przepustnicą, która umożliwi przełączanie miejsca pobierania powietrza odpowiednio do pory roku. Czerpnię można również zainstalować w ogrodzie. Najlepiej, jeśli będzie ona położna w miejscu zaciemnionym. Musi też posiadać osłony chroniące ją przed zanieczyszczeniami. Ponadto warto połączyć ją z tzw. gruntowym wymiennikiem ciepła.
Co to jest GWC?
To obszar znajdujący się poniżej głębokości przemarzania gruntu (zazwyczaj ok. 1,5 m), na którym panuje stała temperatura w zakresie 4–8°C. Najprostszym gruntowym wymiennikiem ciepła jest rura z tworzywa sztucznego, o długości kilkudziesięciu metrów, ułożona pod ziemią. Zadaniem GWC jest wykorzystanie zgromadzonej pod ziemią energii. W lecie rekuperator zintegrowany z GWC zasysa gorące powietrze, które w trakcie przepływu przez gruntowy wymiennik ciepła ulega schłodzeniu. Sam rekuperator musi być wyposażony w by-pass, w przeciwnym wypadku wymiennik rekuperatora spowoduje wtórne podgrzanie powietrza wprowadzanego do pomieszczeń budynku. Zimą rekuperator zasysa powietrze, które w trakcie przepływu przez GWC ulega wstępnemu podgrzaniu. W okresie przejściowym rekuperator powinien czerpać powietrze z czerpni ściennej, bo temperatura powietrza zewnętrznego jest niemal taka sama, jak temperatura gruntu.
Gdzie wyrzucić?
Wyrzutnię zużytego powietrza umieszcza się zazwyczaj na dachu. Przybiera ona postać małego kominka wentylacyjnego. Można ją również zamontować w ścianie zewnętrznej budynku. Jeśli umieścimy ją na tej samej ścianie co czerpnia, to odstęp pomiędzy nią, a wyrzutnią powinien wynosić co najmniej 1,5 m. Jeśli w ścianie natomiast ulokowane są okna, to wyrzutnia powinna być od nich oddalona co najmniej 3 m w poziomie i 2 m w pionie. W przypadku umieszczenia wyrzutni na ścianie, która sąsiaduje ze ścianą innego budynku, odległość powinna wynosić minimum 10 m dla ściany z oknami i 8 m w przypadku ściany bez okien. Ponadto wywiewane powietrze nie powinno zawierać uciążliwych zapachów oraz zanieczyszczeń szkodliwych dla zdrowia. Warto wiedzieć, że ze względu na hałas wyrzutnia nie powinna być instalowana przy oknach sypialni.
Gdzie umieścić centralę?
Właściwa lokalizacja centrali jest istotna ze względu na prace serwisowe lub ewentualne naprawy. Dlatego musi być położona w takim miejscu, aby był do niej swobodny dostęp. Ponadto powinna tam panować temperatura powyżej 0°C. Jeśli warunek ten nie będzie spełniony, centrala może ulec uszkodzeniu.
Urządzenie można ulokować w piwnicy lub w garażu. W obu przypadkach powinniśmy je umieścić na podwyższeniu lub podwiesić pod sufitem. Jeśli dom jest niepodpiwniczony, rekuperator można zamontować na parterze, np. w miejscu przeznaczonym na kotłownię lub w innym pomieszczeniu gospodarczym. Równie dobrze rekuperator sprawdzi się na poddaszu.
Wyboru optymalnego miejsca usytuowania rekuperatora powinien dokonać projektant, który uwzględni takie czynniki, jak konstrukcja nośna budynku, sposób zagospodarowania i rozplanowania poszczególnych pomieszczeń, wymagania i preferencje inwestorów.
Sprężaj się
Jednym z najistotniejszych parametrów rekuperatora jest spręż. Oznacza on siłę, z jaką urządzenie wpycha powietrze w przewody wentylacyjne oraz zasysa je z zewnątrz. Większa siła oznacza silniejszą centralę. Jeśli zastosujemy centralę o zbyt małym sprężu (np. 100 Pa do dużego domu), może okazać się, że powietrze nie dociera do nawiewników i wywiewników umieszczonych dalej od centrali.
Ważna jest również sprawność rekuperatora. Jest to wartość określająca ilość ciepła odzyskiwanego w stosunku do ilości ciepła możliwego do odzyskania. Kiedy w naszym domu panuje temperatura 20°C, a na zewnątrz jest -20°C, to różnica temperatur wynosi 40°. Po włączeniu rekuperatora nawiewane powietrze ma temperaturę 10°C. Oznacza to, że odzyskujemy 30 z 40°, czyli sprawność urządzenia wynosi 75%.
Uwaga na warunki idealne
Na urządzeniach producenci podają ich sprawność w warunkach idealnych. A nas przecież interesują warunki „polowe”. Dlatego zwracajmy uwagę nie tylko na maksymalną wartość odzysku ciepła, ale również na wartości odzysku przy innych temperaturach.
Nie zawsze też zastosowanie centrali o większej sprawności ma sens ekonomiczny. Większa sprawność to większe wentylatory, a to powoduje znaczne zużycie energii. Może się okazać, że w naszym domu z powodzeniem znajdzie zastosowanie centrala o mniejszym współczynniku odzysku ciepła.
Wydajność urządzenia mówi o tym, jaka ilość powietrza, określona w metrach sześciennych, może być przetłoczona w ciągu godziny. Przepływające powietrze musi ponadto pokonać opory, jakie stawiają np. filtry czy wentylatory. Im większe opory, tym mniejsza wydajność. Prawidłowo podana wydajność określa przepływ powietrza w stosunku do strat ciśnienia. Oceniając rekuperator, powinniśmy zwrócić również uwagę na pobór prądu przez wentylatory. Bardziej ekonomiczne będzie zastosowanie energooszczędnego wentylatora na prąd stały.