Vetranie s rekuperáciou
Je rozšírený mylný názor, že zdravá budova by mala dýchať. V skutočnosti sú to ľudia, ktorí potrebujú čerstvý vzduch a nie budova. Pre zabezpečenie zdravej vnútornej klímy je podstatná výmena vzduchu a odvádzanie vlhkosti vetraním. Overeným systémom je mechanické vetranie, používané hlavne na odvetranie a odvádzanie vlhkosti z kuchyne a kúpeľní. Vzhľadom na kvalitu obalových konštrukcií a vzduchotesnosť je nevyhnutné v nich zabezpečiť riadené vetranie s rekuperaciou.
Hlavné výhody riadeného vetrania:
- zabezpečuje potrebný prísun čerstvého vzduchu
- zabezpečuje zdravú mikroklímu bez vlhkosti, bez vzniku plesní, bez peľu a bezprašnosť
Vetracie zariadenie so spätným získavaním tepla - rekuperáčná jednotka pracuje na princípe, že
vzduch, ktorý je odsávaný z miestností (WC, kuchyňa, kúpeľňa) do vetracieho zariadenia,
výmenník tepla s 80 %-nou účinnosťou mu odoberá časť tepelnej energie a odovzdáva ju čerstvému privádzanému vzduchu. Čerstvý vzduch je
následne rozvádzaný do miestností.
Na predhrievanie alebo chladenie vzduchu sa využíva zemný výmenník tepla (tiež nazývaný zemný register). Systém zabezpečuje trvalo v celom dome čerstvý vzduch. Filtrami je zbavený nečistôt a peľov, predhriatý alebo ochladený na požadovanú teplotu
REKUPERÁCIA
Čo je to rekuperácia?
Rekuperácia, alebo spätné získavanie tepla je dej, pri ktorom sa privádzaný vzduch do budovy predhrieva teplým odpadovým vzduchom. Teplý vzduch nieje teda bez účelu odvedený otvoreným oknom von, ale v rekuperačnom výmeníku odovzdá väčšinu svojho tepla privádzanému čerstvému vzduchu.
A čo je účinnosť rekuperácie?
Účinnosť rekuperácie = účinnosť spätného získavania tepla = využitie
odpadového tepla pre predohrev chladného, čerstvého vzduchu. Účinnosť
rekuperácie sa musí pohybovať medzi 0 až 100 %.
Nulová účinnosť je účinnosť
otvoreného okna - teplý vzduch je bez úžitku odvedený a studený, čerstvý vzduch je privedený do miestnosti,
ktorá rýchlo vychladne až na vonkajšiu teplotu.
Stopercentná účinnosť (technicky
nerealizovateľné) by bola vtedy, ak by sa privádzaný vzduch ohrial od odvádzaného na jeho pôvodnú teplotu. Miestnosť by
bola vetraná bez straty energie.
Reálna účinnosť rekuperácie sa pohybuje u bežne dostupných vzduchotechnických zariadení od 30 do 90 %, pričom účinnosť nad 60 % sa považuje za
dobrú, nad 80 % za špičkovú. Pri jednotkách DUPLEX sa účinnosť
rekuperácie pohybuje od 52 % do 90 % (záleží na veľkosti jednotky, prietoku vzduchu a typu rekuperačného výmenníka).
Využitie rekuperácie
Rekuperáčne výmenníky tepla sa najčastejšie osadzujú priamo do vetracích jednotiek. Rekuperáciu je tak možno využiť prakticky vo všetkých typoch objektov pri hygienicky nútenom vetraní - a to od bytov a rodinných domov, cez občianske stavby, bazény až po priemyselné stavby. V posledej dobe sa v súvislosti so zvyšujúcou cenou energie stále častejšie rekuperácia využíva aj pre rodinné domy a byty.
 |
Zdroj © ATREA s. r. o.
ZEMNÝ VÝMENNÍK
Tiež nazývaný zemný kolektor alebo zemný register, určený pre prívod čerstvého vzduchu do obytných budov. Jeho princíp je zdanlivo jednoduchý a pochopiteľný i pre laika. Je uložený v hĺbke asi 200 cm prostredníctvom vodorovne uloženého systému rúr s vnútornou antibakteriálnou povrchovou úpravou. Využíva akumulačnú schopnosť pôdy kde v hĺbke cca 2m je teplota konštantná v zime aj v lete okolo
10°C. Cez sací box sa nasáva vonkajší vzduch do zemného tepelného výmenníka vzduchu a behom prechodu vzduchu dochádza k výmene tepla medzi zeminou a prúdiacim vzduchom v potrubí. Princíp zemného výmenníka je založený na tom, že teplota pôdy je v zime využívaná na predhriatie čerstvého vzduchu a v lete na ochladenie nasávaného vzduchu, pretože pôda je v zime teplejšia a v lete chladnejšia než vonkajší vzduch.
Zemný register nám tak pomáha znížiť náklady na vykurovanie predhrievaním vonkajšieho vzduchu v zime a v letnom období naopak je ho možné využívať na ochladenie privádzaného vzduchu.
V spojení so zariadením na rekuperáciu tepla si majitelia zredukujú náklady na energiu a zlepšia si aj kvalitu bývania vo svojej budove.
Schéma princípu tepelnej výmeny vzduchu v zime
Schéma princípu tepelnej výmeny vzduchu v lete
Táto zdanlivá jednoduchosť v sebe ale skrýva jedno nebezpečenstvo. Investor (nie zriedkavo i projektant) sa problematikou zemných výmenníkov hlbšie nezaoberajú. Je to predsa celkom jasné a jednoduché. Do výkopu položíme kanalizačné potrubie, niekadiaľ
ho nejako vedieme a problém je vyriešený. Máme zemný výmenník bez akéhokoľvek počítania a za lacné peniaze.
Ako pri každom inom systéme i pri zemnom výmenníku je najdôležitejší práve správny návrh a použitie správneho materiálu. Potrubie AWADUKT Thermo je vyrobené z polypropylénu (PP) pre jeho dobrú tepelnú vodivosť. Tým je zaručený veľmi dobrý tepelný prestup medzi zeminou a nasávaným vzduchom a je zaistený vysoký stupeň účinnosti výmenníku zemného tepla. Vzhľadom k účinnosti sa nedoporučuje používať klasické potrubie z PVC.
Najvyššia kvalita vzduchu zo zemného výmenníka vzduchu je zaručená optimálnou konštrukciou celého systému. Je potrebná predfiltrácia nasávaného vzduchu ( odstránenie
prachu a pachov....) aby sme docielili optimálnu hygienu a sviežosť vzduchu. Hlavne v lete sa môže v dôsledku ochladzovania nasávaného vzduchu tvoriť v potrubí skondenzovaná voda. Ďalším dôležitým bodom, na ktorý sa pri návrhu nesmie zabudnúť, je odvod vzniknutého kondenzátu. Inak totiž skondenzovaná voda znečistí privádzaný vzduch hnilobným zápachom a vetracím systémom bude potom tento zápach rozvádzaný po celom objekte. Ešte horším následkom
toho budú baktérie, ktoré nájdu v tomto prostredí optimálne podmienky pre svoj život a budú tak ďalším "obohatením" privádzaného vzduchu. Vzduch, ktorý je v systéme riadeného vetrania považovaný za čistý, má potom v skutočnosti od čerstvého veľmi ďaleko a zvlášť pre osoby citlivé na rôzne chronické ochorenia a alergie môže byť skutočnou pohromou. K odvádzaniu kondenzátu je potom potrebné počítať pri potrubnom vedení so spádom cca 2% k sifónu na odvod kondenzátu, poprípade ku kondenzačnej zbernej šachte. Použitím takých prvkov, ako sú filtre alebo odvod kondenzátu, sa vzduch vyčistí od nečistôt a použitím potrubia s vysokou pevnosťou sa zabráni tvorbe "spodných priehlbín" a vznikaniu tak stojacej skondenzovanej vody = nepríjemný zápach, baktérie. Pri použití potrubia s nedostatočnou pevnosťou sa prejavujú problémy so zhromažďujúcou sa vodou v najnižších miestach potrubia a baktérie tam môžu spôsobiť hnilobný pach, ktorý sa rozšíri cez ventilačné zariadenie do celého domu.
Samozrejmosťou je zaistenie vodotesnosti i plynotesnosti
potrubia výmenníka od jeho vstupu až po vyústenie do rekuperačnej jednotky.
Rovnakou samozrejmosťou je filtrácia vzduchu pred jeho vstupom do potrubia. A to nezávisle na tom, že vetracie zariadenie je obvykle vybavené vlastnou filtračnou jednotkou. Filtráciou privádzaného vzduchu pred jeho vstupom do systému výmenníka sa zabraňuje znečisteniu potrubia pachom a peľom. To je ďalší prvok, ktorý výrazne ovplyvňuje kvalitu privádzaného vzduchu a súčasne tak aj náklady na čistenie systému.
Základným predpokladom pre funkčnosť systému zemného výmenníka je použitie správneho materiálu.
Tými najdôležitejšími požiadavkami na materiál sú:
- hladký vnútorný povrch
- antimikrobiálna úprava vnútorného povrchu potrubia
- optimálny prestup tepla (vynikajúca tepelná vodivosť o cca 50% vyššia ako u bežného PVC)
- vysoká kruhová tuhosť a pozdĺžna pevnosť potrubia
- možnosť vysokotlakového preplachovania a čistenia s tlakom vody až 340 bar (!)
- absolútna tesnosť systému voči vonkajším prejavom (prerastanie koreňmi, vlhkosť, spodná voda)
- tesnosť systému voči zemným plynom (radon!)
Antibakteriálna úprava vnútorného povrchu potrubia
Ide o vlastnosť materiálu potrubia, ktorá je bezpodmienečne potrebná! Na rozdiel od iných vlastností potrubného materiálu, ako napr. koeficient tepelnej vodivosti, ktorý sa dá kompenzovať iným spôsobom (avšak na úkor snahy o optimalizáciu nákladov), sa tu nedá použiť materiál bez tejto vlastnosti. Ako už bolo spomenuté, pri letnej prevádzke systému zemného výmenníka vzniká kondenzát. Tým sa v potrubí výmenníka vytvára optimálne prostredie pre vývoj choroboplodných zárodkov (tmavé, vlhké prostredie s teplotou 16°C - 25°C). Výsledkom toho je nepríjemný hnilobný pach privádzaný vetracím systémom a následné chronické ochorenia osôb zdržiavajúcich sa v objekte. To samozrejme úplne znehodnocuje celý systém a vyvoláva značné náklady na nápravu. Tá býva spravidla veľmi nákladná (kompletná výmena potrubia pri už upravenom povrchu pozemku s trávnikom, dekoratívnym jazierkom ...), alebo úplne nemožná v prípade pokládky pod základovou doskou objektu. Najčastejším riešením je potom odpojenie systému výmenníka. Prípady zavinené predovšetkým neznalosťou a "kutilstvom", vyššie spomenutú situáciu potvrdzujú. Okrem toho predstavujú takéto prípady veľké nebezpečenstvo vzniku fám poškodzujúcich tento systém.
V takom prípade naša rada znie:
Namiesto používania nevhodných materiálov, ako napr. bežných kanalizačných rúr z PVC, pri ktorých problém s choroboplodnými zárodkami určite nastane, radšej systém tepelného výmenníku vzduchu s využitím zemného tepla vôbec nebudovať! Bude to lepšie ako pre majiteľa objektu, tak i pre dobré meno systému zemného výmenníka.
K systému AWADUKT Thermo máme výpočtový program, ktorý umožňuje navrhovanie celého systému zemného výmenníka.
prospekt REHAU Awadukt thermo ( PDF 4,6MB )
Spracované podľa Rehau, Awadukt thermo