Rekuperacja w zimie: jak ustawić rekuperator zimą, by działał wydajnie?

Rekuperacja to system, którego zalety szczególnie odczujemy zimą, kiedy zapewni nam odpowiednią jakość powietrza w domu przy minimalnych stratach energii cieplnej. W naszym artykule omówimy wszystkie kluczowe zagadnienia dotyczące użytkowania rekuperacji w sezonie grzewczym.

Zalety rekuperacji w zimie

Zimą, gdy temperatura na zewnątrz spada, a ogrzewanie działa intensywnie, tradycyjna wentylacja grawitacyjna staje się niekomfortowa i nieekonomiczna. Nawiewanie bardzo zimnego powietrza z zewnątrz powoduje dyskomfort. Pierwszym odruchem w takich sytuacjach jest zamykanie nawietrzaków w oknach. I być może wydaje się to dobrym pomysłem na ograniczenie wiania, lecz powoduje jednocześnie zamknięcie dopływu świeżego powietrza. Co z kolei prowadzi do szybkiego osiągnięcia nadmiernego stężenia dwutlenku węgla, LZO i wilgoci, powodując złe samopoczucie domowników.

Rekuperacja w zimie skutecznie rozwiązuje te problemy, zapewniając świeże powietrze bez potrzeby otwierania okien i bez strat ciepła. Rekuperator ogrzewa powietrze nawiewane, przekazując mu ciepło odebrane z powietrza wywiewanego (usuwanego). Centrala wentylacyjna wyposażona w odpowiedni wymiennik ciepła może wpływać również na poziom wilgotności względnej powietrza. A to w sezonie grzewczym często staje się zbyt suche, co może powodować problemy zdrowotne, jak wysuszenie śluzówek czy podrażnienia dróg oddechowych.

• Utrzymanie komfortowej temperatury w domu zimą

Dzięki systemom rekuperacji w zimie, które odzyskują nawet do 90% ciepła z powietrza wywiewanego można utrzymać stabilną, komfortową temperaturę w domu, bez potrzeby dodatkowego dogrzewania. Jest to szczególnie istotne w dobrze zaizolowanych budynkach, gdzie minimalizacja strat ciepła jest kluczowa dla efektywności energetycznej.

• Utrzymanie dobrej wilgotności powietrza w domu zimą

Optymalny poziom wilgotności względnej powietrza w domu zimą to 40-60%. Mówimy o wilgotności względnej ponieważ to ją odczuwamy. Zbyt niska wilgotność, a za taką przyjmuje się poniżej 30% będąca efektem intensywnego ogrzewania, może powodować uczucie dyskomfortu, natomiast nadmiar wilgoci, czyli powyżej 70%, sprzyja rozwojowi pleśni i grzybów. Rekuperator wyposażony w odpowiedni wymiennik ciepła może wspomóc utrzymanie właściwego poziomu wilgotności powietrza w domu zimą.

• Poprawa jakości powietrza

Wysoka jakość powietrza w domu jest nie tylko kwestią komfortu, ale także zdrowia. Brak skutecznej wentylacji może prowadzić do gromadzenia się dwutlenku węgla i szkodliwych lotnych związków organicznych (LZO), które są emitowane przez meble, środki czystości czy sprzęty domowe. Za dopuszczalne przyjmuje się stężenie CO₂ na poziomie 1000 ppm, przy czym granica odczuwania powietrza jako świeże to 600 ppm. Tak więc, jeśli mamy rekuperację, którą możemy w pełni sterować, to dlaczego nie mamy oddychać w domu powietrzem o świeżości zbliżonej do zewnętrznego? W przypadku LZO sprawa jest bardziej skomplikowana, ponieważ samo mierzenie ich stężenia jest trudne. Możemy przyjąć, że już 200–300 μg/m3 negatywnie wpływa na nasze zdrowie. Przy wysokiej zawartości CO₂ (powyżej 1500 ppm) i 300 μg/m3 LZO mogą pojawić się objawy takie jak bóle głowy, senność czy trudności
z koncentracją.

Ustawienia rekuperatora zimą

Zimą, gdy budynki są szczelnie zamknięte, szczególnie warto zadbać o to, aby rekuperator działał z odpowiednią intensywnością. Czyli dostosowaną z jednej strony do obowiązujących norm, a z drugiej do bieżących potrzeb. Pozwala to jednocześnie mieć odpowiednio wentylowane pomieszczenia i uniknąć nadmiernego zużycia energii. Zimą w ciągu dnia, gdy dom jest użytkowany, warto ustawić rekuperator na wydajność zbliżoną do projektowej, co zwykle oznacza 50% mocy maksymalnej urządzenia. Zaś w nocy oraz w okresach nieobecności domowników można zmniejszyć intensywność pracy, zwykle do około 30% mocy rekuperatora. Natomiast funkcja przewietrzania bywa przydatna w chwilach, gdy potrzebna jest bardziej intensywna wymiana powietrza - na przykład podczas gotowania lub po kąpieli.

Użytkowanie rekuperacji w zimie: wymiana powietrza a przepisy

Polskie przepisy dość dokładnie określają intensywność wymiany powietrza oraz wymagany sposób działania wentylacji w budynku mieszkalnym. Najważniejsze są tu:

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity Dz.U. 2022 poz. 1225 z późniejszymi zmianami);
• norma przywołana w powyższym rozporządzeniu - PN-83/B-03430/Az3 Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania.

Niestety, w przestrzeni publicznej pojawiają się głosy, że te przepisy są nieaktualne, że normy nie obowiązują i projektowanie systemów wentylacji wg nich jest nieefektywne czy wręcz szkodliwe. Wystrzegajmy się takich internetowych szarlatanów - to my wraz z rodziną będziemy mieszkać w naszym domu - nie oni. Z przykrością należy stwierdzić, że część producentów systemów rekuperacji wyczuła w tym biznes i chcąc się odróżnić od innych popiera takie teorie, czy wręcz im przyklaskuje. Dzięki temu mogą sprzedawać mniejsze jednostki, które w porównaniu do odpowiednio dobranych pod kątem wydajności rekuperatorów, są atrakcyjniejsze cenowo.

Wracając do przepisów. Każda instalacja rekuperacji powinna zostać zaprojektowana w taki sposób, aby umożliwić zawsze (niezależnie od panujących warunków i przez cały rok) osiągnięcie konkretnych, podanych w normie, ilości wymienianego powietrza. To kwestia zdrowia mieszkańców, ale również kondycji samego budynku - bez zawilgocenia i tym bardziej zagrzybienia. Stowarzyszenie Polska Wentylacja dodało też swoją rekomendację zalecanej krotności wymiany powietrza. Krotność wymiany oznacza ile razy w ciągu godziny zostanie wymienione całe powietrze w danym pomieszczeniu. SPW zaleca przynajmniej jedną wymianę w ciągu godziny w przypadku tzw. pomieszczeń czystych (np. sypialnia, gabinet, salon) oraz 2-3 w kuchni, łazienkach czy pralni. Czyli tam, gdzie powstaje najwięcej zanieczyszczeń oraz pary wodnej.

Zgodnie z polską normą w domu jednorodzinnym trzeba usuwać powietrze z określonych wnętrz, przede wszystkim:

• 70 m3/h z kuchni z kuchenką gazową,
• 50 m3/h z kuchni z kuchenką elektryczną,
• 50 m3/h z łazienki,
• 30 m3/h z oddzielnego WC,
• 15 m3/h z pomieszczeń pomocniczych bez okna (garderoba, spiżarnia itp.).

Tyle samo musi zostać dostarczone do pozostałych wnętrz (pokój dzienny, sypialnie, gabinety itd.). Wówczas powietrze przepływa z salonu czy sypialni (tzw. pomieszczeń czystych) w kierunku łazienek i kuchni. Warto dodać, że przepisy pozwalają na zmniejszenie intensywności wentylacji nocą nawet o 40%. Jednak przede wszystkim pamiętajmy, że są to wartości minimalne, które nie dla każdego będą wystarczające.

Wilgotność względna i stężenie CO2 to najczęściej wykorzystywane wskaźniki jakości powietrza. Ale pojedynczo żaden z nich nie jest w pełni miarodajny, fot. Adobe Stock

Niekiedy dla pomieszczeń czystych (salon, sypialnie, gabinety), czyli tam gdzie mamy nawiewy, pomagamy sobie dodatkowo stosując kryterium higienicznego minimum. Jest nim mnożnik ilości najczęściej przebywających osób przez 20 m3/h. Czyli jeśli mamy rodzinę 5-osobową, to dla salonu będzie to 5 × 20 m3/h = 100 m3/h. Dla sypialni pojedynczej będzie to 20 m3/h, dla małżeńskiej 40 m3/h. Pamiętajmy jednak, że mówimy o absolutnym minimum. Warto spojrzeć w jakim kontekście pojawia się ta wartość 20 m3/h na osobę - ten współczynnik stosuje się dodatkowo, nie zamiast wymagań z normy.

Przeczytaj

Może cię zainteresować

Rekuperacja zimą - co trzeba wiedzieć? Klimatyzator nie tylko do chłodzenia Z czego zrobić kanały wentylacyjne w budynku mieszkalnym?

Dowiedz się więcej

• Jak wymieniać filtry w rekuperatorach decentralnych (wewnątrzściennych)?
• O co chodzi z tymi pompami ciepła? Powietrze-powietrze, powietrze-woda?
• Rekuperator decentralny PRANA w ścianie zamiast centrali wentylacyjnej i sieci kanałów pod sufitem
• Odetchnij świeżym powietrzem w domu w stylu eco
• Co lepsze, anemostat czy kratka wentylacyjna?
• Czy rodzaj gruntu ma wpływ na efektywność pracy GWC?
• Konsola - klimatyzator do szybkiego nagrzania pomieszczeń
• Jak wyciszyć wentylator dachowy?
• Jak zapewnić wysoką wiatroszczelność i wentylację dachu, a jednocześnie redukować koszty?
• Jak rozplanować instalację systemu wentylacji?
• Wentylator dachowy Vero-150, cicha praca okapów kuchennych
• Jakie są przyczyny i skutki rozwoju pleśni? Jak skutecznie z nią walczyć?
• Jak często trzeba zmieniać filtry w rekuperatorze?
• Domowy system wentylacji mechanicznej z systemem antysmogowym
• Rekuperacja w starym domu - czy to się opłaca?
• Czy rekuperacja zmniejsza koszty ogrzewania?
• Jak zapewnić świeże powietrze w pomieszczeniach? Skutki złej wentylacji
• Jak bezpiecznie podłączyć okap kuchenny do rekuperatora?

Zobacz więcej Zobacz mniej

Uwaga na złe zbilansowanie wentylacji!

Jak wyżej wspomniałem jedną z najważniejszych rzeczy w domowej wentylacji jest jej bilansowanie się - tak, aby ilość powietrza usuwanego była równoważona ilością powietrza dostarczanego. Projektując wentylację mechaniczną w domu powinno się przechodzić następujący proces:

• obliczenie sumy wywiewów dla pomieszczeń brudnych (kuchnia, łazienki itd.);
• obliczenie nawiewów dla pomieszczeń czystych (pokoje) z przelicznika liczby osób razy 20 m3/h;
• jeśli się nie bilansują, dodanie większego nawiewu, aby zrównoważyć ilość powietrza wywiewanego.

Rekuperacja w zimie: jaka ustawić intensywność wymiany powietrza zimą?

Jak już wspomniałem wśród użytkowników rekuperacji często krążą fałszywe opinie na temat intensywności wymiany powietrza zimą. Niektórzy przyjmują, że jej zmniejszenie pozwoli bez żadnych konsekwencji uniknąć nadmiernych strat ciepła i przesuszenia powietrza. Należy jednak pamiętać, że odpowiednia intensywność wentylacji jest kluczowa dla utrzymania optymalnego klimatu wewnętrznego, co w praktyce przekłada się na nasze zdrowie i samopoczucie. Zwolennicy tego typu działania kurczowo trzymają się miernika poziomu CO₂ twierdząc, że wystarczy nie przekraczać 1000 ppm i wszystko będzie w porządku. Nie, nie będzie. To jest poziom dopuszczalny, co nie oznacza dobry. Powietrze dobre, czyli na poziomie zewnętrznego, to dopiero wskazania miernika poniżej 600 ppm. Do tego dochodzi jeszcze poziom LZO. Zaś dopiero odpowiednia wymiana powietrza gwarantuje nam niskie stężenie tych związków.

Zmniejszanie intensywności wentylacji zimą ma być również remedium na zbyt suche powietrze. Z czego bierze się ta suchość powietrza? Jest to bezpośrednio związane ze spadkiem wilgotności względnej powietrza wraz ze wzrostem jego temperatury. 

Zimą na zewnątrz przy -10°C nie jest niczym niezwykłym wilgotność względna na poziomie 100%. Zobaczmy co się z nią dzieje po zwiększaniu temperatury. Przy temperaturze 0°C wilgotność względna zmniejsza się do 48%, aby po podgrzaniu do 20°C osiągnąć zaledwie 12%. Czyli czerpiąc zimne powietrze z zewnątrz i podgrzewając je w pomieszczeniach mamy ostatecznie powietrze bardzo mocno przesuszone. W pewnym stopniu równoważą to zyski wilgoci jakie my sami generujemy oddychając, kąpiąc się, gotując itd. Ale przy normalnie (czyli zgodnie z wymogami prawa) działającej wentylacji nadal jest to za mało. Aby uzyskać komfortową wilgotność powietrza część użytkowników rekuperacji zimą zmniejsza wydatek powietrza (wydajność). Efektem jest kumulacja wilgoci. Ostatecznie jednak zaczynamy oddychać powietrzem wprawdzie bardziej wilgotnym, ale za to coraz bardziej brudnym, czyli z coraz większą zawartością wspomnianych już LZO, wirusów, bakterii, alergenów, roztoczy, kurzu i innych zanieczyszczeń. Jeśli zaś patrzymy wyłącznie na miernik CO₂ i skupiamy się na wartości 1000 ppm, to jesteśmy w stanie uzyskać tę wartość przy wilgotności, która wystarczy, aby zimą nie odczuwać skutków przesuszenia powietrza. Ale i tak będzie ono miało fatalną jakość. A nie po to wydaliśmy kilkadziesiąt tysięcy złotych na rekuperację. Według mnie zimą powinna być zapewniona zarówno odpowiednia wymiana powietrza jak i jego temperatura, jakość i wilgotność. Tym jest prawidłowo działająca w zimę rekuperacja.

Wpływ rodzaju wymiennika powietrza w rekuperatorze na wilgotność powietrza

Rodzaj zastosowanego wymiennika ciepła w rekuperatorze znacząco wpływa na poziom wilgotności wewnętrznej. Mając rekuperator z wymiennikiem przeciwprądowym jesteśmy najbardziej narażeni na zjawisko przesuszenia powietrza. Tam cała wilgoć, jaka jest usuwana z domu wraz z powietrzem, jest odprowadzana do kanalizacji. Mając jednak rekuperator wyposażony w jeden z wymienników odzyskujących wilgoć, znacząco zmniejszamy ryzyko zbyt niskiej wilgotności w domu. Do dyspozycji mamy tutaj szereg urządzeń z następującymi wymiennikami:

• przeciwprądowym entalpicznym;
• obrotowym kondensacyjnym;
• obrotowym II generacji sorpcyjnym-entalpicznym.

Często w tym miejscu pojawia się pytanie czy odzysk wilgoci jest bezpieczny i czy razem z nią nie wracają zanieczyszczenia, których chcemy się pozbyć. W przypadku wymiennika obrotowego kondensacyjnego odzysk wilgoci polega na jej skropleniu i gwałtownym odparowaniu - wracają nie kropelki wody tylko powietrze z wyższą zawartością pary wodnej w sobie. Dla wymiennika entalpicznego proces odzysku zachodzi poprzez przejście cząsteczek wody przez pory w specjalnej membranie oddzielającej strumienie powietrza wywiewanego od nawiewanego. Wielkość tych porów nie pozwala na przejście przez nie niczego innego poza cząsteczkami wody. Z kolei w przypadku wymiennika obrotowego II generacji sorpcyjnego-entalpicznego cząsteczki wody są adsorbowane przez pory w naturalnym minerale zeolicie, którego warstwa pokrywa wymiennik. Również to rozwiązanie jest w pełni higieniczne.

Rekuperator zimą: zabezpieczenie wymiennika przez zamarzaniem

Często przyszli użytkownicy pytają o zabezpieczenia chroniące rekuperator przed oblodzeniem wymiennika ciepła. Ważne jest, aby wiedzieć, że nie wszystkie rekuperatory wymagają takich zabezpieczeń zimą. W przypadku wymienników obrotowych lub obrotowych II generacji sorpcyjnych-entalpicznych już sama ich konstrukcja i sposób działania sprawiają, że nie zamarzają one nawet w niskich temperaturach. Wymiennik jest w ciągłym ruchu i przez te same jego części przepływa naprzemiennie ciepłe i zimne powietrze. Nie zamarza więc nawet przy temperaturach sięgających -15°C dla wymiennika obrotowego oraz -25°C dla wymienników obrotowych II generacji.

Jednak mając rekuperator z wymiennikiem przeciwprądowym lub przeciwprądowym entalpicznym będziemy zmuszeni skorzystać z dodatkowego zabezpieczenia zimą. Najdłużej stosowanym rozwiązaniem jest elektryczna nagrzewnica wstępna, która podgrzewa powietrze zewnętrzne do poziomu około 0°C, zanim dotrze ono do wymiennika ciepła. Przy urządzeniach z wymiennikiem entalpicznym może być to nieco niższa temperatura, między -4°C a -8°C. Nagrzewnica, która zazwyczaj ma moc 1,0-1,5 kW, działa automatycznie i użytkownik nie może jej wyłączyć, ponieważ jej rolą jest ochrona wymiennika przed zamrożeniem. W sytuacji, gdy nagrzewnica wstępna nie wystarcza, uruchamiane jest zabezpieczenie dodatkowe w postaci rozbilansowania strumieni powietrza - zwiększa się przepływ ciepłego powietrza z wnętrza na wymiennik, jednocześnie zmniejszając dopływ zimnego powietrza z zewnątrz. Proces ten skutecznie zapobiega oblodzeniu, jednak długotrwałe działanie w tym trybie może wpływać na samopoczucie mieszkańców, z powodu podciśnienia i niedoboru świeżego powietrza.

Ostatecznym zabezpieczeniem rekuperatora w zimie jest tzw. bypass, czyli ominięcie wymiennika przez powietrze zewnętrzne, co zapobiega dalszemu wychładzaniu wymiennika, lecz skutkuje dostarczaniem zimnego zewnętrznego powietrza do wnętrza domu. Na szczęście w naszym klimacie sytuacje wymagające aktywacji bypassu zdarzają się niezwykle rzadko.

Decydując się na rekuperator z wymiennikiem przeciwprądowym lub entalpicznym, warto upewnić się, że model ma w standardzie nagrzewnicę wstępną, ponieważ niektóre tańsze urządzenia mają ją jedynie jako dodatkową opcję. Głównym ich zabezpieczeniem w zimie są opisane wyżej rozbilansowanie strumieni powietrza i bypass.

Jak przygotować rekuperację na zimę?

Przed zimą należy przeprowadzić dokładny przegląd systemu rekuperacji. Warto sprawdzić warunki gwarancji urządzenia, by ustalić, czy można to zrobić samodzielnie, czy wymagana jest pomoc autoryzowanego serwisanta. Poniżej opisuję, jakie elementy rekuperacji należy skontrolować przed sezonem grzewczym.

Sprawdzenie filtrów powietrza przed zimą

Filtry to jeśli chodzi o czystość powietrza w domu najważniejszy element rekuperatora. Niezależnie czy jest on wyposażony we wstępne filtry klasy G4 czy dokładne klasy F7 koniecznie musimy sprawdzić ich stopień zanieczyszczenia przed zimą i jeśli jest taka potrzeba, to wymienić je na nowe. Częstotliwość wymiany filtrów zależy od poziomu zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego, lokalizacji domu oraz intensywności użytkowania systemu. Zazwyczaj zaleca się wymianę filtrów dwa razy do roku - przed zimą i przed latem. W bardziej zanieczyszczonych regionach warto sprawdzać ich stan co trzy miesiące. Nawet jeśli wskaźniki automatyki rekuperatora nie sygnalizują konieczności wymiany, warto samodzielnie skontrolować filtry przed sezonem zimowym. Część użytkowników nie zdaje sobie też sprawy, że stan filtrów ma bezpośredni wpływ na efektywność energetyczną systemu rekuperacji w zimie. Zanieczyszczone filtry zwiększają opór przepływu powietrza, co może powodować wzrost zużycia energii oraz szybsze zużycie podzespołów systemu. W skrajnych przypadkach mogą prowadzić do przegrzewania się silników wentylatorów i konieczności ich naprawy lub wymiany.

Stan filtrów trzeba regularnie sprawdzać, szczególnie przez zimą. Mocno zabrudzone mogą radykalnie zmniejszyć wydajność centrali i zwiększyć zużycie prądu, fot. Adobe Stock

Kontrola wymiennika ciepła przed zimą

Wymiennik ciepła to serce rekuperatora, dlatego warto poświęcić mu szczególną uwagę przed rozpoczęciem sezonu grzewczego. Regularna kontrola wymiennika pozwala na wczesne wykrycie ewentualnych usterek, co może zapobiec poważniejszym problemom w okresie zimowym. W przypadku wymienników obrotowych należy upewnić się, że rotor obraca się płynnie, pasek rotora jest odpowiednio napięty i nie wykazuje oznak zużycia. Natomiast przy wymiennikach przeciwprądowych należy sprawdzić drożność odpływu skroplin oraz stan syfonu, aby zapewnić prawidłowe odprowadzanie wilgoci.

Sprawdzenie wentylatorów przed zimą

Sprawne wentylatory to dobra wymiana powietrza między wnętrzem budynku a otoczeniem. Dlatego przed zimą warto sprawdzić, czy działają bez zakłóceń, czy ich ruch nie jest blokowany i czy nie są zanieczyszczone. Nagromadzenie zabrudzeń na wentylatorach może powodować zwiększone zużycie energii, a w skrajnych przypadkach prowadzić do ich zablokowania lub nawet uszkodzenia systemu. Ważne jest, aby otwierając rekuperator podczas pracy, zachować największą ostrożność, gdyż może to wpłynąć na jego działanie. 

UWAGA! Zawsze robimy to na własną odpowiedzialność.

Rekuperacja w zimie: czerpnia i wyrzutnia

Elementem, którego na pewno nie można pominąć w trakcie takiego przeglądu są również czerpnia i wyrzutnia powietrza. Zawsze należy upewnić się czy nic nie blokuje przepływu powietrza, czy kratki są czyste i drożne.

Rekuperacja zimą: podsumowanie

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, czyli popularna rekuperacja, to system którego zalety szczególnie odczujemy zimą. Zapewnia odpowiednią, zgodną z przepisami, wymianę powietrza w domu bez konieczności otwierania okien oraz jego wysoką jakość. Na tę jakość wpływają przede wszystkim dwa elementy rekuperatora - filtry, które oczyszczają powietrze oraz wymiennik ciepła. Dzięki niemu odzyskujemy energię cieplną, a więc instalacja grzewcza może działać z mniejszą mocą i ostatecznie płacimy mniej za ogrzewanie. Ponadto możemy odzyskiwać z powietrza usuwanego wilgoć i pasywnie nawilżać nią powietrze nawiewane do domu. W ten sposób unikamy jego przesuszenia zimą. Tutaj istotny jest rodzaj zastosowanego wymiennika ciepła, ponieważ nie wszystkie z nich to umożliwiają.

Aby zapewnić komfortowe warunki musimy pamiętać o prawidłowym użytkowaniu rekuperacji zimą - obejmującym zarówno właściwe ustawienia przepływu powietrza, czyli dopasowanie intensywności wentylacji jednocześnie do norm i stylu życia domowników, jak i regularne przeglądy i konserwację całego systemu. Kluczowa jest tutaj wymiana filtrów, kontrola wentylatorów, drożności kanałów oraz sprawdzenie pracy samego wymiennika ciepła. Jeśli przed zimą upewnimy się, że wszystkie elementy działają poprawnie, w trakcie jej trwania będziemy mogli cieszyć się komfortowymi warunkami w naszym domu.

Autor: Tomasz Osuchowski, Fot. otwierająca: PRO-VENT