Vykurovanie s rekuperáciou: Princíp a výhody

Vetranie obytných priestorov je v nových moderných stavbách, v ktorých sa zvlášť dbá na nízke energetické straty a tesnosť stavby, nevyhnutnosťou. Takisto je vhodné riadené vetranie s rekuperáciou tepla (rekuperácia) montovať do starších rodinných domov, ktoré boli rekonštruované. Rekuperácia predstavuje moderný a efektívny spôsob riadeného vetrania domácnosti.

Čo je rekuperácia a ako funguje?

Rekuperácia, nazývaná aj riadené vetranie s rekuperáciou tepla, je systém, ktorý umožňuje spätné získavanie tepla z vyfukovaného odpadového vzduchu. 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. Tento systém vzduchotechniky privádza do interiéru čerstvý vzduch a zároveň odvádza vzduch z miestnosti smerom von. Neprichádza k zmiešaniu, iba k výmene tepla.

Princíp fungovania

Celý proces je v podstate jednoduchý. Rekuperačná jednotka postupuje cyklicky. V rekuperačnom výmenníku sa teplo z odvádzaného vzduchu odovzdáva privádzanému vzduchu.

• Odsávanie odpadového vzduchu: Ventilátor v rekuperačnej jednotke odsáva odpadový vzduch z interiéru domu, zvyčajne z kuchyne, kúpeľne a toalety. Tento vzduch je plný CO2, vlhkosti a tepla.
• Výmena tepla: Odpadový vzduch prechádza cez rekuperačný výmenník tepla. Výmenník tepla je vyrobený z materiálu s vysokou tepelnou vodivosťou, napríklad z medi alebo hliníka. Teplo z odpadového vzduchu sa prenáša na steny výmenníka tepla.
• Prívod čerstvého vzduchu: Ventilátor v rekuperačnej jednotke privádza čerstvý vzduch z vonku do domu. Tento vzduch je studený a suchý.
• Ohrev čerstvého vzduchu: Čerstvý vzduch prechádza cez ten istý rekuperačný výmenník tepla ako odpadový vzduch. Steny výmenníka tepla odovzdávajú teplo čerstvému vzduchu, čím ho ohrievajú.
• Distribúcia čerstvého vzduchu: Ohriaty čerstvý vzduch je distribuovaný do obytných miestností v dome cez systém potrubia.

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.

Výhody rekuperácie

Rekuperácia už dávno nie je výsadou luxusných domov. Stáva sa štandardom moderného bývania, ktorý spája zdravie, komfort a úsporu energií.

Zdravé vnútorné prostredie a kvalita vzduchu

• Neustály prísun čerstvého vzduchu: Rekuperácia neustále privádza do interiéru čerstvý filtrovaný vzduch, čím sa znižuje koncentrácia CO2, vlhkosti a škodlivých látok. To je obzvlášť dôležité v dnešných energeticky úsporných domoch, ktoré sú často vzduchotesné. Výpočtová hodnota pre jednu osobu je 60 m³ čerstvého vzduchu na osobu na hodinu.
• Filtrácia vzduchu: Všetok vzduch, ktorý si púšťame do domu, prechádza cez účinné vzduchové filtre. Pri pravidelnej výmene a údržbe zachytia tieto filtre až 90 % veľkých prachových častíc, ktoré sú v znečistenom vzduchu. Pochádzajú najmä z dopravy a spaľovania fosílnych palív.
• Prevencia plesní a vlhkosti: Pri rekonštrukcii starších rodinných domov po zateplení a výmene okien enormne stúpa vlhkosť a znižuje sa kvalita vzduchu. Tomuto sa dá zabrániť práve riadeným vetraním za pomoci centrálnej rekuperačnej jednotky a vhodne navrhnutého rozvodu vzduchu. Zníži sa vhodnosť prostredia pre tvorbu nežiadúcich organizmov.
• Zníženie CO2: Koncentráciu oxidu uhličitého meriame v jednotkách ppm (parts per million). Bežne v prírode je koncentrácia zhruba 300 - 450 ppm. Pri stúpajúcej koncentrácii oxidu uhličitého sa začínajú dostavovať pocit vydýchaného vzduchu, nastupuje únava, klesá sústredenosť. Pri hodnote 3000 - 5000 ppm sa zvyšuje srdcová frekvencia a nastupuje bolesť hlavy. Hlavný zdroj CO2 v domácnosti predstavuje človek, varenie na plameni a domáci miláčikovia.

Energetické úspory a tepelná pohoda

• Úspora nákladov na vykurovanie: Rekuperácia dokáže znížiť spotrebu energie na vykurovanie, čím ušetríte peniaze a znížite emisie CO2. Účinnosť rekuperačných jednotiek sa hýbe na úrovní okolo 90%.
• Stabilná teplota bez prievanu: Rekuperácia pomáha udržiavať v interiéri stabilnú teplotu bez prievanu a teplotných výkyvov. Rekuperácia tepla takisto zabráni veľkým výkyvom teploty pri klasickom vetraní oknami.
• Efektívne vetranie v zime aj v lete:
  • V zime prúdi do vnútra vzduch s teplotou 18 - 19°C (pri izbovej teplote 20°C), čo bráni úniku až 40% draho vyrobeného tepla.
  • V lete môžeme rekuperačné zariadenie využívať na vychladzovanie obytných priestorov v noci, keď klesá vonkajšia teplota. Keď je vzduch vo vnútri chladnejší ako vonku, výmenník tepla sa pri nasávaní vzduchu z miestnosti ochladzuje.

Komfort bývania

• Zníženie hluku z exteriéru: Rekuperácia tlmí hluk z ulice, takže si môžete vychutnať pokojné prostredie aj v rušných lokalitách. Rekuperácia zvýši celkový komfort bývania - zabudnite na hluk a zápach z okolia prichádzajúci cez okná.
• Automatické ovládanie: Na ovládacom panely si nastavíte presný časový úsek, kedy sa vetranie spustí a na aký výkon. Automatické nastavenie systému - vďaka senzorom dokáže moderná rekuperácia automaticky znížiť alebo zvýšiť výkon podľa potreby (napr. pri zvýšenej koncentrácii CO2 alebo vlhkosti).
• Moderné ovládanie: Nastavenie jednotky je možné jednoducho pomocou aplikácie v smartfóne alebo tablete.

Typy rekuperácie

Medzi základné typy rekuperácie môžeme zaradiť centrálnu a decentrálnu rekuperáciu.

Centrálna rekuperácia

Centrálna rekuperácia je systém, ktorý využíva jednu rekuperačnú jednotku na vetranie viacerých miestností. Tá je zvyčajne umiestnená v technickej miestnosti alebo v garáži. Distribúcia prívodného a odvodného vzduchu je realizovaná pomocou potrubí do jednotlivých miestností. Pri novostavbách je jednoduchšie vysporiadať sa s priestorovými nárokmi na vzduchové rozvody.

Decentrálna rekuperácia (Lokálna rekuperácia)

Decentrálna rekuperácia, nazývaná aj lokálna rekuperácia, využíva samostatné rekuperačné jednotky pre každú miestnosť alebo zónu domu. Tieto jednotky sa montujú priamo na stenu a nepotrebujú rozvody potrubia. Celý systém sa montuje na obvodovú stenu domu a je z interiéru aj z exteriéru vidieť. Výhodou lokálnej rekuperácie je rýchla a ľahká montáž, ktorú je možné vykonať napríklad aj v starších domoch alebo bytoch. Jednoduchším variantom pre vetranie rekonštruovaných budov je decentrálny (lokálny) vetrací systém, pri ktorom prebieha výmena vzduchu pomocou niekoľkých malých jednotiek priamo cez vonkajšiu stenu.

Rozdelenie rekuperácie podľa typu výmenníka tepla

• Rekuperácia s rekuperatívnym výmenníkom tepla (doskový rekuperátor): Toto je najbežnejší a najdostupnejší typ rekuperácie. Účinnosť rekuperácie sa pohybuje okolo 50-80%.
• Rekuperácia s rekuperatívnym a entalpickým výmenníkom tepla: Okrem tepla dokáže tento typ rekuperácie spätne získavať aj vlhkosť. Vhodná je do suchých oblastí alebo pre domy s nízkou vlhkosťou vzduchu. Účinnosť rekuperácie sa pohybuje okolo 70-90%. Entalpické rekuperačné výmenníky (ERV) pomáhajú zvýšiť vlhkosť privádzaného vzduchu, predovšetkým v zimnom období, keď klesá relatívna vlhkosť vnútorného vzduchu a tým znižujú presúšanie interiéru.
• Rekuperácia s rotačným výmenníkom tepla (rotačný rekuperátor): Tento typ rekuperácie má najvyššiu účinnosť, ale je aj najdrahší. Využíva rotujúci výmenník, ktorý prenáša teplo z odpadového vzduchu na čerstvý vzduch.

Faktory ovplyvňujúce účinnosť rekuperácie

Účinnosť rekuperácie závisí od viacerých faktorov, ako napríklad:

• Typ rekuperačného výmenníka tepla
• Veľkosť rekuperačného výmenníka tepla
• Prietok vzduchu
• Teplotný rozdiel medzi odpadovým a čerstvým vzduchom
• Kvalita izolácie domu
• Vlhkosť vzduchu (vlhký vzduch má nižšiu tepelnú kapacitu ako suchý vzduch, takže vlhkosť môže mierne znižovať účinnosť rekuperácie)
• Rýchlosť ventilátorov
• Údržba rekuperačného systému (pravidelná výmena filtrov je dôležitá pre zachovanie optimálnej funkčnosti)

Rekuperácia a vykurovanie

Mnohí sa nás pýtajú, či je možné vykurovať dom rekuperáciou. V praxi takéto riešenie prináša veľa technických obmedzení a môže znížiť komfort bývania. Ako odborníci na rekuperáciu vysvetľujeme, prečo nie je vhodné spájať vetrací systém s vykurovacím.

Prečo rekuperácia nedokáže zabezpečiť účinné vykurovanie

• Nedostatočný prietok vzduchu: Rekuperácia je určená na hygienické vetranie, kde sú prietoky vzduchu omnoho nižšie než tie, ktoré sú potrebné na prenos tepla. Prenos tepla vzduchom si vyžaduje podstatne väčší objem vzduchu.
• Problémy s potrubím: Na vykurovanie by sa museli použiť oveľa väčšie priemery potrubí, približne 150 až 200 mm, ktoré sú drahšie, zaberajú viac priestoru a je veľmi náročné ich skryť.
• Nižšia tepelná kapacita vzduchu: Vykurovacia voda má podstatne vyššiu tepelnú kapacitu ako vzduch. Vzduch teplo prenáša omnoho horšie a pri dlhších trasách rýchlo chladne, čo znamená väčšie tepelné straty a nižšiu účinnosť.
• Suchý vzduch v zime: Rekuperácia privádza čerstvý, ale v zimnom období veľmi suchý vzduch. Pri vykurovaní vzduchom sa interiér vysušuje rýchlejšie a výraznejšie, čo spôsobuje pocit chladu, vysušovanie slizníc a podráždené oči.
• Nízka teplotná stabilita: Vykurovanie vzduchom má nízku tepelnú zotrvačnosť. Teplota sa mení veľmi rýchlo, čo vedie k teplotným výkyvom a nižšiemu komfortu.

Klimatizácia a rekuperácia

Rastúce letné teploty idú ruka v ruke s potrebou chladiť váš domov. Čerstvý vzduch je možné ochladiť a privádzať do miestnosti pre zníženie teploty aj v rámci rekuperačnej jednotky. Avšak, klimatizácia vzduch ochladí, rekuperácia vymení. V lete môžeme rekuperačné zariadenie využívať na vychladzovanie obytných priestorov v noci, keď klesá vonkajšia teplota. Praktické celoročné riešenie predstavuje rekuperácia s tepelným čerpadlom. Nízkoenergetická výstavba prináša do bežného slovníka mnoho nových pojmov. Jedným z nich je napríklad rekuperácia - ide o jednoslovný názov pre spätné získavanie energie.

Údržba a špecifikácie

Pri výbere rekuperácie rozhoduje počet ľudí (a zvierat), ktorí v danej domácnosti žijú. Normy hovoria o tom, že každú hodinu je potrebné dodať na jedného človeka asi 30 m3/h čistého vzduchu. Štandardne sa však rekuperačné jednotky predimenzovávajú. Pokiaľ by rekuperácia fungovala na hraničných hodnotách svojho výkonu, mohla by byť hlučná a mať vyššiu spotrebu elektrickej energie. Rekuperácia má samozrejme aj svoje nevýhody. Jednou z nich je obstarávacia cena. Pri stavbe alebo rekonštrukcii domu je to takpovediac položka navyše. Medzi ďalšie negatívum by sme mohli zaradiť spotrebu elektrickej energie a potrebu pravidelnej údržby (minimálne filtre treba raz za rok skontrolovať a vymeniť).

tags: #rocne #vykurovanie #s #rekuperaciou