Wymiennik ciepła – serce rekuperatora. Wszystko co powinieneś o nim wiedzieć, aby dokonać najlepszego wyboru
Zadaniem wentylacji mechanicznej jest optymalna wymiana powietrza tj. usuwanie zużytego powietrza oraz nawiewanie świeżego. Jakość powietrza i jego odpowiednia wilgotność – te dwa czynniki bezpośrednio wpływają na dobre samopoczucie osób przebywających w domu i gwarantują odpowiedni mikroklimat sprzyjający zdrowiu całej Twojej rodziny. Zmiany w warunkach technicznych, liczne kampanie marketingowe producentów central wentylacyjnych (rekuperatorów), łatwiejszy dostęp do informacji i wiele innych czynników, przyczyniły się do znaczącego wzrostu popularności wentylacji mechanicznej (rekuperacji) wśród inwestorów domów jednorodzinnych oraz deweloperów.
Wymienniki ciepła – rodzaje
Mówiąc o rekuperatorze należy wspomnieć o wymienniku ciepła, który jest jego sercem. Odpowiada on za efektywność odzysku energii. Energii, której dzięki zastosowaniu wentylacji mechanicznej nie tracimy bezpowrotnie, tak jak ma to miejsce w przypadku tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej. Na rynku mamy dwa najpopularniejsze rodzaje odzysku ciepła tj. wymiennik obrotowy i wymiennik przeciwprądowy standardowy. Ten drugi może również występować jako wymiennik entalpiczny.
Komfovent to jeden z nielicznych producentów na rynku, który w swoim portfolio ma wszystkie najpopularniejsze rodzaje wymienników ciepła, dzięki czemu w sposób obiektywny może je porównać.
Wymiennik przeciwprądowy
Przeciwprądowe wymienniki ciepła zastosowane w centralach Komfovent Domekt CF, wykonane są z polipropylenowych płyt tworzących kanaliki, przez które przepływa powietrze. Powietrze świeże oraz wyciągane z pomieszczeń przepływa, co drugi kanalik w przeciwnych do siebie kierunkach. Dzięki temu ciepło z pomieszczeń przekazywane jest do powietrza świeżego. W trakcie procesu odzysku energii, ze względu na dużą różnicę temperatur między powietrzem świeżym, a wyciąganym występuje zjawisko kondensacji wilgoci. W okresie zimowym, przyczynia się do osuszania powietrza wewnątrz budynku. Proces kondensacji jest szczególnie istotny w przypadku ujemnych temperatur zewnętrznych, ponieważ wykroplony kondensat może doprowadzić do zamrożenia wymiennika. Aby zapewnić stabilny proces odzysku ciepła w okresie zimowym wymiennik przeciwprądowy w rekuperatorach Komfovent Domekt, zabezpieczany jest przez nagrzewnicę elektryczną wstępną, której zadaniem jest podgrzewanie powietrza świeżego do temperatury, przy której nie wystąpi zamrożenie wymiennika – około -4°C. Inni producenci do zabezpieczenia wykorzystują również przepustnicę by-pass lub algorytm rozbilansowania strumieni powietrza tj. na wymiennik trafia więcej ciepłego powietrza wewnętrznego, a mniej świeżego, zimnego, dzięki czemu realizowany jest proces odmrożenia wymiennika. Ważnym jest to, że wszystkie wspomniane zabezpieczenia powodują obniżenie ogólnej sprawności odzysku energii nawet do 0% w przypadku pełnego otwarcia przepustnicy by-pass, a co za tym idzie wzrostu kosztów eksploatacyjnych.
Wymienniki przeciwprądowe mają wysoką sprawność przy określonych chwilowych parametrach. Ale w temperaturach ujemnych zaczynają zamarzać i potrzebują dodatkowej energii elektrycznej, co podraża eksploatacje rekuperatora. Dodatkowo nie mają funkcji odzysku wilgoci, więc nawiewają bardziej suche powietrze do domu.
Wymiennik przeciwprądowy entalpiczny
Zasada działania wymiennika jest analogiczna do standardowego wymiennika przeciwprądowego, różnica polega na tym, że jest on wykonany z membrany, która umożliwia odzysk wilgoci. Wymienniki entalpiczne zastosowane w rekuperatorach Komfovent Domekt CF, są wykonane z najwyższej jakości membrany polimerowej, dzięki czemu odzyskują nawet do 60% wilgoci z powietrza wywiewanego z domu. Technologia zastosowana w tego typu wymiennikach pozwala na płynną pracę wymiennika do temperatury zewnętrznej około -8°C, poniżej tej temperatury również wymagane są zabezpieczenia przeciwzamrożeniowe w postaci nagrzewnicy wstępnej czy też algorytmów wspomagających. Wymienniki entalpiczne stanowią bardzo ciekawą alternatywę dla standardowego wymiennika przeciwprądowego, jednak z uwagi na wykorzystaną technologię ich cena na ten moment jest bardzo wysoka, a korzyści które płyną z ich zastosowania nie równoważą kosztów inwestycyjnych.
Wymiennik obrotowy
Odzysk ciepła na wymienniku obrotowym działa na zasadzie akumulacji energii – obracający się aluminiowy bęben wymiennika, dzięki niewielkim kanalikom, ogrzewa się przez ciepłe, wyciągane z pomieszczeń powietrze. Następnie, ciepło to przekazywane jest do powietrza świeżego, dzięki czemu zostaje ono ogrzane. Z uwagi na to, że nie zawsze potrzebny jest pełny odzysk energii, w rekuperatorach Komfovent Domekt R, wymiennik obrotowy jest kontrolowany przez silnik o zmiennej prędkości, dzięki czemu inteligentna automatyka sterująca C6M, jest w stanie regulować sprawność odzysku na wymienniku, co pozwala np. w okresach przejściowych na bardzo precyzyjną kontrolę temperatury powietrza nawiewanego. Przy niskich temperaturach zewnętrznych wilgoć z pomieszczeń wykrapla się na bębnie wymiennika, po czym przekazana jest do powietrza nawiewanego, dzięki czemu jest ono dodatkowo nawilżone. Standardowe wymienniki obrotowe są w stanie odzyskać do 50% wilgoci z powietrza wywiewanego. Dzięki temu, mimo że powietrze zewnętrzne jest suche, my w domu osiągamy wilgotność względną na poziomie nawet 40–50% – czyli takim, w jakim będziemy się komfortowo czuć. Zasada działania sprawia, że wymienniki obrotowe nie potrzebują zabezpieczenia przed oblodzeniem oraz instalacji odprowadzenia skroplin.
Najefektywniejszy odzysk
Zima 2021 roku pokazała, że w Polsce temperatury zewnętrzne nadal mogą długoterminowo spaść do bardzo niskich wartości, nawet poniżej -20°C. Wymiennik obrotowy działa tym efektywniej, im większa jest różnica temperatury powietrza czerpanego oraz powietrza wyciąganego. Poniżej znajdują się przykładowe dane dotyczące zużycia energii dla urządzenia, udostępnione przez użytkowników rekuperatorów Komfovent Domekt R450V z różnych lokalizacji w Polsce. Zużycie energii przedstawione w zestawieniu nie uwzględnia nagrzewnicy wtórnej. Jest ona elementem dodatkowym (można ją w prosty sposób wyłączyć z poziomu panelu sterowania lub bezpłatnej aplikacji mobilnej Komfovent Control), służącym wyłącznie do uzyskania temperatury komfortu. Obrazuje natomiast zużycie energii przez automatykę, wentylatory oraz silnik wymiennika obrotowego.
W zakresie temperatur 2,4°C –19,2°C, zużycie energii przez centralę wentylacyjną z obrotowym wymiennikiem wynosi +/-50 W. Co ważne, wartość ta jest niezmienna i niezależna od temperatur zewnętrznych. Wartość temperatury zewnętrznej nie wiąże się z koniecznością stosowania nagrzewnicy wstępnej, nawet w przypadku skrajnie niskich temperatur. Sam wymiennik może ogrzać powietrze z zewnątrz nawet o 34°C! Co więcej możemy również zaobserwować, że użytkownicy posiadający odczyt wilgotności względnej (czujnik znajduje się w panelu sterowania, który jest opcjonalny), bez problemu mogą ją utrzymywać na poziomie +40% bez stosowania dodatkowych nawilżaczy.
Lokalizacja nr 1
Temperatura zewnętrzna: -9,5°C Odzysk energii: 91% Zużycie energii: 439 - 384 = 55 W Wilgotność względna w pomieszczeniach: brak odczytu
Wymiennik obrotowy odzyskuje nawet do 34°C!
Lokalizacja nr 2
Temperatura zewnętrzna: -19,2°C Odzysk energii: 89% Zużycie energii: 46 W Wilgotność względna w pomieszczeniach: 45%
Nasz wybór– wymiennik obrotowy
Każdy rodzaj odzysku ciepła ma swoje wady i zalety. Wymienniki przeciwprądowe zdecydowanie stworzone są do pracy w klimacie ciepłym i umiarkowanym, który pozwala im na osiągnięcie najlepszych parametrów. Jednak Polska, mimo że o tym do zimy 2021 powoli zapominaliśmy, znajduje się w klimacie chłodnym, a wystąpienie już kilku dni z ujemnymi temperaturami generuje dodatkowe koszty eksploatacyjne związane z nagrzewnicą wstępną. Wymienniki obrotowe zaprojektowane z myślą o klimacie skandynawskim zdecydowanie lepiej sprawują się w naszym klimacie, któremu czasami bliżej do mroźnej Norwegii niż do sielankowej Toskanii. Zastosowana technologia odzysku, zapewnia odpowiednią sprawność wymiennika, niezależnie od temperatury zewnętrznej, pozwala na uzyskanie optymalnej wilgotności względnej w pomieszczeniach bez dodatkowych elementów, a koszty eksploatacji nie zmieniają się w skali roku. To są czynniki kluczowe dla innowacyjnych produktów, do których zaliczamy wszystkie rekuperatory Komfovent Domekt R.
Zalety:
- Wysoka sprawność odzysku ciepła (~85%) nawet, gdy temperatura zewnętrzna spadnie poniżej -30o C.
- Zmniejszenie kosztów chłodzenia obiektu z uwagi na odzysk chłodu latem.
- Odzyskuje wilgoć z powietrza wywiewanego, utrzymując optymalny poziom komfortu.
- Zaawansowana konstrukcja minimalizuje poziom podmieszania powietrza.
- Brak odprowadzenia skroplin – łatwy montaż.
- Wymiennik nie przemarza, więc nie ma konieczności stosowania nagrzewnicy wstępnej.
