Wentylacja mechaniczna z rekuperatorem - montaż i działanie
Wentylacja mechaniczna z rekuperatorem - montaż i działanie
Coraz więcej inwestorów stawiających dom pragnie regulować i kontrolować intensywność pracy systemu wentylacyjnego, a także odzyskiwać część wyprodukowanego w budynku ciepła, dlatego zleca specjalistom ułożenie instalacji wentylacji mechanicznej z rekuperatorem.
Od lat wzrasta zainteresowanie układami wymuszonej wentylacji z odzyskiem ciepła (czyli z rekuperatorem). Dzieje się to nie bez przyczyny! Po pierwsze, takie układy mechaniczne dają dużo więcej korzyści, w porównaniu z klasyczną wentylacją grawitacyjną.
Wzrost zainteresowania bezsprzecznie wynika także z posiadania obecnie przez wykonawców niezbędnej specjalistycznej wiedzy, a z upływem czasu - pożądanego doświadczenia w prawidłowym wykonaniu układów do domów jednorodzinnych. Po trzecie, i dla niektórych inwestorów najważniejsze, nareszcie pojawiła się możliwość zakupu centrali z rekuperatorem i pozostałych elementów składowych w cenie znacznie niższej od tej sprzed 10 lat.
Jest jeszcze inna przyczyna wzmożonego popytu - mechanicznego układu z odzyskiem ciepła wymagają obiekty energooszczędne i pasywne, do których postawienia aspiruje wielu budujących.
Najistotniejszą jej zaletą, pozytywnie wpływającą na zmniejszenie zapotrzebowania na energię do ogrzania domu, jest odbieranie części ciepła z ogrzanego powietrza wewnętrznego, zanim trafi ono na zewnątrz. Odzyskane ciepło zostaje natychmiast oddane powietrzu, które wpływa do budynku, co oznacza odczuwalne oszczędności w domowym budżecie.
Szczególnie warto podkreślić możliwość kontrolowania i regulowania intensywności napływu i wypływu powietrza oraz prawidłową wentylację niezależnie od zmian warunków atmosferycznych (wiatru, temperatury). Dla wszystkich domowników (nie tylko alergików, astmatyków, dzieci i seniorów) ogromne znaczenie ma filtrowanie powierza wpływającego do budynku z pyłków roślin, przemysłowych i smogowych.
Efektem włączenia do domowego systemu wentylacyjnego gruntowego wymiennika ciepła (w skrócie GWC) jest natomiast obniżenie temperatury powietrza nawiewanego w lecie, a podwyższenie jej w zimie. Inaczej ujmując - w zimie GWC uzupełnia system grzewczy, w lecie pełni rolę naturalnej klimatyzacji, przy czym trzeba wyraźnie powiedzieć, że nie jest on w stanie zastąpić instalacji klimatyzacyjnej. Za to korzystnie poprawia temperaturę powietrza wewnątrz budynku, a niektóre rodzaje GWC również jego wilgotność.
Jak wygląda i jak działa instalacja wentylacji z rekuperatorem?
Przewody nawiewne i wywiewne poprowadzone od każdego pomieszczenia w budynku tworzą sieć, zbiegającą się w centrali wentylacyjnej. W niej znajdują się wentylatory (nawiewny i wyciągowy), które wymuszają ruch powietrza w przewodach. Są też filtry oraz wymiennik ciepła, nazywany rekuperatorem. To właśnie on odzyskuje ciepło z powietrza usuwanego, następnie przekazuje je powietrzu nawiewanemu.
Powietrze z dworu pobiera czerpnia, a zużyte wydala wyrzutnia. Z tego względu w domach z wentylacją mechaniczną nawiewno-wywiewną nie buduje się tradycyjnych kominów z kanałami wentylacyjnymi i nie montuje się nawiewników.
Wielu fachowców uważa, że dopiero razem z GWC wentylacja z rekuperatorem stanowi system kompletny.
Co to jest gruntowy wymiennik ciepła (GWC)?
Gruntowy wymiennik ciepła to prosta konstrukcja (przeponowa lub bezprzeponowa), wykorzystująca ogromną pojemność cieplną gruntu i stabilność jego temperatury na większej głębokości, niezależnie od warunków atmosferycznych panujących na powierzchni. W wersjach przeponowych (w formie wymienników rurowych) nie ma bezpośredniego kontaktu między czynnikami, w których następuje wymiana ciepła.
W konstrukcjach bezprzeponowych (w formie wymienników żwirowych, bądź płytowych) zasysane powietrze ma kontakt z gruntem, przez który przepływa. Takie GWC regulują wilgotność nawiewanego do domu powietrza - w zimie niwelują problem zbyt suchego powietrza, w lecie odwrotnie - zbyt wilgotnego (dzieje się tak ponieważ grunt dobrze wchłania skropliny z ochłodzonego powietrza, albo oddaje parę wodną suchemu powietrzu).
Kolejną zaletą bezprzeponowych systemów jest znacząca redukcja bakterii i grzybów w nawiewanym powietrzu. Oba rodzaje konstrukcji buduje się poniżej poziomu przemarzania gruntu. W skład instalacji GWC wchodzą jeszcze czerpnia i wyrzutnia powietrza.
Montaż gruntowego wymiennika ciepła wymaga poważnych prac w gruncie. (fot. Went-Dom)
Budować, czy nie budować? GWC znacząco poprawia pracę systemu wentylacyjnego, zwiększając jego efektywność i zmniejszając koszty użytkowania. Ponadto, poprawia jakość nawiewanego powietrza. W zimie podnosi temperaturę powietrza przed rekuperatorem, eliminując możliwość jego zamarzania.
Wykazują to następujące dane. W miesiącach, kiedy temperatura na zewnątrz waha się w przedziale od 1 do -24°C (przeciętnie -10°C), powietrze wypływające z GWC ma na średnio temperaturę 2°C i waha się od 1 do 3°C. Latem natomiast, kiedy temperatura powietrza utrzymuje się w granicach 20-35°C i średnio wynosi 28°C, temperatura powietrza wychodzącego z GWC ma średnio tylko 18°C, wahając się od 16 do 24°C.
Zatem dzięki GWC podczas krótkotrwałej fali upałów temperatura powietrza w pomieszczeniach powinna utrzymać się na komfortowym poziomie (oczywiście pod warunkiem zasłaniania okien roletami i nieczęstego otwierania drzwi wejściowych i tarasowych). Jednak najlepszym antidotum na długotrwałe gorąco - kiedy wentylacja mechaniczna z GWC nie obniża skutecznie temperatury powietrza - jest jedynie dodatkowa instalacja klimatyzacyjna.
Dlaczego trzeba mieć projekt szczegółowy instalacji wentylacji z rekuperatorem?
Aby dobrze przygotować dom do wentylacji mechanicznej z rekuperatorem i ewentualnie z GWC, szczegółowy rysunek instalacji warto wykonać na etapie projektowania budynku, bo dzięki temu uniknie się np. stawiania drogich kominów i możliwy będzie zakup tańszych okien bez nawiewników. Do niektórych gotowych projektów domów autorzy dołączają szkic instalacji wentylacji mechanicznej z rekuperatorem i wykaz jej elementów składowych. Przygotowują również dogodne miejsca na kanały i centralę.
Jeśli jednak katalogowa koncepcja budynku nie obejmuje tego rodzaju wentylacji, należy samemu zamówić projekt u specjalisty (najlepiej przed rozpoczęciem budowy). Dlaczego? Ponieważ nieprawidłowo ułożona instalacja z rekuperatorem może powodować nadmierną lub niedostateczną wentylację, która nie zapewnia oczekiwanych oszczędności energii, ani odpowiedniej ilości świeżego powietrza w pomieszczeniach. Może wywoływać przeciągi, nadmiernie hałasować, brudzić ściany i sufity przy anemostatach.
Tak się nie dzieje, gdy stosuje się odpowiednie przewody wentylacyjne - o sztywnych i gładkich ściankach wewnętrznych (żeby powietrze przepływało przez nie bezgłośnie). Zadaniem projektanta instalacji jest dobranie stosownej średnicy i długości przewodów, wykonanie precyzyjnych obliczeń powstających w nich oporów przepływu powietrza. Potem wyposażenie systemu w odpowiednie przepustnice regulacyjne i centralę wentylacyjną z adekwatnym rekuperatorem.
Ważne, żeby do każdego pomieszczenia w budynku dochodził co najmniej jeden przewód wentylacyjny (jeśli przechodzi przez nieogrzewaną część domu trzeba mu zapewnić dodatkową termoizolację), i żeby obsługiwał wnętrze w wyznaczony sposób - w salonie, pokojach, sypialniach musi nawiewać świeże powietrze, natomiast wywiewać je z kuchni, łazienek i WC.
Autor projektu określa również wielkość podcięć lub otworów wentylacyjnych w drzwiach. W opisie powinien także poinstruować użytkowników, jak intensywnie mogą wymieniać powietrze w konkretnych pomieszczeniach, uwzględniając obowiązujące przepisy budowlane.
Jaki model centrali wentylacyjnej wybrać?
Odpowiedź jest prosta - najlepiej zużywający mało energii elektrycznej. To istotny parametr, ponieważ prądem zasilane są wentylatory, wymuszające przepływ powietrza w instalacji, jak również pokonujące opory przepływu powietrza powodowane przez wymiennik ciepła, czyli rekuperator (składa się on z wielu wąskich kanałów).
Inne ważne parametry doboru tego urządzenia to:
spręż generowany przez wentylatory (czyli siła przepływu zapewniająca pokonanie oporów powodowanych przez kanały);
sprawność odzysku ciepła przez wymiennik (trzeba przyjąć, że deklarowana na 95%, osiągana w warunkach laboratoryjnych, w rzeczywistości wynosi 80-85%);
poziom hałasu (wytwarzają go głównie wentylatory, obrotowe wymienniki ciepła pracują nieco głośniej, niż pozostałe typy);
regulacja prędkości wentylatorów (płynna ułatwia osiągnięcie oczekiwanych oszczędności energii).
Centrala wentylacyjna - wymiennik przeciwprądowy z materiału PET i energooszczędny wentylator EC o wysokim sprężu 1000 Pa umieszczone w obudowie z polipropylenu spienionego (EPP). (fot. Alnor)
Na co zwracać uwagę podczas układania wentylacji z rekuperatorem?
Centrala wentylacyjna
Dobrym na nią miejscem jest nieużytkowe, lecz ocieplone pomieszczenie, z dala od sypialni. Może to być część poddasza nad holem, pomieszczeniami sanitarnymi lub technicznymi. Często centralę lokuje się w garażu, w czystej kotłowni (nie z kotłem na paliwa stałe), w garderobie, a nawet w spiżarni.
Zwykle wiesza się ją na ścianie, na wysokości umożliwiającej swobodne korzystanie z pomieszczenia, lecz jednocześnie zapewniającej łatwy odpływ kondensatu i wygodny dostęp do wymiennych filtrów. Na ścianie trzeba pozostawić tyle miejsca, żeby możliwe było ułożenie od centrali prostego przewodu wentylacyjnego o dł. co najmniej 80 cm.
Centralę wentylacyjną umieszcza się w ogrzewanym pomieszczeniu oddalonym od sypialni, np. w garażu lub czystej kotłowni (bez kotła na paliwa stałe). (fot. Pro-Vent)
Przewody
Najlepiej poprowadzić je na etapie budowy domu, w szachtach instalacyjnych w ścianach, w podwieszanych sufitach, na posadzce nieużytkowego poddasza. Dawniej częstym błędem było stosowanie tanich nieizolowanych przewodów, które zwiększały ryzyko powstawania skroplin oraz powodowały zmniejszenie sprawności odzysku ciepła, szczególnie jeśli część przewodów ułożono w nieogrzewanych strefach domu.
Skropliny niejednokrotnie spływały z przewodów na ściany, wywołując ich zawilgocenie, co z kolei zmuszało do przeprowadzenia remontu domu. Przewody dobrze izolowane są lepsze także z innego powodu - tłumią szumy, towarzyszące pracy instalacji wentylacyjnej. Nie można zmniejszać wyznaczonej przez projektanta średnicy przewodów, ponieważ grozi to zwiększeniem w nich oporów przepływu powietrza, spotęgowaniem szumów w instalacji oraz złym działaniem rekuperatora, który dobrał projektant.
Przewody elastyczne (fleksy) można stosować na krótkich odcinkach i tylko w miejscach, które trudno przygotować z przewodów sztywnych, np. na połączeniach z centralą wentylacyjną, z anemostatami. Ich wadą, z powodu karbowania, jest wytwarzanie większych oporów powietrza, niż w przewodach gładkich i sztywnych, a także możliwość ich zgniecenia w trakcie zabudowy.
Anemostaty
Montuje się je na zakończeniach przewodów wentylacyjnych w pomieszczeniach. Pozwalają one na regulację natężenia przepływu powietrza. Lepiej sprawdzają się anemostaty z aluminium lub pomalowanej proszkowo stali, ponieważ trudniej osiada na nich kurz, niż w przypadku zwykłych z PVC.
Czerpnia i wyrzutnia powietrza
Czerpnię umieszcza się w ścianie budynku, podbitce dachu albo jako element GWC. Wyrzutnię - w ścianie szczytowej domu bądź w dachu (jako gotowy komin).
Jak użytkować i konserwować instalację wentylacji mechanicznej z rekuperatorem?
Zabrudzone filtry są przyczyną zwiększenia się oporów przepływu powietrza w instalacji i zużycia energii elektrycznej przez centralę. Trzeba je zatem regularnie kontrolować, najlepiej co 2-4 miesiące i w razie konieczności oczyścić, albo wymienić. Warto kupić model centrali z sygnalizacją zabrudzenia filtrów - elektroniczny system wyświetli komunikat na regulatorze sterującym.
Prawidłowa konserwacja instalacji wentylacji mechanicznej z rekuperatorem polega jeszcze na oczyszczeniu przewodów wentylacyjnych co 3-6 lat, sprawdzeniu instalacji odprowadzania skroplin raz w roku oraz oczyszczeniu jej co 2 lata.
Każda centrala wentylacyjna wyposażona jest w filtry, które trzeba czyścić lub wymieniać na nowe. (fot. Ventia)
Redaktor: Lilianna Jampolska fot. otwierająca: L. Jampolska
Od ponad dwudziestu lat w przystępny sposób opisuje domy i ogrody Czytelników. Współpracowała z kilkoma znanymi poradnikami budowlanymi. Jest autorką tekstów i zdjęć. W wolnych chwilach z przyjemnością zajmuje się własnym ogrodem.
Metodą permakulturową uprawia w nim zarówno rośliny ozdobne, jak i zioła, warzywa itp. Amatorsko interesuje się architekturą, ogrodnictwem, ornitologią, sportem, filmem. Uwielbia podróżować, poznawać nowych ludzi i miejsca. Jeżeli potrzebuje wypocząć, najchętniej wyjeżdża nad morze, poza sezonem wakacyjnym.
Ciężko mówić o dom energooszczędnym, zeroenergetycznym czy pasywnym bez zamontowanej wentylacji mechanicznej z rekuperacją. Teraz nawet odchodzi się od budowania kominów, bo i po co skoro nie spełniają swojej roli w ogóle? Modna jest ekologia, odnawialne źródła ciepła, pompy ...
Gość Bogdan Kostecki
01-10-2014 15:51
Bardzo ciekawy artykuł,ja jestem zwolennikiem wentylacji z rekuperatorem. "Rekuperacja pozwala więc odzyskać część energii, którą zużyliśmy na ogrzewanie. W efekcie oszczędzamy, bo ogrzanie nawiewanego powietrza zewnętrznego pochłania mniej energii"
3
