Rekuperacja - efektywny sposób na ogrzewanie i chłodzenie budynku

Rekuperacja - co to i jak ją wykorzystać?

Dostarczenie odpowiedniej ilości świeżego powietrza od budynku jest ważne ze względu na zdrowie osób w nim przebywających, jak również minimalizację strat ciepła. Nowoczesna rekuperacja pozwala w znacznym stopniu ograniczyć rachunki za ogrzewanie, a także zmniejszyć poziom wystudzania się budynku. Jest o wiele efektywniejsza od wentylacji grawitacyjnej, jak również uniemożliwia powstawanie tzw. ciągu wstecznego, który sprawia, że powietrze w sposób niekontrolowany jest nadmuchiwane do pomieszczeń, wraz z brudem i osadami znajdującymi się w kominie wentylacyjnym.

Wentylacja mechaniczna znajduje zastosowanie w różnych rodzajach budynków. Najczęstszym miejscem jej montażu są domy jednorodzinne oraz obiekty o dużych powierzchniach, jak galerie handlowe czy sklepy, gdzie konieczne jest zapewnienie optymalnej ilości świeżego powietrza. Regulację ilości dostarczanego i odprowadzanego powietrza reguluje centrala wentylacyjna, którą można skonfigurować wedle potrzeb użytkowników i zapotrzebowania budynku.

Co istotne - rekuperacja jest sprzymierzeńcem w redukcji kosztów ogrzewania budynku, i w niektórych przypadkach pozwala ograniczyć je nawet do 30%, co przy rosnących kosztach ogrzewania - jest znaczną ulgą dla portfela. Warto zaznaczyć, że skuteczna rekuperacja pozwala odzyskać aż do 90% ciepła z usuwanego powietrza.

Rekuperacja świetnie sprawdzi się w domach energooszczędnych i pasywnych, oraz posiadających dobrej jakości termoizolację. W ten sposób do ogrzewania domu można wykorzystać niskotemperaturowe źródła i wymienniki ciepła, takie jak np. pompy ciepła, gazowe kotły kondensacyjne, czy ogrzewanie podłogowe.

Rekuperacja powietrza pozwala także uzyskać lepszą jego jakość w budynku. Zastosowane w rekuperatorach filtry, pozwalają ograniczyć dostawanie się do wnętrza takich rzeczy jak:

• nieprzyjemny zapach (np. smog, dym, itp.),

• osad i brud z komina wentylacyjnego,

• owady.

Jak działa rekuperacja?

Rekuperacja powietrza możliwa jest dzięki stworzeniu specjalnego systemu opartego o rekuperator. To w nim dochodzi do przepływu dwóch mas powietrza - świeżego i zimnego z zewnątrz, oraz zużytego i ciepłego z wnętrza budynku. Mimo, że oba te strumienie przepływają przez centralę wentylacyjną - nie dochodzi do ich zmieszania. Specjalna konstrukcja rekuperatora pozwala jednak na przekazywanie ciepła z powietrza wywiewanego, dla powietrza nawiewanego. W ten sposób nagrzane powietrze trafiające do pomieszczeń, nie powoduje ich wychładzania w takim stopniu, jak przy wentylacji grawitacyjnej.

Dużym jej atutem jest wymuszanie obiegu powietrza. Wentylacja mechaniczna w przeciwieństwie do grawitacyjnej, nie jest uzależniona od różnicy temperatury zewnętrznej i wewnętrznej. Oznacza to, że ciąg powietrza nie słabnie lub nie ustaje w okresie wiosenno-letnim, a zużyte (i najczęściej niezbyt ładnie pachnące) powietrze, usuwane jest na bieżąco, przez cały rok. Dodatkowo pozwala to na zachowanie optymalnej temperatury, ponieważ nadmiar ciepłego powietrza, jest usuwany z budynku.

Budowa rekuperacji

Sercem całej instalacji jest rekuperator, który odpowiada za wymianę powietrza oraz przekazanie ciepła świeżo napływającym powietrzu. Na rynku dostępne są centrale rekuperacyjne w trzech wariantach:

• rekuperator z wymiennikiem krzyżowym - stosowany do niewielkich instalacji rekuperacyjnych, a dokładniej do budynków o niewielkiej kubaturze. Nie wymaga użycia energii zewnętrznej, a koszt jego zakupu (ze względu na produkcję) jest stosunkowo niewysoki; 

• rekuperator z obrotowym wymiennikiem ciepła - konstrukcja bębnowa pozwala naprzemiennie zasysać powietrze świeże oraz zużyte. Nie ulega on szronieniu, przez co przy ujemnych temperaturach nie występuje problem z jego pracą. Pozwala także odzyskiwać wilgoć ze zużytego powietrza, dzięki czemu można uniknąć przesuszenia powietrza nawiewanego;

• rekuperator przeciwprądowy - podobny do wymiennika krzyżowego, jednak tutaj kanały ustawione są do siebie równolegle. Dzięki długiemu odcinkowi styku ciepłego i zimnego powietrza, wymiana energii jest najbardziej efektywna. Urządzenie posiada niewielkie rozmiary, przez co z łatwością można stosować ten rekuperator w mniejszych i większych budynkach.

Jednak aby powietrze dostało się do instalacji, niezbędna jest czerpnia powietrza. Ta może być zamontowana na ścianie lub dachu - uwzględniając odpowiednie odległości od podłoża, okien, czy kominów. Sytuacja ma się podobnie w przypadku wyrzutni powietrza, którymi zostaje odprowadzone zużyte i wychłodzone powietrze. Te również muszą być zamontowane zgodnie z przepisami prawa budowlanego, by nie zakłócać pracy innych urządzeń i nie powodować dyskomfortu użytkowników budynku.

Aby wentylacja mechaniczna działała prawidłowo, niezbędne są odpowiednie kanały i elementy systemu dystrybucji powietrza, które wytwarzane są z materiałów sztucznych. To sprawia, że są odporne na wilgoć oraz korozję, a także przez bardzo długi czas zachowują swoje właściwości dotyczące trwałości. Do połączenia elementów systemu rekuperacji stosuje się kanały, kolana, łączniki, reduktory, czy rozdzielacze.

Należy także pamiętać o dokładnym zaizolowaniu systemu. W ten sposób minimalizuje się straty ciepła, które mogłyby zmniejszyć efektywność działania centrali wentylacyjnej z rekuperatorem. W szczególności trzeba zadbać o miejsca, w których potencjalnie może dochodzić do największych strat.

Rekuperacja czy klimatyzacja?

Wentylacja mechaniczna prócz dbania o ciepłotę budynku, pozwala także na jego schładzanie - zwłaszcza w okresie wiosenno-letnim. Jest to możliwe dzięki odpowiednio ustawionym parametrem na rekuperatorze. Należy jednak pamiętać, że rekuperacja powietrza polega na jego wymianie, nie zaś wewnętrznej zmianie jego temperatury.

Rozwiązaniem na upały będzie jedynie klimatyzacja, która pozwala na obniżenie temperatury wewnątrz pomieszczenia, poprzez nawiewanie schłodzonego powietrza. Z racji swojej konstrukcji, umożliwia znaczne obniżenie temperatury i pełny zakres jej zmiany. Rekuperacja latem co prawda obniży nam nieco temperaturę i uczucie niższej temperatury będzie odczuwalne, jednak nie tak jak przy użyciu klimatyzatorów.

Rekuperator nie ma aż tak dużych możliwości, jednak może zapewnić niższą temperaturę i co istotne - przepływ powietrza - lepiej niż wentylacja grawitacyjna. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby została połączona rekuperacja z klimatyzacją. Wtedy należy dobrać odpowiedni klimatyzator, jak również zadbać o właściwe miejsce do jego montażu, tak by wyciąg powietrza nie zabierał od razu tego, które użytkownik chciał wystudzić.

Jeśli montaż ma odbywać się w domu, polecamy nasz artykuł Jaka klimatyzacja do domu jednorodzinnego?, w którym opisaliśmy, jaki rodzaj klimatyzatora najlepiej wybrać, przy określonych warunkach.

Rekuperacja - zalety z jej zastosowania

• zawsze świeże powietrze - ciągły ruch sprawia, że w budynku nie dochodzi do zastojów. Oznacza to, że na bieżąco odbywa się wymiana powietrza ze zużytego, na świeże i przefiltrowane;

• odpowiednio wilgotne powietrze - właściwy poziom wilgotności jest ważny dla dróg oddechowych, oczu jak i skóry. Rekuperacja domu, biura czy też większej powierzchni, umożliwia utrzymanie jej na optymalnym poziomie. Zbyt wilgotne lub suche powietrze znacząco obniża komfort przebywania w danym pomieszczeniu;

• “recykling” ciepłego powietrza - dzięki odzyskiwaniu do nawet 90% ciepła z powietrza zużytego, znacznie ogranicza się konieczność dogrzewania pomieszczeń. Ponowne wykorzystanie ciepła pozwala zaoszczędzić nawet do 30% na ogrzewaniu;

• pełna kontrola nad przepływem powietrza - umożliwia to zmiany, pozwalające na dopasowanie ilości doprowadzanego i odprowadzanego powietrza. Jest to szczególnie przydatne przy rekuperatorze z wymiennikiem krzyżowym, podczas bardzo niskich temperatur. Dodatkowo jeśli potrzebne jest zwiększone wentylowanie pomieszczeń w określonym czasie, można to ustawić, po czym gdy będzie potrzebny zwyczajny przepływ - powrócić do poprzednich ustawień;

• rekuperacja przyjazna alergikom - dzięki stałemu dostępowi do świeżego i przefiltrowanego powietrza, a także odciągnięciu zużytego - pełnego m.in. kurzu - różnica w reakcjach alergicznych wziewnych będzie zauważalna. 

Ile kosztuje rekuperacja?

Na początku trzeba określić, jakie są koszty samego stworzenia systemu rekuperacji. Sam rekuperator może kosztować od. ok. 5000 do 30 000 zł, zaś wliczając w to montaż i wykonanie niezbędnych prac instalatorskich - kwota ta może się wahać od ok. 15 000 do 45 000 złotych. Koszty inwestycji można jednak nieco zminimalizować. Dofinansowanie na rekuperację w ramach programów ekologicznych, pozwala na pokrycie części inwestycji. Jednakże by z nich skorzystać, trzeba spełnić określone wymagania - z którymi najlepiej zapoznać się przed rozpoczęciem inwestycji w rekuperację.

W koszcie eksploatacji należy uwzględnić także prąd - jeśli jest niezbędny do działania urządzenia. Tutaj ciężko jest podać uśredniona kwotę, ze względu na zróżnicowane taryfy oraz zapotrzebowanie na energię elektryczną konkretnego rekuperatora.