Jakich błędów unikać w systemach z rekuperacją?

Rekuperacja w domu krok po kroku

Coraz częściej budujący dom starają się stosować nowoczesne materiały i rozwiązania, które poprawiają komfort mieszkania i zmniejszają koszty późniejszej eksploatacji, czyli zapewniają niższe rachunki za energię. Jednym z takich nowoczesnych rozwiązań jest wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła – rekuperacja. Poniżej postaram się przedstawić kilka zaleceń, jak powinno się prawidłowo wykonać rekuperację w domu i jakich błędów unikać. Informacje powinny być pomocne zarówno inwestorowi, jak i wykonawcy takich instalacji.
 
Grawitacja nie zawsze skutecznym systemem wentylacji

Każde mieszkanie i każdy dom muszą mieć zapewniona sprawną wentylację. Wynika to oczywiście z przepisów i odpowiednich norm, ale powstały one z troski o nasze zdrowie i bezpieczeństwo. Wraz z rozwojem technologii normy też ulegają zmianom, ale nikt nie kwestionuje podstaw ich istnienia. Wentylacja mechaniczna umożliwia stałą wymianę powietrza w domu w przeciwieństwie do wentylacji grawitacyjnej, której wydajność zależy od wielu czynników (prędkości i kierunku wiatru, różnicy temperatury itp.). Mając wentylację grawitacyjną, nie mamy na nią żadnego wpływu, raz działa, raz nie, a czasami zastanawiamy się, czemu dmucha zimne powietrze z kratki do środka. Stosując nowoczesne, szczelne okna wydaje nam się, że oszczędzamy na ogrzewaniu. W rzeczywistości szczelne okna zaburzają pracę instalacji wentylacji grawitacyjnej, brak wentylacji to niższe koszty ogrzewania, ale też problemy. Przy zbyt małej wentylacji zmniejsza się w powietrzu ilość tlenu, rośnie zaś ilość dwutlenku węgla i innych zanieczyszczeń wydzielających się z materiałów budowlanych, mebli i elementów wyposażenia wnętrz (kleje, impregnaty itp.) Skutkami takich działań może być złe samopoczucie domowników oraz pojawienie się wilgoci na powierzchni ścian, a z czasem pleśni.

 Rekuperacja najprościej mówiąc to odzysk ciepła z powietrza zanieczyszczonego, usuwanego z domu do powietrza świeżego nawiewanego do pomieszczeń.  Powszechnie rekuperatorem nazywana jest centralka wentylacyjna zbudowana z filtrów powietrza, wentylatorów – wywiewnego i nawiewnego oraz wymiennika ciepła, w którym powietrze dopływające do domu ogrzewa się, odbierając ciepło od powietrza wywiewanego. Strumienie powietrza oczywiście nie mieszają się ze sobą.

 Rekuperacja nie zastąpi klimatyzacji

Część inwestorów myśli, że rekuperacja z wymiennikiem gruntowym zastąpi im klimatyzację. Tak nie będzie. Rekuperator o wydajności 300 m3/h dostarczając do domu powietrze o temperaturze 18°C w okresie lata, zapewnia zaledwie około 0,7 kW „chłodu” na cały dom, podczas gdy zyski ciepła np. tylko dla salonu mogą wynosić około 3-4 kW. Zapewni więc pewne schłodzenie powietrza wewnątrz, ale nie na poziomie sprawnie działających klimatyzatorów w upalne dni.

Konieczny projekt systemu wentylacji z odzyskiem ciepła

Pierwszym krokiem jest wykonanie projektu i można powiedzieć, że to pierwszy i najważniejszy etap. Konieczna jest rozmowa z projektantem lub inną osobą posiadającą doświadczenie w systemach rekuperacji i sprecyzowanie oczekiwań inwestora co do przyszłego działania takiej instalacji.
Gotowe projekty domów, które najczęściej są kupowane mają wentylację grawitacyjną. Tak jest w 95% przypadków. Instalacja systemowa, która jest w ofercie części producentów, zajmuje w domu miejsce.

Na dom o powierzchni 120-180 m2 wypada około 30 odcinków rur (około 200 m.b.) o średnicy 75-90 mm. Jeżeli nie będzie przewidziane na nie miejsca przed rozpoczęciem budowy, to później będzie tylko i trudniej, i drożej. 

Najczęściej o rekuperacji inwestorzy zaczynają myśleć jak dom stoi w stanie surowym wraz z kominami wentylacji grawitacyjnej. Te kominy to niepotrzebny wydatek, jeżeli planowana jest wentylacja mechaniczna. Jak widać w pierwszym etapie można zaoszczędzić sporą ilość gotówki, odpowiednio przygotowując inwestycję na lata. Jeżeli jednak dom już stoi, a inwestor postanowił wyposażyć go w rekuperację, to nie znaczy, że można pominąć obliczenia zapotrzebowania powietrza, doboru urządzenia i obliczenia instalacji. Zawsze przed rozpoczęciem montażu inwestor powinien wymagać od wykonawcy przedstawienia takich obliczeń. Nie jest to trudne ani bardzo czasochłonne dla standardowego domu. Poniżej przykład obliczeń i dobór urządzenia. Obliczając zapotrzebowanie powietrza dla pomieszczeń korzystamy z normy PN-83/B-03430 ze zmianą Az3:2000 „Wentylacja w budynkach mieszkalnych zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej – wymagania”.

Powietrze nawiewamy do pokoi w ilości:
- około kubatury pokoju ,
- minimum 20 m3/osobę,
- nie mniej niż 30 m3/pokój.

Powietrze wywiewamy z pomieszczeń „brudnych” zgodnie z normą. Korytarze są wentylowane pośrednio.

Dobór odpowiedniego rekuperatora

Ilość powietrza powinna być zbilansowana, czyli ilość powietrza nawiewanego ma być równa ilości powietrza wywiewanego. Wtedy rekuperator osiąga swoją maksymalną sprawność. Dla naszego przykładu ilość powietrza nawiewanego wynosi 280 m3/h. Teraz powinniśmy naszemu inwestorowi dobrać rekuperator. Urządzenie może pracować na jednym z 3 lub 4 biegów (na każdym biegu z inną wydajnością). Dobierając urządzenie, najczęściej patrzymy na jego wydajność na najwyższym biegu. Jest to związane z kosztami urządzeń, większe jest zawsze droższe, a instalację i tak będziemy liczyć dla obliczonego już zapotrzebowania powietrza. Wybieramy urządzenie, które zapewni nam wydajność 280 m3/h.

Opory i możliwości regulacji

Mając już wybrane urządzenie, przystępujemy do obliczenia oporów naszej instalacji wentylacji. Nawiewną i wywiewną liczymy oddzielnie, ponieważ są to dwie oddzielne instalacje, każda ze swoim wentylatorem.

Na opór instalacji składają się opory liniowe (opór rur rozprowadzających) oraz miejscowe (np. czerpnia powietrza). I tu nie wykonując obliczeń, instalatorzy często popełniają błąd, montując czerpnię powietrza o takiej samej średnicy, jak kanał wentylacyjny doprowadzający świeże powietrze do urządzenia. Opory miejscowe na czerpni wynoszą wtedy powyżej 50 Pa, a prędkość powietrza do 4 m/s. Stosując czerpnię o większej średnicy (prędkość powietrza na czerpni w powierzchni netto powinna być poniżej 2 m/s) opór miejscowy spada do 12 Pa. 

Poprawna praca rekuperatora zależy w dużej mierze od oporów instalacji. Spręż dyspozycyjny dla maksymalnej wydajności w większości rekuperatorów to 150-180 Pa. Zalecane przez producentów urządzeń opory instalacji to 30-130 Pa. Aby instalacja dostarczała świeże powietrze w założonej ilości do poszczególnych pomieszczeń, opory każdego obiegu powinny być takie same (opór od czerpni do anemostatu w danym pokoju to 1 obieg). Wykonanie często odbiega od tego co na papierze, ale różnice w długościach rur nie będą duże i tym samym taką instalację będziemy mogli wyregulować. Przy źle wykonanej instalacji (bez obliczeń) regulacja nie będzie możliwa, często również urządzenie nie zapewni odpowiedniej wydajności. Poprawki wtedy są już z reguły niemożliwe i możemy powiedzieć, że pieniądze poszły w błoto.
I jeszcze tylko uwaga co do lokalizacji: czerpnię powietrza powinniśmy umieszczać na ścianie północnej lub wschodniej.



Hałas, czyli… jak go tłumić

Kolejnym ważnym elementem instalacji są tłumiki akustyczne. Wentylatory w rekuperatorze generują hałas, który przenosi się do pomieszczeń przez sieć kanałów.

Moc akustyczna generowana przez wentylator do kanału na najwyższej prędkości bez zastosowania tłumika wynosi około 70 dB(A). Konieczne jest stosowanie tłumików (przynajmniej 1,5 m) na instalacji od strony pomieszczeń zarówno nawiewnej, jak i wywiewnej. Prawidłowo wykonanej instalacji nie słychać w domu na żadnej prędkości pracy urządzenia. 

Nie testujmy takiej instalacji w czasie prac budowlanych, ponieważ poziom tła jest większy od hałasu generowanego przez urządzenie. Systemowe kanały wentylacyjne mogą być prowadzone w ścianach i podłogach. Mogą być zalane w wylewce np. w podłodze 1. piętra jako rozprowadzenie dla parteru. Dla pomieszczeń poddasza kanały powinny się znaleźć w warstwie izolacji stropu. Sam rekuperator powinien być zamontowany w pomieszczeniu technicznym lub poddaszu. Warunki są tylko dwa:
1. w pomieszczeniu temperatura musi zawsze być powyżej 0°C,
2. konieczna jest przestrzeń na serwisowanie urządzenia.

Po wykonaniu wszystkich prac należy wykonać pomiary i wyregulować instalację. To ostatnia rzecz, jaką mamy do zrobienia.

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 6/2016 2/2016 11/2015