Rekuperacja ‑ wymiennik przeciwprądowy czy obrotowy?
Rekuperacja, czyli odzysk ciepła z powietrza usuwanego z pomieszczenia przez system wentylacji to doskonały sposób na zwiększenie komfortu mieszkańców i oszczędności związane z ogrzewaniem. Rekuperatory powietrza posiadają różne rodzaje wymienników ‑ m.in. obrotowe lub przeciwprądowe. Dziś zastanowimy się nad tym, które z tych rozwiązań jest lepsze. Na początek przyjrzymy się każdemu z nich.
Wymiennik obrotowy - wysoka sprawność nawet w temperaturze poniżej 20 stopni
Wymienniki obrotowe zbudowane są z naprzemiennie ułożonej blachy - karbowanej, oraz płaskiej. Użycie karbowanej blachy w odpowiedniej wysokości ma wpływ na zmianę parametrów odzysku energii i wilgoci oraz wpływa na poziom mieszania strumieni powietrza. To właśnie ta zmienna często decyduje o wyborze typu wymiennika. Proces ten jest znany od dawna i był używany aby zmniejszyć zużycie energii potrzebnej do prawidłowej wentylacji budynków (tak by nie tracić ciepła i ważnej dla naszego zdrowia wilgotności powietrza). Wymienniki te stosowane są w rekuperatorach obrotowych, np. tych marki Ensy. Jednymi z ich największych zalet jest wysoka sprawność (średnio 85%) oraz odzysk wilgoci (nawet do 90% - z możliwością regulacji na taki stopień, jaki nam najbardziej odpowiada) - czyli nie tylko są bardzo efektywne, ale dzięki nim nie wysusza się także powietrze w pomieszczeniu. Osiągają tak wysoką sprawność nawet bez użycia dodatkowych grzałek i to nawet w wyjątkowo niskich temperaturach - minus 20 stopni i więcej. Nie wolno zapominać także o innych zaletach wymienników obrotowych - łatwej konserwacji oraz niskich stratach ciśnienia, a to wszystko przy niewielkich gabarytach urządzenia, która sprawdza się nawet w mieszkaniu i także w dużych domach. Marka Ensy to jeden z wiodących producentów rekuperatorów na skandynawskim rynku - doskonale spełniają jego wysokie wymagania.
Jak działa wymiennik obrotowy? Budowa i zalety
Działanie wymienników obrotowych w rekuperatorach, opiera się na odzyskiwaniu energii cieplnej z powietrza wydalanego z budynku i oddawaniu jej (ogrzewaniu) w obracającym się bębnie (rotorze) powietrzu wtłaczanemu do wewnątrz. Zimne powietrze przepływa przez urządzenie, gdzie zostaje odpowiednio przefiltrowane i ogrzane zanim trafi do wnętrza domu.
Dodatkowo powietrze, które wyciągane jest z domu, zostawia swoją wilgotność w kanalikach wymiennika (rotora) przez które przepływa. Rotor się obraca i następnie powietrze świeże, które przepływa w swoim odrębnym kanale rekuperatora, zabiera tą pozostawioną wilgoć ( maks.do 90% wilgoci która była w środku budynku) i wchodzi do domu (okres grzewczy) jako nie tak mocno wysuszone. Zbyt suche powietrze podrażnia śluzówkę górnych dróg oddechowych i utrudnia oddychanie.
- W klimacie umiarkowanym (Polska) wilgotność powietrza w okresie letnim jest na średnim poziomie. Jesienią wysoka - tutaj zwróć uwagę czy rekuperator obrotowy, jeśli na takie rozwiązanie się zdecydujesz, automatycznie będzie przewietrzał i obniżał wilgotność powietrza powyżej ustawionej w sterowniku normy.
- Dużym zaś problemem jest utrzymanie wilgotności powietrza w ryzach w okresie zimowym, gdy powietrze na zewnętrz jest bardzo suche.
- To nie wszystko - najlepsze z nich ( ENSY, Flexit, niektóre modele Ostberg, SystemAir) możemy podłączyć do kuchennych okapów (są i dedykowane modele dla mieszkań - rekuperator okap do zabudowy w meblach kuchennych), co dodatkowo zapewnia nie tylko efektywną cyrkulację powietrza, ale też eliminację z niego nieprzyjemnych zapachów.
- Ta funkcja filtrowania i oczyszczania powietrza często jest pomijana w porównaniach wymienników obrotowych i przeciwprądowych, a jest bardzo istotna.
- Tłuszcz osadza się na filtrze okapu
- W tym przypadku para i powietrze przechodzą oddzielnym metalowym kanałem.
- W drugiej opcji para i zużyte powietrze wędrują do najbliższego anemostatu, który jest w kuchni i dalej w rozdzielaczu miesza się z pozostałym powietrzem wychodzącym z domu.
- Alternatywnie, (rekuperatory z możliwością podłączenia okapu) rurociąg od okapu wyprowadzamy przez scianę na zewnątrz budynku a przewód sygnałowy który oznajmi naszej jednostce o konieczności zmiany parametrów pracy podłączamy w odpowienie miejsce do rekuperatora. Pozwoli to rekuperatorowi na pracę tak żeby nie wytwarzać podciśnienia w budynku.
- Tu przeczytasz artykuł o podłączaniu okapu kuchennego do rekuperatora.
- W obu rozwiązaniach warto, a nawet powinno się zwrócić uwagę na poziom filtracji powietrza, nadmuchiwanego i wyrzucanego z naszego budynku. Zwykle w urządzeniach wyższej klasy, powietrze wdmuchiwane do domu, filtrowane jest przez filtry precyzyjne, które zatrzymują najbardziej szkodliwe dla zdrowia ludzi i zwierząt pyłki o wielkośći PM1. Ta zasada tyczy się obu typów urządzeń, i tych z wymiennikiem obrotowym i tych z krzyżowo-przeciwprądowym (zawsze też zwróć uwagę na wielkość filtra, tani, nie zawsze znaczy że jest tani) Tu sprawdź co twój filtr wpuści do domu, a przed czym cię ochroni.
- Poza tym, wiele rekuperatorów obrotowych posiada również wbudowany higrostat, dzięki czemu urządzenie monitoruje poziom wilgotności powietrza i nie pozwala na jego nadmierne wysuszanie.
Część osób kwestionuje wybór wymiennika obrotowego i wskazuje wyższość wymienników przeciwprądowych nad tym rozwiązaniem. Jednak niezależne badania przeprowadzane m.in. przez niemiecki Instytut Passive House wskazują, że użycie nowoczesnych technologii oraz budowa innowacyjnych wymienników obrotowych, pozwala im uzyskiwać podobne, a nawet niższy stopień mieszania strumieni powietrza. Powoływane wartości (5-10%) są nieprawdziwe - dotyczą bowiem urządzeń starych i niskiej jakości. Urządzenia z najwyższej półki, zarówno obrotowe jak i przeciwprądowe mieszają powietrze na podobnym poziomie.
Co więcej, obecnie produkowane wymienniki obrotowe mogą cechować się nawet niższym poziomem mieszania, aniżeli urządzenia przeciwprądowe. O jakość powietrza w pomieszczeniach dbają też filtry przechwytujące niewidoczne gołym okiem pyłki PM1. Takie filtry dodatkowo zabezpieczają wymienniki przed zabrudzeniem.
- Minusem tego rozwiązania jest to że jest to rozwiązanie droższe, i nie ma w tym przypadku złotego środka o nazwie tanio i dobrze. Dodatkowo wymiennik napędzany jest linką, należy zwrócić uwagę na jej jakość. Jeśli będzie słaba może wystąpić konieczność wymiany co kilka lat podczas serwisu urządzenia ( zwykle do 100zł)
- Plusem o którym wyżej nie wspominaliśmy jest to, że w przypadku wymienników obrotowych nie spotkaliśmy się z produkowanymi z tworzywa.
Wymienniki przeciwprądowe
Wymiennik przeciwprądowy działa troszkę inaczej. Z jednej jego strony przepływa przefiltrowane powietrze z zewnątrz, natomiast w przeciwnym kierunku powietrze usuwane - ale przepływają one równolegle, obok siebie. Jest on ulepszoną wersją wymiennika krzyżowego (których największą wadą była podatność na szronienie, kiedy temperatura na zewnątrz sięgała zaledwie -5 stopni oraz rozszczelnianie się z czasem użytkowania) - oba zostały zbudowane z lamel, ułożonych równolegle. Wymiennik przeciwprądowe normalnie nie odzyskują wilgoci, chyba że zostaną wyposażone w wymiennik entalpiczny. Warto mieć jednak na uwadze, że wówczas skuteczność odzysku ciepła ulega zmniejszeniu. Źródła podają, że jego sprawność osiąga średnio 85%. W wentylacji używającej wymiennika przeciwprądowego wzrasta mieszanie strumieni powietrza wraz z wydajnością (wentylowanie pomieszczeń na wyższych biegach).
Schemat przepływu powietrza w wymiennikach przeciwprądowych
Plusy i minusy
- bardzo szybko osusza powietrze. Niewątpliwy plus zaraz po oddaniu budynku.
- bardzo mocno wysusza powietrze - w okresie grzewczym mocno osuszone powietrze utrudnia funkcjonowanie w budynku.
- możliwość zamówienia rekuperatora z wymiennikiem entalpicznym który będzie oddawał też % wilgoci z wydalanego powietrza (spada sprawność, czym lepsze urządzenie tym mniejszy spadek)
- w odpowiednich warunkach, nieznacznie ich sprawność może być wyższa jak wymienników obrotowych.
- cena wymiennika przeciwprądowego w przypadku uszkodzenia, powinna być niższa jak wymienika obrotowego.
- konieczność wykonania odpływu skroplin i założenia syfonu aby zapachy z kanalizacji nie przedostawały się do pomieszczenia.
Który wymiennik wybrać?
A więc, który wymiennik wybrać - obrotowy, czy przeciwprądowy?
Jeśli wybierasz rekuperator ze względu na wymiennik, nie daj się zwieść nieaktualnym danym. Raczej postaw na to, czego od rekuperatora oczekujesz. Przemyśl swoje potrzeby i warunki (czy np. masz niewielkie mieszkanie lub dom?). Pamiętaj, że wymiennik obrotowy w nowoczesnych urządzeniach ma niejednokrotnie niższe parametry mieszania strumieni, aniżeli wariant przeciwprądowy. Cechuje się również wieloma zaletami, m.in:
- wysoką sprawnością (ok 85% nawet w mroźne dni)
- nie wysusza powietrza (odzyskuje wilgoć) - bakterie i wirusy w budynkach z mocno przesuszonym powietrzem utrzymują się 3x dłużej
- filtruje powietrze na bardzo wysokim poziomie (także z niewidocznych pyłów PM1) i może je oczyszczać z nieprzyjemnych zapachów (doskonała cyrkulacja)
- możliwość podłączenia okapu wysoka jakość komponentów i całego urządzenia, gwarantowana przez skandynawskiego producenta
- wysoka odporność na niskie temperatury (nie szronieje i nie zamarza)
- niskie straty ciśnienia
- rekuperatory obrotowe są kompaktowe, zmieszczą się więc idealnie także do małych budynków lub mieszkań
- łatwa konserwacja.
Tutaj zobacz film Mycie wymiennika w rekuperatorze obrotowym. Serwis.
Źródła:
- https://passivehouse.com/
- https://www.wentylacyjny.pl/1122-1-1-jaki-rekuperator-wybrac.html
- https://remont.biz.pl
- https://ensy.no/en/
Najczęściej zadawane pytania
Jakie są plusy rekuperatorów przeciwprądowych?
- Wysoka sprawność odzysku ciepła w korzystnych warunkach temperaturowych.
- Często centrala jest obustronna, oznacza to, że nie musimy się martwić czy podejście świeżego powietrza mamy z prawej lub z lewej strony.
- Szybkie wysuszanie powietrza.
- Są lekkie.
- Nie posiadają paska napędzającego (elementu), który kiedyś w przyszłości może wymagać wymiany.
- Tanie filtry.
Jakie są minusy wymienników przeciwprądowych?
- Mocno wysusza powietrze.
- Podczas mroźnych dni grzałka musi dogrzewać powietrze z zewnątrz, bez włączonej grzałki często ulega uszkodzeniu i konieczna jest wymiana wymiennika.
- Nie jest optymalnym rozwiązaniem na terenach, gdzie zimą są mrozy i suche powietrze, grzałka musi dogrzać powietrze tak, żeby wymiennik nie zamarzł. W zimnym miesiącu różnica na rachunku za energię będzie widoczna. Stąd też wielu nowych klientów często pyta ile rekuperator bierze prądu.
- Często mają małą powierzchnię filtra, co skutkuje koniecznością częstych wymian.
Jakie są plusy rekuperatorów obrotowych?
- Pomimo obrotowego wymiennika, są cichsze niż rekuperatory przeciwprądowe.
- Oferują najwyższy stopień zwrotu wilgoci.
- Lepiej pracują w niekorzystnych warunkach - zimno i gorąco, podczas mrozów mogą pracować z wyłączoną grzałką.
- Do niektórych z nich można bezpiecznie podłączyć okap kuchenny lub wejście na okap przeznaczyć na inne miejsce z którego chcielibyśmy bardzo szybko odprowadzać powietrze.
- Równie niskie zużycie prądu zarówno w korzystnych jak nie trudnych warunkach termicznych.
- Szerokie możliwości zamontowania urządzenia - można powiesić w pionie lub poziomie, na ścianie, suficie lub po prostu położyć na podłodze.
Jakie są minusy rekuperatorów z wymiennikiem obrotowym?
- Są droższe od rekuperatorów z wymiennikiem przeciwprądowym.
- Wymiennik się kręci, czyli jest ryzyko że napęd kiedyś ulegnie awarii, niestety a może i stety, w naszej wieloletniej historii firmy nigdy się to nie zdarzyło.
- W porównaniu do przeciwprądowych, są ciężkie, wymiennik jest metalowy lub z aluminium, wentylatory są zwykle również metalowe a nie plastikowe.
- W korzystnych warunkach temperaturowych, mogą mieć mniejszą sprawność cieplną +/- 5% niż przeciwprądowe.
Czy to prawda, że rekuperator z wymiennikiem obrotowym najlepiej sprawdza się w zimnej strefie klimatycznej oraz strefie umiarkowanej?
Tak. Najlepiej sprawdza się w takich krajach jak: Norwegia, Szwecja, Polska, Niemcy, Czechy itd.
Rekuperator powietrza z wymiennikiem obrotowym to niezastąpiona pomoc w miejscach, gdzie wilgotność powietrza zimą jest niska.
Czy to prawda, że rekuperator przeciwprądowy najlepiej nadaje się do ciepłej strefy klimatycznej?
Tak.
Nadaje się najlepiej tam, gdzie zimy nie są mroźna, a wilgotność powietrza jest wysoka, np. Portugalia, Holandia, Włochy, Irlandia i
Czy to prawda, ze rekuperator z wymiennikiem obrotowym głównie nadają się do dużych powierzchni?
Nie, rekuperatory obrotowe nadają się nie tylko do dużych powierzchni, również sprawdzą się w małych pomieszczeniach - takich jak mieszkania i apartamenty. Ogólna opinia wzięła się z tego, że rekuperatory obrotowe były chętniej wybierane na duże powierzchnie - często przemysłowe. Przez wzgląd na swoją wyższą cenę, nie były tak chętnie wybierane do prywatnych inwestycji domowych - co teraz już się zmieniło. Obecnie ceny na rynku są bardzo do siebie zbliżone.
Czy wymiennik entalpiczy ma niższą sprawność odzysku ciepła jak przeciwprądowy?
Tak, z dostępnych źródeł wynika, że odzysk ciepła jest niższy średnio o 10-12%. Po szczegółowe informacje należy zwrócić się do sprzedawcy przy zamawianiu wymiennika.
Czy to prawda że rekuperator obrotowy oraz entalpliczny mogą wysuszać powietrze?
- tak, przy niewłaściwym doborze wydajności rekuperatora.
- niekiedy producenci stosują tej samej wielkości wymienniki ciepła dla mniejszych i większych central, co przy większej ilości przechodzącego powietrza ma negatywny wpływ na odzysk wilgoci.