Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła w nowych budynkach - aktualne normy prawne, zalecenia i wskazówki dla Instalatora

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła - informacje podstawowe 

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, potocznie znana jako rekuperacja, to system, który zastępuje tradycyjną wentylację grawitacyjną i pozwala na skuteczną wymianę powietrza w budynkach o niskim zapotrzebowaniu na energię. W przeciwieństwie do wentylacji grawitacyjnej, która działa wyłącznie na zasadzie różnicy ciśnień i temperatur, wentylacja mechaniczna zapewnia stały przepływ powietrza, a także pozwala na odzyskanie ciepła z powietrza usuwanego na zewnątrz. Dzięki temu, budynki stają się bardziej energooszczędne, co wpisuje się w globalne trendy ekologiczne oraz zmniejszenie emisji CO₂.

Jaką rolę pełni wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła? 

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła spełnia szereg ważnych funkcji, które są związane z poprawą jakości powietrza oraz zwiększeniem efektywności energetycznej budynku. 

Jej najważniejszą rolą jest wymiana zużytego powietrza na świeże z jednoczesnym odzyskiem ciepła z powietrza wyrzucanego na zewnątrz. Dzięki rekuperacji, świeże powietrze nawiewane jest wstępnie ogrzewane za pomocą powietrza wywiewanego, co znacznie obniża zapotrzebowanie na dodatkowe ogrzewanie, szczególnie zimą. Czyste powietrze przedostające się do pomieszczenia jest już odpowiednio ciepłe i nie obniża temperatury oraz wydajności systemu ogrzewania budynku.

Ponadto system rekuperacji skutecznie usuwa z pomieszczeń wilgoć, zanieczyszczenia oraz nieprzyjemne zapachy, co poprawia samopoczucie i komfort użytkowników. Rekuperacja wpływa także na zdrowie mieszkańców, ponieważ zmniejsza obecność alergenów i zanieczyszczeń w powietrzu wewnętrznym, a to szczególnie istotne dla osób zmagających się z przewlekłymi chorobami dróg oddechowych, np. astmą oraz dla alergików. 

Jakie elementy wchodzą w skład systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła?

System wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła składa się z kilku kluczowych komponentów, które tworzą sprawny i efektywny system wymiany powietrza:

• Rekuperator – to rdzeń i główny element systemu, odpowiedzialny za wymianę ciepła między powietrzem wywiewanym a nawiewanym,
• Kanały wentylacyjne – sieć przewodów rozprowadzających powietrze po całym budynku. Kanały zazwyczaj wykonane są z materiałów, które minimalizują opór powietrza, dzięki czemu system wentylacji jest bardziej wydajny, 
• Filtry powietrza – dbają o to, by powietrze nawiewane było oczyszczone z pyłów, kurzu i innych zanieczyszczeń zewnętrznych, 
• Tłumiki hałasu – elementy mające na celu redukcję poziomu hałasu generowanego przez przepływ powietrza i pracę rekuperatora,
• Automatyka sterująca – umożliwia dostosowanie intensywności wentylacji do aktualnych potrzeb użytkowników i  minimalizację strat energii.

Rekuperator - centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła 

Centralnym elementem systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła jest rekuperator, który pełni rolę wymiennika ciepła. W rekuperatorze dochodzi do wymiany energii cieplnej między powietrzem wywiewanym a nawiewanym, co pozwala na odzyskanie części energii cieplnej, która zostałaby utracona przy zastosowaniu tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej. 

Aby móc wykorzystać pełny potencjał rekuperatora, warto wybrać do systemu odpowiedni model charakteryzujący się wysoką sprawnością w odzysku ciepła - nowoczesne rekuperatory od polecanych producentów wyróżniają się sprawnością na poziomie nawet 90%. Zastosowanie takiego urządzenia pozwala na wygenerowanie znacznych oszczędności na ogrzewaniu domu. 

Rekuperatory mogą być także wyposażone w dodatkowe funkcje, takie jak odzysk wilgoci czy systemy antybakteryjne, które dodatkowo zwiększają komfort domowników.

Obowiązujące przepisy dotyczące efektywności energetycznej nowych budynków 

W polskim prawie i ustawodawstwie istnieje sporo przepisów regulujących kwestie efektywności energetycznej nowych budynków mieszkalnych. Jednym z nich są Warunki Techniczne WT 2021, które określają maksymalne dopuszczalne wartości wskaźnika zapotrzebowania na energię pierwotną (EP) oraz normy izolacyjności cieplnej. 

Temat efektywności energetycznej podejmuje też unijna dyrektywa EPBD (Energy Performance of Buildings Directive), która stanowi podstawę prawną do wprowadzania regulacji ograniczających zużycie energii w budownictwie na poziomie europejskim. Dyrektywa EPBD określa m.in. to, że do 2030 roku wszystkie nowe budynki powinny być zeroemisyjne. Aby to osiągnąć, montaż systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła może okazać się koniecznością. 

Czy rekuperacja jest konieczna w nowych domach? 

Chociaż WT 2021 formalnie nie nakłada obowiązku instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, jej zastosowanie jest praktycznie nieodzowne w celu osiągnięcia wymaganego poziomu efektywności energetycznej. Bez rekuperacji trudno jest spełnić normy dotyczące izolacyjności cieplnej i ograniczenia strat ciepła. Rekuperacja staje się więc nie tylko zalecana, ale w większości przypadków niezbędna, aby uzyskać odpowiedni komfort cieplny oraz zredukować koszty ogrzewania w nowych budynkach.

Dlaczego warto zamontować rekuperację w nowym domu? 

Zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła w nowym budynku jest wskazana nie tylko ze względu na obowiązujące trendy dotyczące zeroemisyjności, ale również z powodów ekonomicznych i zdrowotnych. Do najważniejszych zalet rekuperacji, które z pewnością docenią jej użytkownicy należą:

• Oszczędność energii – odzysk ciepła z powietrza wywiewanego i transportowanie do wnętrza ogrzanego, czystego powietrza, pozwala na zmniejszenie zapotrzebowania energii na ogrzewanie,
• Poprawa jakości powietrza – systemy rekuperacyjne filtrują powietrze zewnętrzne, usuwając pyłki, kurz i zanieczyszczenia, co wpływa na komfort życia, szczególnie osób z alergiami,
• Stały komfort cieplny – eliminacja przeciągów i lepsza kontrola nad temperaturą w pomieszczeniach,
• Ochrona środowiska – mniejsze zużycie energii oznacza redukcję emisji gazów cieplarnianych.

Wymogi prawne dotyczące rekuperacji w nowych budynkach

Warunki techniczne WT 2021 określają szczegółowe wymogi, jakie muszą spełniać nowe budynki w zakresie efektywności energetycznej. Wprowadzenie systemu rekuperacji jest jednym z najskuteczniejszych sposobów na zmniejszenie zapotrzebowania na energię pierwotną (EP) oraz spełnienie wymogów związanych z izolacyjnością cieplną budynku.
Nowe standardy budowlane WT 2021 skoncentrowane są na poprawie izolacyjności cieplnej budynków poprzez izolację ścian, podłóg i dachu. Takie działania mają wpływ na zmniejszenie współczynnika przewodności ciepła (U) przez materiały budowlane oraz lepsze zatrzymywanie ciepła wewnątrz budynku. W 2021 roku w Warunkach Technicznych wprowadzono nową wartość dopuszczalnego współczynnika EP (zużycia energii pierwotnej) do 70 kWh/m²/rok dla domów jednorodzinnych i 65 kWh/m²/rok dla wielorodzinnych. Rekuperacja odgrywa w tej kwestii kluczową rolę -  dzięki efektywnemu odzyskowi ciepła z powietrza wywiewanego,  poprawia wskaźnik EP i zwiększa efektywność energetyczną budynku, co wpływa na komfort i oszczędności.

Dobór materiałów do instalacji wentylacji mechanicznej

Odpowiedni dobór materiałów do instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, które charakteryzują się wysokim poziomem izolacyjności akustycznej i cieplnej, pozwala ograniczyć straty energii oraz poziom hałasu w systemie. 

• Kanały wentylacyjne powinny być wykonane z materiałów spełniających normy szczelności PN-EN 1507 oraz PN-EN 12237. 
• Do instalacji wentylacyjnych zaleca się użycie sztywnych przewodów, które zachowują przekrój pod wpływem nacisku, takich jak okrągłe rury stalowe typu spiro lub wytrzymałe przewody z tworzyw sztucznych o przekroju okrągłym lub owalnym.
• Kanały elastyczne (tzw. flekso) nie są zalecane, poza krótkimi odcinkami do 1,5 m na połączeniach z nawiewnikami lub wywiewnikami, gdyż ich użycie utrudnia czyszczenie i obniża efektywność systemu. 
• Ważne jest także stosowanie elementów od jednego producenta i o szczelności klasy minimum B, co zapobiega nieszczelnościom i stratom ciśnienia.

Zalecenia dotyczące intensywności wymiany powietrza

Intensywność wymiany powietrza różni się w zależności od rodzaju pomieszczenia. Zgodnie z zaleceniami, minimalne wartości wymiany powietrza to:

• Pomieszczenia mieszkalne i sypialnie – co najmniej 20 m³/h na osobę,
• Kuchnie – od 50 do 70 m³/h w zależności od intensywności użytkowania i obecności urządzeń emitujących zanieczyszczenia, z możliwością okresowego podniesienia intensywności wymiany powietrza do 120 m³/h w chwili przygotowywania posiłków, 
• Łazienki – minimum 50 m³/h dla skutecznego usuwania wilgoci,
• Toaleta - minimum 30 m³/h w przypadku pomieszczeń bez wanny/prysznica, 
• Pomieszczenia gospodarcze i techniczne – zależnie od przeznaczenia, zaleca się minimum 15 m³/h lub zastosowanie wentylacji grawitacyjnej. 

Lokalizacja nawiewników, czerpni i wyrzutni

• Nawiewniki powinny być rozmieszczone tak, aby zapewniały wentylację całego pomieszczenia. Najlepiej montować je jak najdalej od drzwi wejściowych (z wyjątkiem dysz nawiewnych). 
• Nawiew powietrza może być realizowany z podłogi, sufitu lub ściany, przy czym najefektywniejszy będzie nawiew w górnej strefie pomieszczenia. 
• Wywiewniki powinny znajdować się w górnej strefie (na ścianie lub suficie) - zapewni to prawidłową cyrkulację powietrza. 
• W pomieszczeniach o różnej wysokości (np. poddaszach) wywiew zaleca się montować w najwyższym punkcie, a w pomieszczeniach wyższych niż 3 m nawiewniki warto lokalizować do wysokości 3 m. 
• Nawiewniki powinny być rozmieszczone w sposób zapewniający równomierną dystrybucję świeżego powietrza w całym budynku. 
• Najlepszym miejscem na montaż nawiewników są pomieszczenia mieszkalne, sypialnie i pokoje dzienne. Wywiewniki natomiast powinny znajdować się w pomieszczeniach o większym nasyceniu wilgoci, takich jak kuchnie, łazienki i toalety, co pozwala na skuteczne usuwanie zużytego powietrza.
• Czerpnia powietrza, przez którą zasysane jest świeże powietrze z zewnątrz, powinna być umieszczona na ścianie lub dachu w miejscu oddalonym od źródeł zanieczyszczeń, takich jak parkingi, wentylatory wyciągowe czy okna łazienkowe. 
• Czerpnie powietrza powinny również być zabezpieczone przed opadami i wiatrem oraz umieszczone tak, aby pobierały możliwie najczystsze i najchłodniejsze powietrze, zwłaszcza latem. 
• Nie należy lokalizować czerpni w pobliżu wyrzutni, aby uniknąć zanieczyszczenia powietrzem wywiewanym. 
• Czerpnie przy poziomie terenu lub na ścianach dwóch najniższych kondygnacji powinny być oddalone o minimum 8 m od ulic, parkingów powyżej 20 pojazdów, miejsc gromadzenia odpadów oraz wywiewek kanalizacyjnych. 
• Dolna krawędź otworu czerpni powinna znajdować się co najmniej 2 m nad ziemią. 
• Wyrzutnia powietrza musi być umieszczona w bezpiecznej odległości od okien lub innych czerpni, aby uniknąć recyrkulacji powietrza i zapewnić jego prawidłowy odpływ na zewnątrz.

Lokalizacja centrali wentylacyjnej

• Centrala wentylacyjna z rekuperatorem powinna być zainstalowana w łatwo dostępnym, ale dyskretnym miejscu. Najczęściej rekomendowanymi lokalizacjami są pomieszczenia techniczne, kotłownie, poddasza lub piwnice, gdzie dostęp do urządzeń i ich serwisowanie będzie wygodne. 
• Instalacja powinna być możliwie blisko pionów wentylacyjnych, co pozwala na ograniczenie strat energii w długich kanałach. 
• Zaleca się, by urządzenia wentylacyjne były montowane w ogrzewanych lub dobrze izolowanych pomieszczeniach o dodatniej temperaturze przez cały rok, co zwiększa efektywność ich pracy, chroniąc nawiewane powietrze przed wychłodzeniem zimą i przegrzaniem latem. Montaż w pomieszczeniach o ujemnej temperaturze jest możliwy, jeśli producent przewiduje taką sytuację w instrukcji produktu. Należy wtedy zadbać o odpowiednią izolację cieplną obudowy oraz zabezpieczyć odpływ skroplin kablem grzejnym.

Podstawowe wymogi centrali wentylacyjnej z odzyskiem ciepła

Wśród podstawowych wymogów technicznych, jakie powinna spełniać centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła wymienia się: 

• Automatyczne wyłączenie odzysku ciepła – centrala powinna posiadać by-pass (dla wymienników krzyżowych i przeciwprądowych) lub możliwość zatrzymania wymiennika obrotowego, by czasowo wyłączyć funkcję odzysku ciepła.
• Wysoka sprawność odzysku ciepła – efektywność urządzenia powinna wynosić co najmniej 80%. Im wyższa jest ta wartość, tym większe będą oszczędności energii.
• System antyzamrożeniowy – automatyczne zabezpieczenie antyzamrożeniowe, które nie powoduje podciśnienia w budynku.
• Energooszczędne wentylatory prądu stałego – dla zmniejszenia zużycia energii i obniżenia kosztów eksploatacji.
• Izolacja akustyczna i termiczna – zapewniająca skuteczne tłumienie hałasu i ochronę termiczną. Brak izolacji może obniżyć sprawność i zwiększyć hałas pracy urządzenia.
• Łatwy demontaż wymiennika ciepła – możliwość regularnego czyszczenia wymiennika zapobiega spadkowi efektywności i chroni zdrowie użytkowników systemu wentylacji.

Prowadzenie instalacji kanałów wentylacyjnych

• Instalacja kanałów wentylacyjnych wymaga precyzyjnego planowania i zachowania minimalnych odległości oraz ograniczenia załamań kanałów. 
• Aby uniknąć strat ciepła oraz oporu przepływu, kanały należy prowadzić w miarę możliwości prosto, z minimalną liczbą kolanek i rozwidleń. 
• Kanały powinny być odpowiednio izolowane, szczególnie te prowadzone przez strefy nieogrzewane, jak poddasza czy piwnice. 
• Zastosowanie izolacji termicznej i akustycznej (np. wełny mineralnej) dodatkowo redukuje straty ciepła i zapewnia cichą pracę systemu. Minimalna grubość takiej izolacji z wełny mineralnej powinna wynosić 20 mm.

Automatyka i systemy sterowania

Nowoczesne rekuperatory są wyposażone w systemy automatyki, które umożliwiają dostosowanie intensywności wentylacji do aktualnych potrzeb użytkowników. Automatyczne czujniki wilgotności, CO₂ oraz temperatury pozwalają efektywnie zarządzać systemem wentylacji i zapewnić maksymalny komfort przy minimalnym zużyciu energii. 

Dobra centrala wentylacyjna powinna umożliwiać regulację pracy wentylatorów – zazwyczaj w trzech poziomach: 

1. do użytku nocą i podczas nieobecności domowników, 
2. na czas dziennej obecności użytkowników, 
3. do intensywnego wietrzenia, np. przy dużej wilgotności lub większej liczbie osób. 

Należy pamiętać, że całkowite wyłączenie centrali jest dopuszczalne jedynie podczas konserwacji lub wymiany filtrów, za pomocą wyłącznika lub odłączenia zasilania.

Przyszłość rekuperacji w nowoczesnym budownictwie

Współczesne budownictwo zmierza w stronę zrównoważonego rozwoju oraz minimalizowania negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Rosnące wymagania dotyczące efektywności energetycznej oraz potrzeba ograniczenia emisji gazów cieplarnianych sprawiają, że rekuperacja staje się kluczowym rozwiązaniem w nowoczesnych budynkach. Szczególnie dotyczy to domów pasywnych, zeroemisyjnych i coraz częściej plusemisyjnych, które mają ogromny potencjał nie tylko ograniczenia emisji, ale wręcz produkcji nadwyżki energii.

Budownictwo pasywne

Domy pasywne to budynki o bardzo niskim zapotrzebowaniu na energię, które osiągają wysoki komfort cieplny, dzięki zastosowaniu zaawansowanej izolacji i odpowiedniej eliminacji tzw. mostków termicznych. W takim budynku wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła jest niezbędnym elementem, który umożliwia minimalizację strat energii wynikających z wymiany powietrza. Rekuperacja pozwala na zachowanie komfortu przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na ogrzewanie. Dzięki rekuperacji, budynek pasywny może spełniać swoją rolę bez potrzeby korzystania z tradycyjnych źródeł ciepła.

Budownictwo zeroemisyjne

W przypadku budynków zeroemisyjnych, głównym celem jest eliminacja emisji dwutlenku węgla, co można uzyskać poprzez maksymalne ograniczenie zużycia energii oraz pokrycie tego zużycia w całości przez energię odnawialną. Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła idealnie wpisuje się w te założenia – rekuperacja redukuje zużycie energii na ogrzewanie i chłodzenie domu i umożliwia efektywne zarządzanie wymianą powietrza bez strat cieplnych. Ponadto, połączenie rekuperacji z odnawialnymi źródłami energii (np. panelami fotowoltaicznymi) pozwala na jeszcze większy wpływ na obniżanie śladu węglowego.

Budownictwo plusemisyjne

Budynki plusemisyjne to innowacyjne konstrukcje, które wyróżniają się tym, że produkują więcej energii niż zużywają. W ich przypadku rekuperacja wspiera tworzenie nadwyżki energetycznej, maksymalizując efektywność energetyczną budynku. Energia odzyskana dzięki rekuperacji wpływa na ograniczenie strat cieplnych i zmniejsza zapotrzebowanie na energię grzewczą, więc nadmiar wyprodukowanej energii można przesyłać do sieci lub wykorzystywać do innych celów. Rekuperacja w takich budynkach nie tylko zapewnia komfort cieplny i zdrową jakość powietrza, ale jest też kluczowym elementem optymalizującym bilans energetyczny budynku.

Systemy wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła będą zatem coraz częściej stosowane w jeszcze większym zakresie niż dotychczas. Nowe, zaawansowane funkcje, tj. automatyczna kontrola pracy, czujniki jakości powietrza, inteligentne sterowanie, odzysk wilgoci, opcja dodatkowego chłodzenia pokazują, że rekuperatory będą jeszcze bardziej wpływały na optymalizację i zarządzanie energią budynku. Rekuperacja staje się fundamentem nowoczesnych budynków, wspiera trendy związane z energooszczędnym i zrównoważonym budownictwem i jest jednym z kluczowych filarów, na których będą opierały się nowoczesne instalacje grzewcze. 

Podsumowanie

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła to ważny element nowoczesnego budownictwa, który jest odpowiedzią na wyzwania związane z efektywnością energetyczną oraz ochroną środowiska. Rekuperacja nie tylko poprawia komfort mieszkańców, ale także minimalizuje straty ciepła podczas wymiany powietrza, co przekłada się na znaczne oszczędności energetyczne. 

Budownictwo przyszłości zmierza w kierunku domów pasywnych, zeroemisyjnych i plusemisyjnych. W takich budynkach rekuperacja odgrywa zasadniczą rolę w redukcji zapotrzebowanie na energię, a nawet pozwala generować nadwyżki energetyczne. Wszystko wskazuje więc na to, że wraz z rosnącymi standardami efektywności energetycznej, rekuperacja będzie stanowiła nieodzowny element budownictwa przyszłości.