Rekuperácia s keramickými doskami: princípy, typy a výhody

Systémy rekuperácie tepla s predhrievaním a dohrievaním sa stávajú populárnymi ako účinný a moderný spôsob vykurovania a vetrania budov. S rastúcim dôrazom na energetickú účinnosť a snahou o znižovanie nákladov na energiu sa tieto technológie stávajú základným prvkom súčasných stavebných a environmentálnych opatrení.

Rekuperácia je moderný spôsob vetrania, ktorý sa stáva čoraz populárnejším v novostavbách a rekonštrukciách domov. Systém rekuperácie zabezpečuje výmenu vzduchu v interiéri s minimálnou stratou tepla, čo má pozitívny vplyv na komfort bývania a energetickú efektívnosť.

Riadené vetranie s tepelnou rekuperáciou prináša nielen zdravšie ovzdušie do budov a miestností, ale aj energetickú úsporu ich obyvateľom. V novostavbách je už takmer nevyhnutnosťou, no stále väčšie množstvo ľudí sa pre jeho zavedenie rozhoduje aj počas rekonštrukcií starších domov. V porovnaní s obvyklým vetraním cez okná ide o ekologickejší a finančne výhodnejší proces: vďaka rekuperačnému výmenníku k nám totiž čerstvý vzduch prichádza predhriaty a pocit sviežeho a kvalitného ovzdušia v domácnosti či kancelárii dosiahneme bez výraznej straty tepla.

Princíp fungovania rekuperácie

Jednoducho povedané, v zime keď otvoríte okno, teplo letí von z domu. Pri rekuperácii odchádzajúci vzduch (z kúpeľne, kuchyne, WC, …) odovzdá svoju energiu = teplo vonkajšiemu vzduchu v tzv. rekuperačnom výmenníku. Teplo sa odovzdáva cez teplosmennú plochu (plast/hliník) bez toho, aby sa fyzicky tieto dva prúdy vzduchu stretli.

Spätné získavanie tepla, čiže rekuperácia v podstate znamená, že teplom, ktoré by sme inak vypustili oknom nenávratne preč dokážeme ohriať čerstvý privádzaný vzduch. Dokonca až s 90% účinnosťou. To znamená, že ak máme vo vnútri 22°C a vonkajšia teplota je -10°C tak dokážeme ohriať prívodný vzduch až na 19 °C. A to bez nutnosti elektrického ohrevu vzduchu s nákladmi len na chod ventilátorov.

Vonkajší vzduch vstúpi cez nasávanie a pokračuje do vzduchotechnickej jednotky, kde okrem iného prechádza filtrami. Tie z neho s vysokou účinnosťou odstraňujú prach a nečistoty, vrátane mnohých alergénov a škodlivín. Prúdy privádzaného a odvádzaného vzduchu sú totiž oddelené a výmenu tepla zabezpečujú teplovýmenné dosky medzi nimi.

Systémy potrubí a rozvody

Do nej sa čerstvý vzduch privádza zvonku cez fasádu domu (použije sa protidažďová žalúzia) alebo cez strechu (použije sa strešný prechod s hlavicou). Rovnakým spôsobom sa odvádza použitý vzduch. Na tieto prepojenia je potrebné použiť izolované potrubia (napr. IsoPipe).

Na rekuperačnú jednotku sa potom dopoja dve vetvy potrubí: jedna vzduch do domu privádza a jedna odvádza. Na výber je niekoľko systémov potrubí. Najobľúbenejší je FlexPipe s hviezdicovou štruktúrou. Pri jeho použití sa k rekuperačnej jednotke dopoja dve rozdeľovacie krabice: jedna na privádzaný vzduch, jedna na odvádzaný. Z rozdeľovacej krabice je vedený prívod/odvod vzduchu do každej miestnosti samostatným FlexPipe potrubím. FlexPipe sa na konci vzduchotesne dopojí do stropnej/stenovej/podlahovej krabice, na ktorú sa nakoniec osadí tanierový ventil/mriežka. Do jednej krabice môže byť dopojené jedno alebo dve FlexPipe potrubia.

Zemný výmenník

K rekuperačnému systému je možné dopojiť zemný výmenník kvapalinový alebo vzduchový. Zemný výmenník čerstvý privádzaný vzduch v lete chladí a v zime predohrieva.

Typy rekuperačných výmenníkov

Základné technické delenie rekuperačných jednotiek v obytných domoch je na: centrálne rekuperačné jednotky a decentrálne tzv. lokálne rekuperačné jednotky. Už podľa názvu vieme rozlíšiť, že lokálna jednotka znamená hlavne vetranie jedného miesta, ak chceme vyvetrať celý dom, musí ich byť viac.

Krížový výmenník

Krížový výmenník má účinnosť okolo 60 %. V minulosti sa používal, ale v dnešnej dobe sa v rekuperačných jednotkách pre rodinné domy takmer nevyskytuje. Nemá problémy s protimrazovou ochranou.

Diagonálny výmenník

Diagonálny výmenník dosahuje účinnosť okolo 90 % a je najpoužívanejším typom rekuperátora. Je nutná protimrazová ochrana pre nižšie teploty. Medzi výrobcov jednotiek s týmto typom rekuperátora patria Elektrodesign, Atrea, 2VV a ďalší.

Doskový výmenník (keramický)

Doskový alebo keramický výmenník má účinnosť 50-70 %. Funguje dobre pri odovzdávaní tepla medzi prúdmi vzduchu. Pre centrálne vzduchotechnické jednotky je však príliš veľký, čo znižuje jeho atraktivitu, hoci jeho tlakové straty sú nižšie a nemá problémy s kondenzáciou a zamŕzaním.

Jeho najväčšie využitie je momentálne pri lokálnych rekuperačných jednotiek do steny. Zabráni priamemu kontaktu odvádzaného vzduchu s privádzaným čerstvým vzduchom, ale zároveň dovoľuje prestup časti vodných pár späť do privádzaného čerstvého vzduchu. Je vhodný do domov, kde hrozí presušenie (typicky drevostavba s malou produkciou vlhka).

Pri výbere tohto typu rekuperátora sa u výrobcu starostlivo informujte o type membrány, záruke na rekuperátor a jeho cenu.

Jednoduchosť je kľúčovou vlastnosťou doskového výmenníka. Je to kompaktná „krabička“ vložená v rekuperačnej jednotke, ktorá sa nehýbe, netočí, proste tam len je a vďaka množstvu lamiel odovzdáva teplo. Nevyžaduje žiadny motor na otáčanie výmenníka, čím sa znižuje potenciálna poruchovosť.

Vznik kondenzátu je prirodzeným javom, preto musí byť rekuperačná jednotka s doskovým výmenníkom zaústená do kanalizácie. Príliš efektívne vetranie môže spôsobiť vysúšanie vzduchu v exteriéri aj v zimnom období. Možnosť použitia entalpického výmenníka eliminuje nevýhodu vysúšania vzduchu.

Rotačný výmenník

Rotačný výmenník funguje na princípe odovzdávania tepla aj vlhkosti. Ak sa výmenník točí, odoberá z odvádzaného vzduchu teplo aj vlhkosť, ktoré potom odovzdáva privádzanému vzduchu. Vhodný je do objektov s dostatočnou produkciou vlhkosti.

Výhody:

• Bez potreby zaústenia do kanalizácie - vlhkosť sa odovzdáva priamo do privádzaného vzduchu.
• Potenciálne vyšší spätný zisk tepla a vlhkosti.

Nevýhody:

• Potencionálna poruchovosť otočného mechanizmu.
• Možná netesnosť s reálnou hrozbou prieniku odvádzaného vzduchu do privádzaného.
• Nižšia účinnosť spätného zisku tepla v porovnaní s niektorými typmi doskových výmenníkov.
• Zvýšená spotreba elektriny na pohon otočného mechanizmu.

Predohrev a dohrev

Predohrev je proces, pri ktorom sa zvyšuje teplota privádzaného vonkajšieho vzduchu pred jeho prechodom cez rekuperačnú jednotku. V zime, ak je vonkajšia teplota dlhodobo veľmi nízka a vnútorná teplota sa pohybuje okolo +20 °C, môže nastať situácia, že odpadový vzduch nemá dostatočnú tepelnú kapacitu na ohrev celého rekuperátora. V dôsledku toho hrozí, že vzniknutý kondenzát zamrzne a poškodí rekuperátor. S cieľom eliminovať toto riziko sú všetky jednotky vybavené protimrazovou ochranou.

Prehrievanie je proces, ktorý sa začína po spätnom získaní tepla z odpadového vzduchu. Aj keď odvádzaný vzduch už odovzdal časť svojho tepla čerstvému vzduchu, stále nedosahuje dostatočne vysokú teplotu na optimálne vetranie priestoru.

Výhody a nevýhody rekuperácie

Výhody rekuperácie

1. Energetická úspora: Rekuperačný systém dokáže zachytiť až 90% tepla z odvádzaného vzduchu a využiť ho na ohrev čerstvého prívodného vzduchu. To znamená, že menej tepla sa stráca, čo znižuje náklady na vykurovanie v zimných mesiacoch a klimatizáciu v letných mesiacoch.
2. Zlepšená kvalita vzduchu: Rekuperačný systém neustále vymieňa vzduch v interiéri, čo zlepšuje jeho kvalitu. Odstraňuje nadmernú vlhkosť, CO2, prach, alergény a iné škodlivé látky. Vďaka tomu je vnútorné prostredie zdravšie a príjemnejšie na bývanie, čo je obzvlášť prospešné pre alergikov a osoby s respiračnými problémami.
3. Komfort a pohodlie: S rekuperačným systémom sa nemusíte obávať nepríjemného prievanu alebo tepelných strát pri klasickom vetraní oknami. Systém zabezpečuje nepretržitý prísun čerstvého vzduchu pri zachovaní stabilnej teploty, čo prispieva k vyššiemu komfortu bývania.
4. Zníženie vlhkosti a plesní: Rekuperácia pomáha udržiavať optimálnu úroveň vlhkosti v interiéri, čím sa znižuje riziko vzniku plesní a kondenzácie na oknách a stenách. To je dôležité pre ochranu konštrukcie domu a zdravie obyvateľov.
5. Tichá prevádzka: Moderné rekuperačné systémy sú navrhnuté tak, aby pracovali veľmi ticho. Vďaka tomu nebudete rušení hlukom pri prevádzke systému, čo je významné najmä v obytných miestnostiach a spálňach.

Nevýhody rekuperácie

1. Počiatočné náklady: Jednou z hlavných nevýhod rekuperačných systémov sú vyššie počiatočné investičné náklady. Inštalácia rekuperačného systému môže byť finančne náročná, čo môže byť pre niektorých majiteľov domov odrádzajúce. Avšak, tieto náklady sa môžu postupne vrátiť v podobe úspor na energiách.
2. Potrebná údržba: Rekuperačné systémy vyžadujú pravidelnú údržbu, aby pracovali efektívne a spoľahlivo. Filtre a výmenníky tepla je potrebné čistiť a vymieňať podľa odporúčaní výrobcu. Nepravidelná údržba môže viesť k zníženej účinnosti systému a zvýšeniu prevádzkových nákladov.
3. Náročnosť inštalácie: Inštalácia rekuperačného systému môže byť technicky náročná, najmä v už existujúcich stavbách. Je potrebné naplánovať a nainštalovať potrubia, čo môže vyžadovať stavebné úpravy a prispôsobenie existujúcej infraštruktúry domu.
4. Problémy s hlučnosťou: Aj keď moderné rekuperačné systémy pracujú veľmi ticho, nesprávna inštalácia alebo nevhodné umiestnenie jednotky môže spôsobiť hluk, ktorý môže byť rušivý. Preto je dôležité vybrať si kvalifikovaného odborníka na inštaláciu.
5. Závislosť na elektrickej energii: Rekuperačný systém je závislý na elektrickej energii, čo znamená, že pri výpadku elektriny nebude fungovať. To môže byť nevýhoda v oblastiach s nestabilnou dodávkou elektriny alebo počas dlhodobých výpadkov.

Kľúčové parametre pri výbere rekuperačnej jednotky

Pri výbere rekuperačnej jednotky je dôležité zvážiť niekoľko kľúčových parametrov:

1. Hlučnosť: Rekuperačná jednotka je zariadenie, ktoré má byť v prevádzke nonstop. Ideálne pri nižších prietokoch vzduchu. Keď je hlučnosť jednotky príliš veľká, ľudia jednotku vypínajú a nepoužívajú ju. Keď sa jednotka vypne, často nastáva kondenzácia vzdušnej vlhkosti v rozvodoch vzduchu. Neskôr sa dokonca môžu začať tvoriť plesne.
2. Kvalita filtrácie vzduchu: Medzi rekuperačnými jednotkami je doslova priepastný rozdiel v kvalite filtrácie vzduchu. Filtre triedy „G“ predstavujú najnižší stupeň filtrácie. Lepší stupeň filtrácie zabezpečujú filtre s triedou „M“. Najlepší stupeň filtrácie, ktorý sa používa hlavne v kvalitných rekuperačných jednotkách, je filter triedy „F“.
3. Spätný zisk tepla: Obrovský rozdiel je aj v tom, či je tento spätný zisk tepla konštantný, alebo premenlivý. Premenlivý spätný zisk tepla je pri väčšine lokálnych rekuperačných jednotkách.
4. Cena prevádzky: Základný údaj, ktorý hovorí o nákladoch, je spotreba elektrickej energie. K samotnej spotrebe elektrickej energie je potrebné ešte pripočítať náklad na pravidelnú výmenu filtrov.

Lokálna vs. centrálna rekuperácia

Voľba, aký typ rekuperácie použiť, veľmi závisí od toho v akom štádiu výstavby sa váš dom momentálne nachádza, ale aj podľa toho koľko financií chcete do rekuperácie investovať.

Lokálna rekuperácia znamená hlavne vetranie jedného miesta. Na správnu funkčnosť sú potrebné aspoň dve lokálne rekuperačné jednotky. Inak by v dome chvíľu vznikal pretlak a chvíľu podtlak. Príkladom kvalitnej lokálnej jednotky je tá od spoločnosti Meltem, na ktorú je možné pripojiť systém rozvodných potrubí vzduchu a je certifikovaná na použitie v pasívnych domoch.

Centrálna rekuperácia je určená pre vetranie celej budovy a vyžaduje si komplexnejší systém potrubí.

Rekuperácia v starších domoch a po rekonštrukcii

Vetranie obytných priestorov je v nových moderných stavbách v ktorých sa zvlášť dbá na nízke energetické straty a tesnosť stavby nutnosťou. Tak isto je vhodné riadené vetranie s rekuperáciou tepla (rekuperácia) montovať do starších rodinných domov, ktoré boli rekonštruované.

Pri rekonštrukcii starších rodinných domov sa často stáva, že po zateplení fasád a výmene okien enormne stúpne vlhkosť a zníži sa kvalita vzduchu. Výmena vzduchu, ktorá predtým bola (aj keď nechcene) netesnosťami a špárami v konštrukciách zanikla. A s toho dôvodu často po stenách, v rohoch a popri oknách vidieť v rekonštruovaných objektoch mapy plesní. Tomuto sa dá zabrániť práve riadeným vetraním za pomoci centrálnej rekuperačnej jednotky a vhodne navrhnutého rozvodu vzduchu, prípadne za pomoci lokálnych rekuperačných jednotiek.

V lete môžeme rekuperačné zariadenie využívať na vychladzovanie obytných priestorov v noci, keď klesá vonkajšia teplota.

tags: #rekuperacia #s #keramickymy #doskami