Wymienniki przeciwprądowe

Zmieniające się przepisy związane z energooszczędnością instalacji wentylacyjnych zmuszają projektantów i inwestorów do poszukiwania rozwiązań i urządzeń charakteryzujących się coraz lepszymi parametrami. W kontekście central wentylacyjnych (rekuperatorów) duże znaczenie ma sprawność odzysku ciepła.

W odpowiedzi na zapotrzebowanie rynku producenci opracowali tzw. wymienniki przeciwprądowe. Charakteryzują się dużą czynną powierzchnią wymiany ciepła i osiągają temperaturową sprawność odzysku ciepła do 95%. Jest to wartość znacznie wyższa od ich poprzedników, wymienników krzyżowych, dla których maksymalna wartość odzysku ciepła wynosi 75%.

Zaletą wymienników przeciwprądowych (podobnie jak krzyżowych) jest duża szczelność. Strumienie powietrza nawiewanego i wywiewanego nie mieszają się ze sobą, dzięki czemu mogą być instalowane w zdecydowanej większości obiektów. Znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie np. należy zapewnić wysokie warunki higieniczne pomieszczeń czy nie jest wskazane odzyskiwanie wilgoci z powietrza wywiewanego (hale basenowe). Palarnie będą kolejnym przykładem pomieszczeń, gdzie wskazane jest stosowanie szczelnych wymienników ciepła.

Ryzyko zawracania powietrza wywiewanego w tego typu konstrukcji wymiennika praktycznie nie istnieje – do budynku dostarczane jest w 100% świeże powietrze zewnętrzne (poza przypadkami, gdy zaprojektowano celową i kontrolowaną recyrkulację powietrza). Warto tutaj przypomnieć o możliwych ograniczeniach stosowania wymienników obrotowych właśnie przez niekontrolowane mieszanie i zawracanie strumienia powietrza wywiewanego do świeżego nawiewanego.

Należy rozróżnić szczelność wymienników ciepła od szczelności całego urządzenia. Ewentualne niewielkie nieszczelności rekuperatora przeciwprądowego wynikają z konstrukcji centrali.

Poprzez odseparowanie strumieni powietrza od siebie w wymiennikach przeciwprądowych nie odzyskuje się wilgoci z powietrza zużytego. Z jednej strony unika się ryzyka zawracania (kumulowania na materiale higroskopijnym) bakterii czy wirusów oraz uciążliwych zapachów z powietrza usuwanego, z drugiej – powietrze nawiewane nie jest dowilżane.

Wymienniki płytowe przeciwprądowe nie posiadają części ruchomych w swojej konstrukcji, więc ryzyko awarii nie istnieje. Oczywiście należy pamiętać o systematycznym myciu wymiennika, zgodnie z zaleceniami producenta. Warto zwrócić uwagę, że nie jest to czynność czasochłonna ani trudna. Wymienniki przeciwprądowe nie wymagają zasilania energią elektryczną.

W wymiennikach przeciwprądowych, wskutek wysokiego odzysku ciepła, może wykraplać się większa ilość kondensatu (w porównaniu do wymienników krzyżowych). Ilość kondensującej wilgoci jest zależna od temperatury zewnętrznej oraz wilgotności i temperatury powietrza usuwanego. W okresie zimowym, podczas ujemnych temperatur, powietrze zewnętrzne, przepływając przez wymiennik może doprowadzić do zamarznięcia kondensatu.

Gwałtownie maleje wtedy sprawność odzysku ciepła, rosną opory przepływu powietrza, co może spowodować rozbilansowanie strumieni powietrza. Aby zapobiec tym negatywnym zjawiskom, producenci proponują stosowanie wstępnych nagrzewnic powietrza. Mają one za zadanie podnieść temperaturę powietrza zewnętrznego, aby zapobiec szronieniu wymiennika.

Częstość i długość pracy wstępnych nagrzewnic powietrza jest różna u różnych producentów – zależnie od opracowanego algorytmu. Praktycznie prawie cała energia zużyta przez nagrzewnicę wstępną służy tylko podgrzaniu powietrza wyrzutowego (nie dopuszczając do zamarznięcia kondensatu) – jest ona więc tracona. Dlatego istotne jest, aby czas pracy nagrzewnicy wstępnej był możliwie najkrótszy.

Kolejną ważną kwestią w kontekście szronienia wymiennika przeciwprądowego jest zapewnienie sprawnego odprowadzania skroplin, co dalej redukuje czas pracy wstępnej nagrzewnicy elektrycznej.

Reasumując, centrale wentylacyjne wyposażone w przeciwprądowy wymiennik do odzysku ciepła charakteryzują się wysoką realną sprawnością temperaturową (do 95%), konstrukcją uniemożliwiającą mieszanie się strumieni powietrza oraz brakiem części ruchomych (nie występuje ryzyko awarii). Wymienniki przeciwprądowe wskutek wysokiej wartości odzysku ciepła mogą wytwarzać większe ilości kondensatu, co wywołuje ich szronienie. Aby zapobiec temu negatywnemu zjawisku, standardowo stosuje się wstępne nagrzewnice powietrza.

Nie dziwi więc, że centrale wentylacyjne z wymiennikami przeciwprądowymi stanowią bardzo dobre rozwiązanie dla większości inwestycji.

Magdalena Skórska, Pro-Vent


Wymienniki obrotowe

Wymiennik obrotowy to rozwiązanie bardzo często stosowane w nowoczesnych systemach wentylacyjnych. Zasada jego działania opiera się na czerpaniu energii cieplnej z powietrza wylotowego i przekazywaniu jej do chłodnego powietrza napływającego z zewnątrz. Konstrukcja wymiennika umożliwia również odzysk wilgoci, dzięki czemu gwarantuje on nie tylko skuteczną wentylację, ale również przyczynia się do poprawy mikroklimatu w pomieszczeniach.

  • Zalety i wady wymienników obrotowych

Wśród największych zalet wymiennika obrotowego należy wymienić wysoką sprawność oraz możliwość przekazywania wilgoci. Zwykle parametry te plasują się na poziomie ok. 80%, jednak wysokiej klasy urządzenia gwarantują sprawność odzysku ciepła nawet do 90% i wilgoci do ponad 90%. Do listy atutów wymienników obrotowych dopisać należy także niskie straty ciśnienia, łatwą konserwację i kompaktową budowę.

Rozwiązanie to umożliwia również około czterokrotne zmniejszenie zużycia energii potrzebnej do podgrzewania powietrza nawiewanego. Z uwagi na pracujący w trybie ciągłym wirnik wymienniki obrotowe nie są narażone na zamarzanie ani szronienie, nawet w bardzo niskich temperaturach. Z drugiej strony, w miesiącach letnich tego typu wymiennik może wykorzystywać potencjał płynący z działającej w pomeszczeniach klimatyzacji i w ten sposób ochładzać nawiewane powietrze.

Wymiennik obrotowy

Z punktu widzenia inwestora ważne jest, że w urządzeniach wyposażonych w wymiennik obrotowy nie dochodzi do wykraplania kondensatu, a co za tym idzie – nie ma potrzeby odprowadzania skroplin. Warto dodać również, że wymienniki obrotowe zwykle mają możliwość regulacji prędkości pracy wirnika, dzięki czemu można dopasowywać wydajność wentylacji do aktualnych potrzeb. Projektanci systemów wentylacyjnych zalecają, aby „wyższy bieg” włączać w momencie, gdy generujemy dodatkową ilość wilgoci, spalin czy zanieczyszczeń w powietrzu.

Wadą wymienników obrotowych bywa poziom hałasu wytwarzanego przez urządzenie, fakt mieszania powietrza nawiewanego z wywiewanym oraz niezbędne doprowadzenie dodatkowej energii do napędu silnika rotora. Rozwiązanie to jest również droższe niż wymienniki krzyżowe czy przeciwprądowe i stosowane głównie w dużych centralach wentylacyjnych.

  • Gdzie i kiedy stosować?

Urządzenia wentylacyjne z wymiennikiem obrotowym warto zastosować w miejscach, w których w ciągu roku zdarzają się bardzo niskie temperatury oraz w słabo ogrzewanych pomieszczeniach (hale magazynowe, strychy itp.). Z uwagi na fakt, że taki wymiennik świetnie radzi sobie nawet przy ujemnych temperaturach, nie trzeba obawiać się przerw w działaniu wentylacji związanych z oszronieniem lub zamrożeniem tego elementu systemu. Opłacalność stosowania wymienników obrotowych wzrasta w przypadku średnich i dużych ilości powietrza.

Kolejne pomieszczenia, w których warto korzystać z centrali wentylacyjnej z wymiennikiem obrotowym, to wnętrza z centralnym ogrzewaniem lub działającą klimatyzacją. Mowa szczególnie o takich wnętrzach jak biura, sypialnie czy pokoje dziecięce. Materiał higroskopijny, którym pokryty jest wymiennik obrotowy, umożliwia odzyskanie i ponowne wykorzystanie części wilgoci z pomieszczeń. W praktyce oznacza to, że nawiewane powietrze nie jest przesuszone i poprawia się mikroklimat we wnętrzach, a co za tym idzie – samopoczucie przebywających w nim osób.

Podsumowując, urządzenia z wymiennikiem obrotowym stosować można w większości mieszkalnych i biurowych rozwiązań. Trzeba jednak pamiętać, że w niektórych obiektach lepiej z nich rezygnować. Chodzi przede wszystkim o pomieszczenia, w których powietrze zawiera bardzo dużo wilgoci, dymu, różnego rodzaju oparów czy też zarazków. Jeżeli zatem wentylacja mechaniczna ma być instalowana w takich miejscach, jakimi są baseny, sauny, palarnie, a także szpitale czy profesjonalne kuchnie, to warto zdecydować się na wybór centrali wyposażonej w wymiennik innego typu (niedopuszczający do mieszania się powietrza nawiewanego i wywiewanego). Wyeliminowane zostanie wówczas ryzyko „powrotu” do pomieszczeń powietrza zanieczyszczonego.

Przemysław Adamczyk, Wolf-Technika Grzewcza

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij