Wymiennik ciepła jest najważniejszym elementem budowy rekuperatora. To od rodzaju wymiennika, oraz jakości jego wykonania zależy sprawność całej instalacji rekuperacji. Wysoka sprawność to wysoki odzysk ciepła. Wysoki odzysk ciepła to większe oszczędności z ogrzewania budynku.
- Sprawność wymiennika ciepła – najważniejszy parametr pracy instalacji
- Rodzaje wymienników ciepła
- Wymiennik obrotowy
- Wymiennik krzyżowy
- Wymiennik przeciwprądowy
- Wymiennik krzyżowo-przeciwprądowy
- Zalety wymiennika ERV z membraną polimerową stosowanego w centralach iZZi ERV
- Porównanie poszczególnych rodzajów wymienników ciepła
Sprawność wymiennika ciepła jest jego najważniejszym parametrem. Odzysk ciepła jest możliwy właśnie dzięki zastosowaniu wymiennika. Zastosowanie w centrali wentylacyjnej wymiennika ciepła odróżnia zwykłą wentylację mechaniczną od wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. To właśnie rodzaj oraz wielkość zastosowanego wymiennika ciepła odpowiada za ilość energii cieplnej jaką może odzyskać rekuperator. Największą sprawność odzysku energii cieplnej mają wymienniki przeciwprądowe Im większy wymiennik ciepła tym więcej energii jest w stanie odzyskać. W wymienniku ciepła powietrze przepływa przez kanaliki im jest ich więcej tym większa staje się powierzchnia wymiany ciepła w rekuperatorze co bezpośrednio wpływa na zwiększenie odzysku ciepła. Poza wielkością wymiennika na jego sprawność duży wpływ ma także materiał z jakiego wykonany jest wymiennik.
Na rynku spotykamy trzy rodzaje wymienników ciepła stosowanych w centralach wentylacyjnych z odzyskiem ciepła. Rodzaj zastosowanego wymiennika ciepła decyduje o typie rekuperatora. Wymienniki ciepła w zależności od typu mają różne kształty. Zastosowanie różnych materiałów oraz różnice w budowie poszczególnych wymienników decydują o ich jakości.
Obrotowy wymiennik ciepła jest jedynym wymiennikiem ciepła stosowanym w centralach rekuperacyjnych. Ich praca polega na obracaniu się i zmianie styczności z powietrzem wywiewanym i nawiewanym.
Są one jednym z droższych rozwiązań stosowanych na rynku rekuperatorów. Głównym elementem budowy obrotowego wymiennika ciepła jest wirnik z masą akumulującą ciepło. Przepływ powietrza odbywa się tutaj przez kanaliki stworzone z płyty milipropowej i folii aluminiowej. Wirnik zabezpieczony jest obudową. Obroty wirnika odbywają się z prędkością 10-20 obrotów na minutę w jednym kierunku co pozwala na oddanie energii cieplnej z powietrza usuwanego do każdego kanalika, a następnie odebranie jej przez powietrze pobierane z zewnątrz.
Konstrukcja wymiennika obrotowego pozwala nie tylko na wysoki (dochodzący do 85%) odzysk ciepła, ale także na odzysk wilgoci. Aby odzysk wilgoci był większy konieczne jest pokrycie wymiennika obrotowego substancją higroskopijną. Regulacja prędkością obrotów pozwala zmienić wydajność rekuperatora i tym samym uniknąć zamarzania wilgoci w wymienniku.
Ze względu na brak ruchu wymiennika jest on o wiele bardziej narażony na szronienie. Wykraplanie wody można zmniejszyć stosując obejście tzw. by-pass. Innym rozwiązaniem zapobiegającym szronieniu jest ogrzewanie świeżego powietrza nagrzewnicą wstępną. Wydajność tego typu wymienników dochodzi do 60%.
Obecnie na rynku rekuperatorów najczęściej spotyka się centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła za pomocą wymienników krzyżowo-przeciwprądowych. Ich zastosowanie gwarantuje wysoką sprawność odzysku energii, która wynika ze zwiększenia czasu kontaktu strumieni powietrza nawiewanego z wywiewanym w wymienniku przy zachowaniu stosunkowo niedużych wymiarów zewnętrznych. Materiał z jakiego produkowane są wymienniki wpływa na ich właściwości. Standardowe wymienniki krzyżowo-przeciwprądowe służące jedynie do odzysku energii cieplnej są wykonywane z metalu lub tworzywa. Zastosowanie do ich produkcji celulozy lub membrany polimerowej – core, pozwala na wyprodukowanie wymiennika entalpicznego, który pozwala także na odzysk wilgoci.
- utrzymywanie optymalnego poziomu wilgotności w domu przez cały rok,
- brak odpływu kondensatu w rekuperatorze,
- mniejsze prawdopodobieństwo zamarznięcia i potrzeby odszraniania,
- antybakteryjny – odporność na pleśń i bakterie,
- możliwość czyszczenia wodą,
- długa żywotność,
- brak przenikania zanieczyszczeń.
Wymiennik obrotowy | Wymiennik krzyżowy | Wymiennik przeciwprądowy | Wymiennik krzyżowo-przeciwprądowy |
plus: brak ryzyka zamarzania plus: możliwość odzysku wilgoci (zastosowanie odpowiedniej powłoki higroskopijnej) plus: nieduże rozmiary +/- sprawność na poziomie do 85% minus: wysoka cena minus: konieczność podłączenia wymiennika do prądu minus: większa awaryjność minus: częściowe podmieszanie powietrza usuwanego z nawiewanym | plus: niska cena plus: brak konieczności doprowadzenia energii elektrycznej plus: brak podmieszania powietrza usuwanego z nawiewanym plus: nieduże rozmiary minus: duże ryzyko szronienia i zamarznięcia wymiennika minus: konieczność stosowania obejścia (by-pass) minus: niska wydajność około 60% minus: problem z odzyskiem wilgoci | plus: niska cena plus: brak konieczności doprowadzenia energii elektrycznej plus: brak podmieszania powietrza usuwanego z nawiewanym plus: niskie ryzyko szronienia plus: wysoka wydajność (do 95%) plus: możliwość odzysku wilgoci minus: stosunkowo mała powierzchnia przekazywania ciepła minus: konieczna długa droga wymiany między strumieniami | plus: niska cena plus: brak konieczności doprowadzenia energii elektrycznej plus: brak podmieszania powietrza usuwanego z nawiewanym plus: wysoka wydajność (do 95%) plus: nieduże rozmiary wymiennika plus: możliwość odzysku wilgoci +/- średnie ryzyko szronienia +/- zalecany by-pass, ale można zastąpić go innym systemem antyzamrożeniowym |
Jak zbudowany jest rekuperator?
Rekuperator, czyli centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła, odpowiada za wymianę powietrza wewnątrz budynku dodatkowo odzyskując z powietrza...