Rekuperator. Jak zbudowany jest rekuperator? Mejsce montażu rekuperatora
Zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, potocznie nazywanym rekuperatorem to technologia, która zapewnia nie tylko skuteczną wentylację w pomieszczeniach, ale w sezonie grzewczym umożliwia skuteczny odbiór ciepła z powietrza wywiewanego, przekazując go do powietrza nawiewanego. Dostępne na rynku rekuperatory pozwalają na odzyskanie z używanego powietrza od 65 do 95% ciepła.
Zapewnienie odpowiedniej jakości powietrza w pomieszczeniach wymaga właściwej ilości jego wymiany, dlatego największe straty ciepła w budownictwie związane są z koniecznością zapewnienia odpowiedniej wentylacji. Wielu użytkowników stara się ograniczyć straty ciepła w budynku, zmniejszając intensywność wentylacji - takie działania są bardzo szkodliwe dla zdrowia, mogą prowadzić do zawilgocenia ścian i rozwoju pleśni.
Budowa rekuperatora
Rekuperator jest urządzeniem pozwalającym na znacznie ograniczenie strat energii cieplnej podczas procesu wentylacji mechanicznej, przyczyniając się do oszczędności w wydatkach związanych z ogrzewaniem pomieszczeń. Sercem rekuperatora jest wymiennik ciepła, w którym następuje wymiana ciepła pomiędzy strumieniami powietrza nawiewanego i wywiewanego. Nie mieszają się one, dlatego przenoszenie wilgoci, zapachów i zanieczyszczeń przez rekuperator jest wykluczone. Wymienniki dzielą się na krzyżowe, obrotowe i przeciwprądowe. Każdy z nich różni się budową i sposobem przepływu powietrza, mimo ich różnic w budowie, efekt działania jest podobny. Stały przepływ powietrza jest możliwy dzięki wentylatorom nawiewnym i wywiewnym, sterowanymi automatycznie. Sterowniki regulują obroty wentylatorów i temperaturę powietrza, dzięki czujnikom mierzącym siłę ciągu powietrza. Odpowiadają one również za odpowiedni cykl pracy rekuperatora, np. cykl nocny. Systemy rekuperacji mogą być wyposażone dodatkowo w czujniki wilgotności i dwutlenku węgla. Filtry znajdujące się przy otworach nawiewnym i wywiewnym zapobiegają przedostawaniu się wszelkiej maści zanieczyszczeń do środka rekuperatora. W skład wyposażenia dodatkowego wspomagające pracę rekuperatora, mogą wchodzić wszelkie urządzenia takie jak nagrzewnica elektryczna, zabezpieczającą przed oszronieniem, nagrzewnica wtórna ogrzewająca powietrze nawiewane przy bardzo niskich temperaturach na zewnątrz, czy czujniki zabrudzenia filtrów.
Rekuperator - rodzaje wymienników ciepła
Rekuperator z wymiennikiem krzyżowym to najczęściej stosowany wymiennik w rekuperatorach ze względu na niskie koszty ich produkcji, a także brak konieczności doprowadzania energii zewnętrznej do ich pracy. Wybierany najczęściej w małych instalacjach domów jednorodzinnych, biur i budynków o małej kubaturze. Zbudowany jest z małych, ułożonych prostopadle względem siebie kanałów, poprzez które przepływają krzyżowo strumienie powietrza - wywiewny oraz nawiewny. Skierowanie powietrza pod kątem 90° zwiększa sprawność odzysku ciepła, która sięga 70%. Zaletą stosowania rekuperatorów z wymiennikami krzyżowymi jest rozdzielenie strumieni powietrza nawiewanego i usuwanego, dlatego przenoszenie wilgoci, zapachów i zanieczyszczeń przez rekuperator jest wykluczone. Wadą tego wymiennika jest podatność na szronienie już przy temperaturze powietrza zewnętrznego poniżej -5°C, którego efektem jest zablokowanie przepływu powietrza. Do rozwiązań tego problemu należy zastosowanie układu by-pass (obejście), pozwalające na zmniejszenie ilości świeżego powietrza przepływającego przez wymiennik. Alternatywą może być zastosowanie nagrzewnic wstępnych, na wlocie powietrza świeżego, włączających się automatycznie, gdy temperatura spada poniżej zera.
Droższym rozwiązaniem jest wykorzystanie do odzysku ciepła obrotowego wymiennika ciepła. Ma on budowę bębna wykonanego z ażurowej masy akumulującej ciepło. W obudowie wymiennika znajduje się element ruchomy w postaci wirnika napędzanego silnikiem, który obracając się, przechodzi naprzemiennie przez obszar powietrza nawiewanego i wywiewnego. Masę akumulacyjną stanowią płyty miliporowe i folia aluminiowa, tworząc sieć kanalików do przepływu powietrza. Dzięki takiej konstrukcji, do kanałów znajdujących się wewnątrz walca napływa raz powietrze świeże, a raz zużyte - zapewniając wysoką sprawność odzysku ciepła, dochodzącą do 90%. Zaletą obrotowego wymiennika ciepła jest także zdolność do odzyskiwania wilgoci z powietrza wyrzucanego, dzięki czemu działanie rekuperatora nie będzie powodowało przesuszania powietrza w okresie zimowym. Jest on odporny na działanie niskich temperatur, a w jego wnętrzu nie osadza się szron. Wymiennik obrotowy wymaga zastosowania stałego napędu. Generuje wysokim poziom hałasu.
Wymiennik ciepła przeciwprądowy jest rodzajem wymiennika o najwyższej sprawności, ze względu na konstrukcję i powierzchnię działania budową przypomina wymiennik krzyżowy. W tym modelu kanały ułożone są względem siebie równolegle, pozwalając na przepływ powietrza zimnego i ciepłego obok siebie w przeciwnych kierunkach. Dzięki takiej technologii powietrze zimne na ostatnich odcinkach wymiennika ogrzewa się od najcieplejszego powietrza wywiewanego. Sprawność tego rodzaju wymiennika wynosi do 85%. Jest to zasługa dłuższej drogi jaką pokonuje powietrze. Ze względu na konstrukcję małych szczelin wymienniki tego typu wymagają bardziej zaawansowanego systemu sterowania wewnętrznego w centrali. Jeśli chodzi o wymiary, są to jedne z najmniejszych i najbardziej praktycznych urządzeń ze względu na regularny kształt i małe gabaryty. Rekuperatory z tego typu wymiennikiem są lepsze, ale i droższe. Zużycie prądu i poziom hałasu tych jednostek jest zdecydowanie najniższy.
Gdzie zamontować rekuperator?
Miejsce przeznaczone na rekuperator powinno być starannie zaplanowane, dlatego zaleca się montaż urządzenia w pomieszczeniu gospodarczym, kotłowni (ale nie z kotłem na paliwa stałe, którym towarzyszy zanieczyszczenie) lub też innym pomieszczeniu, w którym temperatura nie spada poniżej 0°C. Pomieszczenie powinno zapewniać swobodny dostęp do rekuperatora w celu wymiany filtrów, czyszczenia, czy przeprowadzenia czynności serwisowych. Najczęściej rekuperatory montowane są na poddaszach, ze względu na najprostsze rozprowadzenie kanałów wentylacyjnych w budynku - należy jednak pamiętać, że poddasze powinno być ocieplone, a kanały wentylacyjne odpowiednio zaizolowane. Ze względu na emisję hałasu powinno się unikać montażu urządzenia bezpośrednio nad nad sypialnią.
