Nowo budowane domy są coraz mniej energochłonne. Jeszcze niedawno standardem było zapotrzebowanie na energię cieplną rzędu 200 kWh/m2 rocznie. Obecnie może być o połowę mniejsze zapotrzebowanie, czyli ok. 90-100 kWh/m2 rocznie.

Budynki, które obecnie są wznoszone, stają się coraz bardziej ocieplone, a więc straty ciepła przez przegrody, czyli ściany, okna i dach, są coraz mniejsze, ale potrzeby wentylacji, czyli doprowadzania świeżego powietrza z zewnątrz, są takie same. Człowiek nadal musi „wietrzyć” pomieszczenie, w którym przebywa, aby czuć się komfortowo…
Ponieważ wspomniane „wietrzenie” nie zmniejsza się, ale obniżają się straty cieplne budynku przez przegrody, okazuje się, że w ogólnym bilansie zapotrzebowanie budynku na ciepło stanowi coraz bardziej istotny udział. Obecnie straty ciepła przez wentylację mogą stanowić nawet 50% całkowitego udziału w ogrzewaniu budynku. Jeszcze kilka lat temu mogło to być mniej niż 25% całkowitego udziału ogrzewania budynku. Mimo że ilościowo było to nawet więcej kilowatogodzin niż obecnie. Po prostu nowe budynki są coraz lepiej zaizolowane termicznie.

Komfort i dyskomfort

Ktoś powie, że może taniej będzie wcale nie wietrzyć? Taniej na pewno, ale ile czasu wytrzymamy w niewietrzonym pomieszczeniu? Człowiek bez powietrza (dokładnie bez tlenu) wytrzyma średnio 3 minuty. Oczywiście pomińmy tak skrajny przypadek…
Człowiek zaczyna odczuwać dyskomfort przebywania w pomieszczeniu, jeśli poziom dwutlenku węgla, czyli związku, który wydychamy, przekroczy 2000 ppm (części na milion). Stężenie CO2 w powietrzu atmosferycznym może wynosić ok. 350-450 ppm, natomiast maksymalne, dopuszczalne stężenie CO2 w powietrzu, które nie powoduje u człowieka uczucia zmęczenia, bólu głowy itp. wynosi do 1000-1500 ppm. Badania wskazują, że nad ranem w niewietrzonej sypialni stężenie dwutlenku węgla może osiągnąć wartość powyżej 3000 ppm, czyli przekroczyć maksymalne wartości nawet trzykrotnie. Wietrzyć więc trzeba… Oczywiście otwieranie okna w zimie oznacza, że z pomieszczenia wyleci na zewnątrz ciepłe powietrze, a wleci zimne, które będzie musiało ogrzać się np. od grzejnika, podobnie będzie z kratką wentylacyjną.

Jest rozwiązanie

Aby zmniejszyć straty ciepła przez wentylację, należałoby zastosować mechaniczną wentylację nawiewno- wywiewną z odzyskiem ciepła, nazywaną rekuperacją. W skrócie jest to kompletny system przewodów doprowadzających świeże powietrze do pomieszczeń oraz system przewodów wyciągających zużyte powietrze z pomieszczeń połączonych do urządzenia (rekuperatora) z wentylatorami oraz specjalnym wymiennikiem ciepła typu powietrze-powietrze, który odzyskuje ciepło od powietrza usuwanego i przekazuje je do powietrza świeżego, czyli ogrzewa powietrze świeże ciepłem odebranym od powietrza usuwanego na zewnątrz. Rekuperatory występują obecnie w ofercie wielu producentów, możemy więc wybrać urządzenie dopasowane do naszych potrzeb pod względem wydajności oraz finansów dostępnych na inwestycję. Ze względu na to, że rekuperator wymaga rozprowadzenia do budynku sieci przewodów nawiewnych i wywiewnych, przewody te powinny być poprowadzone jako pierwsze w obiekcie, czyli na etapie budowy. Przewody kolejnych instalacji (jak kanalizacja, c.o., c.w.u.) rozmieszcza się po rozłożeniu sieci wentylacyjnej. Znacznie trudniejsze jest dołożenie rekuperatora do już istniejącego budynku… Stajemy wtedy przed problemem poprowadzenia rozchodzących się z jednego punktu przewodów wentylacyjnych do prawie wszystkich pomieszczeń w domu. Jeśli jest to budynek parterowy z poddaszem, po którym jest możliwość poprowadzenia przewodów, tak aby nie trzeba było kuć w ścianach, to praca będzie łatwiejsza. Podobnie jeśli udałoby się poprowadzić przewody pod sufitem w piwnicy. Do pokoi lub sypialni alternatywnie dopuszcza się montaż kratek nawiewnych na podłodze – przewody nie będą więc musiały „iść” w ścianie. W kuchni lub łazience lepiej zamontować kratki wyciągowe na ścianie lub suficie. Najtrudniejsza sytuacja będzie w budynku dwu- lub więcej poziomowym, gdzie konieczne będą przewody pionowe oraz prowadzenie przewodów w stropie/podłodze kondygnacji. Jeśli wysokość kondygnacji pozwala, można posiłkować się montażem sufitu podwieszanego, który zamaskuje przewody wentylacyjne – warto wiedzieć, że dostępne są nie tylko okrągłe przewody wentylacyjne, ale również spłaszczone.

Decentralne rozwiązanie

Jeśli mimo wszystko z różnych względów nie da się rozprowadzić przewodów wentylacyjnych – producenci proponują alternatywę w postaci rekuperatorów decentralnych. Są to małe, samodzielne urządzenia montowane w otworze w ścianie wentylowanego pomieszczenia. W obudowie w kształcie prostopadłościanu lub walca o wymiarach ok. 35 x 35 cm i głębokości ok. 33 cm mieści się kompletny rekuperator zdolny efektywnie wentylować pomieszczenie o kubaturze do ok. 45 m3 . Oferuje przy tym sprawność i poziom hałasu podobny do jednostek centralnych. Na wyposażeniu znajdziemy również czujnik CO2 oraz panel sterowania.

Wstępny dobór

Urządzenia centralne – zależnie od producenta – dostępne są w wersjach od niedużych wydajności i gabarytów dedykowanych mieszkaniom do dużych jednostek zdolnych efektywnie wentylować domy o powierzchni do kilkuset metrów kwadratowych. Do jeszcze większych obiektów stosuje się dedykowane jednostki lub kilka urządzeń współpracujących ze sobą. W artykule nie będzie podany dokładny sposób dobierania urządzenia, gdyż lepiej zadanie to powierzyć specjaliście, natomiast na potrzeby „przymierzenia się” do ewentualnych wydatków wystarczy wiedzieć, że wydajność rekuperatora podawana w m3/h powinna wynosić przynajmniej ok. 70-80% kubatury domu. Niezbędnym życiowym minimum będzie połowa kubatury domu – gwarantuje to wymianę powietrza na poziomie pół wymiany na godzinę, czyli w ciągu dwóch godzin urządzenie wymieni całe powietrze w domu na świeże. Ze względu chociażby na możliwość szybkiego przewietrzenia budynku, a także większą trwałość wentylatorów oraz mniejszy generowany hałas, lepiej jest dobrać większe urządzenie, które przy minimalnej krotności wymiany powietrza będzie pracowało na mniejszych obrotach, a w razie potrzeby szybkiej wentylacji może uruchomić się na pełnej mocy. W celu ułatwienia kalkulacji fachowcowi powinniśmy znać kubatury wszystkich pomieszczeń w domu oraz przygotować rzuty kondygnacji wraz z opisem i nazwami pomieszczeń. Oczywiście samo urządzenie to nie wszystko, dochodzą jeszcze systemy przewodów oraz kratki nawiewne i wywiewne, nazywane anemostatami. Szacunkowo można przyjąć, że całość systemu może kosztować drugie tyle, co rekuperator. Decydując się na konkretny model/producenta urządzenia, warto sprawdzić, czy rekuperator legitymuje się certyfikatem Passive House (baza certyfikowanych urządzeń dostępna jest pod adresem: http://database.passivehouse.com/en/components/).
Certyfikat określa m.in. sprawność odzysku ciepła, a także zużycie energii elektrycznej na 1 m3 wentylowanego  powietrza. Możemy więc zweryfikować, czy dane techniczne producenta pokrywają się parametrami zmierzonymi niezależnie.

Kowalski214-1

Co poza tym?

Co więcej poza wietrzeniem pomieszczeń zyskujemy, mając rekuperator? Lista zalet będzie na pewno duża. Zyskujemy pełną kontrolę nad prawidłowym wentylowaniem pomieszczeń, a wentylacja będzie stała, bez niepotrzebnych przeciągów. Nawiewane powietrze będzie czyste, bez kurzu, owadów, pyłków. Jest to szczególnie istotne przy alergikach. Pamiętajmy również, że część producentów oprócz standardowych filtrów oferuje również filtry antyalergiczne, które jeszcze efektywniej zatrzymują różnego rodzaju alergeny znajdujące się w powietrzu, np. pyłki roślin. Ponadto, gdy mamy rekuperator, nie ma konieczności otwierania okien, co dodatkowo ogranicza przedostawanie się do domu owadów, kurzu, a także zmniejsza poziom hałasu w budynku. Ponieważ nawiewane powietrze jest wstępnie ogrzane od powietrza usuwanego, na pewno rekuperator obniży rachunki za ogrzewanie. Sprawność odzysku ciepła dla większości markowych jednostek przekracza 80% – oznacza to, że jeśli świeże powietrze ma temperaturę 0°C, a usuwane z pomieszczeń 22°C, to powietrze nawiewane do pomieszczeń będzie miało temperaturę ok. 17,6°C, zamiast 0°C.
Temperaturę nawiewanego powietrza łatwo obliczymy ze wzoru:
Tn = Tz + ηr * (Tu – Tz),
gdzie:
Tn – temperatura powietrza nawiewanego do pomieszczeń,
Tz – temperatura powietrza zasysanego/zewnętrznego,
Tu – temperatura powietrza usuwanego z pomieszczeń,
ηr – sprawność rekuperatora.

Co w lecie?

Ogrzewanie powietrza nawiewanego jest dobre zimą, a co latem? Kiedy powietrze na zewnątrz jest cieplejsze niż w pomieszczeniu? Rekuperator nie ochłodzi nam pomieszczenia – to nie jest klimatyzator… Jeśli dysponujemy dodatkowymi funduszami, warto pomyśleć o wymienniku gruntowym, który umożliwi schłodzenie powietrza w gruncie, a następnie przekieruje do pomieszczeń, jednak jego opłacalność jest moim zdaniem mniejsza niż kupno klimatyzatora. Sens wykorzystania chłodu w gruncie jest wówczas, jeśli użytkujemy pompę ciepła z dolnym źródłem w postaci wymiennika gruntowego (odwierty lub kolektor płaski) – wystarczy wtedy dołożyć do układu rekuperatora wymiennik glikol-powietrze i będziemy cieszyć się chłodniejszym powietrzem latem. Niektórzy producenci oferują uzupełnienie rekuperatora o chłodnicę powietrza opartą o czynnik chłodniczy i sprężarkę. W skrócie można to porównać do montażu klimatyzatora centralnego, który będzie schładzał czynnikiem chłodniczym całe zasysane do pomieszczeń powietrze. Częściowym rozwiązaniem problemu chłodzenia w lecie może być tzw. bypass występujący w większości szczególnie większych modeli rekuperatorów. Jest to funkcja, która kieruje zewnętrzne powietrze nawiewane do pomieszczeń z pominięciem wymiennika. Jeśli rekuperator jest uruchomiony w nocy, to chłodne, nocne powietrze zostanie skierowane do pomieszczeń poprzez bypass, a wiec nie ogrzeje się od powietrza usuwanego – tym samym w pewnym stopniu schłodzi pomieszczenia. Funkcja chłodzenia poprzez bypass ma oczywiście sens tylko wtedy, gdy temperatura powietrza na zewnątrz jest niższa niż w pomieszczeniu. Cześć rekuperatorów umożliwia nastawę w swojej automatyce warunków, które powodują otwarcie bypassa lub musimy otwierać bypass ręcznie. Inne urządzenia mogą wymagać wymiany wymiennika na tzw. kasetę letnią, która zastępuje klapę bypassa.

Kowalski214-4

Czy są wady?

Pisząc o rekuperacji, trzeba też napisać o wadach systemu. Najbardziej zauważalną wadą rekuperacji będzie suchość powietrza w pomieszczeniach. Receptą na to będzie dopłata (jeśli producent rekuperatora oferuje) do wymiennika tzw. entalpicznego w naszym rekuperatorze. W skrócie wymiennik entalpiczny nie wysusza powietrza nawiewanego w takim stopniu jak „zwykły” wymiennik. W źle wykonanej instalacji rozprowadzania powietrza może przeszkadzać hałas wydobywający się z kratek wentylacyjnych oraz odczuwanie podmuchów powietrza, jeśli z nawiewów będzie wydobywać się powietrze ze zbyt dużą prędkością. Oczywiście trzeba pamiętać, że rekuperator jak każde urządzenie elektryczne pobiera prąd, za który trzeba zapłacić.
Mimo tego uważam, że warto montować rekuperatory – liczne zalety poprawiają nam przede wszystkim komfort przebywania w pomieszczeniach. Rachunek oszczędności i strat przesunąłbym na dalszy plan, skupiając się na znaczącej poprawie komfortu przebywania w pomieszczeniu. Analizując koszty rekuperacji w nowo budowanym domu, zwróćmy uwagę, że jeśli będzie rekuperacja, to nie trzeba budować kominów wentylacyjnych, czyli wentylacji grawitacyjnej. W ogólnym rachunku budowy domu rekuperacja może się więc skompensować.
dr inż. Paweł Kowalski

Fot. z archiwum firmy Zehnder, Buderus.

Prenumerata Magazynu Instalatora

Jedna myśl na temat “Wietrzyć czy nie wietrzyć? Oto jest pytanie…

  • 16 marca 2017 o 15:11
    Permalink

    Świetny artykul, malo kto wie czym jest, jak dziala i jakie korzysci plyna z kupna rekumperatora. W naszym domu wybralismy energooszczedny rekuperator od (…), swietna sprawa jest to, ze praktycznie go nie slyszac i ze jest mozliwosc sterowania nim przez internet. Nowoczesne funkcje sa teraz w cenie

    Odpowiedz

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