WENTYLACJA I REKUPERACJA ( Rekuperacja [REKU] )

Zadaniem wentylacji jest utrzymanie czystego powietrza w obiekcie w którym przebywają ludzie. Wymiana powietrza miedzy obiektem a otoczeniem odbywa się przez filtry oczyszczające o odpowiedniej gramaturze filtracji. Utrzymanie temp powietrza wewnątrz obiektu na poziomie innym niż temp zewnętrzna zawsze kosztuje. W zimie musimy wprowadzane powietrze ogrzać, latem ochłodzić …a to zawsze jest wydatek finansowy i energetyczny. Zmniejszenie obu tych wydatków jest możliwe poprzez użycie rekuperatora czyli przeponowego wymiennika ciepła który:

  • zimą- z zabrudzonego ale ogrzanego i wyrzucanego powietrza odbiera część ciepła za którego wytworzenie zapłaciliśmy.

  • latem- z zabrudzonego ale ochłodzonego i wyrzucanego powietrza odbiera część chłodu za którego wytworzenie też zapłaciliśmy. 

 

Przybliżony roczny bilans strat energetycznych w przeciętnym domu w PL jest jak niżej.

Stąd konieczność doprowadzenia ciepła w sezonie grzewczym w celu utrzymania temp wewnętrznej na poziomie 20oC

STRATY ROCZNE PRZEZ:

Mostki cieplne ……..…… 28%

Wentylacja …………….… 25%

Ściany zewnętrzne ….… 18%

Okna + drzwi ……………… 16% (gdy otwory drzwiowe +okienne to 16% powierzchni domu)

Dach ……………………..……… 7%

Podłoga …………….….……… 6%

SUMA: ……………………. 100%

Straty wentylacyjne to drugi największy składnik bilansu. Niewłaściwa, za mała redukcja tych strat praktycznie uniemożliwia osiągnięcie niskoenergetycznego domu. W połączeniu z częstą praktyką nie likwidowania mostków cieplnych, zawsze prowadzi do uzyskania słabych wyników izolacyjnych obiektu. Znacznie mniejsza waga pozostałych składników bilansu i próba ich redukcji nie jest w stanie skompensować strat z tych dwóch pierwszych i największych i prowadzi do uzyskania obiektu „przeciętnego” pod względem sezonowego zapotrzebowania na ciepło.

Redukcję strat wentylacyjnych uzyskujemy przy pomocy rekuperatora w którym wyrzucane i pobierane powietrze mijają się rozdzielone przegrodą uniemożliwiającą ich mieszanie. Przez przegrodę wymieniane jest ciepło. Przegroda ta może być blaszana lub z plastyku. Jej wielkość determinuje sprawność termiczną rekuperatora a ta bywa w przedziale 50% – 93%. Skoro straty wentylacyjne są tak ważącymi w bilansie cieplnym to JEDYNYM rozsądnym rozwiązaniem jest zastosowanie rekuperatorów o maksymalnych sprawnościach czyli ok 90%. Często reklamy towarzyszące urządzeniom rekuperacji głoszą:

„Czy chcesz zaoszczędzić 50% ciepła wentylacji ?”.

Czyli odnoszą się do tych rekuperatorów o najniższej sprawności termicznej 50%.

Inwestorze …nie chcesz ….nie powinno to Ciebie interesować WCALE.

Oszczędzając 50% ciepła wentylacji ….oznacza to, że pozostałe 50% „gubisz” bezpowrotnie. Powinno Ciebie interesować zaoszczędzenie 90% ciepła wentylacji i „zgubienie” tylko pozostałych 10% ….bo to jest wielkość akceptowalna. Sprawność rekuperatora 50% to KATASTROFA dla bilansu energetycznego domu. Oznacza, że dla temp w domu Twew= 20oC i Tzewnętrzne= -10oC (różnica 30 oC) powietrze zewnętrzne wprowadzane ogrzeje się o 50%*30oC=15oC czyli za rekuperatorem na wlocie do domu będzie mieć -10oC+15oC= 5oC. To jest NIEAKCEPTOWALNE. Odczuwane jako „przeciągi z nawiewników”, „ostry chłód”. Dlatego niskosprawne rekuperatory mają grzałki elekt do dogrzewania tego zimnego pobieranego powietrza. Grzałki te mają moc 1000W-2000W w małych rekuperatorach o wydatku powietrza 350-500m3/h (dla domów 150m2-300m2). To jest również element DEWASTUJĄCY bilans energetyczny obiektu. Takie rozwiązania największe zapotrzebowanie na en elekt wykazują zimą. Wówczas grzałki potrafią dogrzewać powietrze przez setki godzin. Zimą uzyski en elekt z fotowoltaiki [PV] są praktycznie żadne i nie mogą nic skompensować z tak zwiększonego zapotrzebowania. Jakakolwiek grzałka w systemie ogrzewania domu to zawsze POWAŻNY BŁAD z powodów kosztów eksploatacyjnych i poborów en elekt. Wyklucza zbliżenie się do zapotrzebowań domów niskoenergetycznych. Rekuperatory wysokosprawne (ok. 90%) nie potrzebują grzałek elektrycznych. Inwestorze … to czy dalej chcesz zaoszczędzić 50% ciepła wentylacji ?”. Naszym zdaniem nie warto „testować” tego rozwiązania. Po roku, dwóch latach eksploatacji i rozpoznaniu przyczyny wysokich rachunków za en elekt użytkownicy często wyłączają rekuperacje z użytkowania. Coś co z założenia miało być oszczędnością, stało się największym jej marnotrawcą.

Wentylacja z rekuperacją pracuje cały rok i 24 godz/dobę (bez urlopów i pobytu domowników w pracy/szkole). Małe pobory en elekt przez wentylatory jest również znaczącą kwestią w wyborze rekuperatora. Konieczne są silniki EC (electronically commuted = elektronicznie komutowane). Pobierają ok 40% mniej energii elekt od tradycyjnych. Przyjmując, że rekuperacja może pracować ok 5500 godz/rok w skali roku różnica opłat

potrafi sięgnąć kilkuset PLN … i tak trwać latami.

Typowym stosowanym rozwiązaniem a będącym BŁĘDEM energetycznym jest zaniżanie średnic rurociągów rozprowadzających powietrze w domu. Montażystom OPŁACA się niedowymiarować średnice a dokupić większy rekuperator (z większymi wentylatorami i większym sprężem). Sumarycznie instalacja tak zrobiona jest tańsza. Jednak skutkuje to większymi stratami ciśnienia w rurociągach. Strata ciśnienia większa to zawsze większy koszt eksploatacyjny. W przyrodzie wszystkie układy dążą do samoczynnego wyrównywania różnic (ciśnienia, potencjałów…itd). Wiec utrzymywanie permanentne różnic musi się wiązać z doprowadzaniem jakiejś energii …wiec i kosztami. Tego zagadnienia najczęściej Inwestorzy nie rozumieją. Instalacja taka jest „bardziej konkurencyjna inwestycyjnie” …więc ją wybierają. Jednak instalacja z „większymi stratami” upomni się z nawiązką o „wyższe koszty eksploatacyjne” przez wszystkie następne lata pracując po te 5500 godz/rok. Zupełnie nierozpoznanym problemem Inwestorów jest też to, że ich instalacje są niesymetryczne. W takich instalacjach można ustawić jeden punkt pracy. Wówczas do/z każdego z pomieszczeń dolatuje wymagana ilość powietrza. Gdy jednak zmniejszymy wydatek powietrza [m3/h] na sterowniku rekuperacji np. do 50% znamionowego, to okaże się że:

– do/z najbliższych pomieszczeń wzg. rekuperatora powietrze jeszcze dopływa

– do tych pomieszczeń średnio oddalonych wzg. rekuperatora prawie nic

– do/z najdalszych pomieszczeń dopływa zero

Przy obniżonym wydatku powietrza całość przepływa tylko przez najbliższe rekuperatorowi pomieszczenia. Regulując pokojowe anemostaty nawiewne i wywiewne na taki średni wydatek np. 50% nominalnego …zaistnieje przypadek że włączając wydatek na 100% … w najbliższych pomieszczeniach będziemy mieć za duże wydatki powietrza. Dzieje się tak bo instalacja jest zaprojektowana dla jednego wydatku powietrza…stałego. Najczęściej „na oko” wykonawcy. Rozwiązaniem jest instalacja symetryczna. Ona wykazuje się elastycznością przy szerokiej regulacji wydatku powietrza. Oczywiście zapotrzebowania obiektu bywają b.zróżnicowane. Zjazdy rodzinne, imprezy z przyjaciółmi, wyjazdy połowy domowników na wakacje to przykłady możliwych zmienności zapotrzebowania na ilość powietrza. Warto wykorzystywać zmniejszanie wymienianego powietrza wg potrzeb aktualnych …a nie ciągle „jechać na maxa”. To też jest źródłem oszczędności energetycznych. Więc warto tak skonstruować instalację by w maksymalnych i minimalnych przepływach powietrza w domu następowały proporcjonalne wzrosty i spadki we wszystkich pomieszczeniach. Takie instalacje projektujemy.

W PL normy mówią by w pomieszczeniach mieszkalnych była krotność wymian powietrza 1.0 [1/h] (jeden raz/godz). W D norma mówi 0.5 [1/h]. Norma w D jest bardziej energooszczędna ….czyli przykładają większą wagę do oszczędzania.

WNIOSKI DOT. REKUPERACJI:

– duży udział strat wentylacji w bilansie domów zmusza Inwestora do zastosowania właściwego rozwiązania technicznego rekuperacji

– wymusza wysoką sprawność rekuperatora (ok. 90%)

– bezwzględną rezygnacje z grzałek elektrycznych kompensujących słabe sprawności rekuperacji. Gdy mamy w systemie ogrzewania pompę ciepła (czyli do dyspozycji ciepło ok 4x tańsze niż ciepło z grzałki) to za rekuperatorem stosujemy wymiennik powietrze-woda by skompensować te brakujące 10% niedoskonałości rekuperatora. Najczęściej rekuperator i pompa ciepła są obok siebie w kotłowni wiec instalacja wodna jest b.krótka wiec i oszczędna. Jedynym akceptowalnym miejscem dla grzałki elekt w domu …jest czajnik na herbatę. Zawsze używany tak by grzać ilość wody którą za chwilę zużyjemy. Nigdy nie warto gotować niepotrzebnych litrów wody …która potem zbędnie stygnie …tysiące razy w roku. Czajnik na herbatę ma grzałkę 1500W- 2000W …więc dużą. 

– odpowiedni dobór średnic rurociągów rozprowadzających powietrze by sumaryczne straty ciśnienia były niskie (100-150Pa) i rekuperator pracował blisko nominalnego katalogowego wydatku powietrza.

– instalacja rurociągów blisko symetryczna by występowały proporcjonalne zmiany wydatku powietrza doprowadzanego/wyrzucanego do/z pomieszczeń przy regulacji wentylacji.

 

TYM SIĘ ZAJMUJEMY.

Mariusz / Hoxterm Pompy Ciepła