3 powody, dla których instalujemy rekuperację w domu

Czego dowiesz się z artykułu?

• Jakie są zadania centrali wentylacyjnej?
• Jakie są rodzaje wymienników w centrali wentylacyjnej?
• Jak wentylator wpływa na sprawność systemu rekuperacji?
• W jakie filtry do centrali wentylacyjnej warto zainwestować?
• Jak dobrze wybrać centralę wentylacyjną?

W każdym domu niezbędny jest skuteczny system wymiany powietrza - z wnętrz trzeba usuwać zużyte i zastępować je świeżym z zewnątrz. Tak nakazują przepisy, ale to również kwestia naszego zdrowia.

W słabo wentylowanych pomieszczeniach gorzej się czujemy, a wytwarzany przez człowieka - podczas oddychania i w wyniku pracy kuchenek, kominków, kotłów, pieców - dwutlenek węgla, w dużych stężeniach może być niebezpieczny dla zdrowia. Z kolei gromadząca się w pomieszczeniach para wodna, powstająca choćby podczas kąpieli, gotowania czy suszenia prania, prowadzi do zawilgocenia budynku, co jest idealnym środowiskiem dla rozwoju grzybów domowych.

W budynkach jednorodzinnych wymiana powietrza realizowana jest zazwyczaj przez wentylację grawitacyjną. Polega ona na wykorzystaniu naturalnego zjawiska konwekcji, czyli ruchu powietrza wywołanego różnicą jego temperatury, gęstości i ciśnienia. To z zewnątrz, chłodne, gęstsze, wypiera z wnętrza domu powietrze zużyte, które ma wyższą temperaturę i jest rzadsze.

Niestety, ten bilans jest niekorzystny, bo wraz ze zużytym (ciepłym) powietrzem tracimy część energii potrzebnej do ogrzewania domu. Szacuje się, że wentylacja grawitacyjna odpowiada aż za 30-50% strat ciepła! Aby je zatrzymać, warto rozważyć zastosowanie wentylacji z odzyskiem ciepła, czyli rekuperacji. Co prawda takie przedsięwzięcie wiąże się ze sporymi nakładami finansowymi, ale inwestycja z pewnością się opłaci.

Równie istotne jest to, że tego typu wentylacja zapewnia skuteczną wymianę powietrza w każdych warunkach i we wszystkich pomieszczeniach. W przypadku grawitacyjnej zasadniczym problemem jest często właśnie jej nieskuteczność, szczególnie na poddaszach, gdzie niewielka różnica poziomów między wlotem i wylotem kanałów nie zapewnia wystarczającego ciągu powietrza.

Infografika: Dlaczego warto wyposażyć dom w rekuperację?

Centrala wentylacyjna

To najważniejszy element całego systemu. Centrala odpowiada za kontrolowany wyciąg i nawiew powietrza połączony z wymianą ciepła.

Jej sercem jest wymiennik ciepła, czyli właściwy rekuperator. To nim powietrze dostarczane do domu ogrzewa się od usuwanego. Przepływ powietrza przez wymiennik oraz w całej instalacji wymuszają wentylatory - nawiewny i wywiewny.

Kolejnym ważnym elementem w centrali są filtry oczyszczające powietrze oraz sterownik, który umożliwia regulowanie intensywności wymiany powietrza. Wszystkie te podzespoły mieszczą się w obudowie. Jest ona zaizolowana, co pozwala częściowo wytłumić hałas towarzyszący pracy wentylatorów.

Działanie rekuperacji polega na tym, że w centrali wentylacyjnej powietrze nawiewane odbiera ciepło od powietrza usuwanego z budynku. (fot. Pro-Vent)

Rodzaje wymienników

W centralach wentylacyjnych stosuje się trzy typy wymienników, które różnią się układem kanałów: przeciwprądowe, krzyżowe i obrotowe.

Obecnie najczęściej stosowane są wymienniki przeciwprądowe. Ich nazwa bierze się stąd, że strumienie powietrza - wywiewane (ciepłe) i nawiewane (zimne) - płyną równolegle w przeciwnych kierunkach. Charakteryzują się wysoką sprawnością odzysku, przekraczającą 90%. Ich wadą są duże opory przepływu i trudność czyszczenia. Do tego są podatne na zamarzanie skroplin, dlatego przed wymiennikiem stosuje się tzw. nagrzewnice wstępne, które służą do jego rozmrażania. Innym rozwiązaniem jest wykorzystanie gruntowego wymiennika ciepła (GWC), w którym powietrze wstępnie się ogrzewa, wykorzystując ciepło zawarte w gruncie.

Najważniejszym elementem, którym różnią się centrale wentylacyjne, jest typ wymiennika ciepła. Od niego zależy sprawność odzysku, czyli to, jaka część ciepła z usuwanego powietrza zostaje ponownie wykorzystana do ogrzania nawiewanego powietrza zewnętrznego. (fot. TopVac)

Aby zwiększyć efektywność systemu rekuperacji, centralę można połączyć z gruntowym wymiennikiem ciepła, który dostarcza do rekuperatora powietrze po wstępnej obróbce - zimą cieplejsze, a latem chłodniejsze od powietrza zewnętrznego. (fot. Rekuperatory.pl (Roha))

W wymiennikach krzyżowych kanały z powietrzem ustawione są nie równolegle, a prostopadle. Są tańsze od przeciwprądowych, łatwiejsze w czyszczeniu i mają niższe opory przepływu, ale też niższą sprawność. Aby ją podnieść, w centrali można umieścić dwa ułożone szeregowo wymienniki. Ich wadą również jest podatność na szronienie, dlatego zabezpiecza się je w podobny sposób jak modele przeciwprądowe.

Problemu z zamarzaniem powietrza, nawet przy bardzo niskiej temperaturze, nie ma w przypadku wymienników obrotowych. Mają one kształt walca z kanałami biegnącymi równolegle do jego osi, który obraca się i tymi samymi kanałami przepływa naprzemiennie ciepłe powietrze usuwane i chłodne nawiewane. Cechują się bardzo wysoką sprawnością odzysku ciepła (przekraczającą 90%). Ich wadą jest możliwość mieszania się strumieni powietrza nawiewanego i usuwanego oraz bardziej skomplikowana budowa od obu wymienionych wyżej typów, co odbija się na cenie.

Jaki wentylator?

Element ten ma duży wpływ na sprawność systemu rekuperacji. Wprawia powietrze w ruch, a także pokonuje opory przepływu stawiane przez wymiennik, rurociągi, filtry itp.

Najlepiej, gdy centrala wyposażona jest w markowy wentylator, który nie zużywa zbyt wiele prądu. Pod tym względem wyróżniają się urządzenia prądu stałego (DC), które są bardziej energooszczędne od wentylatorów zmiennoprądowych (AC) i bardzo łatwo można sterować ich prędkością obrotową. Ale trzeba je wyposażyć w zasilacz prądu stałego, który powoduje pewne straty energii. Dlatego ciekawą alternatywą są rekuperatory z wentylatorami prądu przemiennego, elektronicznie komutowane (EC). Podobnie jak wentylatory prądu stałego są energooszczędne i można zmieniać ich obroty w szerokim zakresie, a nie potrzebują zasilaczy.

Aby korzystanie z rekuperacji było komfortowe, wentylator powinien generować jak najmniejszy hałas. W charakterystyce każdej centrali znajdziemy informację o ciśnieniu akustycznym, jakie powstaje w odległości 1 m urządzenia (w dB). W przypadku cichszych jednostek jest to ok. 30, natomiast głośniejszych ok. 60 dB.

Poziom hałasu emitowanego przez centralę zależy przede wszystkim od rodzaju wentylatorów. Ponadto ważne jest prawidłowe zaprojektowanie i montaż instalacji. (fot. Rekuperatory.pl (Roha))

Przy czym głośność pracy rekuperacji zależy nie tylko od wentylatora. Przyczyną nadmiernego hałasu może być np. dobranie kanałów wentylacyjnych o zbyt małej średnicy, co często skutkuje zbyt szybkim ruchem powietrza w kanałach. Z kolei niewłaściwe ułożenie, mocowanie i brak izolacji na nich powoduje, że wpadają w wibracje.

Centralę wentylacyjną umieszcza się w oddaleniu od pomieszczeń mieszkalnych, np. na strychu, w piwnicy, garażu albo w pomieszczeniu gospodarczym. (fot. Pro-Vent)

Skuteczna filtracja

Rekuperacja to nie tylko sposób na ograniczenie wydatków na energię, ale też na poprawę jakości powietrza w budynku, co wpływa na komfort i zdrowie domowników.

Wszystko dzięki temu, że całe nawiewane powietrze przechodzi przez umieszczone w centrali filtry. Od ich rodzaju i jakości zależy, jak dokładnie zostanie ono oczyszczone. Drugim zadaniem filtrów jest zabezpieczenie przed zanieczyszczeniem wentylatorów, wymiennika i sieci kanałów wentylacyjnych.

Standardowo w rekuperatorach umieszcza się filtry kieszeniowe klasy G4. Ich uzupełnieniem mogą być filtry F5. Jeszcze dokładniejsze są produkty klasy F7, które zatrzymują nawet bardzo drobne pyłki roślin. Warto zdecydować się na nie wtedy, gdy w domu są alergicy.

W sprzedaży są też specjalistyczne wyroby (z wkładem z węgla aktywnego, antysmogowe), które wychwytują nie tylko drobnoustroje czy alergeny, ale też cząsteczki smogu.

Przed zakupem centrali należy sprawdzić, jakiej klasy filtry można w niej stosować oraz jak często się je wymienia. W niektórych przypadkach wystarczy to zrobić raz na pół roku, ale gdy dom położony jest w rejonie, gdzie powietrze jest silnie zanieczyszczone, wymiana może być konieczna nawet 3 lub 4 razy do roku.

Istotną informacją jest też koszt zakupu filtrów. Ich ceny są bardzo zróżnicowane, wahają się od kilkudziesięciu do kilkuset złotych za komplet wystarczający na około rok.

Wybór centrali wentylacyjnej

Jak widać, centrale wentylacyjne różnią się od siebie budową, rodzajem zastosowanych wentylatorów i filtrów, ale nie tylko. Bardzo różne mogą być też ich parametry użytkowe, wyposażenie, sposób sterowania czy wreszcie cena.

Najważniejsze parametry

Kluczowym parametrem każdej centrali jest wydajność, czyli ilość powietrza, jaką daje. Ściśle powiązaną z nią wartością jest spręż - zdolność do pokonania oporów przepływu powodowanych przez rurociąg, filtry itp. Im opory te są mniejsze, tym większy jest przepływ powietrza. W związku z tym oba parametry trzeba rozpatrywać łącznie.

Przy wyborze pomocne mogą być wykresy pokazujące zależność pomiędzy wydajnością centrali (m³/h) a sprężem dyspozycyjnym (Pa). W budownictwie jednorodzinnym za standard uznaje się wartości od 200 do 400 m³/h przy sprężu 150-200 Pa. Dużo zależy jednak od specyfiki projektu (długość, średnica i przebieg kanałów wentylacyjnych). Dlatego najpierw trzeba ustalić, z jakich pomieszczeń - i w jakiej ilości - powietrze będzie usuwane, a do jakich dostarczane. To zadanie dla projektanta.

Kanały łączące centralę z wentylowanymi pomieszczeniami powinny być możliwie krótkie i mieć jak najmniej załamań. (fot. Rekuperatory.pl (Roha))

Kolejny ważny parametr rekuperatora to sprawność. Informuje on o tym, jaka część ciepła z usuwanego powietrza zostaje ponownie wykorzystana do ogrzania nawiewanego powietrza zewnętrznego. Im sprawność jest wyższa, tym lepiej. Przykładowo sprawność na poziomie np. 80% oznacza, że ponownie zostało wykorzystane 80% ciepła, a 20% stracone. Ponieważ sprawność zależy od temperatury powietrza wewnętrznego (usuwanego) i zewnętrznego (nawiewanego) oraz jego przepływu, przy porównaniu dwóch central trzeba zwrócić uwagę, aby parametry te były identyczne.

Rekuperator powinien być dopasowany do parametrów instalacji wentylacyjnej. Dlatego przed jego zakupem trzeba ustalić, z jakich pomieszczeń - i w jakiej ilości - powietrze będzie usuwane, a do jakich dostarczane. (fot. Lindab)

Klasa energetyczna

Tu obowiązuje klasyfikacja podobna jak w przypadków urządzeń AGD, przy czym najbardziej energooszczędne są modele A+, a najwięcej energii zużywają centrale oznaczone jako G.

Wyposażenie

Centrala może być wyposażona w różne elementy zwiększające jej możliwości i wpływające na komfort obsługi. Przykładowo nagrzewnica wstępna umożliwia odszranianie wymiennika, a wtórna dogrzewa powietrze w pomieszczeniach. Gdy temperatura w domu i na zewnątrz jest zbliżona, bardzo przydaje się bypass, który pozwala na ominięcie wymiennika przez strugi powietrza. Dzięki temu można obniżyć zużycie prądu przez wentylatory.

Sterowanie

Rekuperacja ma i tę przewagę na wentylacją grawitacyjną, że umożliwia pełną kontrolę nad wymianą powietrza w domu. W ten sposób można uniezależnić się od warunków pogodowych czy zmian ciśnienia, które mocno wpływają na skuteczność tradycyjnej wentylacji.

Dlatego wybierając centralę warto zwrócić uwagę, jakie opcje sterowania oferuje jej producent. Wariant podstawowy to ręczna zmiana intensywności wentylacji, w bardziej zaawansowanych modelach można zaprogramować ją w różnych porach dnia czy w cyklu tygodniowym. Największy komfort użytkowania zapewniają centrale działające w pełni automatycznie. Same np. zwiększają intensywność wymiany powietrza w momencie, gdy nadmiernie wzrasta wilgotność powietrza wewnętrznego czy stężenie dwutlenku węgla. Zapłacimy za nie więcej, ale automatyzacja jest nie tylko wygodna, ale pozwala też oszczędzać energię.

System rekuperacji umożliwia wymianę powietrza dokładnie według potrzeb użytkownika, niezależnie od warunków, jakie panują na zewnątrz. (fot. Iglotech)

Cena

Wysokie nakłady inwestycyjne na wentylację z rekuperacją to najważniejsza bariera w upowszechnianiu się tego rozwiązania w naszym kraju. Choć to się w ostatnim czasie zmienia, bo ceny central są obecnie bardziej przystępne. Najtańsze urządzenie można kupić już za ok. 5 tys. zł, droższe kosztują nawet ponad 40 tys.

Duża rozpiętość cenowa jednostek wynika z różnego poziomu ich zaawansowania, parametrów użytkowych, systemu sterowania i wyposażenia.

Nabycie centrali to nie jedyny wydatek - jej eksploatacja również może pochłaniać niemałe sumy. To przede wszystkim zużycie energii elektrycznej (pobierają ja zarówno wentylatory, jak i grzałka elektryczna), zakup filtrów czy ewentualne koszty serwisowania i naprawy urządzenia.

Redaktor: Norbert Skupiński
fot. otwierająca: Pro-Vent