Vetrajte a vykurujte pomocou rekuperátora

Chcete obmedziť tepelné straty spôsobené vetraním? Nainštalujte si do vetracieho systému rekuperačnú jednotku.

Rekuperačné jednotky sú zariadenia na spätné získavanie tepelnej energie z odvádzaného (prípadne odpadového) vzduchu. Sú to kompaktné vzduchotechnické zariadenia, ktoré prostredníctvom statického platňového alebo pohyblivého rotačného rekuperátora – výmenníka (vzduch – vzduch) zachytávajú tepelnú energiu z odvetrávaného vzduchu, a vracajú ju späť do vetraného priestoru.

Podľa konštrukčného vyhotovenia a rýchlosti vzduchu prúdiaceho cez výmenník môžu mať tieto rekuperátory účinnosť od 50 do 85 %. Ich použitím výrazne zredukujeme množstvo dodanej energie na opätovné dohriatie čerstvého vzduchu privádzaného potrubím do vetraného priestoru, a tým znížime aj prevádzkové náklady na vykurovanie.

Okrem malej spotreby energie a nenáročnosti na priestor by mal mať výmenník na vetranie bytu jednoduchú údržbu a mal by sa dať ľahko čistiť.

Na vetranie obytného prostredia – bytu alebo rodinného domu – obvykle používame doskové rekuperačné výmenníky. Sú to výmenníky typu vzduch – vzduch, v ktorých odvádzaný vzduch cez teplovýmennú plochu výmenníka odovzdáva teplo vzduchu nasávanému z vonkajšieho prostredia. Odvodový vzduch sa tak ochladí a čerstvý vzduch sa naopak predhreje.

Ústredná jednotka rekuperečného a vetracieho systému pre rodinný dom – otočné hrdlá vstupných a výstupných otvorov – manipulačné úchyty – fixačné popruhy – integrované vzduchové filtre – otočné vstupné a výstupné otvory (270º)		Jednotka rekuperečného a vetracieho systému má veľkú variabilitu umiestnenia vstupných a výstupných otvorov.

Konštrukčná variabilita
Väčšinou sú rekuperátory vyrobené z kovových platní s dobrými teplovodnými vlastnosťami – najčastejšie sú to tenké hliníkové plechy spájané spájkou v ochrannej atmosfére alebo zlepené špeciálnym lepidlom. V súčasnosti sa kvôli znižovaniu výrobnej ceny zariadenia s úspechom používajú aj plastové, či dokonca papierové výmenníky.

Podstatou týchto kompaktných zariadení je protismerné prúdenie privádzaného a odvádzaného vzduchu, (čerstvého a použitého) a vzájomná výmena tepla medzi nimi (či už ochladzovanie, alebo zohrievanie). Odvádzaný i privádzaný vzduch prúdi po oboch stranách niekoľkých dosiek (lamiel). Zariadenie je zabudované v separačnom module stavebnicovej jednotky. Vzduch môže v zariadení prúdiť vertikálne, horizontálne či diagonálne – v navzájom oddelených, krížovo umiestnených kanálikoch. Konštrukcia rekuperátora bráni priamemu kontaktu oboch prúdov (i keď v praxi sa občas môžu vyskytnúť určité netesnosti). Steny kanálikov sú obvykle vyhotovené z úplne hladkých 0,2 mm hrubých hliníkových plechov odolných voči korózii. Odstup jednotlivých lamiel býva 3,0 – 8,0 mm.

V doskovej rekuperačnej jednotke môže nastávať kondenzácia vlhkosti, preto by mala mať zariadenie na zachytávanie a odtok kondenzátu.

Rekuperačná jednotka pre jednu miestnosť nezaberá temer žiadny priestor a pri prvom stupni výkonu má odber iba 1,9 W.		Schematický náčrt funkcie rekuperačnej jednotky pre jednu miestnosť.

Rotačný rekuperátor
Rovnako ako doskové výmenníky sa aj rotačný rekuperátor používa na spätné získavanie a využitie teploty odvádzaného vzduchu. Celý systém v podstate pozostáva z oceľovej skrine, v ktorej sa nachádza rotujúce teleso. Odvádzaný vzduch odovzdáva teplo lamelám rotora. Po jeho otočení o 90 º prechádza v opačnom smere cez lamely čerstvý vzduch privádzaný zvonka a odoberá teplo akumulované v hmote rotora.

Rotačný rekuperátor je otvorený systém, pri ktorom sa zvyšuje riziko prieniku časti odvádzaného vzduchu do privádzaného. Takisto sa na lamelách môžu udržať prachové a pachové častice, ktoré môže prúd privádzaného čerstvého vzduchu strhnúť so sebou. Preto je súčasťou zariadenia zabudovaná zóna, ktorá zabezpečuje samočistenie lamiel. Riziko možno znížiť i vhodným dimenzovaním tlakových pomerov v zostave a správnym umiestnením ventilátorov. Mieru rekuperácie možno jednoducho riadiť reguláciou otáčok rotora. Riziko vzniku námrazy je pri týchto typoch rekuperátorov veľmi malé.

Tvorí ho komora rozdelená klapkovým ventilom. Odsávaný vzduch vyhreje prvú časť komory a v nasledujúcom cykle ventil zmení smer prúdenia odvádzaného vzduchu do druhej časti komory. Medzitým privádzaný vzduch odoberá teplo z vyhriatej  hmoty prvej časti komory. Jedinou pohyblivou časťou je klapka. Dosahovaná účinnosť je 80 – 90%.

Pomerne zriedkavo sa na rekuperáciu vzduchu používajú rúrkové výmenníky. Kvôli problémom s oddeľovaním odsávaného a prisávaného vzduchu sa prakticky temer nevyužívajú ani tyčkové rotačné rekuperátory, pri ktorých na transport tepla slúžia masívne tyčky prstencového rotora.

Schematický rez rekuperačnou jednotkou – pripojenie ovládania – ventilátor – rekuperačný výmenník – čerstvý vzduch privádzaný zvonka – rozmrazovací ohrievač – vzduch odsávaný z miestnosti – napájací kábel – vzduch privádzaný do miestnosti – výfuk odvádzaného vzduchu		Schematický náčrt odvlhčovača Vlhký vzduch z miestnosti prechádza otáčavým výmenníkom, ktorého komôrky sú naplnené zrnkami silikagelu, ktorý pohlcuje vlhkosť – vodnú paru. V dolnej oddelenej časti prechádza výsekom výmenníka vzduch (obvykle teplý), ktorý zo silikagelu odoberá vodu (vlhkosť) a odvádza ju mimo vysušovaný priestor.

Vetráme i vykurujeme
Rekuperačné jednotky sa často využívajú v tzv. pasívnych domoch, kde je potrebné zabezpečiť umelé vetranie. Obvodové plášte pasívnych domov majú kvôli zabezpečeniu vysokého tepelnoizolačného koeficientu i minimálnu vzduchovú priepustnosť a vetranie oknami v zimnom období je neekonomické.

V škandinávskych krajinách, kde sú pasívne domy vzhľadom na chladné klimatické pásmo veľmi rozšírené, stavitelia často technológiu riadeného vetrania používajú. Na riadené vetranie domov či bytov sú určené malé kompaktné zariadenia so vstavanou reguláciou a veľmi tichou a úspornou prevádzkou. Riadené vetranie zabezpečuje v dome pravidelnú výmenu vzduchu, stabilnú vlhkosť a vďaka účinným filtrom aj vyššiu čistotu vzduchu , čo ocenia najmä ľudia náchylní na prachové alergie. A práve rekuperačné výmenníky sú neodmysliteľnou súčasťou takýchto moderných vzduchotechnických jednotiek určených na 100% výmenu vzduchu v priestore pri zachovaní stabilnej teploty a samozrejme i vlhkosti.

Relatívna vlhkosť je totiž ďalším parametrom kvality vzduchu, ktorú nám moderná rekuperačná jednotka udržiava v priaznivých a stabilných hodnotách.

Výmenníkové rekuperačné jednotky môžu byť skonštruované tak, aby sa mohli umiestniť do vonkajšieho prostredia a boli odolné voči poveternostným vplyvom, alebo vo vyhotovení do vnútorného prostredia, ktoré je určené na umiestnenie do strojovne, či do podstrešného priestoru. Obľúbené sú aj rekuperačné jednotky určené na odvetrávanie jednej miestnosti (napríklad tzv. podparapetná verzia)

Montáž
Návrh a inštaláciu takéhoto zariadenia by mala vykonať odborná firma. Pri inštalácii riadeného vetrania je potrebné počítať s potrubnými rozvodmi po celom dome. Každá vetraná miestnosť by mala mať zabezpečený prívod aj odsávanie vzduchu cez distribučný prvok – mriežku či tanierový ventil.

Povrch rozvodov potrubia by mal byť tepelne aj hlukovo zaizolovaný a musí obsahovať klapky na vyregulovanie množstva vzduchu. Na výstupe potrubia z rekuperačnej jednotky by mal byť osadený tlmič hluku, ktorý zabraňuje šíreniu hluku z ventilátorov po rozvodnom potrubí.

V uzavretých priestoroch – kanceláriách, bytoch, kinách, divadlách, halových športoviskách atď. zotrvávame podľa najnovších štatistík denne až 18 hodín a trend je stúpajúci, a preto je problematika kvalitného ovzdušia čím ďalej tým závažnejšia. Starostlivosť o kvalitu vzduchu nášho bezprostredného okolia je z tohto pohľadu rovnako dôležitá ako starostlivosť o neškodnosť potravín a nápojov.

Svetová zdravotnícka organizácia v roku 1984 zverejnila údaje o tom, že v USA a vyspelých európskych krajinách trpí viac ako 30% obyvateľov SBS (Sick Building Sydrome – po slovensky Sydrómom nezdravých budov). V roku 2002 to bolo dokonca už 60%. Slovenská republika v tejto oblasti bohužiaľ za svetom nijako nezaostáva. Máme síce menej mrakodrapov a moderných kancelárskych komplexov, ale zasa bývame v panelových domoch. A pokiaľ ide o prašnosť vzduchu v meste, patríme dokonca medzi „svetovú špičku“.

Výpočet zdravotných problémov spôsobených SBS je veľmi dlhý. Medzi najčastejšie zdravotné problémy spôsobené SBS patrí získavanie nových alergií a zhoršenie „starých“ alergií, opakované zápaly dýchacích ciest, astma, bolesti hlavy, pálenie očí, zvýšenie krvného tlaku, nervozita, podráždenosť, depresia, strata koncentrácie, zhoršenie pamäti, znížená imunita, kardiovaskulárne choroby, zvýšený cholesterol či dokonca rakovina…

Hoci SBS nepochybne patrí závažným civilizačným zdravotným rizikám, ktoré nás oberajú o celé roky života, je dobrou správou, že s ním môžeme pomerne účinne bojovať vetraním, reguláciou teploty a vlhkosti a pomocou prístrojovej techniky – napríklad pomocou čističiek vzduchu či ionizátorov vzduchu.

Využívanie záporne nabitých vzdušných iónov v interiéroch nie je novinka a v praxi sa bohato využíva (liečba pobytom v jaskyniach, v horách a pod.). V súčasnosti sa opakovane skúma a hodnotí, pričom sa potvrdzujú blahodárne účinky ionizovaného vzduchu.

Záporne nabité vzdušné častice – anióny – majú tú vlastnosť, že k sebe ako magnet priťahujú všetky opačne nabité častice – prachové zrnká, plynné nečistoty, pary a dokonca i vírusy a baktérie. Anióny v styku s nimi vytvárajú v priebehu niekoľkých sekúnd zhluky, tzv. clustery, ktoré sú oveľa ťažšie než jednotlivé poletujúce častice, preto klesajú na zem. Tam ich potom odstránime pri bežnom upratovaní.

Väčšie zhluky nečistôt sa ani pri vdýchnutí nedostávajú tak hlboko do pľúcnych komôrok a vďaka samočistiacej schopnosti pľúcneho epitelu sa oveľa ľahšie odstránia z tela.

Ionizátor Bionic – čierny a strieborný dizajn

Vďaka väčšej hmote (a teda aj väčšiemu náboju) sú clustery viac priťahované a účinnejšie zachytávané elektrostatickým filtrom.

Navyše majú vzdušné anióny silné dezinfekčné účinky, ktorými ničia alebo aspoň deaktivujú vírusy a baktérie. Podľa štúdií z USA je dezinfekčná účinnosť vzdušných iónov až 98% a znižuje pravdepodobnosť nákazy vzdušnou cestou až o 80%.

Moderné prístroje – čističky a ionizátory vzduch filtrujú a ionizujú zároveň. Dokážu v priebehu niekoľkých hodín výrazne zlepšiť kvalitu vzduchu v miestnosti. Zásadne sa znížila ich hlučnosť, prevádzková náročnosť, ale aj ich cena.

Z materiálov firiem Regulus spol. s.r.o. a 2M Team s.r.o. pripravil Dušan Brindza