Rekuperácia vzduchu: Princíp fungovania a výhody

Rekuperácia vzduchu predstavuje moderný a efektívny spôsob riadeného vetrania domácnosti. Pomáha udržiavať v dome čerstvý vzduch za prakticky akýchkoľvek podmienok a výrazne zamedzuje úniku tepla z domácnosti, alebo naopak prenikaniu horúčavy do interiéru domova. Hoci výška počiatočnej investície môže navýšiť rozpočet, nemali by ste sa nechať odradiť. Rekuperácia funguje na princípe neustálej výmeny vzduchu vďaka rekuperačnej jednotke.

Dôležitosť výmeny vzduchu v domácnosti

Výmena vzduchu v domácnosti je dôležitá pre udržanie optimálnej kvality vnútorného prostredia. Koncentráciu oxidu uhličitého (CO2) meriame v jednotkách ppm (parts per million). Bežne v prírode je koncentrácia zhruba 300 - 450 ppm. Pri stúpajúcej koncentrácii CO2 sa začínajú dostavovať pocity vydýchaného vzduchu, únava a klesá sústredenosť. Pri hodnote 3000 - 5000 ppm sa zvyšuje srdcová frekvencia a nastupuje bolesť hlavy. Veľmi vysoké koncentrácie v rádovo desiatkach tisícov ppm môžu viesť až k bezvedomiu a smrti. Hlavný zdroj CO2 v domácnosti predstavuje človek, ale zvýšiť koncentráciu oxidu uhličitého v domácnosti pomáha aj varenie na plameni a svoj podiel majú aj domáci miláčikovia.

Klasické vetranie vs. Rekuperácia

Vymeniť vzduch v miestnosti môžeme klasickým vetraním. To však má jednu zásadnú nevýhodu. Otvorením okna síce pustíme dnu čerstvý vzduch, no ten má štandardne vždy inú teplotu než má vzduch v interiéri. V zime nám preniká do vnútra chladný, často až ľadový vzduch, ktorý potom treba opätovne zohriať. Podľa výskumov takto odíde až 40% draho vyrobeného tepla. V lete naopak prúdi do interiéru horúci vzduch, ktorý ohrieva miestnosť. Našťastie existuje riešenie, ktoré dokáže tento bludný kruh preseknúť. Rekuperácia je jedinečná technológia, ktorá pomáha udržiavať v domácnosti čerstvý vzduch a zároveň interiér v lete neprehrieva a v zime neochladzuje.

Princíp fungovania rekuperácie

Rekuperácia za túto vlastnosť vďačí tzv. výmenníku tepla. Celý proces je v podstate jednoduchý. Rekuperačná jednotka postupuje cyklicky. Najskôr začne vytláčať vzduch z miestnosti do exteriéru. Ako tento vydýchaný vzduch prechádza cez rekuperáciu, začne odovzdávať svoje zbytkové teplo vo výmenníku tepla. Po istom čase začne rekuperácia naopak vzduch z vonku nasávať. V letných mesiacoch funguje celý proces rovnako, avšak vzduch vo vnútri je chladnejší, než ten vonku a tak sa výmenník tepla pri nasávaní vzduchu z miestnosti ochladzuje. Účinnosť dnešných rekuperácií je na úrovni 90 - 95%. To znamená, že keď máte v izbe povedzme 20°C, do vnútra vám bude prúdiť vzduch s teplotou 18 - 19°C. Na prvý pohľad sa to môže zdať ako málo.

Rekuperácia, nútené alebo inak povedané riadené vetranie, je proces, pri ktorom získavame teplo zo vzduchu, ktorý vychádza von. Počas tohto procesu sa vzduch, ktorý prichádza dnu do vašej nehnuteľnosti zohrieva teplom zo vzduchu, ktorý odvádzate smerom von.

Prečítajte si tiež: Všetko o rekuperácii podkrovia

Výhody rekuperácie

Výhody rekuperácie sme už načrtli v úvode. Je to predovšetkým riadený spôsob vetrania, ktorý vám zabezpečí optimálnu hodnotu CO2 v domácnosti. Medzi najväčšie výhody rekuperácie patrí určite šetrenie energie, tepla, ktoré cirkuluje medzi vzduchom, ktorý vetráme von a novým čerstvým vzduchom, ktorý privádzame smerom dnu. Vetranie je dôležité pre kvalitu vzduchu v miestnosti, rekuperáciou získavate čerstvý vzduch v miestnosti a zbavujete sa nadmernej vlhkosti a plesní, ktoré vďaka nej vznikajú.

Druhou výhodou je úspora nákladov na teplo. Rekuperácia však má ešte ďalšie výhody. Často opomínaná je skutočnosť, že okrem čerstvého vzduchu prúdi do domácnosti tiež čistý vzduch. Rekuperačné jednotky bývajú vybavené rôznymi filtrami (uhlíkovým, protiprachovým a pod.). Vďaka spätnému získavaniu tepla tzv. rekuperácii je možné ušetriť až 90 % nákladov na energie spojené s vetraním. Rekuperácia alebo inak povedané riadené vetranie je spätné získavanie energie (tepla) z odpadového vzduchu. V prípade vetrania cez okná by teplý vzduch odchádzal z miestnosti bez úžitku von, ale v prípade použitia rekuperačného výmenníka, odovzdá odpadové teplo väčšinu svojho tepla (až viac ako 90 %) čerstvému privádzanému vzduchu. Zabezpečte si prísun čerstvého a zdravého vzduchu každý deň a každú minútu a k tomu vám môže dopomôcť aj rekuperácia.

Nevýhody rekuperácie

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). Tak ako pri všetkých ostatných technických vymoženostiach dnešnej doby, ktoré nám tak uľahčujú život, je potrebná ich starostlivosť a výnimkou nie je ani rekuperačný systém, o ktorý sa tiež treba starať.

Typy rekuperácie

Ak ste sa rozhodli pre rekuperáciu, vybrať si viete z dvoch možností. Jednou z nich je centrálna rekuperácia a druhou je lokálna rekuperácia.

  • Centrálna rekuperácia - ide o technológiu, kde je iba jedna rekuperačná jednotka. Tá je zvyčajne umiestnená v technickej miestnosti alebo v garáži. Odtiaľ je riešený rozvod vzduchu po celej domácnosti. Centrálna rekuperácia má rekuperačnú, vetraciu, jednotku umiestnenú v technickej miestnosti, odkiaľ vedú potrubné rozvody do celej budovy. Týmto spôsobom zabezpečujete rekuperáciu v celej nehnuteľnosti. Centrálna rekuperácia je zložitejšia na inštaláciu, potrebuje potrubné rozvodu pre svoje vstupy a výstupy. Centrálne systémy sa používajú najmä pri novostavbách, pretože sa vyžaduje väčšie úsilie pri plánovaní. Môžu sa však použiť aj v starších budovách.

    Prečítajte si tiež: Možnosti rekuperácie vzduchu

  • Lokálna rekuperácia - funguje na báze niekoľkých rekuperačných jednotiek. Zvyčajne to je jedna lokálna rekuperácia na jednu miestnosť. Celý systém sa montuje na obvodovú stenu domu a je z interiéru aj z exteriéru vidieť. Výhodou lokálnej rekuperácie však je rýchla a ľahká montáž, ktorú je možné vykonať napríklad aj v starších domoch alebo bytoch. Lokálna rekuperácia je vhodná do bytov a menších domov, umiestnená je v obvodovej stene a slúži pre jednu miestnosť, jej súčasťou nie sú potrubné rozvody. Decentrálny vetrací systém alebo nazývaný aj lokálna rekuperácia je druhou možnosťou bez potrubných rozvodov, kedy sú jednotlivé rekuperačné jednotky osadené v obvodovej stene. Na rozdiel od centrálneho systému nie je celý obytný priestor zásobovaný jedným spotrebičom. Namiesto toho sa na zásobovanie jednotlivých miestností čerstvým vzduchom používa niekoľko vetracích jednotiek. Jednotky sa zvyčajne inštalujú priamo do vonkajšej steny zásobovaných miestností. Nie je potrebné inštalovať vzduchové potrubia. Preto sú decentralizované systémy obzvlášť vhodné na modernizáciu, pretože stačí vyvŕtať otvor do vonkajšej steny a pripojiť napájanie. Decentralizované mechanické vetranie sa však môže inštalovať aj v novostavbe.

Výber rekuperácie

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.

Princíp spätného získavania tepla

Rekuperácia vzduchu je spätné získavanie tepla z odsávaného vzduchu. Funguje je to tak, že z obytného priestoru sa odsáva vzduch, ktorý je vykúrený na izbovú teplotu iným zdrojom tepla ako radiátor, podlahové kúrenie a pod. Do obytného priestoru sa zároveň privádza čerstvý vzduch z vonkajšieho prostredia, ktorý má však nízku teplotu. Obidva tieto vzduchy (odpadný aj prívodný) prechádzajú cez krížový výmenník tepla. Spätné získavanie tepla, čiže rekuperácia v podstate znamená, že teplom, ktoré by sme inak vypustili oknom nenávratne preč dokážeme ohriať čerstvý 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 bez nutnosti elektrického ohrevu vzduchu s nákladmi len na chod ventilátorov.

Komponenty rekuperačnej jednotky

Rekuperačná jednotka je tvorená ventilátormi na prívod a odvod vzduchu, filtrami vzduchu zabezpečujúcimi zdravú vnútornú klímu, výmenníkom tepla, automatickou reguláciou riadenia rekuperačnej jednotky, no a v prípade potreby aj prídavným výhrevným telesom. Pri zjednodušenom opise princípu centrálne riadeného vetrania s rekuperáciou tepla treba začať pri stavebnom otvore urobenom vo fasáde, alebo presnejšie povedané v obvodovom plášti budovy. Cez tento otvor je prostredníctvom rozvodov do rekuperátora privádzaný čerstvý vonkajší vzduch, ktorý je filtrom rekuperačnej jednotky zbavený peľu, ostatných alergénov a všetkých prachových častíc. Zároveň sa cez filter privádza do tepelného výmenníka rovnaký objem vydýchaného vzduchu. Čerstvý vzduch v tepelnom výmenníku rekuperátora absorbuje tepelnú energiu získanú z odvádzaného vzduchu, odkiaľ je zasa prostredníctvom rozvodov distribuovaný ďalej do jednotlivých miestností budovy.

Typy výmenníkov tepla

V súčasnosti sú v rekuperačných jednotkách bežne využívané tri konštrukčné prevedenia výmenníkov tepla:

Prečítajte si tiež: Rekuperácia Šaľa - komplexný pohľad

  • Doskový výmenník tepla: Tento typ výmenníka tepla prešiel v posledných rokoch viacerými úpravami, vďaka nim však účinnosť doskových rekuperátorov vzrástla z pôvodných 50-60% na súčasných 90 až 95%. Spomenúť môžeme zmenu tvaru, ale aj prúdenie vzduchu. Pôvodné rekuperátory mali štvorcový tvar, ktorý je dnes nahradený šesťuholníkovým a krížový prietok vzduchu sa zmenil na protiprúdový. V doskovom rekuperátore odvádzaný teplý vzduch odovzdáva svoju tepelnú energiu chladnejšiemu privádzanému vzduchu prostredníctvom tenkej hliníkovej dosky. Kondenzát sám o sebe nie je problémom, no pri takýchto rekuperačných jednotkách je veľmi dôležité dbať na to, aby kondenzát nezamrzol. Pri zamrznutí kondenzátu dochádza minimálne k zablokovaniu rekuperačnej jednotky.

  • Rotačný výmenník tepla: Tento typ rekuperátora si dokáže veľmi dobre poradiť s náročnejšími klimatickými podmienkami a problém mu nebudú robiť ani nižšie mínusové teploty. Dôvod je jednoduchý. Výhodou rotačného rekuperátora je, že vďaka otáčaniu sa nikdy nezamŕza a navyše do interiéru vracia nielen teplo ale aj časť vzdušnej vlhkosti. Riešiť teda nemusíte ani odvod kondenzátu.

  • Entalpický výmenník tepla: Moderné rekuperačné jednotky sú vybavené membránovým entalpickým výmenníkom tepla, ktorý dokáže pracovať aj pri nižších vonkajších teplotách. Výhodou centrálnych vetracích jednotiek s entalpickým výmenníkom tepla je predovšetkým rekuperácia vlhkosti. Popri odovzdávaní tepla privádzanému vzduchu dokážu teda tieto rekuperátory spoľahlivo odovzdávať vlhkosť a tým prispieť k optimálnej relatívnej vlhkosti vzduchu v interiéri budov. Entalpický výmenník tepla odovzdávaním vlhkosti privádzanému vzduchu okrem toho eliminuje namŕzanie výmenníka.

Rekuperácia v praxi

Vetrací systém zabezpečuje predovšetkým potrebnú výmenu vzduchu v obytných priestoroch. Je to potrebné z niekoľkých dôvodov: Na jednej strane je to na udržanie kvality vzduchu po celý čas a na druhej strane na zvýšenie komfortu. Koniec koncov, kvalita vzduchu je aj meradlom kvality života. Okrem zdravotného aspektu má vetranie aj ďalšie dôležité pozadie. V každodennom živote sa v budove vytvára vlhkosť rôznymi spôsobmi.

Typy vetrania

Odborníci rozlišujú predovšetkým medzi prirodzenou a mechanickou alebo riadenou mechanickou ventiláciou (CVC).

  • Prirodzené vetranie: Okenné vetranie je jednou z najznámejších a najstarších foriem prirodzeného alebo voľného vetrania. Existuje aj vetranie štrbinové, strešné a šachtové vetranie. Proces vetrania umožňujú prírodné sily, ako sú tlakové rozdiely medzi vnútorným a vonkajším vzduchom, tepelný vztlak a v neposlednom rade vietor. Je potrebné si uvedomiť, na to, aby sa zabezpečila úsporná, hygienická a pravidelná výmená vzduchu, muselo by sa prirodzene vetrať asi hodinu denne. Samozrejme, pri takomto vetraní sa stratí veľké množstvo tepla, viac ako 50 %. A to nehovoriac o zimných mesiacoch, kedy je spotreba tepla niekoľko násobná.

  • Mechanické vetranie: Tu nastupuje mechanické vetranie, ktoré funguje nezávisle od vonkajších vplyvov a užívateľov. Pri riadenom mechanickom vetraní sa vo všeobecnosti rozlišuje medzi centrálnymi a decentralizovanými systémami. V závislosti od oblasti použitia majú oba systémy svoje individuálne výhody. Oba dokážu rekuperovať teplo, a tým výrazne znížiť potrebu tepla na vetranie.

Centrálny vs. Decentralizovaný systém mechanického vetrania

Základný rozdiel medzi vetracími systémami spočíva v ich individuálnej konštrukcii. V prípade centrálneho mechanického vetrania dodáva čerstvý vzduch do miestností jeden prístroj. Na tento účel sa do steny alebo stropu inštaluje centrálna vetracia jednotka. Vetranie sa zabezpečuje prostredníctvom pripojeného rozvodu vzduchu, ktorý je zvyčajne skrytý v podlahovej alebo stropnej konštrukcii. V najjednoduchšom prevedení má takýto vetrací systém len systém odvádzania vzduchu, ktorý odvádza vydýchaný vzduch do exteriéru. Prípadne sa privádzaný vzduch dostáva do priestorov s privádzaným vzduchom (obývacie izby, detské izby alebo spálne) na jednej strane a odvádzaný vzduch sa nasáva z priestorov s odsávaným vzduchom (kuchyňa, kúpeľňa alebo WC) na druhej strane. Letný bypass umožňuje mierne vykurovanie počas teplých letných nocí aj bez otvorenia okien. Ide o obchádzanie výmenníka tepla v závislosti od teploty v miestnosti a vonkajšej teploty.

Na rozdiel od centrálneho systému nie je celý obytný priestor zásobovaný jedným spotrebičom. Namiesto toho sa na zásobovanie jednotlivých miestností čerstvým vzduchom používa niekoľko vetracích jednotiek. Jednotky sa zvyčajne inštalujú priamo do vonkajšej steny zásobovaných miestností. Nie je potrebné inštalovať vzduchové potrubia. Preto sú decentralizované systémy obzvlášť vhodné na modernizáciu, pretože stačí vyvŕtať otvor do vonkajšej steny a pripojiť napájanie. Decentralizované mechanické vetranie sa však môže inštalovať aj v novostavbe. Táto možnosť je obzvlášť zaujímavá pre bytové domy (len niektoré miestnosti) alebo v bytoch po babičkách. V závislosti od konštrukcie sa rozlišuje medzi nepretržitou prevádzkou a prevádzkou push-pull. Vetrací systém s prevádzkou push-pull pracuje striedavo v režime odvádzaného alebo privádzaného vzduchu. Na inštaláciu takéhoto systému sú potrebné dve jednotky s dvoma stenovými otvormi. Obe jednotky komunikujú prostredníctvom spoločného ovládača. V systémoch s nepretržitou prevádzkou prúdia oba prúdy vzduchu cez jednu jednotku bez prerušenia.

Ďalšie výhody rekuperácie

Medzi ďalšie výhody vetrania patrí skutočnosť, že filtre sú zabudované vo vetracích systémoch. Tie na jednej strane chránia systém pred znečistením, na druhej strane filtrujú častice z vonkajšieho vzduchu a chránia tak obyvateľov. Vetrací systém privádza čerstvý vonkajší vzduch do priestorov s prívodom vzduchu a zároveň odstraňuje vydýchaný vzduch z priestorov s odvodom vzduchu. Ďalšia výhoda riadeného mechanického vetrania sa prejavuje najmä pri rušnej ceste, kde je veľa hluku a znečisteného vzduchu. Ak zostanú okná zatvorené, hladina hluku sa zníži. Na prirodzené vetranie musia byť okná otvorené. Ale aj keď sú len vyklopené, riziko vlámania je podstatne vyššie. Mechanický vetrací systém toto riziko výrazne znižuje. Okná môžu zostať zatvorené.

V energeticky efektívnom dome sa čerstvý vzduch takmer nikdy nedostáva do interiéru pasívne. Vetracie systémy sú navrhnuté tak, aby do budovy nepretržite privádzali len toľko vzduchu, koľko je potrebné. Preto by mal vetrací systém bežať 24 hodín denne.

Rekuperácia v lete

V lete môžeme rekuperačné zariadenie využívať na vychladzovanie obytných priestorov v noci, keď klesá vonkajšia teplota. Rekuperačnú jednotku v kombinácii so zemným kolektorom je možne práve v letnom období použiť ako prírodnú klimatizáciu. Približne +15 °C studený vzduch zo zemného kolektora je prostredníctvom ventilátora rekuperačnej jednotky vháňaný do obytných priestorov, čím je zabezpečené prirodzené klimatizovanie priestorov s takmer nulovými nákladmi. V teplých letných mesiacoch rekuperácia funguje opačne ako v zimných mesiacoch, to znamená že vonkajšiemu teplu odoberá teplo a zabraňuje tak prehrievaniu interiéru. V chladnejších večerných hodinách môžu byť obytné miestnosti vetrané s vyradením spätného získavania tepla (aktivovaním funkcie pasívneho chladenia) a následne zaistením príjemnej vnútornej klímy.

tags: #rekuperacia #vzduchu #predaj