Spośród licznych korzyści zastosowania tego rodzaju wentylacji, najistotniejszą jest - odzyskiwanie w wymienniku ciepła części energii z ogrzanego powietrza wewnętrznego, zanim trafi ono na zewnątrz, i przekazywanie jej powietrzu, które dociera do domu. Dla porównania warto dodać, że tradycyjna wentylacja jest źródłem od 20 do nawet 50% wszystkich strat ciepła w budynku.
Dlatego wentylowanie z odzyskiem ciepła jest wymagane w budynkach energooszczędnych i pasywnych, pozytywnie wpływa na zmniejszenie zapotrzebowania na energię do ich ogrzania i powoduje wyraźne oszczędności w budżecie. Możliwość ograniczenia strat ciepła to zaledwie pierwsza pozycja na długiej liście pozytywnych skutków zastosowania wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła.
Korzyści z posiadania wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła - ABC rekuperacji
W centrali wentylacyjnej, producenci montują filtry zatrzymujące kurz i pył, niektóre modele wyposażają w filtry antysmogowe. Oczyszczają one powietrze zassane do budynku, więc wszyscy domownicy przebywają w czystym środowisku - nie trzeba dodawać, jak ogromne ma to znaczenie dla alergików, dzieci, seniorów. Korzystanie z automatycznego regulatora pozwala na kontrolowanie dopływu powietrza oraz na sterowanie intensywnością pracy systemu wentylacyjnego. Użytkownicy mogą zmniejszyć albo zwiększyć intensywność wietrzenia.
W mechanicznych układach z odzyskiem ciepła, prawidłowa wentylacja następuje niezależnie od zmian warunków atmosferycznych (wiatru, temperatury, ciśnienia). Taką domową instalację można połączyć z gruntowym wymiennikiem ciepła (GWC) i wykorzystać energię cieplną zakumulowaną w gruncie - w zimie do jej przekazania powietrzu kierowanemu do centrali, w lecie do jego schłodzenia.
GWC zabezpiecza przy tym wymiennik w centrali przed zamarzaniem skroplin. Inaczej ujmując, w zimie gruntowy wymiennik uzupełnia system grzewczy, natomiast w lecie pełni rolę chłodzenia. Przy czym trzeba wyraźnie powiedzieć, że nie zastąpi on klimatyzacji. Za to korzystanie z niego poprawia temperaturę w budynku, a niektóre rodzaje GWC - również wilgotność.
W razie zaplanowania zamontowania układu wentylacji mechanicznej z rekuperatorem, na etapie inwestycyjnym unika się kosztów związanych ze wzniesieniem kominów, które są nie zbędne przy grawitacyjnym sposobie wentylowania pomieszczeń. Zainteresowanie wersją automatyczną zwiększa fakt, że obecnie centralę i inne elementy składowe systemu można kupić w cenie znacznie niższej od proponowanych 10 lat temu.
Jak działa rekuperator?
Przewody nawiewne i wywiewne, poprowadzone do każdego po mieszczenia w budynku, tworzą sieć, która zbiega się w centrali wentylacyjnej. Głównym jej elementem jest wymiennik ciepła, czyli rekuperator (potocznie nazywa się tak całą centralę). To on odzyskuje ciepło z powietrza usuwanego, następnie przekazuje je nawiewanemu. Jego sprawność wynika z konstrukcji - producenci oferują modele przeciwprądowe, krzyżowe, obrotowe - zadaniem projektanta instalacji jest właściwe jego dobranie.
W centrali znajdują się wentylatory (nawiewny i wyciągowy), które wymuszają ruch powietrza w przewodach, filtry i sterownik. Powietrze z dworu pobiera czerpnia, a zużyte wydala wyrzutnia. Z tego powodu w budynkach z wentylacją mechaniczną na wiewno-wywiewną nie wznosi się tradycyjnych kominów z kanałami wentylacyjnymi. Zbędne są nawiewniki w oknach. Aby powietrze swobodnie krążyło, skrzydła drzwi muszą być podcięte (tak samo, jak i przy pozostałych rodzajach wentylacji).
Do czego służy gruntowy wymiennik ciepła?
Wielu fachowców uważa, że dopiero razem z gruntowym wymiennikiem ciepła (w skrócie GWC) wentylacja z rekuperatorem stanowi system kompletny. GWC to konstrukcja, której działanie opiera się na wykorzystywaniu ogromnej pojemności cieplnej gruntu i stabilności jego temperatury na określonej głębokości (niezależnych od warunków atmosferycznych panujących na powierzchni).
W wersjach przeponowych (w formie wymienników rurowych), nie ma bezpośredniego kontaktu między powietrzem i gruntem, pomiędzy którymi następuje wymiana ciepła. W konstrukcjach bezprzeponowych (wymiennik żwirowy, płytowy), zasysane powietrze ma bezpośredni kontakt z gruntem, przez który przepływa. Takie odmiany GWC regulują wilgotność powietrza nawiewanego do budynku - w zimie nawilżają zbyt suche, w lecie odwrotnie, suchsze dodają do zbyt wilgotnego (grunt dobrze wchłania skropliny z ochłodzonego powietrza, albo oddaje wilgoć suchemu powietrzu).
Kolejną zaletą bezprzeponowych wersji jest znacząca redukcja ilości bakterii i grzybów w nawiewanym powietrzu. Natomiast wymienniki rurowe nadają się na działki z wysokim poziomem wód gruntowych, na których wersje bezprzeponowe zostałyby po prostu zalane. Oba rodzaje konstrukcji umieszcza się poniżej poziomu przemarzania gruntu. W skład instalacji GWC wchodzą jeszcze czerpnia i wyrzutnia powietrza.
Urządzeniem opartym na innej technologii jest wymiennik glikolowy (GGWC). Do obsługi typowego jednorodzinnego domu często wykonuje się go w formie odwiertu pionowego o głębokości 80-100 m. Inną opcją jest zakopanie w gruncie, poniżej strefy zamarzania, rury o długości 100-250 m. W obu odmianach GGWC, rury wypełnia się roztworem glikolu, montuje pompę obiegową wprowadzającą czynnik roboczy w ruch.
Krążąc w układzie, schładza się on lub ogrzewa, i przekazuje ciepło powietrzu skierowane mu do wnętrza domu przez czerpnię. Odbywa się to w dodatkowym wymienniku powietrze-glikol, który trzeba zamontować przed wlotem do centrali wentylacyjnej. Układem należy sterować (w celu sprzężenia pompy obiegu glikolu z centralą). Zaletą takiej wersji GWC jest łatwość konserwacji - jedynym elementem do regularnych przeglądów jest wymiennik glikol-powietrze.
Czy GWC się opłaca?
Wymiennik w gruncie znacząco poprawia pracę systemu wentylacyjnego, zwiększając jego efektywność, zmniejszając zaś kosz ty użytkowania. Ponadto polepsza jakość nawiewanego powietrza. W zimie podnosi temperaturę powietrza przed rekuperatorem, eliminując możliwość jego zamarzania.
Ponadto, przy korzystaniu z GWC, podczas krótkotrwałej fali upałów, temperatura powietrza w pomieszczeniach powinna pozostawać na komfortowym poziomie (pod warunkiem, oczywiście, zasłaniania okien roletami i rzadkiego otwierania drzwi wejściowych i tarasowych). Natomiast najlepszy sposób radzenia sobie z długotrwałym upałem - kiedy wentylacja mechaniczna z GWC nie ochładza wystarczająco powietrza - to stosowanie sprawnej instalacji klimatyzacyjnej.
Co daje centrala wentylacyjna? Jak dobrać właściwą?
Szczególnie polecane są modele zużywające mało energii elektrycznej. To istotna cecha, gdyż prąd pobierają wentylatory, wymuszają ce przepływ powietrza w systemie, jak również pokonujące opory przepływu powietrza, powodowane przez wymiennik ciepła, czyli rekuperator (składa się on z wielu wąskich kanałów). Inne ważne parametry doboru urządzenia to:
• spręż, generowany przez wentylatory (czyli siła tłoczenia powietrza w przewody wentylacyjne);
• sprawność odzysku ciepła przez wymiennik (wartość 95%, deklarowana w warunkach laboratoryjnych, w rzeczywistości to raczej 80-85%);
• poziom hałasu (wytwarzany głównie przez wentylatory);
• regulacja prędkości wentylatorów (płynna ułatwia osiągnięcie oczekiwanych oszczędności energii oraz intensywności wentylacji).
Montaż wentylacji z odzyskiem ciepła - instalacja rekuperacji krok po kroku
Przewody najlepiej poprowadzić na etapie budowy domu, w szachtach instalacyjnych w ścianach, w podwieszanych sufitach, na posadzce nieużytkowego poddasza. Dawniej dość powszechnym błędem było stosowanie nieizolowanych przewodów, które zwiększały ryzyko wydzielania się skroplin oraz powodowały zmniejszenie sprawności odzysku ciepła, szczególnie jeśli część z nich ułożono w nieogrzewanych strefach domu (np. strych). Skropliny niejednokrotnie spływały z przewodów na ściany, wywołując ich zawilgocenie.
Specjalne, dobrze izolowane przewody wentylacyjne są lepsze, gdyż tłumią szumy, towarzyszące pracy centrali. Nie można samowolnie zmniejszać ich średnicy (wyznaczonej przez projektanta układu), ponieważ grozi to zwiększeniem oporów przepływu powietrza i szumów oraz nieprawidłowym działaniem centrali.
Stosowanie przewodów elastycznych (fleksów) dopuszcza się na krótkich odcinkach i tylko w miejscach, w których trudno wykorzystać przewody sztywne, np. przy połączeniach z centralą, z anemostatami. Wadą fleksów jest wytwarzanie większych oporów powietrza, niż w przewodach gładkich i sztywnych, a także możliwość ich zgniecenia w trakcie wykonywania zabudowy.
Anemostaty montuje się na zakończeniach przewodów wentylacyjnych w pomieszczeniach. Służą do regulacji natężenia przepływu powietrza. Lepiej sprawdzają się wersje z aluminium lub stali, ponieważ trudniej osiada na nich kurz, niż na PVC. Czerpnię osadza się w ścianie, podbitce dachu bądź jako element GWC. Wyrzutnię - w ścianie szczytowej albo w dachu (jako komin).
Centrala wentylacyjna powinna trafić do ocieplonego pomieszczenia, daleko od sypialni (do garażu, czystej kotłowni, garderoby, spiżarni). Zwykle wiesza się ją na ścianie, na wysokości umożliwiającej swobodne korzystanie z tego wnętrza, zapewniającej łatwy odpływ kondensatu oraz wygodny dostęp do wymiennych filtrów. Na ścianie trzeba pozostawić tyle miejsca, aby możliwe było ułożenie od centrali prostego przewodu wentylacyjnego o długości co najmniej 80 cm.
Jak czyścić rekuperację? Podstawy konserwacji
Zabrudzenie filtrów to przyczyna zwiększenia się oporów prze pływu powietrza w instalacji i zużycia energii elektrycznej przez centralę. Powinno się je co 2-4 miesiące kontrolować, i w razie konieczności oczyścić, bądź wymienić. Warto kupić model z sygnalizacją zabrudzenia filtrów - kiedy pojawi się zabrudzenie, elektroniczny system wyświetli komunikat na regulatorze. Prawidłowa konserwacja instalacji polega także na oczyszczeniu przewodów wentylacyjnych co 3-6 lat, sprawdzeniu układu odprowadzania skroplin raz w roku oraz oczyszczeniu jej co 2 lata.
