Jak działa rekuperator entalpiczny? Wady zalety rekuperacji. 

Jak działa rekuperator entalpiczny ?

Jak działa rekuperator entalpiczny ?

wymiennik ciepła

Dzięki zastosowaniu rekuperacji możemy odzyskiwać ciepło związane z różnicą temperatur. W urządzeniu, w którym stosuje się tradycyjne wymienniki ciepła HRV. Mają one wyższą średnią sprawność temperaturową niż wymienniki entalpiczne ERV. Wydajność tradycyjnych wymienników ciepła wynosi 95%, natomiast entalpicznych wymienników ciepła wynosi 85% w zależności od modelu. Natomiast wymiennik ERV, umożliwia odzysk wilgoci w granicach 50 – 80%. Zatem jaki jest sens stosowania wymienników entalpicznych, jeżeli ich sprawność temperaturowa jest niższa.

W okresie zimowym w Polsce to czas niskich temperatur i wilgotności względnej powietrza zewnętrznego. Dodatkowo wilgotność powietrza spada wraz z ogrzewaniem przez wymiennik ciepła. Ostatecznie do domu napływa powietrze odczuwalne jako „suche”. Temperatura, jak i wilgotność powietrza mają duże znaczenie dla naszego zdrowia, komfortu i samopoczucia.


Optymalna wilgotność powietrza w domu.

Jaka wilgotność powietrza w sypialni.

Odpowiedni poziom wilgotności względnej powietrza jest ważny dla zdrowia i samopoczucia, co temperatura. Zbyt niska wilgotność powoduje wysuszanie się śluzówek i zatok. Wysuszone śluzówki przestają stanowić barierę dla bakterii i wirusów, tym samym rośnie ryzyko infekcji lub reakcji alergicznych.

Co to jest wilgotność względna ? Jest to wartość wyrażona w procentach, mówi nam ile pary wodnej, znajduje się w powietrzu.
Suchość powietrza odczuwamy, jeżeli jego wilgotność spada poniżej 45%, wraz z wysuszaniem zatok i śluzówek, trudniej nam odczuć komfort cieplny. Natomiast zbyt wysoka wilgotność względna powyżej 60% powoduje odczucie ciężkiego powietrza, trudniej się oddycha i prowadzi powstania pleśni w budynku.
Zatem wilgotność powietrza w sypialni powinna się mieścić między 45% - 60%.

 

Co to jest entalpia ?

Prosty wykres entalpi

Entalpia jest pojęciem z termodynamiki, opisuje zawartość ciepła. Odnosi się do danego układu termodynamicznego. Dokładniej jest to wielkosć fizyczna będąca funkcją stanu, wymiarze energii. Może to być zamknięty zbiornik, przestrzeń. Ten układ ma swoją energię cieplną, czyli temperaturę i ciśnienie oraz objętość.

Etnalpię wyraża się wzorem

H = E + PV

Gdzie:

H-oznacza entalpie
E-jest energią układu, czyli temperatura.
P-jest ciśnieniem naszego układu
V-jest objętością

Załóżmy, że naszym układem termodynamicznym będzie to czajnik elektryczny. Włączając czajnik, zaczynamy dostarczać energii cieplnej. Dostarczane ciepło będzie powodowało wzrost temperatury do osiągnięcia 100 °C, mówimy tu o cieple jawnym. Proces odparowywania wody wymaga ciągłego dostarczania energii, bez widocznego wzrostu temperatury, następuje przesunięcie fazie do momentu odparowania całej wody. Po odparowaniu całej wody następuje dalszy wzrost temperatury.
Inaczej entalpia to suma ciepła jawnego i utajonego, a dokładnie oznacza energię wewnętrzną układu z uwzględnieniem jego objętości i ciśnienia, jakie w nim panuje.

 

Jak działa rekuperator entalpiczny, membrana.

Budowa i zasada działania wymiennika entalpicznego.

Tradycyjne wymienniki ciepła zbudowane są z tworzyw sztucznych, specjalnie profilowane lamele połączone są ze sobą, tworzą system kanalików dla przepływu dwóch strumieni powietrza z zewnątrz budynku i z wewnątrz.
W wymienniku entalipicznym zatopiono tworzywo sztuczne specjalnym rodzajem membrany, można je przyrównać do materiałów odzieży wysokogórskiej. Umożliwia ona przekazania temperatury oraz części wilgoci, co stanowi duży plus.


Entalpiczny wymiennik ciepła. Gdzie ta entalpia ?

Więc jak działa rekuperator entalpiczny ? Wspominaliśmy, że skuteczność temperaturowa rekuperatorów HRV jest wyższa od ERV (wymienników entalopicznych), ale w ostateczności uzysk energetyczny jest o wiele wyższy wymiennikach entalipicznych. Wynika to z dodatkowej energii, która pochodzi z pary wodnej odzyskiwanej z powietrza w wywiewanego. Ciepło ukryte w parze wodnej zawiera w sobie tyle energii, że różnice na uzysku są znaczące. Dosłownie mówiąc woda, aby mogła przejść do stanu gazowego, musi otrzymać dodatkową energię cieplną stąd dodatkowa energia w naszym układzie. Para wodna zawiera w sobie dużo ciepła właściwego 1970 J/(kg*K). Zatem wymiennik entalpiczny pozwala na odzysk ciepła jawnego, jak i ciepła utajonego, który nie wpływa bezpośrednio na temperaturę, lecz na komfort cieplny. To dzięki zawartości wilgoci w powietrzu łatwiej nam się rozgrzać. W przypadku niskiej wilgodności potrzebujemy nastawiać wyższą temperature by uzyskać podby efekt. Zatem wilgość w powietrzu jest również nośnikiem energii i jest nieodzownym elementem komfortu.

 

Podsumowując, zaletami wymiennika entalpicznego jest:

  • wysoka sprawność odzysku energii ciepła (ciepło jawne i utajone),

  • odzysk wilgoci stanowczo poprawia komfort i warunki zdrowotne w budynku,

  • wyższa średnioroczna sprawność energetyczna rekuperatora, brak szronienia.

 

Wady i zalety rekuperacji.

Zalety rekuperacji.

 

1. Świeże powietrze w domu - ciągła wymiana powietrza.

Główną zaletą rekuperacji jest możliwość ciągłej wymiany zużytego powietrza przez całą dobę, niezależnie od pory roku. Latem powietrze zostaje schłodzone, a zimą, kiedy potrzebujemy ogrzane. Dzięki ciągłej wymianie powietrze ma o wiele niższą zawartość dwutlenku węgla, jest pozbawione alergenów i smogu. System idealnie się nadaje dla osób z wszelkiego rodzaju alergiami.

2. Skuteczna filtracja nawiewanego powietrza.

Dzięki zastosowaniu filtrów klasy F7 daje możliwość zatrzymania ponad 90% cząstek stałych o wielkości 1-10µm oraz 75% pyłu o rozmiarach 0,3-1µm. Smog składa się z cząstek, które przekraczają 10µm. Dodatkowo rekuperacja może być wyposażona w systemy antysmogowe oparte o elektrofiltry oczyszczające powietrze dokładniejsze niż filtry Hepa, które dodatkowo jonizują nawiewane powietrze.

3. Mniejszcze rachunki - oszczędności na ogrzewaniu.

Poziom wydajności systemu rekuperacji szacuje się w zakresie 30-50%. Dzięki czemu zapotrzebowanie na energię dostarczaną w postaci ogrzewania maleje drastycznie. Rachunki za ogrzewanie w miesiącu mogą spaść nawet do 50%. Dlatego jest to pierwszy system brany pod uwagę przy budowie domów energooszczędnych i pasywnych.

4. Pełen komfort i możliwość kontroli powietrza.

Możemy zapomnieć o muchach i komarach w okresie wiosennym i letnim, powietrze ulega ciągłej wymianie, usuwając wszelkiego rodzaju zapachy na zewnątrz. Powietrze latem jest dochładzacze a zimą ogrzewane, a system sterowania pozwala nam na określenie ilości powietrza nawiewanego i monitorowania jego parametrów.

5. Możliwość pracy z gruntownym wymiennikiem ciepła (gwc).

Dodatkowa opcja wykorzystania energii z gruntu do wstępnego ogrzania powierza zimą lub schodzenia latem. Doskonale sprawdza się przy wysokich lub niskich temperatur zewnętrznych.

Wady rekuperacji.

Minusy rekuperacji.

 1. Koszty

Rekuperacja wymaga zainwestowania dodatkowych pieniędzy, lecz tym samym odpadają koszty budowy wentylacji grawitacyjnej i kominów dachowych oraz pojawia się możliwość tańszych okien nieotwieranych.
Należy pamiętać, że rekuperacja wymaga corocznych przeglądów, wymiany filtrów i zużycia prądu w granicach 150 – 250 zł rocznie.

2. Profesjonalny montaż.

Montaż rekuperacji wymaga odpowiedniego projektu wraz z wykonaniem instalacji. Kluczowym aspektem jest wybór odpowiedniego rekuperatora pod względem mocy i parametrów. W tym przypadku wybór firmy instalacyjnej jest kluczowy, warto sprawdzać opinie klientów.

3. Rekuperator jako urządzenie.

Jak każde urządzenie, tak rekuperacja wymaga odpowiednich przeglądów i wymiany filtrów, jednak może się zdarzyć awaria. Jeżeli zdarzy się w okresie gwarancyjnym, nie odczujemy tego. Dlatego warto pytać producenta lub firmę instalatorską o możliwość przedłużenia gwarancji.
 

4. Zbyt suche powietrze.

W tradycyjnych wymiennikach HRV może nastąpić do zbyt dużego przesuszania powietrza w mieszkaniu, wpływa to negatywnie na komfort, zwłaszcza w sypialni. Istnieje wiele możliwość uniknięcia tego stanu rzeczy jak montowanie rekuperatora entalpicznego lub dodatkowych nawilżaczy powietrza.