REKUPERACJA

Rekuperator, a właściwie centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła służy do redukcji kosztów ogrzewania budynku poprzez odzyskiwania ciepła z powietrza wywiewanego z systemu wentylacyjnego zimą. Jest to jasne i klarowne, ilość odzyskiwanego ciepła określana jest przez parametr znany jako sprawność rekuperatora.

Każdy rekuperator dąży do wyrównania temperatur pomiędzy dwoma strumieniami powierza przepływającymi przez jego wymiennik. Zimą, gdy powietrze wchodzące do budynku jest zimne, a w środku domu jest ciepło, powietrze wchodzące ogrzewa się od wychodzącego, co w rezultacie zwiększa komfort klimatyczny - np. w łazienkach nie występuję efekt dmuchania zimnym powietrzem z kratek wentylacyjnych, jak ma to często miejsce w przypadku źle działającej instalacji wentylacji grawitacyjnej. Proces odzyskiwania ciepła redukuje również znacznie straty ciepła wentylacyjnego oraz - co za tym idzie - koszty ogrzewania budynku.

Latem ten sam proces działa w drugą stronę - wewnątrz domu powietrze jest chłodniejsze, na zewnątrz gorące, więc powietrze wchodzące do budynku schładza się od powietrza wychodzącego. Wymiennik rekuperatora zawsze będzie powodował wymianę ciepła pomiędzy powietrzem wchodzącym a wychodzącym. O ile zimą cały czas dogrzewamy dom korzystając z CO, dzięki czemu uzupełniamy straty ciepła wynikające z otwierania drzwi wejściowych, przenikalności ścian, okien, dachu oraz strat wynikających z funkcjonowania różnych instalacji, o tyle latem zazwyczaj mamy niewielką możliwość dochładzania budynku.

Wnętrze domu staje się więc powoli coraz cieplejsze w wyniku kumulowania się energii słonecznej wpadającej przez okna (efekt szklarni), energii wynikającej z użytkowania kuchni, łazienek czy po prostu energii wypromieniowywanej przez ludzi. Proces ten przebiega wolniej w domach o dużej kubaturze i wykonanych z materiałów kumulujących ciepło. Budynek duży, wykonany z kamienia będzie miał dużo większą bezwładność termiczną niż niewielki domek wykonany z typowo izolujących materiałów budowlanych. Dużym mankamentem budynków o wysokiej bezwładności termicznej są stosunkowo duże koszty ogrzewania: aby dom był ciepły, należy wprowadzić duże ilości energii w ściany budynku.

Odwrotnie latem - taki dom teoretycznie dłużej zachowa przyjemny chłód, nawet przy stosunkowo częstym tradycyjnym wietrzeniu. Budynek dobrze zaizolowany zachowuje się inaczej: ściany nie kumulują dużych ilości ciepła, za to jego bezwładność termiczna zapewniana jest przez maksymalną szczelność. Jeśli dom z niewielką bezwładnością przewietrzymy zimą poprzez otwarcie okien - nastąpi jego szybkie wychłodzenie. Podobnie latem - otwarcie okien i wietrzenie gorącym, letnim powietrzem spowoduje szybkie ogrzanie się wnętrza budynku. Rozwiązaniem letnim dla domów dobrze zaizolowanych jest system wentylacyjny z odzyskiem ciepła wyposażony dodatkowo w jakiekolwiek urządzenie chłodzące: gruntowy wymiennik ciepła, układ chłodzący. Oczywiście musimy również zabezpieczyć taki dom przed silnym nagrzewaniem w wyniku emisji promieni słonecznych (szyby działają jak szklarnia - trzeba je zasłaniać!). Zaletą dobrej izolacji oraz zastosowanego systemu odzyskującego ciepło (a latem chłód) będzie zmniejszenie zapotrzebowania na energię: zimą spadną koszty ogrzewania, za to latem odzyskiwanie chłodu przez rekuperator pozwoli na skuteczniejsze schłodzenie budynku przy pomocy nawet stosunkowo niewielkich urządzeń.

Dodatkowo, aby zwiększyć sprawność układu rekuperator powinien być wyposażony w by-pass, czyli urządzenie działające jako omijacz wymiennika ciepła. W sytuacji, gdy latem na zewnątrz temperatura spada (noc, deszcz itp), warto jest korzystać z takiego chłodniejszego powietrza bezpośrednio, bez przepuszczania go przez wymiennik rekuperatora, który spowodowałby ponowne ogrzanie powietrza wchodzącego, czyli praktycznie zlikwidowałby nam efekt schłodzenia. W starszych typach rekuperatorów by-pass wykonywany był w formie wkładu letniego, który umieszczało się wewnątrz urządzenia zamiast oryginalnego wymiennika ciepła na cały okres letni.

Rozwiązanie takie sprawdzało się całkiem nieźle latem w budynkach wyposażonych w GWC, wymagało jednak okresowego, ręcznego przełączania pracy GWC na czerpnię ścienną, aby zapewnić niezbędną regenerację wymiennika gruntowego. W przypadku, jeśli budynek nie posiadał wymiennika gruntowego, konieczne było znaczne redukowanie pracy lub wręcz wyłączanie systemu wentylacyjnego w okresie upałów, aby uniknąć dodatkowego ogrzewania budynku przez system wentylacyjny oraz. nagrzewania wnętrza rur systemu wentylacyjnego. Rozwiązanie to nieszczególnie nadaje się do budynków wyposażonych w klimatyzatory lub chłodzonych dodatkowo w inny sposób, ze względu na brak odzysku chłodu latem. Wymaga poza tym stałej kontroli przez użytkownika oraz ręcznej wymiany wkładu wymiennika na wkład letni i odwrotnie.

Często problem przełączania przepustnic rozwiązywany jest za pomocą przełącznika czasowego, który zapewnia wprawdzie niezbędny okres regeneracji wymiennika gruntowego, ale działa w trybie 12-godzinnym niezależnie od warunków panujących w budynku czy na zewnątrz. Obecnie dostępne są już rozwiązania inteligentne - rekuperatory wyposażone w bypass automatyczny, otwierający się lub zamykający w zależności od 4 parametrów temperaturowych i dostosowujący temperaturę powietrza do tzw. temperatury komfortowej, czyli ustalanej przez użytkownika temperatury optymalnej dla wnętrza budynku. W efekcie otwieranie i załączanie by-passu następuje całkowicie automatycznie, w zależności od warunków panujących na zewnątrz oraz temperatury wewnątrz budynku. W efekcie obsługa systemu wentylacyjnego staje się o wiele prostsza i skuteczniejsza - użytkownik nie musi pamiętać, że trzeba przełożyć wkład letni czy ręcznie przełożyć przepustnicę.

Rekuperatory najnowszych typów posiadają również opcję sterowania przepustnicą GWC, mogą być również wyposażone w dodatkowy układ chłodzący . Praca systemu opartego na rekuperatorze zautomatyzowanym jest praktycznie niezależna od użytkownika - urządzenie samo pamięta, jakie ustawienie wszystkich parametrów musi być zachowane, aby zapewnić maksymalny komfort klimatyczny, czyli w tym wypadku utrzymanie wnętrza budynku w przyjemnej, chłodniejszej atmosferze latem.