Jak działa rekuperacja latem? Czy chłodzenie rekuperatorem jest możliwe? Wyjaśniamy
Jak działa rekuperacja latem? Czy chłodzenie rekuperatorem jest możliwe? Wyjaśniamy
Czy chłodzenie rekuperacją latem jest możliwe? Wielu inwestorów po pogodzeniu się z faktem, że rekuperator nie chłodzi powietrza zastanawia się, czy jest jakaś opcja aby za pomocą instalacji rekuperacji obniżyć temperaturę w domu. Wyjaśniamy, co można zrobić.
Wraz z nastaniem lata pojawiają się zdziwione głosy inwestorów, że rekuperacja nawiewa do domu powietrze o temperaturze zewnętrznej. Są zaskoczeni, że rekuperator nie chłodzi w upały. Niestety, nie pozostaje mi nic innego jak wytłumaczyć, że zadaniem rekuperacji latem jest wymiana powietrza i jeśli są do tego warunki - odzysk chłodu. Zaś od chłodzenia jest klimatyzacja.
Chcąc napisać materiał o dobrej wentylacji latem należy również poruszyć kilka innych, wydawało by się pobocznych, tematów. Dotyczących zarówno samego medium, czyli powietrza, jak również urządzenia, które stanowi serce instalacji, to znaczy rekuperatora, oraz innych instalacji odpowiadających w domu za nasz komfort, czyli klimatyzacji.
Latem jedną z najczęstszych praktyk użytkowników rekuperacji jest maksymalne ograniczenie wydatku powietrza (jego wymiany). Ma to zmniejszyć ilość gorącego powietrza nawiewanego do domu. Niestety, oznacza to drastyczne zmniejszenie wymiany powietrza na świeże, co przekłada się na wzrost poziomu CO2 i pozostałych zanieczyszczeń, a zatem spadek jakości powietrza. Jeśli dołożymy do tego wzrost poziomu wilgoci zaczynamy czuć się jak w termosie.
Jak temperatura latem w domu jest najlepsza?
Przyjmuje się, że latem optymalna temperatura w domu mieści się w zakresie pomiędzy 24 a 26°C. Zapewnia to komfort termiczny zdecydowanej większości z nas. Jeśli dodamy do tego, że różnica pomiędzy temperaturą zewnętrzną a wewnętrzną latem nie powinna przekraczać 8°C, aby nie wpływało to negatywnie na nasze zdrowie, całość ładnie nam się sumuje. W domu 26°C uzyskane za pomocą klimatyzacji, a na zewnątrz 34°C co jak sami już zdążyliśmy tego lata odczuć, nie jest jakąś niespotykaną w Polsce temperaturą.
Jak wilgotność powietrza w domu jest najlepsza?
To jak odczuwamy daną temperaturę zależne jest również od drugiego czynnika czyli wilgotności względnej powietrza. Czym ona jest? Jest to procentowy udział zawartości pary wodnej w danej objętości powietrza. Przy czym za graniczną wartość 100% uznajemy taką ilość pary wodnej w powietrzu, po przekroczeniu której para wodna zaczyna się wykraplać. Mówimy wówczas o przekroczeniu tzw. punktu rosy.
Wydajność centrali wentylacyjnej w zupełności wystarcza, żeby zapewnić świeże powietrze. Jednak do schłodzenia domu jego ilość jest kilka razy zbyt mała (fot. VENTIA)
Co bardzo istotne - wilgotność względna jest bezpośrednio zależna od temperatury. Rośnie wraz z jej spadkiem i maleje wraz z jej wzrostem. Dzieje się tak, ponieważ ciepłe powietrze może przyjąć więcej pary wodnej, niż zimne. Wszyscy bardzo dobrze znamy to zjawisko na co dzień, bo właśnie dlatego para wodna z powietrza tak łatwo skrapla się latem na dopiero co wyjętej z lodówki zimnej butelce z napojem - gorące powietrze dotyka zimnej butelki, następuje gwałtowne jego ochłodzenie, przejście przez punkt rosy i wykroplenie. W zależności od temperatury wilgotność względna się zmienia. A wraz z nią nasze odczucia. Te same 30°C będzie trudne do zniesienia przy wilgotności względnej powietrza na poziomie 90%, a całkiem znośne przy 40%. Na własnej skórze odczuwamy to wybierając się na wakacje albo do tropików albo w suchsze rejony. Najbardziej komfortowym dla człowieka poziomem wilgotności względnej jest przedział pomiędzy 40 a 60%. Każdy spadek poniżej 30% odczuwamy jako powietrze suche, a każdy wzrost powyżej 70% jako zbyt wilgotne.
Dobra jakość powietrza w domu - główne zadanie rekuperacji
Trzeci aspekt sprawy to jakość powietrza. Rozumiana zarówno jako stężenie CO2 jak i LZO (lotnych związków organicznych), pyłów zawieszonych, alergenów i innych zanieczyszczeń. Stężenie CO2 wyrażamy w ppm, czyli w liczbie cząsteczek dwutlenku węgla na milion cząsteczek powietrza. Przyjmujemy, że poziomem dopuszczalnym jest 1000 ppm. Ja wychodzę z założenia, że po to montujemy w domu wentylację mechaniczną aby mieć powietrze nie tyle jakości dopuszczalnej, co bardzo dobrej. Dlatego na własnym mierniku CO2 lubię widzieć liczby poniżej 700.
W przypadku LZO sprawa jest bardziej skomplikowana - głównie ze względu na kwestie pomiarowe. W tym wypadku stężenie wyrażamy w μg/m3 i jako wartości bezpieczne przyjmujemy 300 μg/m3.
Pojawia się naturalne pytanie, za który z tych elementów latem odpowiada rekuperacja. Na pewno za ostatni, czyli jakość powietrza. Głównym zadaniem rekuperacji jest wymiana zużytego powietrza z pomieszczeń na świeże zewnętrzne. Jaki natomiast ma wpływ na temperaturę i wilgotność powietrza zależy w dużej mierze od tego jaki mamy wymiennik ciepła w swoim rekuperatorze, w co jest on wyposażony i jakie inne instalacje są zamontowane w domu.
Czym różni się rekuperacja od klimatyzacji?
Cały czas wielu inwestorów myli funkcje tych dwóch instalacji, dlatego zacznijmy od podstaw. Głównym zadaniem rekuperacji, czyli wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, jest zapewnienie odpowiedniej wymiany powietrza w domu. Świeże zewnętrzne jest dostarczane do pomieszczeń, brudne, zużyte usuwane na zewnątrz. Do tego rekuperacja odzyskuje energię z powietrza usuwanego przekazując ją do nawiewanego. Zimą odzyskuje w ten sposób ciepło, a latem chłód. Pobocznym zadaniem realizowanym przez rekuperację, poprzez filtry powietrza zamontowane zawsze w rekuperatorze, jest jego filtrowanie (oczyszczanie). W zależności od klasy filtra będzie to oczyszczenie z piasku i większych drobin, poprzez alergeny i pyły, na smogu, bakteriach i wirusach kończąc. Klimatyzacja z kolei ma za zadanie powietrze schłodzić i osuszyć, a w okresach przejściowych i ewentualnie zimą - dogrzać.
Rekuperacja pracuje w obiegu otwartym - pobiera czerpnią świeże powietrze zewnętrzne, nawiewa je do pomieszczeń, odbiera zużyte i usuwa na zewnątrz. Klimatyzacja z kolei pracuje na powietrzu obiegowym, cały czas „przerzucając” powietrze, które mamy w pomieszczeniu.
Rekuperacja w trybie przewietrzania wymienia jednokrotność kubatury całego domu w ciągu godziny. Na co dzień pracuje na wydatkach przekładających się na wymianę 0,5-0,6 kubatury na godzinę. Z kolei klimatyzator, aby skutecznie schłodzić powietrze w jednym konkretnym pomieszczeniu, musi jego kubaturę „przerzucić” przez siebie przynajmniej 5-6 razy.
Dla zobrazowania dwa przykłady:
REKUPERACJA - Dom 150 m2 powierzchni wentylowanej, wysokość 2,7 m, wydatek powietrza w trybie przewietrzanie - 405 m3/h (150 × 2,7 × 1 = 405)
KLIMATYZACJA - Salon 30 m2, wysokość 2,7 m, wydatek powietrza na minimalnej krotności 5 razy - 405 m3/h (30 × 2,7 × 5)
Czy rodzaj wymiennika ciepła w rekuperatorze ma znaczenie latem?
Odpowiedź na to pytanie nie jest jednoznaczna. Jest bowiem uzależniona od tego czy mamy też klimatyzację. W opcji, że jej nie mamy, rodzaj wymiennika ciepła nie ma większego znaczenia. Niezależnie czy nasz rekuperator będzie wyposażony w klasyczny wymiennik przeciwprądowy, przeciwprądowy entalpiczny, obrotowy czy obrotowy II generacji sorpcyjny-entalpiczny, nie będzie miało to znaczącego wpływu na nasz komfort. Dopiero jeśli dodamy klimatyzację zacznie mieć to znaczenie. Każdy z wymienników będzie odzyskiwał chłód, który dostarczy nam klimatyzacja i będzie go przekazywał z powietrza usuwanego z domu do nawiewanego.
Rodzaj wymiennika w centrali wentylacyjnej może mieć wpływ na wilgotność powietrza wewnętrznego, a to wpływa na odczucie temperatury (fot. KOMFOVENT)
Przykładowo, w domu mamy 25°C. Na zewnątrz 33°C. Dzięki odzyskowi chłodu powietrze nawiewane będzie miało nie 33 lecz 29°C. Nadal dużo, ale jednak zyskaliśmy już na tym kilka stopni, więc komfort termiczny w pomieszczeniach bez klimatyzacji już się nieco poprawi. W zależności teraz od tego jaki rodzaj wymiennika mamy, będzie on wpływał lub nie na wilgotność w domu. Mając urządzenie z klasycznym przeciwprądowym lub obrotowym wymiennikiem ciepła wilgotność względna nawiewanego powietrza będzie tą panującą na zewnątrz. Z kolei rekuperator wyposażony w wymiennik entalpiczny lub obrotowy II generacji sorpcyjny-entalpiczny będzie pasywnie osuszał nawiewane powietrze, do poziomu powietrza wewnątrz domu. To ważne ponieważ dużą część energii klimatyzacja, zanim schłodzi powietrze zużywa na jego osuszenie. Efektem tego są skropliny, które rurką są usuwane na zewnątrz budynku.
Czy chłodzenie rekuperacją latem jest możliwe?
Sam rekuperator nie chłodzi powietrza. Czy jest jednak jakaś opcja aby za pomocą rekuperacji obniżyć temperaturę w domu? Tutaj z rozwiązaniem przychodzą producenci urządzeń oferując zarówno rekuperatory z wbudowaną chłodnicą, jak również zewnętrzne chłodnice powietrza instalowane na kanale nawiewnym. Oczywiście nadal niezbędne jest źródło chłodu czyli jednostka zewnętrzna (agregat) w przypadku rozwiązań opartych na freonie lub bardzo popularna w ostatnich latach wszędzie tam, gdzie nie ma dostępu do gazu z sieci, pompa ciepła (dla chłodnic wodnych). Rozwiązanie na pierwszy rzut oka wydaje się idealne. Uruchamiamy chłodnicę i powietrze nawiewane z anemostatów osiąga temperaturę kilkunastu °C. I czekamy. Okazuje się, że mimo przyjemnego chłodu odczuwanego na ręku z nawiewnika temperatura w domu nie chce się bardzo zmienić.
Niestety, ale teraz musimy wrócić do fragmentu o ilościach powietrza, jaką jest w stanie dostarczyć nam rekuperator, a jakie klimatyzator. Po prostu w wersji z samym rekuperatorem mamy go zdecydowanie za mało, aby skutecznie odebrać nadmiar ciepła skumulowanego wewnątrz domu. Tutaj warto jeszcze dopowiedzieć, że duże znaczenie mają strony świata na które wychodzą okna, ich wielkość i związane z tym nasłonecznienie i nagrzewanie się wnętrza. Oraz to czy są wyposażone np. w zewnętrzne rolety, czy drzewa zacieniające dom itp.
Na pewno bardziej odczuwalne będzie takie schładzanie w domu o ekspozycji północnej czy wschodniej z zaciągniętymi w ciągu dnia roletami w salonie na zalesionej działce, niż w przypadku dużych okien skierowanych bezpośrednio na południowe słońce - bez cienia i rolet.
Czy można więc powiedzieć, że to rozwiązanie chłodzenia rekuperacją ma sens czy nie? To zależy. Jeśli mamy w domu pompę ciepła, to odpowiedź staje się jeszcze bardziej niejednoznaczna. Mamy już bowiem zamontowane źródło chłodu, który na razie się marnuje. Inwestując stosunkowo nieduże pieniądze w chłodnico-nagrzewnicę kanałową i mając odpowiedni do tego dom może się bowiem okazać, że klimatyzacja nie jest już niezbędna. W przypadku pozostałych domów i tak zyskujemy wstępną obróbkę powietrza zewnętrznego i zapewniamy sobie odsunięcie w czasie momentu konieczności włączenia klimatyzacji. Zimą będziemy mieli z kolei dodatkowe źródło dogrzewające powietrze nawiewane. Czy to od strony ekonomicznej ma sens? Każdy z nas musi to sobie sam już policzyć i odpowiedzieć na to pytanie. Na pewno przełoży się to na dodatkowy komfort.
Bypass/Free cooling - funkcja rekuperatora na lato
Obecnie praktycznie każdy już rekuperator z półki innej niż najbardziej budżetowe wyposażony jest w funkcję, z której głównie będziemy korzystać właśnie latem. Mówię o tzw. bypass/Free cooling. Polega ona na tym, że nocą - kiedy temperatura na zewnątrz spada poniżej temperatury w domu możemy tak ustawić rekuperator, aby z pominięciem wymiennika ciepła nawiewał bezpośrednio to powietrze do pomieszczeń. Tutaj różnica w działaniu tego systemu jest zależna od tego czy mamy rekuperator z wymiennikiem przeciwprądowym (lub entalpicznym) czy obrotowym (lub obrotowym II generacji). W pierwszym przypadku fizycznie za pomocą przepustnicy bypassu odcinany jest wymiennik i powietrze osobnym kanałem wewnątrz urządzenia jest przekierowywane z czerpni do nawiewu. Z kolei w drugim wypadku następuje wyłączenie ruchu obrotowego wymiennika, przez co powietrze tylko przelatuje przez niego, bez odzysku energii.
Omawiając tę funkcję muszę jednak wspomnieć o dwóch kwestiach, które odpowiadają na często pojawiające się pytanie - „Całą noc chodził rekuperator z włączonym Free cooling i temperatura spadła bardzo mało, albo wcale”. Po pierwsze, nocą w większości domów rekuperator pracuje na minimalnych obrotach. Jest to związane z kwestią głośności. Pominę teraz sprawę, że bardzo dobrze wykonana instalacja nie powinna być głośna na wydatku projektowym. A po drugie, dom jest tak nagrzany (mury, dach, powietrze we wnętrzach), że nie bylibyśmy w stanie odebrać tej energii nawet, jeśli pracowałby na maksymalnych obrotach całą noc. Dlatego, mimo że mamy w domu wentylację mechaniczną, jeśli chcemy przewietrzyć dom korzystając z chłodniejszego nocnego powietrza po prostu zróbmy przeciąg poprzez otwarcie okien. Wtedy ilość wymienianego powietrza będzie zdecydowanie większa, a więc wzrośnie też ilość odbieranego przez nie ciepła.
Decydując się na chłodzenie rekuperacją pamiętajmy o odpowiedniej izolacji kanałów. Jeśli o to nie zadbamy możemy doprowadzić do sytuacji w której wilgoć wykropli się w i na kanałach i będzie nam ciekła woda z anemostatów przy okazji zalewając sufit. Jaka jest ta odpowiednia izolacja zależy od tego jakie i gdzie są rozprowadzone kanały. Na etapie projektowania instalacji, powiedzmy o tym projektantowi, aby wziął to pod uwagę.
Rekuperacja latem: podsumowanie
Odpowiadająca za odpowiednią wentylację rekuperacja to jedna ze składowych całego systemu, który ma nam zapewnić komfort latem. Jeśli dostałbym pytanie w którą stronę iść, aby rozsądnym kosztem zapewnić sobie maksymalny komfort o tej porze roku, nie mając więcej danych jako względnie bezpieczne rozwiązanie dla każdego doradziłbym zestaw - rekuperator z wymiennikiem obrotowym II generacji sorpcyjnym-entalpicznym lub przeciwprądowym entalpicznym oraz klimatyzatory ścienne w salonie i najbardziej nasłonecznionym pomieszczeniu. Taki zestaw będzie spełniał w większości przypadków wszystkie nasze potrzeby: będziemy mieli dom dobrze wentylowany powietrzem o wysokiej jakości, komfortową temperaturę oraz odpowiednią wilgotność powietrza. I spokojnie będziemy mogli cieszyć się latem, pogodą i wysokimi temperaturami za oknem.
Fot. otwierająca: Adobe Stock Tomasz Osuchowski
FAQ Pytania i odpowiedzi
Czy rekuperacja chłodzi powietrze latem?
Rekuperacja nie chłodzi powietrza latem. Jej głównym zadaniem jest wymiana powietrza i odzysk energii cieplnej. Do chłodzenia powietrza potrzebna jest klimatyzacja, która schładza i osusza powietrze wewnątrz pomieszczeń.
Czy ograniczenie wymiany powietrza w rekuperacji poprawia komfort latem?
Ograniczenie wymiany powietrza latem zmniejsza ilość świeżego powietrza, co prowadzi do wzrostu poziomu CO2 i wilgotności, pogarszając jakość powietrza wewnątrz domu.
Jaka temperatura i wilgotność powietrza w domu są optymalne latem?
Optymalna temperatura latem wynosi 24-26°C, a wilgotność względna powietrza powinna mieścić się w przedziale 40-60% dla komfortu termicznego.
Czym różni się rekuperacja od klimatyzacji?
Rekuperacja wymienia zużyte powietrze na świeże, odzyskując energię, natomiast klimatyzacja schładza i osusza powietrze w pomieszczeniu, nie dostarczając świeżego powietrza z zewnątrz.
Czy warto inwestować w chłodzenie rekuperacją?
Chłodzenie rekuperacją może nie być wystarczająco efektywne w porównaniu do klimatyzacji, ale może wspierać komfort latem, zwłaszcza w domach z pompą ciepła i odpowiednią izolacją.
Od 1998 roku Redakcja "Budujemy Dom" tworzy społeczność pasjonatów budownictwa, którzy z chęcią dzielą się swoją wiedzą i doświadczeniem. Nasz zespół to wykwalifikowani redaktorzy, architekci, inżynierowie i specjaliści z różnych dziedzin budownictwa, którzy stale poszerzają swoją wiedzę i śledzą najnowsze trendy.
