Rekuperacja

27.08.2020

Powiew świeżego powietrza

Skuteczna wentylacja jest gwarantem naszego dobrego samopoczucia. Rolą wentylacji jest dostarczanie do budynków świeżego powietrza z zewnątrz oraz usuwanie powietrza zużytego, zanieczyszczonego. Oddychając wdychamy tlen, a wydychamy dwutlenek węgla, który należy traktować jako zanieczyszczenie. Dodatkowo, poza dwutlenkiem węgla, pojawiają się inne zanieczyszczenia. Gotując, uwalniamy wiele różnych, nie zawsze przyjemnych zapachów, a suszenie prania, czy kąpiel prowadzą do znacznego wzrostu wilgoci w otaczającej nas przestrzeni. Wszystkie te zanieczyszczenia trzeba usunąć, jednocześnie doprowadzając do domu czy mieszkania świeże, bogate w niezbędny do życia tlen, powietrze.

Znaczną część naszego życia przebywamy w budynkach i jakość powietrza w pomieszczeniach ma niebagatelny wpływ na nasze zdrowie. Skutkiem źle działającej i niedostatecznej wentylacji są złe samopoczucie, bóle i zawroty głowy, podrażnienia błony śluzowej nosa oraz gardła, alergie, a także inne choroby górnych dróg oddechowych. Zła wentylacja lub jej brak nie pozostają również bez wpływu na stan techniczny budynku. Nieodprowadzona z pomieszczeń wilgoć prowadzi do stopniowego niszczenia ścian naszego domu oraz stanowi wymarzone środowisko dla rozwoju grzybów oraz bakterii.

O ile nie mamy bezpośredniego wpływu na jakość i rodzaj wentylacji w naszym miejscu pracy, to warto zadbać o właściwą wentylację w naszym domu. Dzięki temu stanie się on miejscem, gdzie swobodnie odetchniemy po ciężkim dniu pracy.

Wentylacja grawitacyjna - zasada działania

Najczęściej spotykanym rodzajem wentylacji w polskich domach jest wentylacja grawitacyjna. Jest to wentylacja pasywna, oparta o działanie sił przyrody – w głównej mierze efektu kominowego. Aby wentylacja grawitacyjna zadziałała prawidłowo konieczne są 2 czynniki.

Pierwszy z nich to możliwość dopływu świeżego powietrza do wnętrza budynku, inaczej infiltracja. W przeszłości, infiltracja odbywała się przez wszelakie nieszczelności budynku – pęknięcia, niedokładne połączenia między przegrodami, szpary w oknach. W dzisiejszym, zaawansowanym technicznie budownictwie tego typu nieszczelności praktycznie nie występują. Aby zapewnić dopływ świeżego powietrza konieczne jest stosowanie np. nawiewników okiennych lub po prostu otwieranie okien.

Drugim z czynników koniecznych, aby zapewnić przepływ powietrza jest różnica temperatur pomiędzy wnętrzem budynku a otoczeniem. Cieplejsze powietrze znajdujące się wewnątrz domu ma mniejszą gęstość od powietrza zewnętrznego. Ciepłe powietrze unosi się do góry i jest usuwane przez kominy wentylacyjne, a na jego miejsce napływa zimne powietrze z dworu. Można łatwo wywnioskować, że siła wymiany jest zależna od wielkości różnicy temperatur pomiędzy wnętrzem domu, a otoczeniem. Zimą wentylacja jest bardzo intensywna i duża ilość powietrza jest usuwana z budynku, natomiast latem wymiana nie istnieje.

 

 

Niedostatki wentylacji grawitacyjniej

Z powyższego opisu widać, że wentylacja grawitacyjna, przy swojej prostocie posiada szereg niedogodności lub wręcz wad. Pierwsza sprawa, to zależność od warunków pogodowych. Na intensywność wentylacji wpływa temperatura jaką mamy za oknem,  przez co nie jesteśmy w stanie dopasować jej do naszych potrzeb. Zimą, wentylacja jest bardzo intensywna, przez co usuwamy dużą ilość ogrzanego powietrza z naszego domu, a nawiewnikami do środka wpada zimny strumień z zewnątrz. Wynikiem tego są wysokie straty ciepła i potrzeba zużycia dużej ilości energii na ogrzanie domu. Zamknięcie nawiewników nie jest rozwiązaniem, gdyż zimne powietrze napłynie przez kratkę wylotową. Zamknięcie wszystkich możliwych dolotów, jest dla nas bardzo szkodliwe. Rośnie poziom wilgoci w powietrzu,a zużyte powietrze z dużą zawartością CO2 nie jest usuwane, przez co czujemy się gorzej. A wbrew pozorom taka sytuacja jest dość powszechna. Zamykamy nawiewniki w oknach, zakrywamy kratki wentylacyjne, bo nie chcemy, żeby lodowate, zimowe powietrze wlatywało nam do środka naszego domu rozgrzanego do przyjemnej temperatury. Nawet jeżeli umożliwimy swobodny dopływ powietrza z zewnątrz to intensywna wentylacja zimą doprowadzi do przesuszenia atmosfery, co również jest dla nas szkodliwe.

Latem, wentylacja jest nieskuteczna, gdyż różnica temperatur jest zbyt mała. Pomoże tylko otwieranie okien, co nie zawsze jest komfortowe – za oknem może panować hałas, unosić się pył, a do środka mogą powlatywać owady, np. komary gdy siedzimy wieczorem przy zapalonym świetle. Może dojść do sytuacji odwrotnej niż zimą – powietrze będzie wilgotne, duszne, ciężkie.

Wentylacja grawitacyjna optymalnie działa tylko wiosną oraz jesienią, gdy różnica temperatur między naszym domem o otoczeniem wynosi kilkanaście stopni. Przez resztę roku jest nieskuteczna, nie zapewnia nam odpowiedniego komfortu i prowadzi do dużych strat energii.

 

Rekuperacja - skuteczne rozwiązanie

Odpowiedzią na bolączki wentylacji grawitacyjnej jest wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, inaczej rekuperacja. W przeciwieństwie do wentylacji grawitacyjnej, która jest pasywna, rekuperacja to wentylacja wymuszona. W rekuperatorze znajdują się dwa wentylatory, których zadaniem jest wprawienie powietrza w ruch, niezależnie od panujących warunków. Pierwszy z nich odpowiada za nawiew świeżego powietrza z zewnątrz do wnętrza budynku, drugi – za wyciąganie powietrza zużytego. Poza wentylatorami, rekuperator zawiera również wymiennik ciepła. Przepływające przez niego chłodne powietrze zewnętrzne ogrzewa się od ciepłego powietrza usuwanego z naszego domu.

Zasadę działania systemu rekuperacji w uproszczeniu pokazuje znajdujący się obok schemat. Świeże powietrze jest zaciągane do wnętrza domu poprzez czerpnię umieszczoną na dachu lub zewnętrznej ścianie budynku. Kanałem wentylacyjnym łączącym czerpnię z rekuperatorem trafia na wymiennik ciepła, gdzie ogrzewa się od powietrza usuwanego z budynku. Następnie powietrze przesyłane jest do skrzynki rozdzielczej, gdzie zostaje rozdzielone na strumienie trafiające do poszczególnych pomieszczeń. Nawiew prowadzony jest w pomieszczeniach „czystych”, czyli takich gdzie przebywamy przez dłuższy czas i nie powstają w nich zanieczyszczenia. Są to salon, pokoje, sypialnie. Przepływ powietrza po domu odbywa się od pomieszczeń „czystych” do pomieszczeń „brudnych”. Pomieszczenia brudne są to takie, w których dochodzi do powstawania zanieczyszczeń. Zwykle jest to kuchnia, łazienki oraz różnego rodzaju pomieszczenia gospodarcze. Stamtąd powietrze jest wciągane i przewodami wentylacyjnymi trafia do skrzynki rozdzielczej wywiewnej. Tam poszczególne strumienie łączą się w jeden i trafiają na wymiennik ciepła, gdzie energia jest oddawana do powietrza nawiewanego. Następnie zużyte powietrze jest usuwane z budynku poprzez czerpnię umieszczoną na dachu bądź ścianie zewnętrznej.

 

Zalety rekuperacji

Rekuperacja posiada szereg zalet, które stawiają ją ponad wentylacją grawitacyjną

1. Ciągła wentylacja niezależnie od warunków pogodowych, z intensywnością dopasowaną do potrzeb

Ponieważ obieg powietrza jest wymuszony przez wentylatory rekuperatora, wentylacja jest ciągła i uniezależniona od temperatury powietrza za oknem. Stopień intensywności dobieramy my, w zależności od naszych potrzeb. Planujemy w domu imprezę na więcej osób, gotujemy lub suszymy pranie – możemy zwiększyć stopień wentylacji podnosząc obroty wentylatora. Wyjeżdżamy na wakacje i nie będzie nas kilkanaście dni – zmniejszamy intensywność. Jednak przez większość czasu wystarczą nam standardowe ustawienia i zapomnimy o tym, że posiadamy rekuperator w domu.

2. Wysoki komfort

Ta zaleta wynika bezpośrednio z poprzedniego punktu. Ponieważ wentylacja pracuje nieprzerwanie, do domu ciągle jest dostarczane świeże powietrze, a zanieczyszczenia są na bieżąco usuwane. Dzięki temu przez cały czas czujemy się świeżo i komfortowo, a pojęcie zaduchu staje się dla nas obce. Nie dotyczą nas bóle głowy i znużenie spowodowane brakiem dostatecznej wentylacji. Dodatkowo, dzięki rekuperacji nie musimy otwierać okien, aby przewietrzyć nasz dom. Pozostawiając okna zamknięte unikamy nieprzyjemnego hałasu dochodzącego z ulicy, chronimy wnętrze przed pyłem wpadającym z pobliskiej budowy oraz blokujemy drogę muchom, komarom i innemu robactwu wlatującym do naszego domu. Oczywiście, jeżeli pragniemy otworzyć okno nic nie stoi na przeszkodzie. Otwarte okna nie zaburzą znacząco pracy systemu rekuperacji, zmniejszą jedynie stopień odzysku ciepła

3. Filtracja zanieczyszczeń

Każdy rekuperator wyposażony jest w zestaw filtrów. Skutecznie ochronią nas przed zanieczyszczeniami z zewnątrz, takimi jak pył, smog czy pyłki, pozwalając nam na cieszenie się czystym powietrzem w naszym domu. Ich rolą jest też ochrona wentylatorów rekuperatora przed przedwczesnym uszkodzeniem.  Należy jedynie pamiętać o ich okresowej wymianie jeżeli chcemy aby powietrze we wnętrzu było pozbawione zanieczyszczeń, a rekuperator pracował bezawaryjnie przez wiele lat. Zdolność filtracji jaką daje rekuperacja szczególnie docenią alergicy oraz osoby wrażliwe na jakość powietrza.

4. Oszczędność energii

Rekuperacja to odzyskiwanie energii. W wentylacji, mówimy o odzyskiwaniu energii z ciepłego powietrza usuwanego z domu. Dzięki temu ponosimy mniejsze nakłady na ogrzewanie. Nie musimy bowiem ogrzewać zupełnie zimnego powietrza nawiewanego z zewnątrz, gdyż jest ono już wstępnie ogrzane w wymienniku rekuperatora do temperatury kilkunastu stopni. Stopień oszczędności na samym paliwie zależy od wielu czynników, dlatego ciężko jednoznacznie określić jakie będą nasze oszczędności. Zależą one od temperatury zewnętrznej, od rodzaju stosowanego paliwa, od izolacyjności naszego domu, czy wreszcie od temperatury, jaką lubimy utrzymywać we wnętrzach. Należy jednak pamiętać, że oszczędność na samym paliwie nie jest jedyną jaką daje nam rekuperacja. Oszczędzamy na budowie kominów wentylacyjnych i tym samym uzyskujemy więcej przestrzeni, którą możemy wykorzystać. Zastosowanie rekuperacji pozwala nam na zastosowanie tańszego kotła o mniejszej mocy. Okna, które montujemy w naszym domu również będą tańsze, gdyż nie musimy stosować nawiewników. W części pomieszczeń można wręcz zainstalować okna bez możliwości otwierania, czyli tzw. fixy. Dobrze wykonana instalacja rekuperacji pozwoli także na usunięcie niechcianych kosztów w przyszłości związanych z naprawą budynku gdy pojawi się nadmiar wilgoci lub wręcz grzyb.