System wentylacji z odzyskiem ciepła - budowa, działanie i korzyści

Najważniejsze informacje o systemach wentylacji z odzyskiem ciepła

Rekuperator to urządzenie do wentylacji mechanicznej, które odzyskuje do 85% ciepła z powietrza wywiewanego i znacznie obniża koszty ogrzewania. System składa się z wymiennika ciepła, wentylatorów, filtrów i sterownika. Sprawdź korzyści z zastosowania systemów wentylacji z odzyskiem energii w domu. Główne zalety to oszczędność energii, filtracja powietrza i automatyczne sterowanie.

Element systemu Funkcja Korzyści
Wymiennik ciepła Odzysk energii termicznej Sprawność do 85%
Filtry EU3/EU7 Oczyszczanie powietrza Eliminacja kurzu, pyłków, alergenów
Sterownik automatyczny Zarządzanie pracą systemu Programowanie tygodniowe
Funkcja by-pass Omijanie wymiennika latem Chłodzenie naturalne

Dlaczego potrzebujemy systemów wentylacji mechanicznej?

W celu obniżenia kosztów eksploatacyjnych budynków mieszkalnych od dłuższego czasu obserwowanym trendem jest takie projektowanie, aby zapewnić jak najlepsze właściwości energetyczne.

Coraz większa świadomość inwestorów oraz dużo większa dostępność materiałów spełniających warunki energooszczędności powodują, że wentylacja grawitacyjna oparta na niewymuszonym ruchu powietrza nie zapewnia wystarczającej wymiany powietrza.

Problem tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej

  • Niewystarczająca wymiana powietrza w budynkach energooszczędnych
  • Duże straty energii - około 50% energii potrzebnej na ogrzewanie/chłodzenie
  • Brak kontroli nad jakością powietrza napływającego z zewnątrz
  • Niemożność odzysku ciepła z powietrza wywiewanego

Zatem projektanci zmuszeni są do projektowania instalacji mechanicznej w której ruch powietrza jest wymuszany np. wentylatorami. Pełne kompendium wiedzy o systemach wentylacji z odzyskiem ciepła i urządzeniach znajdziesz w naszej bazie wiedzy.

Podsumowując w pełni uzasadnionym jest wyposażenie naszej instalacji wentylacyjnej w urządzenie umożliwiające odzysk ciepła i chłodu z jednoczesnym wymuszaniem przepływ powietrza. Takimi urządzeniami spełniającymi powyższe wymagania są rekuperatory firmy Alnor.

System wentylacji z odzyskiem ciepła - budowa, działanie i korzyści

Podstawowe pojęcia i definicje

Pojęcie związane jest z odzyskiem energii, którą potem w dalszym procesie można przetwarzać. Analogicznie rekuperator jest urządzeniem odzyskującym energię cieplną. Dzięki temu możliwe jest ograniczenie strat ciepła spowodowane instalacją wentylacyjną.

Główne cele stosowania systemów odzysku energii

  1. Oszczędzanie energii - redukcja kosztów ogrzewania i chłodzenia
  2. Dostarczanie czystego powietrza - filtracja zanieczyszczeń
  3. Utrzymanie komfortu - stała temperatura i wilgotność
  4. Ochrona środowiska - mniejsze zużycie energii

Zasada działania systemu wentylacji z odzyskiem ciepła

Głównym zadaniem rekuperatora jest usuwanie zużytego powietrza i dostarczanie świeżego powietrza z zachowaniem odpowiednich parametrów - temperatury, wilgoci, wydajności.

Proces wymiany powietrza krok po kroku

  1. Pobranie świeżego powietrza - wentylator nawiewny zasysja powietrze z zewnątrz
  2. Filtracja - usuwanie zabrudzeń, kurzu, pyłków przez filtry EU3/EU7
  3. Wymiana ciepła - przekazanie energii w wymienniku
  4. Nawiew do pomieszczeń - dostarczenie oczyszczonego powietrza
  5. Wywiew zużytego powietrza - usunięcie powietrza z pomieszczeń

Proces termodynamiczny w wymienniku

Latem: Chłód z powietrza wyciąganego z pomieszczenia jest przekazywany ciepłej masie powietrza napływającej z zewnątrz. Ochłodzone świeże powietrze jest wtłaczane do pomieszczeń.

Zimą: Chłodne powietrze zaciągnięte z zewnątrz jest ogrzewane ciepłem zużytego powietrza wyciąganego z pomieszczeń.

schemat-instalacji-reku

Rys. 1. Schemat instalacji z rekuperatorem

SA - temp. świeżego powietrza nawiewanego do pomieszczenia

RA - temp. zużytego powietrza wywiewanego z pomieszczenia OA - temp. świeżego powietrza zaciąganego z zewnątrz

EA - temp. zużytego powietrza wyrzucanego na zewnątrz

Budowa rekuperatorów firmy Alnor

Kompletny system składa się z następujących elementów:

  • Obudowa - kompaktowa konstrukcja z materiału EPP
  • Króćce przyłączeniowe - średnice 160, 200 lub 250mm
  • Wymiennik ciepła - przeciwprądowy lub entalpiczny
  • Wentylatory - nawiewny i wywiewny z silnikami AC
  • Filtry powietrza - klasy EU3 lub EU7
  • Sterownik automatyczny - inteligentne zarządzanie
  • Czujniki - monitorowanie parametrów pracy

Obudowa rekuperatora

Obudowy rekuperatorów Alnor są wykonane z materiału EPP. Wymiary obudowy są zoptymalizowane pod kątem wydajności poszczególnych typów.

Zalety konstrukcji obudowy

  • Kompaktowość - nie wymaga dużo przestrzeni montażowej
  • Uniwersalność montażu - poziomo, pionowo lub podwieszanie
  • Izolacja termiczna i akustyczna - ograniczenie strat energii
  • Szczelność - optymalna wydajność systemu

Króćce przyłączeniowe

Średnice przyłączy rekuperatora w zależności od typu wynoszą 160, 200 lub 250mm. Króćce zakończone są uszczelkami wykonanymi z gumy EPDM. Oznacza to, że taki system posiada najwyższą klasę szczelności D.

Wymienniki ciepła

Najważniejszym elementem każdego rekuperatora jest wymiennik ciepła. Obecnie na rynku spotkać można różnego typu konstrukcje wymienników różniące się między sobą budową, kierunkami przepływów powietrza, stopniem odzysku, przeznaczeniem. Rekuperatory firmy Alnor są wyposażone odpowiednio w wymienniki cieplne lub entalpiczne.

Wymiennik przeciwprądowy - charakterystyka

W wymienniku przeciwprądowym strumienie powietrza przepływają równolegle względem siebie w przeciwnych kierunkach. Kanaliki przez które przepływają strumienie powietrza mają przekrój trójkątny. W takim rozwiązaniu powierzchnie styku są dużo większe dzięki czemu sprawność odzysku jest bardzo wysoka.

wymienniki

Rys.2. Wymiennik przeciwprądowy HRE-ERGO

System wentylacji z odzyskiem ciepła - budowa, działanie i korzyści

Rys. 3. Wykres odzysku temperatury w wymienniku przeciwprądowym

Zalety wymienników przeciwprądowych Alnor

  • Prosta konstrukcja - niezawodność działania
  • Brak części ruchomych - minimalne zużycie
  • Wysoka sprawność odzysku - maksymalnie 85%
  • Odporność na szronienie - stabilna praca zimą
  • Brak zaburzeń przepływu - optymalna wydajność

Powłoka antybakteryjna

Wymienniki wykonane są z materiału pokrytego specjalną powłoką antybakteryjną, która ma silną zdolność do zabijania różnego typu bakterii oraz zapobieganiu rozrostowi grzybów w wymienniku. Powłoka jest odporna na ścieranie i skuteczna przeciwko:

  • E coli 8099 - bakteria jelitowa
  • Staphylococcus aureus ATCC6538 - gronkowiec złocisty
  • Klebsiella pneumoniae ATCC4352 - pałeczka zapalenia płuc
  • Candida albicans ATCC10231 - drożdżak

Wentylatory w systemie

Rekuperator firmy Alnor wyposażony jest w wentylator nawiewny i wywiewny. Wentylatory posiadają silniki typu AC.

Zalety konstrukcji wentylatorów

  • Długa żywotność - niezawodna praca przez lata
  • Niski poziom hałasu - komfort akustyczny
  • Niskie zużycie energii - efektywność energetyczna
  • Sterowanie równoległe - synchronizacja nawiewu i wywiewu

Sterowanie wentylatorami nawiewnym i wywiewnym jest równolegle. Oznacza to że, gdy zmienimy wydajności rekuperatora przełączając go z trybu high na tryb medium to spowoduje to jednoczesną zmianę wydajności nawiewu i wywiewu do tego samego poziomu.

Filtry powietrza do rekuperatora

Filtry powietrza zastosowane w rekuperatorach Alnor dodatkowo podnoszą czystość nawiewanego powietrza.

System filtrowania

  • Klasy filtrów - EU3 lub EU7 w zależności od potrzeb
  • Konstrukcja - obudowa plastikowa plus mata filtracyjna
  • Optymalizacja - minimalne straty ciśnienia
  • Skuteczność - eliminacja kurzu, pyłków, alergenów

Sterownik do centrali

Rekuperatory firmy Alnor wyposażenie są w inteligentny system sterowania pozwalający ustawić parametry pracy rekuperatora na konkretne godziny i dni tygodnia.

Funkcje sterownika

  • Programowanie tygodniowe - automatyczne włączanie/wyłączanie
  • Ustawienia trybów pracy - dostosowanie do potrzeb
  • Monitorowanie parametrów - kontrola temperatury, wilgotności
  • Optymalizacja energetyczna - praca tylko gdy potrzebna

Przykładowo kiedy w danym pomieszczeniu przez dłuższy czas nie przebywają osoby nie ma potrzeby żeby rekuperator pracował. Czyli np. od poniedziałku do piątku o godzinie 08.00 rekuperator ma się wyłączyć, a o godzinie 15.00 ma sie włączyć.

Odzysk wilgoci - technologia entalpiczna

Rekuperatory z wymiennikiem entalpicznym posiadają funkcję odzysku wilgoci. Oznacza to, że rekuperatory firmy Alnor potrafią odzyskać nie tylko ciepło, ale również wilgoć nagromadzoną w usuwanym powietrzu z pomieszczenia i następnie przekazać te wilgoć do świeżego powietrza nawiewanego do pomieszczenia.

Proces odzysku wilgoci

W wymienniku następuje bezpośrednie przekazanie cząsteczek wody wraz z zawartością ich energii. W tym przypadku nie występuje skraplanie, czyli nie jest tracona energia w postaci pary wodnej.

Konstrukcja wymiennika entalpicznego

  • Specjalny papier - grubość 45μm, wysoka odporność
  • Struktura mikroporowa - oczka o wielkości 0,3nm
  • Selektywna przepuszczalność - tylko cząsteczki wody (0,288nm)
  • Wysoka szczelność - zatrzymanie zanieczyszczeń (>0,3nm)

Działanie sezonowe

  • Latem - zmniejszanie wilgotności napływającego powietrza
  • Zimą - zwiększanie wilgotności napływającego powietrza
  • Efekt - automatyczne dostosowanie wilgotności

System wentylacji z odzyskiem ciepła - budowa, działanie i korzyści

Funkcja by-pass

Rekuperatory Alnor wyposażone są w funkcję by-pass. By-pass jest to funkcja obejścia, która przy spełnionych kryteriach przepuszcza powietrze przez obejście zamiast przez wymiennik.

Zasada działania by-pass

  • Automatyczne sterowanie - bez ingerencji użytkownika
  • Kryterium temperatury - porównanie temp. wewnętrznej i zewnętrznej
  • Chłodzenie naturalne - wykorzystanie chłodnego powietrza nocą
  • Oszczędność energii - omijanie wymiennika gdy niepotrzebny

Jeżeli temperatura świeżego nawiewanego powietrza do pomieszczenia jest równa temperaturze powietrza zaciąganego z zewnątrz to by-pass się załączy. Funkcja ta jest szczególnie potrzebna latem.

System wentylacji z odzyskiem ciepła - budowa, działanie i korzyści

Rys. 4 Bypass w rekuperatorze

Jak dobierać rekuperatory firmy Alnor?

Sprawdź program doborowy AlnorSELECT!

Prawidłowy dobór rekuperatora ma bardzo znaczący wpływ na poprawną pracę całej instalacji wentylacyjnej. Nawet najlepszej klasy rekuperator nie będzie spełniał naszych oczekiwań jeśli zostanie źle dobrany.

Podstawowe kryteria doboru

  1. Zapotrzebowanie na świeże powietrze - wielkość odpowiadająca wydajności
  2. Krotność wymian - jedna wymiana powietrza na godzinę
  3. Wielkość pomieszczenia - kubatura do wentylowania
  4. Liczba użytkowników - ilość osób przebywających w budynku

Metodologia doboru

Parametr Metoda wyliczenia Jednostka
Wydajność rekuperatora Suma zapotrzebowania wszystkich pomieszczeń m³/h
Świeże powietrze na osobę Norma 30-50 m³/h m³/h/osobę
Krotność wymian Minimum 1 wymiana/h 1/h

Zasady projektowania instalacji

  • Doprowadzanie świeżego powietrza - pokoje, sypialnie
  • Usuwanie zużytego powietrza - kuchnia, łazienka
  • Kierunek przepływu - z czystych do brudnych pomieszczeń
  • Eliminacja zanieczyszczeń - w miejscu powstawania

Zabezpieczenie przed szronieniem i oblodzeniem

Rekuperatory w dodatkowym wyposażeniu posiadają system zabezpieczenia wymiennika przed szronieniem i zamarznięciem w niskich temperaturach. Jest to niezwykle ważne ponieważ w przypadku pojawienia się lodu w wymienniku często doprowadza do zatkania jego kanalików.

Sposoby zabezpieczenia przed oblodzeniem

Metoda 1: Układ podgrzewający

  • Nagrzewnica wodna, parowa lub elektryczna
  • Automatyczne włączanie przy zamarzaniu
  • Wada - zwiększone zużycie energii

Metoda 2: Sterowanie wentylatorami (zalecana)

  • Zwiększenie wydajności wentylatora wywiewnego
  • Wyłączenie wentylatora nawiewnego - gdy temp. >+15°C przez 1 min
  • Zaleta - ciągłe dostarczanie świeżego powietrza
  • Oszczędność energii - brak dodatkowego ogrzewania

Zakres temperatur pracy

Temperatura zewnętrzna Praca systemu Dodatkowe wyposażenie
-15°C do +40°C Praca standardowa Bez dodatkowych zabezpieczeń
Poniżej -15°C Wymagane zabezpieczenia Nagrzewnica elektryczna

Charakterystyki rekuperatora

Każdy rekuperator firmy Alnor posiada charakterystyki doboru, z których można odczytać:

  • Straty ciśnień dla poszczególnych długości kanałów
  • Straty ciśnień dla poszczególnych biegów i przepływów
  • Wydajności temperaturowe podczas chłodzenia i ogrzewania
  • Parametry pracy w różnych warunkach

Konserwacja systemu wentylacji

Żywotność rekuperatora jest uzależniona od wielu czynników: rodzaju środowiska w którym pracuje, czasu pracy, wydajności z jaką pracuje rekuperator.

Harmonogram konserwacji

Czynność Częstotliwość Uwagi
Wymiana filtrów Co 3-6 miesięcy Przy spadku wydajności
Czyszczenie wymiennika Co 3 lata Odkurzaczem, nie sprężonym powietrzem
Przegląd wentylatorów Okresowo Kontrola wydajności
Wymiana wymiennika Co 10 lat Przy znacznym zużyciu

Zasady prawidłowej konserwacji

  • Regularne przeglądy - wentylatorów, filtrów, sterownika
  • Delikatne czyszczenie - unikanie uszkodzeń wymiennika
  • Wymiana filtrów - przy spadku wydajności systemu
  • Profesjonalny serwis - skomplikowane naprawy

Serwis i gwarancja

Firma Alnor zapewnia profesjonalną obsługę serwisową swoich rekuperatorów:

Warunki serwisu

  • Okres gwarancji - 1 rok od daty zakupu
  • Serwis gwarancyjny - bezpłatny w okresie gwarancji
  • Serwis pogwarancyjny - płatny po upływie gwarancji
  • Dostępność części - oryginalne komponenty Alnor
wentylacja

System wentylacji z odzyskiem ciepła - co to jest?
pobierz plik PDF »

REKUPERACJA
PROJEKTOWANIE
x
Alnor Systemy Wentylacji
Aleja Krakowska 10
05-552 Wola Mrokowska
Polska

tel. +48 22 737 40 00