Dołącz do czytelników
Brak wyników

Budownictwo wielkogabarytowe

21 lutego 2018

NR 2 (Listopad 2017)

Rekuperacja z powietrza w układzie wentylacji

0 250

Rekuperacja jest nowoczesnym i energooszczędnym sposobem na efektywną wymianę powietrza w ciepłych i szczelnych budynkach. Zapewnia ona stały dostęp do świeżego filtrowanego powietrza, które jest nawiewane do pomieszczeń oraz odzysk ciepła z zużytego powietrza wyciąganego z pomieszczeń.

W domu z rekuperacją zawartość dwutlenku węgla pozostaje na bardzo niskim poziomie – około 800 jednostek ppm, co jest zbliżone do parametrów świeżego powietrza na zewnątrz budynku.

Rekuperacja jest całkowicie niezależna od warunków atmosferycznych (w przeciwieństwie do wentylacji grawitacyjnej) i bardzo precyzyjnie można nią sterować, dopasowując ilości powietrza do indywidualnych potrzeb oraz okoliczności.

Podstawowe korzyści z rekuperacji:

  • wyciąga zużyte zanieczyszczone powietrze z takich pomieszczeń w domu jak łazienki, wiatrołapy, kuchnie i garderoby,
  • na miejsce wyciągniętego powietrza nawiewa świeże, o niskiej zawartości CO2,
  • filtruje nawiewane powietrze, zatrzymując na filtrze kurz i pył,
  • nawiewane powietrze można dodatkowo jonizować,
  • przekazuje energię z powietrza wywiewanego do strumienia powietrza nawiewanego, dzięki czemu dom ma mniejsze zapotrzebowanie na energię pierwotną (EP) – nawet o 20 kWh/(m2  × rok).

Wentylacja grawitacyjna

Wentylacja grawitacyjna to najprostszy i najstarszy sposób wymiany powietrza w budynkach, który polega na wybudowaniu pionowych kanałów wentylacyjnych odprowadzających ciepłe powietrze z górnych partii pomieszczeń na zewnątrz.

Dzięki różnicy ciśnień, która przy spełnieniu określonych warunków atmosferycznych powstaje w kominie wentylacyjnym, wytwarza się ciąg powietrza, dzięki któremu powietrze wyciągane jest wentylacyjnym kanałem grawitacyjnym przez komin do góry. Sytuacja taka zachodzi jednak tylko w ściśle określonych okolicznościach.

Wentylacja grawitacyjna działa bowiem wyłącznie wtedy, gdy:

  1. Stolarka okienna nie jest szczelna i umożliwia napływ powietrza z zewnątrz: uchylone okno, otwarte nawiewniki okienne, naturalne nieszczelności budynku.
  2. Wewnątrz jest znacznie cieplej niż na zewnątrz, a różnica temperatur w ogrzewanych pomieszczeniach, w porównaniu do temperatury powietrza zewnętrznego, jest na tyle duża, że wytworzy się różnica ciśnień i powietrze zacznie się samodzielnie przemieszczać przez komin na zewnątrz budynku.

Przy spełnionych powyższych warunkach w kominie wentylacji grawitacyjnej wytwarza się tzw. cug i powietrze wewnętrzne jest wyciągane przez komin, a na jego miejsce przez okna nawiewane jest powietrze świeże. Jeżeli nie zostanie spełniony któryś z powyższych warunków, wentylacja grawitacyjna nie zadziała. Właśnie dlatego jej skuteczność jest znacznie ograniczona. Dzieje się tak z powodu powszechnego stosowania szczelnej stolarki okiennej (np. energooszczędne okna z pakietem trzyszybowym) i drzwiowej, która w dużej mierze utrudnia, a nawet uniemożliwia dopływ świeżego powietrza do budynku.

Projekt systemu rekuperacji

Pierwszym krokiem na drodze do wykonania efektywnie działającego systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła jest zrobienie projektu rekuperacji. Projekt odzwierciedla tzw. bilans powietrza, czyli obliczenia zapotrzebowania budynku na powietrze wentylacyjne.

Inżynier projektowanie rozpoczyna od wrysowania w odpowiednich miejscach anemostatów nawiewnych i wywiewnych. Do anemostatów prowadzą kanały wentylacyjne zapewniające odpowiedni przepływ powietrza. Pamiętać przy tym należy, 
że mają one określone wartości maksymalnego przepływu powietrza, zazwyczaj definiowane przez producenta.

Podczas projektowania bierze się pod uwagę opory generowane przez instalację wentylacyjną. Im opór mniejszy – tym instalacja wydajniejsza i wymagająca mniejszej siły wtłaczania powietrza do kanału, a więc bardziej energooszczędna.
Zastosowanie sztywnych stalowych kanałów wentylacyjnych oraz odpowiednich kształtek zapewnia obniżenie oporu instalacji w porównaniu np. z przewodami elastycznymi, których opór zazwyczaj jest znacznie większy.

Opierając się na projekcie, można przystąpić do realizacji efektywnie działającego systemu. Projekt rekuperacji może się przydać również w trakcie przeglądu serwisowego, a także przy każdej awarii czy nieprawidłowości w działaniu systemu.

 

Rys. 1. Projekt rekuperacji jest niezbędnym elementem efektywnego systemu.
Wykonać go należy na jak najwcześniejszym etapie inwestycji 

 

Prawidłowo przygotowany projekt odpowiada m.in. na następujące pytania:

  • Jakie jest zapotrzebowanie poszczególnych pomieszczeń na powietrze wentylacyjne, tj. ile powietrza trzeba dostarczyć i wyciągnąć?
  • Jakiej średnicy i długości kanały trzeba dobrać (w przypadku instalacji z klasycznych kanałów stalowych)?
  • Jakiej długości powinny być przewody wentylacyjne i jaka powinna być ich ilość (w przypadku kanałów z tworzywa)?
  • Jak rozmieścić elementy wywiewne i nawiewne w pomieszczeniach?
  • Gdzie zlokalizować ważne elementy systemu: czerpnię i wyrzutnię powietrza?
  • Gdzie zamontować rekuperator (taka informacja bardzo się przyda na etapie wykonywania instalacji elektrycznej i kanalizacyjnej z powodu konieczności doprowadzenia ich do urządzenia)?

Najczęstsze błędy

Na etapie projektowania i montażu systemu rekuperacji należy wystrzegać się popełnienia kilku podstawowych błędów. Należą do nich:

  • dobranie rekuperatora o niższej mocy i gorszych parametrach technicznych, mniejszej wydajności i mniejszym sprężu,
  • dobranie za małych lub za dużych średnic kanałów wentylacyjnych,
  • brak izolacji kanałów na całości instalacji lub zaizolowanie ich tylko w części,
  • nieprawidłowe umocowanie i ustabilizowanie kanałów,
  • zastosowanie elastycznych przewodów aluminiowych zamiast sztywnych kanałów wentylacyjnych lub przewodów z tworzywa,
  • wykonanie instalacji niezgodnie z projektem (np. nieuprawnione skracanie długości instalacji, przemieszczenie anemostatów nieskonsultowane z inżynierem, zmiana umiejscowienia czerpni lub wyrzutni),
  • niedokładne wykonanie całej instalacji (nieszczelne połączenia kanałów mogą grozić nawiewaniem drobinek wełny mineralnej do pomieszczeń lub wykraplaniem się wody na ich powierzchni),
  • zmiany tras prowadzenia kanałów w celu zaoszczędzenia na ilości kształtek wentylacyjnych, np. kolan,
  • wykonanie mniejszej liczby punktów nawiewnych i wywiewnych,
  • umieszczenie punktów nawiewnych i wywiewnych bliżej drzwi i zastosowanie nieprzeznaczonych do tego elementów,
  • podłączenie do systemu wentylacji przewodu z systemu dystrybucji gorącego powietrza,
  • brak regulacji systemu po zakończeniu montażu, najczęściej z uwagi na brak dostatecznej wiedzy lub brak odpowiedniego sprzętu (np. anemometru z tubą, który pozwala z dużą dokładnością sprawdzić ilości przepływającego powietrza),
  • brak wykonania specjalnych otworów rewizyjnych niezbędnych do późniejszego wyczyszczenia instalacji.

Przegląd kominiarski w domu z rekuperacją

Jeżeli w domu z rekuperacją zostały wybudowane i są używane kominy spalinowe (a najczęściej są, jedynym wyjątkiem jest sytuacja, gdy dom jest ogrzewany pompą ciepła lub elektrycznie i nie ma w nim kominka), co najmniej raz w roku należy sprawdzić ich drożność i je wyczyścić.

Pamiętać należy, że aktualnych przeglądów kominiarskich wymagają też najczęściej ubezpieczyciele, którzy w przypadku ich braku mogą wstrzymać wypłatę potencjalnego odszkodowania. Teoretycznie również dostawca gazu – choć to bardzo rzadki przypadek – może odciąć dostawę gazu w przypadku np. odmowy wpuszczenia kominiarza. Abstrahując jednak od tych obostrzeń, warto dla własnego bezpieczeństwa raz w roku zrobić taki przegląd.

 

Rys. 2. Pomiary działającego systemu rekuperacji podczas
dwóch skrajnych temperatur zewnętrznych, zimą i latem
 
Rys. 2. Pomiary działającego systemu rekuperacji podczas
dwóch skrajnych temperatur zewnętrznych, zimą i latem
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Koszty rekuperacji

Koszt inwestycyjny rekuperacji wylicza się w oparciu o kubaturę i metraż domu, rodzaj pomieszczeń, jakość rekuperatora oraz rodzaj instalacji: tradycyjne izolowane kanały stalowe czy nowoczesna instalacja z polietylenu? Dodatki: gruntowy wymiennik ciepła? Urządzenie chłodzące? Aktywna filtracja i jonizacja powietrza nawiewanego? Ostateczna cena zależy też od wyboru firmy instalacyjnej. Ta, która działa w tej branży od lat i ma w rekuperacji ogromne doświadczenie, a ryzyko wystąpienia błędów wykonawczych jest minimalne, zazwyczaj liczy sobie nieco więcej.

Wycenę systemu rekuperacji zawsze robi się indywidualnie dla konkretnego budynku. Doradca rekuperacji powinien wytyczyć wstępną trasę prowadzenia instalacji, pomóc w wyborze rodzaju instalacji i rekuperatora, a także ocenić zasadność montażu elementów dodatkowych. Natomiast od firmy instalacyjnej inwestor powinien oczekiwać projektu inżynierskiego opartego na obliczeniach zapotrzebowania poszczególnych pomieszczeń na powietrze wentylacyjne.  Firma powinna wykonać instalację zgodnie z tak przygotowanym projektem. Dobrze również, by wykonane były audyty: techniczny i inżynierski oraz jakościowy, które utrzymają wysoki poziom świadczonej usługi montażu rekuperacji.

 

Rekuperacja jest całkowicie niezależna od warunków atmosferycznych i bardzo precyzyjnie można nią sterować, dopasowując ilości powietrza do indywidualnych potrzeb oraz okoliczności.

 

Instalacja wykonana na klasycznej instalacji z izolowanych kanałów stalowych, z rekuperatorem o najwyższym stopniu odzysku ciepła ze sterownikiem, to średni koszt 16–22 tys. zł. W kwocie tej powinno być zawarte pełne doradztwo – również w kwestii innych elementów w domu, takich jak okna i ocieplenie, rekuperator przeciwprądowy, instalacja oraz kompleksowa usługa montażu, sterownik oraz uruchomienie systemu.

Ważne, by rekuperację wycenić indywidualnie dla każdego budynku, pamiętając o możliwych do zrobienia mądrych oszczędnościach dotyczących rezygnacji z budowy kominów wentylacyjnych, stolarki okiennej i jej wyposażenia itp. 
Jeżeli w domu działać będzie pompa ciepła, warto, by projekt ogrzewania dostosować do domu z rekuperacją, ponieważ budynek z rekuperacją ma dużo niższe zapotrzebowanie energetyczne.

Na kosztach inwestycyjnych w pompę ciepła można oszczędzić nawet do 15 tys. zł w domach z rekuperacją. Przede wszystkim są to oszczędności na:

  • pompie ciepła o niższej mocy,
  • krótszym dolnym źródle pompy ciepła,
  • mniejszej ilości pętli ogrzewania płaszczyznowego.

Wady i zalety rekuperacji

Rekuperację można wykonać w każdym domu: małym, dużym, domu z bali, z płaskim dachem, letnim i całorocznym. Jednak rekuperacja – jak wszystko – ma nie tylko zalety, ma również wady. Warto...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań magazynu "Forum Nowoczesnego Budownictwa"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy