Działanie rekuperatorów latem

Wykorzystanie automatycznie sterowanego by-passu

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła zyskuje coraz częściej przychylność nie tylko inwestorów instytucjonalnych, ale również prywatnych. Serce takiego układu stanowi centrala wentylacyjna zaopatrzona w wysoko wydajny wymiennik (np. wymiennik przeciwprądowy).
Poza nim istotną funkcję spełniają: elektronicznie komutowane wentylatory EC zapewniające zmienny przepływ powietrza, filtry (np. kieszeniowe) klasy co najmniej F5 skutecznie oczyszczające powietrze, automatycznie sterowany by-pass oraz automatyka dedykowana do konkretnego urządzenia pozwalająca dostosować pracę instalacji do potrzeb wymagających użytkowników i wykorzystująca wszelkie czujniki (temperatury, wilgoci, CO2) i urządzenia dodatkowe (GWC, GGWC, nagrzewnicę, chłodnicę).
Szczególną uwagę chciałbym zwrócić na automatycznie sterowany by-pass odgrywający istotną rolę w wentylacji obiektów.

Dlaczego by-pass tak ważny latem?

Normalnym trybem pracy wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła jest transport świeżego powietrza przez wymiennik, wymiana ciepła z powietrzem usuwanym (najczęściej ogrzewanie powietrza) i dostarczanie tak przygotowanego powietrza do pomieszczenia. Nawiew powietrza przez wymiennik ciepła jest bardzo korzystny w okresie zimy.
W pozostałych okresach przechodzenie powietrza przez wymiennik nie musi być tak korzystne, a bywa nawet problematyczne. Dla pominięcia wymiennika stosuje się automatycznie sterowany by-pass (obejście), którego wykorzystanie jest wskazane szczególnie w okresie lata. Pozwala to tak zarządzać powietrzem zewnętrznym, aby uzyskać pożądaną temperaturę nawiewaną w możliwie szerokim zakresie temperatury zewnętrznej bez konieczności wykorzystania nagrzewnicy/chłodnicy, co ogranicza koszty eksploatacyjne. Przyczynia się to do zwiększenia efektywności energetycznej urządzenia.
By-pass z trójnikiem jest częstym elementem wykorzystywanym w technice instalacyjnej.
W technice wentylacyjnej najczęściej stosowany jest by-pass umieszczony w centrali wentylacyjnej. Układy bardziej rozbudowane obsługiwać mogą również by-passy zewnętrzne (np. z przepustnicą TVTL) umożliwiające naprzemienną obsługę czerpni ściennej i GWC (lub czerpni ściennej i GGWC).
By-pass w centrali wentylacyjnej zapobiega podgrzewaniu powietrza nawiewanego do budynku przez powietrze wywiewane.
Działanie by-passu jest szczególnie przydatne podczas letnich nocy, gdy pożądane jest świeże chłodne powietrze, wówczas ciepłe powietrze z pomieszczenia jest wymieniane chłodnym powietrzem z zewnątrz.

Sposoby sterowania by-passem

Ręczne. W najprostszych centralach bywa on otwierany ręcznie (np. na okres lata) lub wymiennik zastępuje się przegrodą separującą powietrze nawiewane od usuwanego.
Automatyczne. Najczęściej jednak by-pass jest sterowany automatycznie i wtedy porównuje on temperaturę zadaną/powietrza nawiewanego z temperaturą powietrza świeżego (poprzez czujnik). W przypadku wyrównania się tych wartości temperatury, powietrze świeże – wykorzystując by-pass – przedostaje się do pomieszczenia.
W lepszych rozwiązaniach wbudowany jest algorytm uwzgledniający dodatkowo temperaturę powietrza wywiewanego z pomieszczeń (kolejny wbudowany czujnik).By-pass pozostaje wtedy otwarty, gdy zadana temperatura jest wyższa niż temperatura powietrza świeżego, ale jest jednocześnie niższa niż temperatura powietrza wywiewanego. Czujnik temperatury powietrza wywiewanego przyda się również w kolejnym przypadku: temperatura zadana niższa niż temperatura powietrza świeżego (a temperatura powietrza świeżego jest wyższa niż temperatura powietrza wyiewanego), wtedy by-pass jest zamykany. By-pass pozostaje zamknięty również, gdy temperatura zadana jest wyższa niż powietrza wyciągowego i powietrza świeżego.

Dobre sterowniki umożliwiają kontrolę wartości parametrów, gwarantującą pełny monitoring zmian temperatury oraz umożliwiającą zoptymalizowanie przepływu powietrza dla zachowania pełnego komfortu w pomieszczeniu (np. z wykorzystaniem czujników CO2).
Stosując automatycznie sterowany by-pass, należy pamiętać, iż z jego pracą związana jest histereza (opóźnienie): w ujęciu temperaturowym wynoszącym najczęściej ±1oC oraz czasowym np. do 5 min.
Ważną kwestią jest to, aby stosowany by-pass zapewniał nominalny przepływ powietrza (nie stanowił tzw. wąskiego gardła).
Optymalnym rozwiązaniem jest, gdy przepustnica sterująca uniemożliwia jednoczesny przepływ powietrza przez wymiennik i by-pass. Częściowe przepuszczanie powietrza przez by-pass podczas pracy na wymienniku powoduje zmniejszenie efektywności wykorzystania ciepła usuwanego z pomieszczeń w okresie zimy,  zaś w lecie może ograniczać wykorzystanie tzw. „chłodzenia pasywnego”.
Z tych powodów najlepsze rozwiązania by-passów w centralach zapewniają jednoczesne sterowanie dwoma klapami (otwieranie/zamykanie by-passu i zamykanie/otwieranie wejścia powietrza świeżego na wymiennik). Rozwiązanie takie zapewnia szczelność oraz efektywność energetyczną urządzenia.

Przepustnica otwarta na by-passie, zamknięta na wymienniku – powietrze przepływa przez by-pass

Przepustnica zamknięta na by-passie, otwarta na wymienniku – powietrze przepływa przez wymiennik

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 6/2018 1/2018 12/2017