Rekuperacja, czyli mechaniczna wentylacja z odzyskiem ciepła, to rozbudowany system składający się z wielu elementów. Głównym urządzeniem jest w nim rekuperator określany także jako centrala wentylacyjna. To właśnie on stanowi serce systemu prawidłowej wymiany ciepła w budynku. Gdy więc planujemy montaż rekuperacji, temu elementowi musimy przyjrzeć się szczególnie mocno. Jak jest on zbudowany? Jaki wymiennik ciepła do rekuperatora powinien być dołączony? Który z typów wymienników będzie najlepszy w danej sytuacji.

Wymiennik rekuperatora – najważniejsze informacje

Ogólna zasada działania rekuperatora jest dość prosta. Chodzi o to, aby strumień powietrza wypychanego z obiektu przekazał swoje ciepło strumieniowi nawiewanemu do pomieszczeń z zewnątrz. Dzięki temu już na starcie świeże powietrze ma wyższą temperaturę i nie musi być tak mocno podgrzewane. By cały ten proces mógł przebiegać sprawnie, potrzebny jest przede wszystkim dobry wymiennik ciepła w rekuperacji umieszczony pomiędzy wentylatorem nawiewnym oraz wywiewnym. Najczęściej występujące wersje wspomnianego elementu to wersja krzyżowa, obrotowa, przeciwprądowa i entalpiczna. Poniżej szczegółowo omówimy każdą z nich.

Krzyżowy wymiennik ciepła w rekuperatorze

Jest to wersja bodaj najczęściej spotykana. Wpływ na to mają stosunkowo niskie koszty jej wyprodukowania, łatwość czyszczenia, nieskomplikowana budowa oraz to, że nie ma tu konieczności doprowadzania energii zewnętrznej. Krzyżowe wymienniki ciepła idealnie nadają się zwłaszcza do mniejszych instalacji wentylacji mechanicznej, na przykład tych montowanych w domkach jednorodzinnych czy niedużych obiektach biurowych.

Wymiennik krzyżowy budowa: na ten typ wymiennika składają się niewielkie, prostopadle umieszczone względem siebie kanały zapewniające możliwość krzyżowego przepływu nawiewanego i wywiewanego strumienia powietrza. Dzięki temu, że powietrze jest kierowane pod kątem prostym 90°, zwiększana jest całkowita sprawność odzysku energii cieplnej.

Zalety krzyżowego wymiennika ciepła:

  • pełne rozdzielenie strumieni nawiewanego i wywiewanego powietrza;
  • brak ryzyka przenoszenia zapachów, zanieczyszczeń czy wilgoci pomiędzy oboma strumieniami;
  • możliwość połączenia szeregowego dwóch wymienników co podnosi sprawność całego systemu;
  • brak części ruchomych które mogłyby ulec awarii;
  • atrakcyjna cena;
  • praca bez doprowadzonej energii z zewnątrz.

Wady wymiennika ciepła krzyżowego:

  • spora podatność na szronienie – już wtedy, gdy temperatura spada poniżej -5°C;
  • ryzyko zablokowania przepływu powietrza spowodowane zbyt dużą ilością szronu;
  • konieczność stosowania grzałki wstepnej nawiewanego powietrza bądź obejścia zmniejszającego ilość powietrza świeżego dostarczanego do wymiennika;
  • sprawność wymiennika krzyżowego wynosząca maksymalnie 70%.

Rekuperator z wymiennikiem obrotowym

W tym wypadku wymiennik ma formę walca, a kluczową rolę odgrywa tu wirnik stworzony z pofalowanej, aluminiowej blachy nawiniętej na walec. Wirnik stale jest w ruchu generowanym przez dodatkowy silnik. Dzięki takiej konstrukcji obrotowy wymiennik ciepła może działać w następujący sposób: do kanałów umieszczonych w walcu dostarczane jest raz powietrze nawiewane z zewnątrz, a raz ciepłe powietrze wywiewane z wewnątrz. Dzięki temu rekuperacja z obrotowym wymiennikiem ciepła ma lepszą sprawność od tej z wymiennikiem krzyżowym. Niestety, rozwiązanie nie jest pozbawione też minusów.

Zalety obrotowego wymiennika ciepła:

  • sprawność na poziomie sięgającym nawet do 90%;
  • brak zjawiska skraplania się pary wodnej, a co za tym idzie – brak ryzyka oszraniania urządzenia;
  • zdolność do odzysku wilgoci w powietrza wywiewanego, dzięki czemu powietrze w obiekcie nie jest przesuszone;
  • możliwość skokowej bądź płynnej regulacji poziomu odzysku ciepła – zależnie od konstrukcji danego modelu.

Wady wymiennika ciepła obrotowego:

  • wymaga zastosowania dodatkowego napędu, który może ulec uszkodzeniu;
  • generuje wyższy poziom hałasu niż modele krzyżowe;
  • ma wyższą cenę niż modele krzyżowe;
  • istnieje ryzyko częściowego wymieszania się wywiewanego i nawiewanego powietrza, a przez to do nawiania do domu nieprzyjemnych zapachów.

Rekuperator z wymiennikiem przeciwprądowym

Przeciwprądowy wymiennik ciepła działa niemal analogicznie do tego krzyżowego. Różni go jednak fakt równoległego ułożenia ułożenia płyt i kanałów nawiewających powietrze z zewnątrz i wywiewających je z wnętrza budynku. Co ważne, przepływ obu strumieni odbywa się w kierunkach przeciwnych. Strumienie nie mieszają się tu ze sobą, natomiast na ostatnich odcinkach wymiennika powietrze zimne ogrzewa się od tego ciepłego. To jednak nie koniec plusów.

Zalety jakie mają przeciwprądowe wymienniki ciepła to między innymi:

  • bardzo wysoka skuteczność – nawet do 95%;
  • bardzo cicha praca;
  • stosunkowo niewielkie wymiary;
  • niewielkie zużycie prądu.

Największe wady przeciwprądowych wymienników ciepła to:

  • wysokie koszty produkcji
  • konieczność stosowania zaawansowanego systemu sterowania wewnętrznego w centrali rekuperacji;
  • trudność w czyszczeniu;
  • ryzyko oszraniania.

Rekuperator z wymiennikiem entalpicznym

Ostatni z typów wymienników stosowanych w rekuperatorach to entalpiczny wymiennik ciepła. Jego działanie jest bardzo podobne do działania modeli przeciwprądowych. Różnica dotyczy tu przede wszystkim tego, że z powietrza wywiewanego oprócz energii cieplnej odzyskiwana jest również część wilgoci. Docenimy to zwłaszcza w sezonie grzewczym, w którym często klimat wewnątrz pomieszczeń szybko staje się zbyt suchy. Zadając sobie pytanie: wymiennik entalpiczny czy warto, przeanalizujmy jego kluczowe plusy i minusy. Od razu powiemy, że tych pierwszych jest zdecydowanie więcej.

Zalety entalpicznych wymienników ciepła w rekuperatorach to przede wszystkim:

  • zdolność do odzyskiwania wilgoci dzięki zastosowaniu paroprzepuszczalnej membrany celulozowej;
  • sprawność na poziomie 95% lub wyższym;
  • brak ryzyka szronienia oraz zamarzania;
  • łatwe sterowanie systemem;
  • nieduże zużycie prądu.

Wymiennik entalpiczny – wady:

  • stosunkowo wysoka cena zakupu.

Jak widać wyżej, wymienniki ciepła w rekuperatorach mają ogromnie duży wpływ na sposób działania oraz sprawność całego systemu. Gdy więc inwestujemy w system wentylacji mechanicznej, koniecznie mocno zastanówmy się nad tym, które z omówionych w powyższym tekście rozwiązań będzie najlepsze do naszych potrzeb.