Czy rekuperacja wysusza powietrze w domu? Decyduje rodzaj wymiennika ciepła

Kiedy myślimy o wentylacji, zwykle skupiamy się na temperaturze i świeżości powietrza. Tymczasem równie ważnym parametrem jest wilgotność względna. To właśnie ona decyduje o tym, czy powietrze w domu jest przyjemne, czy zbyt suche, czy odczuwamy ciepło, czy chłód, a także o tym, jak reagują nasze drogi oddechowe, skóra, oczy, śluzówki, włosy. Rekuperacja, w zależności od rodzaju zastosowanego wymiennika, może mieć ogromny wpływ na utrzymanie odpowiedniej wilgotności w domu, często większy, niż się spodziewamy.

Najpierw przypomnijmy sobie dlaczego zimą powietrze w domu robi się zbyt suche. Kiedy temperatura na zewnątrz spada poniżej zera, powietrze atmosferyczne zawiera bardzo mało pary wodnej. Nawet jeśli jego wilgotność względna wynosi ponad 90%, to po ogrzaniu do 21°C jego wilgotność dramatycznie spada, nawet do poziomu 15–20%. To dlatego w sezonie grzewczym wiele osób narzeka na: wysuszoną skórę i oczy, podrażnione drogi oddechowe, ładunki elektrostatyczne przy dotykaniu do futryn, nadmierne kurczenie się elementów drewnianych podłóg i mebli.

Tradycyjna wentylacja grawitacyjna wymienia powietrze na zimne i suche z zewnątrz, jeszcze pogłębiając ten efekt. Rekuperacja natomiast może odzyskać część wilgoci z powietrza usuwanego z budynku - o ile centrala jest do tego przystosowana. Wymienniki przeciwprądowe oddzielają strumienie powietrza cienkimi ściankami, więc wilgoć nie ma możliwości przejścia z powietrza wywiewanego do nawiewanego. Powietrze świeże zostaje więc osuszone.

Komfort zależy nie tylko od temperatury powietrza, ale również od jego wilgotności. W sezonie zimowym w wielu domach uzasadnione jest użycie nawilżaczy, gdyż wilgotność względna powietrza bardzo wówczas spada, fot. ROTENSO

Czy rekuperacja wysusza powietrze w domu? Rodzaje wymienników ciepła

Wymiennik przeciwprądowy entalpiczny

Wymienniki przeciwprądowe entalpiczne wykonane są z membrany, która pozwala na przenikanie cząsteczek pary wodnej - ale bez mieszania powietrza. Dzięki temu część wilgoci z powietrza usuwanego jest „odzyskiwana” i trafia do nawiewu.

• Odzysk ciepła 75-90%
• Odzysk wilgoci do 70%
• Zamrzanie poniżej -5°C
• Podsumowanie: odzyskuje wilgoć lepiej niż obrotowy, ale gorzej niż obrotowy II generacji. Charakteryzuje się niższą sprawnością odzysku ciepła, spadającą wraz ze wzrostem wydatku powietrza. Również wymaga odprowadzenia skroplin do kanalizacji.

Wymiennik obrotowy kondensacyjny

Wymienniki obrotowe kondensacyjne odzyskują wilgoć na zasadzie kondensacji pary wodnej na ściankach wymiennika. Wilgotne ciepłe powietrze, oddając energię gwałtownie się schładza, następuje przejście przez punkt rosy i wykroplenie. Następnie powietrze czerpane z zewnątrz gwałtownie się podgrzewa, następuje odparowanie wilgoci i nawilżone powietrze trafia do nawiewu.

• Odzysk ciepła 80-85%
• Odzysk wilgoci 30-50%
• Zamrzanie poniżej -15°C
• Podsumowanie: odzyskuje wilgoć, ale najgorzej ze wszystkich rozwiązań mających tą funkcję. Niższa sprawność odzysku ciepła niż w wymiennikach przeciwprądowych. Odzysk wilgoci na zasadzie kondensacji – latem zachowuje się jak wymiennik przeciwprądowy, nie wpływając na poziom wilgotności. Nie wymaga nagrzewnicy wstępnej ani odprowadzenia skroplin.

Wymiennik obrotowy II generacji sorpcyjny-entalpiczny

Wymienniki obrotowe II generacji (sorpcyjne-entalpiczne) również przenoszą parę wodną, ale w sposób aktywny. Powierzchnia rotora pokryta naturalnym minerałem (zeolitem), który adsorbuje wilgoć z powietrza wywiewanego i dzięki różnicy entalpii oddaje ją powietrzu nawiewanemu w następnym cyklu obrotu. W tym wypadku proces odzysku przebiega najefektywniej. Efekt jest taki, że w domu w których są rekuperatory z odzyskiem wilgoci utrzymuje się wyższa wilgotność zimą, często w granicach 40-50% - czyli w zakresie, który uznawany jest za optymalną wilgotność powietrza dla zdrowia i komfortu.

Odzyskuje wilgoć najlepiej ze wszystkich rozwiązań. Ma niższą sprawność odzysku ciepła niż w wymiennikach przeciwprądowych.

• Odzysk ciepła 80–85%
• Odzysk wilgoci do 90%
• Zamrzanie poniżej -25°C
• Podsumowanie: odzysk wilgoci następuje na zasadzie adsorpcji i różnicy entalpii powietrza - zimą pasywnie nawilża, latem pasywnie osusza. Pokrywa go powłoka zeolitowa, w której wielkość porów gwarantująca brak przenoszenia wirusów, bakterii czy pyłów PM1. Nie wymaga nagrzewnicy wstępnej ani odprowadzenia skroplin.

Warto też wspomnieć, że latem sytuacja jest odwrotna. Na zewnątrz powietrze jest ciepłe i wilgotne, a w klimatyzowanym domu chcemy utrzymać chłód i względnie suchą atmosferę. W tym przypadku wymiennik entalpiczny lub obrotowy II generacji sorpcyjny-entalpiczny działa w drugą stronę i część wilgoci z powietrza zewnętrznego zatrzymuje się na powierzchni wymiennika i nie trafia do wnętrza budynku. Dzięki czemu klimatyzacja nie musi zużywać energii na osuszenie powietrza podczas procesu jego schładzania.

Rodzaje wymienników ciepła a odzysk wilgoci: podsumowanie

Choć wszystkie centrale wentylacyjne spełniają tę samą funkcję – wymianę powietrza z możliwie małą stratą energii - to właśnie wymiennik ciepła w największym stopniu decyduje o odczuwanym komforcie i kosztach eksploatacji. Na rynku dominują cztery rozwiązania: klasyczny przeciwprądowy, membranowy entalpiczny, obrotowy kondensacyjny oraz obrotowy II generacji sorpcyjny-entalpiczny z warstwą zeolitu. Każdy z nich odzyskuje ciepło nieco inaczej, inaczej też radzi sobie z wilgocią i zabezpieczeniem przed mrozem.

Autor: Tomasz Osuchowski