Domowe systemy rekuperacji i jej alternatywy

Napływ świeżego powietrza to podstawowy czynnik wpływający na efektywność działania systemu wentylacyjnego. Tradycyjna wentylacja grawitacyjna wykorzystywała do tego nieszczelności w stolarce okiennej i drzwiowej, co niestety pociągało za sobą dość spore straty ciepła. Rozwiązaniem tego problemu miały być całkowicie szczelne okna. W praktyce jednak była to wymiana jednego problemu na drugi - bez szczelin nie było przepływu powietrza. Rozwiązaniem tej patowej sytuacji okazały się systemy wentylacji nawiewno-wywiewnej z nawiewnikami powietrza oraz systemy wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła czyli rekuperacją. Poniżej znajdziesz najważniejsze informacje o systemach rekuperacji oraz ich potencjalnej alternatywie.

Co to jest system rekuperacji?

Nazwę tę stosuje się jako skrót dla systemu wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła. Od standardowej wentylacji nawiewno-wywiewnej odróżnia go wymiennik ciepła, czyli rekuperator, który kontroluje zarówno temperaturę powietrza, jak i jego ruch w obrębie budynku. Do takiego systemu można także podłączyć dodatkowy gruntowy wymiennik ciepła, który umożliwia sprawniejsze chłodzenie nawiewanego powietrza latem.

Elementy systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła

W skład systemu wentylacyjnego z rekuperatorem wchodzą następujące części:

• Czerpnia - czyli urządzenie stanowiące punkt wejściowy dla świeżego powietrza zewnętrznego. Czerpnia jest zabezpieczona przed dostawaniem się doń wody opadowej i owadów. Może też być wyposażona we wstępne filtry powietrza.
• Centrala wentylacyjna - mieszczą się w niej przede wszystkim wymiennik ciepła oraz wentylatory napędzające ciąg wentylacyjny. Jest to też miejsce spotkania głównych przewodów wentylacyjnych (które stanowią jednak dwa osobne obiegi). W centrali wentylacyjnej (a właściwie mieszczących się w niej częściach przewodów) mogą też być zamontowane dodatkowe filtry powietrza.
• Przewody wentylacyjne - oprócz dwóch głównych przewodów o dużym przekroju są to również wąskie odnogi rozdzielające/zbierające powietrze na/z poszczególnych pomieszczeń.
• Tłumiki akustyczne - po jednym na główny przewód. Zakłada się je blisko centrali, a ich zadaniem jest wygłuszenie dźwięku wentylatorów napędzających ciąg.
• Skrzynki rozdzielcze - rozdzielają główne przewody na mniejsze, kierowane do poszczególnych pomieszczeń.
• Nawiewniki/wywiewniki - przez te pierwsze świeże powietrze jest wdmuchiwane do pomieszczeń, natomiast drugie służą do wyciągania z wnętrz zużytego powietrza. Nawiewniki i wywiewniki łączą się z przewodami wentylacyjnymi przez skrzynki rozprężne, których zadaniem jest wyrównanie napływu powietrza.
• Wyrzutnia z przepustnicą - czyli punkt, przez który zużyte powietrze jest usuwane poza budynek. Zastosowanie przepustnicy pozwala zapobiec cofaniu ciągu nawet przy bardzo silnych wiatrach.

przewody systemu wentylacyjnego i innych instalacji w budowanym domu

Jak działa rekuperacja?

Dokładny sposób działania wentylacji rekuperacyjnej zależy od specyfiki danej instalacji i można by o nim opowiadać godzinami. Dlatego poniżej przedstawimy tylko uproszczony schemat jej pracy. Wygląda on następująco:

1. Wentylatory znajdujące się w centrali wentylacyjnej pracują jednocześnie, „zaciągając” powietrze z dwóch różnych kierunków do rekuperatora.
2. Po dotarciu do centrali ciepło z powietrza o wyższej temperaturze jest przekazywane temu o niższej - energia cieplna jest przekazywana dzięki wymiennikowi ciepła. W praktyce więc zimą ogrzewane jest powietrze nawiewane, a latem ciepło przekazywane jest do wywiewanego powietrza, o ile we wnętrzu jest chłodniej niż na zewnątrz (np. gdy w budynku jest klimatyzacja). W innym przypadku można zastosować tzw. By-pass w centrali, który pozwala ominąć rekuperator, gdy nie chcemy ogrzewać nawiewanego powietrza.
3. Podgrzane świeże powietrze jest rozprowadzane jest rozprowadzane przez kanały wentylacyjne do poszczególnych pomieszczeń, a zużyte powietrze trafia na zewnątrz budynku.

W przeciwieństwie do tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej nie trzeba tutaj budować specjalnych kominów wentylacyjnych ani zapewniać dodatkowych szczelin w zewnętrznych powłokach budynku - do sprawnego wentylowania domu w zupełności wystarczy pojedyncza czerpnia.

Rodzaje rekuperatorów

Rekuperatory dzieli się pod względem budowy wymiennika ciepła. Na podstawie tego kryterium można wyróżnić 3 podstawowe typy tych urządzeń:

Z wymiennikiem krzyżowym

Najczęściej spotykana opcja, głównie ze względu na prostą budowę i niską cenę. Nazwa bierze się stąd, że kanały transportujące powietrze zimne i ciepłe przebiegają w wymienniku ciepła pomiędzy równolegle ułożonymi płytami i są wzajemnie skrzyżowane. Deklarowana sprawność tego typu rekuperatorów to ok. 50-75%. Do wad rekuperatora krzyżowego należy zaliczyć dużą podatność na szronienie i związane z tym ryzyko braku przepływu w przewodzie usuwającym powietrze z budynku. Szron pojawia się już przy 0°C.

Z wymiennikiem przeciwprądowym

Ten typ rekuperatora jest w zasadzie ulepszoną wersją modelu krzyżowego. Różni się od niego tylko tym, że zimne i ciepłe powietrze przepływa obok siebie w przeciwnych kierunkach - pozwala to ogrzać nawiewane powietrze na ostatnich odcinkach wymiennika, gdzie powietrze wywiewane ma najwyższą temperaturę. Ten dość prosty zabieg umożliwia wyraźne podniesienie sprawności odzysku ciepła - producenci tych urządzeń deklarują jej poziom na nawet 90%. Taki układ kanałów wentylacyjnych poprawił odporność na szronienie (szron pojawia się w większości przypadków poniżej -5°C).

Z wymiennikiem bębnowym (obrotowym)

Z tego rozwiązania raczej rzadko korzysta się w domach jednorodzinnych z powodu wysokich kosztów takiego urządzenia. Jak sugeruje nazwa, wymiennik ciepła w takim rekuperatorze wykonuje ruchy obrotowe, a powietrze wywiewane i nawiewane częściowo miesza się w jego wnętrzu. Zwiększa to rozmiary urządzenia i wymaga wykorzystania stałego napędu. Przewagą takiego rekuperatora jest możliwość odzyskiwania wilgoci z powietrza wywiewanego (co zapobiega przesuszaniu powietrza w pomieszczeniach w okresie zimowym) oraz odporność na niskie temperatury. Jeśli o deklarowaną sprawność chodzi, plasuje się ona dokładnie pomiędzy maksymalnymi wartościami dwóch poprzednich typów.

zdalne sterowanie pracą wentylacji

Odzysk ciepła w praktyce, czyli wady i zalety rekuperacji

Skoro teorię mamy już za sobą, czas sprawdzić, jak wentylacja mechaniczna z rekuperatorem radzi sobie w praktyce. Oto przegląd najważniejszych wad i zalet takich systemów:

Wady

Jak powszechnie wiadomo, nie ma rozwiązań idealnych i wszystko ma swoje słabe strony. W przypadku rekuperacji są to:

• Deklarowana sprawność znacznie przekracza realne osiągi - jak to często bywa, reklamy wyolbrzymiają skuteczność rekuperatorów i zwykle mają się nijak do ich rzeczywistych osiągów. Różnica może wynosić nawet 40% (czyli zamiast deklarowanych np. 70%, urządzenie odzyska najwyżej 30% ciepła), zwłaszcza w przypadku starszych modeli.
• Wysoki koszt montażu - wykonanie całej instalacji wentylacyjnej pociąga za sobą spore koszty, zwłaszcza gdy system rozprowadzania ciepła ma mieć wysoką sprawność i zapewniać duży przepływ powietrza. Biorąc pod uwagę wciąż rosnące ceny, koszt wykonania projektu rekuperacji i jej zainstalowania dla domu (będącego w stanie budowy) o przeciętnej powierzchni (ok. 150 m2) może spokojnie przekroczyć 25 tys. zł.
• Długi okres amortyzacji - po zbilansowaniu kosztów eksploatacyjnych (ok. 800-1000 zł rocznie dla średniej wielkości instalacji) i oszczędności energii cieplnej (przykładowo, przy ogrzewaniu gazowym można oszczędzić ok. 1231 zł na 5000 kWh) realne oszczędności w skali roku zamykają się w kilku setkach złotych. Sprawia to, że wstępny koszt związany z wentylacją mechaniczną z rekuperatorem będzie się zwracał przez wiele lat.
• Niski poziom wilgotności dostarczanego powietrza - W sezonie grzewczym powietrze dostarczone do pomieszczeń jest podgrzewane i ulega przesuszeniu poniżej zalecanego poziomu (czyli 30-40%), co wymusza stosowanie nawilżaczy. Problemu tego nie ma w instalacjach z wymiennikiem bębnowym, ale są one znacznie droższe.
• Ograniczenie przestrzeni użytkowej - dotyczy to głównie pomieszczeń technicznych i poddaszy użytkowych, ponieważ to właśnie w ich obrębie instaluje się centrale wentylacyjne. W innych pomieszczeniach montuje się wyłącznie kanały doprowadzające/odprowadzające powietrze, które są łatwe do ukrycia (np. w suficie podwieszanym).
• Uciążliwa konserwacja - kanały rozprowadzające nawiewane powietrze muszą być regularnie czyszczone, a sam proces jest dość uciążliwy i czasochłonny.

Zalety

Mocnymi stronami wentylacji z rekuperatorem są natomiast:

• Stały, a przy tym kontrolowany, dopływ świeżego powietrza bez konieczności otwierania okien;
• Odpowiednie rozplanowanie pozwala na całkowite ukrycie instalacji w powłokach budynku;
• Niższe koszty ogrzewania (zwłaszcza w szczelnym domu energooszczędnym);
• Możliwość filtracji powietrza dostarczanego do budynku (przez montowane w czerpni i w rekuperatorze filtry);
• Brak konieczności budowy kominów wentylacyjnych wymaganych przez wentylację grawitacyjną (ich koszty są niewiele niższe od całej instalacji rekuperacyjnej);
• Możliwość zdalnego sterowania pracą systemu wentylacyjnego (dzięki łatwej w obsłudze aplikacji mobilnej);
• Niski pobór energii elektrycznej (roczny koszt zasilania to ok. 200-300 zł);
• System rekuperacji może być całkowicie zautomatyzowany dzięki implementacji specjalnych czujników połączonych z centralą wentylacyjną;
• Możliwość podłączenia wentylacji do systemu tzw. inteligentnego domu.

wentylatory systemu Fjord

Czym można zastąpić wentylację z odzyskiem ciepła?

Wiele osób zadaje sobie pytanie - czy istnieje opłacalna alternatywa dla rekuperacji? Jeszcze kilka lat temu można było śmiało zaprzeczyć, mimo że dostępne wtedy na rynku systemy były mniej wydajne niż obecnie. Aktualnie jednak mamy do dyspozycji o wiele tańszy w implementacji sposób na skuteczną wymianę powietrza w domu - jest nim wentylacja Fjord.

Co ją wyróżnia? Przede wszystkim brak nawiewnych kanałów wentylacyjnych, cicha praca, precyzja sterowania i wysoka klasa filtracji powietrza nawiewanego. System ten korzysta ze specjalnych wentylatorów montowanych bezpośrednio w połaci dachu lub na kominach wentylacji grawitacyjnej - można więc z niego skorzystać zarówno przy budowie nowego domu, jak i modernizacji już istniejącego systemu wentylacyjnego. Podobnie jak system wentylacji mechanicznej z rekuperatorem może on być sterowany zdalnie lub zostać całkowicie zautomatyzowany dzięki sieci specjalnych czujników.

Jak przedstawia się kwestia kosztów? System wentylacji Fjord jest kilkukrotnie tańszy od typowej rekuperacji dobrej jakości. Podczas pracy pobiera minimalną ilość prądu (zależnie od ilości wentylatorów). Biorąc pod uwagę znacznie niższe roczne koszty eksploatacyjne instalacji, ogólne wydatki na wentylację Fjord i rekuperacyjną w skali roku właściwie się pokrywają.

Podsumowując - decydując się na system wentylacyjny Fjord można liczyć na znacznie niższy koszt wstępny, bardzo zbliżone wydatki roczne i szybszy zwrot inwestycji.

System odzysku ciepła dla domu - podsumowanie

Korzystając z systemu rekuperacji, możemy cieszyć się świeżym powietrzem bez obaw o duże straty cieplne, a dzięki specjalnym filtrom niestraszne nam będzie również zanieczyszczone powietrze na zewnątrz budynku. Aby temperatura powietrza w domu była komfortowa, trzeba dobrać moc rekuperatora do wielkości budynku oraz zadbać o szczelne połączenia między poszczególnymi elementami instalacji. Montaż rekuperatora to jednak niejedyny sposób na stworzenie taniej w eksploatacji i nowoczesnej wentylacji w domu - ciekawym rozwiązaniem jest również innowacyjny bezkanałowy system wentylacyjny Fjord. Choć nie ma w nim odzysku ciepła, pozwala on na precyzyjne sterowanie ilością powietrza wywiewanego, co umożliwia maksymalne ograniczenie strat cieplnych bez obaw o efektywność wentylacji. Niezależnie od tego, na jaki system wentylacyjny się ostatecznie zdecydujemy, aby móc maksymalnie wykorzystać jego możliwości, najlepiej jest pomyśleć o jego implementacji już przy planowaniu, a nie dopiero na etapie budowy domu.