Parametry pracy wymiennika ciepła mają kluczowy wpływ na sprawność centralnej rekuperacji. Im lepiej urządzenie to pozyskuje energię cieplną z powietrza wywiewanego, tym więcej można oszczędzić na ogrzewaniu. Rzecz jasna na rynku dostępne są różne rodzaje wymienników. Jak działają i który wybrać?
Czym jest wymiennik ciepła w centrali rekuperacyjnej?
Niektórzy nazywają wymiennik ciepła sercem centrali rekuperacyjnej, i słusznie. Właśnie we wnętrzu tego urządzenia zachodzi proces odzyskiwania ciepła z powietrza zużytego. Dzięki temu świeże powietrze zostaje wstępnie ogrzane, zanim trafi do kanałów wentylacyjnych, a nimi – do poszczególnych pomieszczeń w domu.
Zastosowanie wymiennika to jedna z kluczowych różnic pomiędzy wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła i grawitacyjną. Poza tym odzyskiwanie części energii cieplnej we wspomnianym procesie wymiany sprzyja uzyskaniu znacznych oszczędności eksploatacyjnych.
Wymienniki płytowe – najczęściej spotykane w rekuperacji
Wymienniki płytowe to urządzenia zbudowane z cienkich, stalowych lub aluminiowych płyt. Niekiedy wymienniki te wykonuje się z tworzywa sztucznego, a jeśli mają odzyskiwać także wilgoć – ze specjalnej membrany.
Ustawienie płyt wewnątrz wymiennika sprawia, że kanały nawiewu i wywiewu są od siebie odizolowane, więc strumienie powietrza świeżego i zużytego nie mieszają się ze sobą. Kiedy strumienie przepływają obok siebie w odseparowanych kanałach, następuje proces odzysku energii cieplnej.
W centralach z wymiennikiem płytowym ważną rolę odgrywa taca ociekowa. Zimą, na skutek różnicy temperatur między powietrzem zużytym i świeżym, na powierzchni wymiennika skrapla się woda. Dzięki tacy ociekowej nadmiar ten zostaje skutecznie odprowadzany.
Problemy pojawiają się wtedy, gdy temperatura na zewnątrz spada poniżej -4°C. Część skroplin może wtedy zamarzać, blokując kanały nawiewu i wywiewu. Z tego powodu w wymiennikach płytowych stosuje się zabezpieczenia przeciwzamrożeniowe. Jednym z najczęściej spotykanych jest pusta komora z przepustnicą, czyli tzw. by-pass. Alternatywnym systemem zabezpieczającym przed zamarzaniem jest wstępna nagrzewnica elektryczna lub specjalne algorytmy regulujące działanie wentylatorów.
Wymienniki płytowe są najczęściej spotykane w domowych centralach rekuperacyjnych, ale nie wszystkie mają identyczną budowę. Dzieli się je na krzyżowe i przeciwprądowe. Przeczytasz o nich poniżej.
Zasada działania wymienników krzyżowych
Wymienniki krzyżowe są zbudowane tak, żeby kanały nawiewu i wywiewu były ustawione prostopadle do siebie. Strumienie powietrza nadal biegną w osobnych kanałach, więc nie mieszają się ze sobą.
Największą zaletą wymienników płytowych krzyżowych jest niska cena i nieskomplikowana konstrukcja. Niestety, urządzenia te są podatne na szronienie. Poza tym, strumienie ciepła kontaktują się ze sobą przez krótki czas, więc wydajność odzysku ciepła wynosi zaledwie 50-75%. To znacznie mniej niż w przypadku modeli przeciwprądowych.
Zasada działania wymienników przeciwprądowych
Wymienniki przeciwprądowe mają bardziej złożoną konstrukcję, a wielu fachowców uważa, że to udoskonalona wersja wymienników krzyżowych. W omawianych urządzeniach kanały nawiewu i wywiewu przepływają w przeciwnych kierunkach, ale w środkowej części urządzenia biegną równolegle do siebie. Oznacza to, że świeże, zimne powietrze, pozyskuje energię z najcieplejszego powietrza zużytego – już na ostatnim odcinku wymiennika.
Ogromną zaletą wymienników płytowych przeciwprądowych jest wysoka wydajność. Sprawność odzysku ciepła sięga nawet 90%. Z uwagi na niebezpieczeństwo szronienia producenci stosują różne zabezpieczenia przeciwzamrożeniowe. Jeśli chodzi o cenę, modele te są znacznie droższe niż proste konstrukcje krzyżowe.
Czy każdy wymiennik ciepła odzyskuje wilgoć?
Nie, proces odzyskiwania ciepła nie jest tożsamy z odzyskiwaniem wilgoci. Urządzenia, które odzyskują wilgoć, to wymienniki entalpiczne. Płyty, z których je zbudowano, nie są metalowe, ale wykonane z membrany polimerowej. Membrana działa jak filtr, który oprócz odzyskiwania energii cieplnej częściowo odzyskuje też wilgoć.
Odzysk wilgoci daje dużo korzyści. Rozwiązanie to eliminuje problem przesuszonego powietrza w pomieszczeniach, co wpływa na komfort domowników zarówno zimą, jak i latem. Dodatkową zaletą wymienników entalpicznych jest wysoka odporność na zamarzanie. Mogą one pracować nawet w temperaturze -8°C.
Pozostałe rodzaje wymienników ciepła stosowanych w rekuperatorach
Opisane przez nas standardowe wymienniki płytowe to najczęściej spotykane konstrukcje, ale nie jedyne. Na rynku spotkasz jeszcze inne modele.
- Wymienniki przeciwprądowe spiralne. To unikalne rozwiązanie, w Polsce chronione przez urząd patentowy. Urządzenie ma kształt walca, dzięki czemu wymiana ciepła odbywa się na dużej powierzchni kanałów. Ich sprawność przekracza 85%.
- Wymienniki obrotowe kondensacyjne. Urządzenia te zbudowane są z blachy karbowanej i płaskiej, naprzemiennie ułożonej i nawiniętej na bęben. Strumienie powietrza mieszają się ze sobą, co niekorzystnie wpływa na sprawność odzysku ciepła. Mimo wszystko wymienniki obrotowe mogą pracować w bardzo niskiej temperaturze zewnętrznej (do -30°C).
- Sorpcyjne obrotowe wymienniki ciepła. To wymienniki kondensacyjne wyposażone w dodatkowy materiał higroskopijny. Dzięki temu mogą absorbować parę wodną z powietrza z pominięciem zjawiska kondensacji.
Stworzenie systemu wentylacji mechanicznej powierz ekspertom
Wybór odpowiedniego rodzaju wymiennika ciepła ma ogromny wpływ na sprawność rekuperacji i późniejsze koszty eksploatacyjne. Dlatego decyzję o zakupie konkretnego urządzenia warto podjąć po dokładnym przeanalizowaniu wszystkich faktów.
Jeśli chcesz skorzystać z pomocy doświadczonych fachowców, skontaktuj się z nami. Technicy Cold-Man pomogą Ci dobrać urządzenie dostosowane do Twoich oczekiwań i obsługiwanej powierzchni.
Inni czytali również:
Jaką wentylację warto mieć w domu jednorodzinnym?
Najnowsze komentarze