Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła – czy to się w ogóle opłaca?

Wentylacja grawitacyjna nie spełnia standardów

Od czasu zmian technologii domów energochłonnych na energooszczędne, a nawet pasywne, które zużywają znacznie mniej energii, temat wentylacji stał się bardzo popularny. Ma to związek z dążeniem do uzyskania maksymalnej szczelności ścian, dachu oraz okien. Co ważne, z dniem 1 stycznia 2017 roku wymagania odnośnie energooszczędności jeszcze bardziej się zaostrzyły, a w szczególności te dotyczące nowych budynków mieszkalnych, których pozwolenia na budowę są składane od początku stycznia tego roku. Aby budynek mógł spełniać te standardy konieczne będzie ograniczenie strat generowanych właśnie poprzez wentylację grawitacyjną, która pracuje w oparciu o różnicę ciśnień lub temperatur panujących wewnątrz i na zewnątrz budynku. Im większa jest ta różnica, tym wentylacja jest bardziej intensywna (w okresie zimowym największa, wiosną i latem znikoma). W przypadku wentylacji grawitacyjnej powietrze jest doprowadzane przez nawiewniki okienne oraz wszelkie nieszczelności w bryle budynku mieszkalnego. Na taką wentylację negatywnie wpływa wiejący wiatr, który potęguje wyciąganie powietrza przez komin wentylacyjny. Wprawdzie wentylacja grawitacyjna nie generuje kosztów eksploatacji, ale wpływa na większe zapotrzebowanie na ogrzewanie budynku, ponieważ użytkownik nie ma kontroli nad ilością napływającego powietrza. Dodatkowo, aby przewietrzyć mieszkanie, trzeba otworzyć okno, co generuje jeszcze większe koszty związane z ponownym nagrzaniem budynku zimą. Współczesny inwestor stara się uniknąć tych strat i szuka sposobów na niższe rachunki za ogrzewanie. Z tego powodu efektywna wentylacja z odzyskiem ciepła jawi się jako droga do stworzenia zdrowej przestrzeni klimatycznej w pomieszczeniach.

Co to jest rekuperacja?

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła to mówiąc najprościej system służący do usuwania zużytego powietrza z wnętrza budynku i dostarczanie w jego miejsce świeżego – z zewnątrz. Rekuperacja zapewnia stałą wymianę powietrza przez cały rok bez względu na porę roku. Główna zasada działania rekuperatora polega na odzyskiwaniu ciepła z powietrza, które jest wyciągane z pomieszczeń i ogrzewania nim świeżego powietrza nawiewanego. Dzięki wentylacji mechanicznej z rekuperatorem następuje poprawa jakości powietrza i ograniczenie strat ciepła. W ten sposób można usunąć wilgoć, dwutlenek węgla czy zapachy z pomieszczeń, jednocześnie dostarczając do domu świeże powietrze.

Jak działa wentylacja mechaniczna?

W przypadku budynku z zamontowanym system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, świeże powietrze jest zasysane z zewnątrz do sieci przewodów wentylacyjnych. Stamtąd wędruje do wymiennika ciepła rekuperatora, ogrzewając się ciepłem powietrza, które jest w tym samym czasie usuwane z wnętrza budynku. Następnie czyste powietrze jest nawiewane do pomieszczeń takich jak salon, sypialnia czy gabinet. Co ważne, ilość powietrza nawiewanego jest ta sama, co ilość ciepłego, wilgotnego powietrza usuwanego z kuchni czy z łazienki. Powietrze zużyte wychodząc osobnymi kanałami na zewnątrz budynku, oddaje swoją energię (zimą ciepło, a latem chłód) do świeżego powietrza. Jednocześnie nie następuje mieszanie się powietrza czystego ze zużytym. Rekuperacja działa bezgłośnie, przy minimalnym zużyciu energii.

Najważniejsze elementy systemu rekuperacji

Cały system wentylacji mechanicznej składa się z centrali wentylacyjnej oraz kanałów nawiewnych i wywiewnych, które zarządzają wymianą powietrza.

Centrala wentylacyjna, inaczej rekuperator to główny element systemu wentylacji z odzyskiem ciepła. To urządzenie zasilane energią elektryczną, które nawiewa i wyciąga powietrze z pomieszczeń w systemach wentylacyjnych z odzyskiem ciepła. Podpięty do dobrze wykonanej instalacji wentylacyjnej zapewnia odzysk ciepła, obniżając zapotrzebowanie energetyczne budynku.

Jego najważniejszą częścią jest wymiennik ciepła, który umieszczony jest w centralnym punkcie rekuperatora. Na rynku dostępne są różne typy wymienników: przeciwprądowe, obrotowe czy krzyżowe, które uzyskują różną efektywność pracy. Obok wymiennika bardzo ważną częścią rekuperatora są umieszczone po obu stronach filtry: jeden za wentylatorem nawiewnym, drugi za wentylatorem wywiewnym, które oczyszczają powietrze z kurzu i innych zanieczyszczeń. To właśnie dzięki nim powietrze, które napływa do pomieszczeń jest świeże i czyste. Dodatkowe możliwości daje wyposażenie rekuperatora w urządzenie jonizujące i oczyszczające powietrze z bakterii i wirusów. Rekuperatory są zasilane energią elektryczną i umożliwiają znaczący odzysk ciepła z wentylacji. Energia jest odzyskiwana w ten sposób, że ogrzewane jest chłodne powietrze czerpane z zewnątrz. Dzięki temu powietrze, które dostaje się od środka budynku, nie jest nadmiernie wychłodzone, a tym samym potrzebna jest mniejsza ilość energii, by podtrzymać temperaturę w pomieszczeniach.

Sam ruch powietrza jest natomiast wymuszany przez wentylatory. Pozwala to na kontrolę intensywności wentylacji mechanicznej i uniezależnienie jej od warunków panujących na zewnątrz. Dzięki zastosowaniu wentylatorów w centrali wentylacyjnej można sterować ilością powietrza wymienianego w obiekcie, regulując tempo wymiany, gdy w budynku jest niewiele osób. Warto pamiętać o tym, że dobór rekuperatora należy uzależnić od powierzchni użytkowej domu, a także od rozkładu i przeznaczenia pomieszczeń oraz innych ważnych cech architektury danego obiektu. Jeśli rekuperator jest niskiej mocy to efektywność pracy całego systemu będzie niska, a co za tym idzie, komfort wentylacyjny domu znacznie się zmniejszy.

System do sterowania rekuperatorem

Rekuperator można wyposażyć w układ elektroniczny służący do sterowania jego pracą oraz do współpracy z dodatkowymi urządzeniami jak np. gruntowy wymiennik ciepła. Urządzeniem służącym do tego celu jest sterownik do rekuperatora ST-340. Wskazany model posiada czytelny, kolorowy wyświetlacz z opcjami sterowania we frontowej części urządzenia. Sterownik dostarcza użytkownikowi różne możliwości regulacji wydajności pracy systemu wentylacji mechanicznej z rekuperatorem. Dodatkowo sterownik umożliwia zarządzanie gruntowym wymiennikiem ciepła oraz jednostką chłodzącą.

Ile to kosztuje?

Kwestia kosztów wentylacji mechanicznej to temat bardzo rozległy. Całkowity koszt systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła zmienia się w zależności od metrażu domu, stanu budynku: (dom jest w budowie czy zamieszkały itp.) i wielu innych czynników. Koszty rekuperacji obejmują koszty inwestycyjne (montaż) i koszty eksploatacyjne (użytkowanie).

Sam rekuperator to koszt rzędu kilku do nawet kilkunastu tysięcy złotych w zależności od marki, jakości wykonania czy dodatkowych funkcji, w które producent wyposażył urządzenie. Do tego należy doliczyć zakup kanałów, rozdzielaczy, kształtek i montaż całego systemu. Do rekuperatora natomiast należy dodać zakup sterownika, kratki itp. Warunkiem dobrej efektywności systemu wentylacji z odzyskiem ciepła jest wysoka szczelność budynku. Jeśli bowiem zimne powietrze dostaje się do budynku mieszkalnego z pominięciem wymiennika ciepła, to zapotrzebowanie na energię będzie wysokie mimo odzysku. Najlepszym sposobem na ograniczenie kosztów inwestycji jest montaż rekuperacji już na etapie projektu budynku mieszkalnego. Dzięki temu:

• unikniesz konieczności budowy kominów, które są niezbędne do działania wentylacji grawitacyjnej;
• przygotujesz optymalny plan poprowadzenia instalacji;
• wybierzesz odpowiednie miejsce na montaż rekuperatora;
• zapobiegniesz problemom związanym z połączeniem rekuperacji z pozostałymi instalacjami domowymi.

Czy inwestycja jest opłacalna?

Trudno jednoznacznie określić oszczędność energii, jaką daje montaż systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, ponieważ zależy ona od co najmniej kilku czynników. Przede wszystkim każdy typ wymiennika ma inną sprawność w zależności od konstrukcji. Taka sprawność nie jest wartością stałą i zmienia się w zależności od różnicy między temperaturą wewnątrz i na zewnątrz budynku, wilgotnością powietrza czy ilością powietrza nawiewanego do wywiewanego. Niezależnie jednak od tych obliczeń pewne jest to, że wentylacja mechaniczna z rekuperatorem pozwala zaoszczędzić energię i po pewnym czasie równoważy nakłady finansowe.

Z pewnością taki wydatek sprawdzi się w przypadku domów, w których źródłem ogrzewania jest olej opałowy, gaz czy energia elektryczna, zwłaszcza jeśli dodatkowo zdecydujemy się na zwiększenie wydajności systemu, inwestując w gruntowy wymiennik ciepła. GWC to nieobowiązkowy element systemu rekuperacji, który jednak znacząco zwiększa zyski energetyczne, wpływając na oszczędności oraz poprawę komfortu cieplnego w budynkach mieszkalnych. Wzbogacenie systemu rekuperacji o gruntowy wymiennik ciepła pozwala na pozyskanie darmowej energii z ziemi zgromadzonej na głębokości 1,5-2 m, gdzie panuje stała temperatura, bez względu na porę roku.

Głównym zadaniem gruntowego wymiennika ciepła jest w chłodne dni ogrzewanie powietrza, a w ciepłe, chłodzenia, zanim jeszcze trafi ono do rekuperatora. W budynkach dobrze zaizolowanych temperatura powietrza dostarczanego do rekuperatora jest taka jak na zewnątrz. Przy zastosowaniu gruntowego wymiennika ciepła, uzyskana energia jest wykorzystywana (w zależności od potrzeb) do obniżenia lub podwyższenia temperatury powietrza dostarczonego do rekuperatora. Pozwala to na uzyskanie jeszcze większych oszczędności wynikających ze zmniejszenia kosztów ogrzewania i uzyskania wyższego komfortu cieplnego. Co ważne rekuperator, współpracujący z gruntowym wymiennikiem ciepła powinien być wyposażony w by-pass, co zapewni efektywne działanie latem, gdy nawiewane powietrze jest chłodniejsze od wywiewanego.

Zalety rekuperacji

O zaletach wentylacji z odzyskiem ciepła mówi się bardzo wiele. Najczęściej przytaczane argumenty, przemawiające za montażem takiego systemu wymieniamy poniżej.