Rekuperace znamená zpětné získávání tepla. Ve vzduchotechnice se v zimě předává teplo z odváděného vzduchu čerstvému vzduchu zvenku. V létě může chladnější vzduch z klimatizované haly předchladit horký venkovní vzduch. U deskového výměníku jsou proudy oddělené, u rotačního je potřeba řešit i možný přenos odváděného vzduchu do přívodu. Teplotní účinnost kvalitních deskových výměníků může dosahovat 75 až 95 % podle provedení a provozních podmínek. To není úspora vytápění celé budovy.
Pro firmu to znamená jednu konkrétní věc. Můžete větrat, aniž byste topili ulici. Rekuperace ale nekončí u větrací jednotky. Známe provozy, kde se v jedné části haly topí a ve druhé se vyhazují desítky až stovky kilowattů odpadního tepla. Tam hledáme využití pro další prostory, předehřev vzduchu nebo přípravu teplé vody. Chiller vybavený například desuperheaterem může část odváděného tepla využít pro předehřev nebo ohřev vody i v létě. Vodu provoz často potřebuje celoročně. Získaný výkon a teplota závisí na zařízení a souběhu chlazení s odběrem vody. Freecooling je jiný princip: využívá chladnější venkovní prostředí k chlazení s omezením nebo odstavením kompresoru. Konkrétní zařízení může umět obojí.
Co se v rekuperační jednotce vlastně děje
Běžná větrací jednotka má dva ventilátory a výměník. Jeden ventilátor odvádí vzduch z kanceláří, výroby nebo skladu, druhý přivádí čerstvý venkovní vzduch. U deskového výměníku proudí vzduch oddělenými kanály, mezi kterými se přenáší teplo.
Běžný deskový výměník přenáší teplo. Entalpické provedení přenáší i část vlhkosti.
V praxi to vypadá takhle. Venku je 2 °C, uvnitř 22 °C. Při teplotní účinnosti 85 % se přiváděný vzduch ve výměníku ohřeje přibližně na 19 °C. Dohřát ho na cílovou teplotu pak stojí zlomek toho, co by stálo ohřát ho z venkovních 2 °C.
Jednotka obsahuje také filtry a podle provedení odvod kondenzátu a obtok (bypass). Ten využijete například při nočním chlazení venkovním vzduchem. Za horkého dne může být naopak výhodné ponechat výměník v provozu a přiváděný vzduch předchladit.
Typy výměníků a čím se liší
Výběr výměníku není detail. Určuje účinnost, to jestli se spolu s teplem přenáší i vlhkost, a jestli hrozí, že se odpadní vzduch dostane do přívodu.
| Typ výměníku | Účinnost | Přenos vlhkosti | Riziko smíšení proudů | Typické nasazení |
|---|---|---|---|---|
| Deskový protiproudý | 75 až 95 % | u entalpického ano | nízké při správné těsnosti | kanceláře, prodejny, výroba |
| Rotační (entalpický) | 75 až 85 % | ano | závisí na těsnosti a tlakových poměrech | velké VZT jednotky, haly |
| Kapalinový okruh (glykol) | 45 až 65 % | ne | nulové | přívod a odvod daleko od sebe |
| Tepelné trubice | 50 až 70 % | ne | nulové | provozy s nárokem na hygienu |
Deskový protiproudý výměník je běžnou volbou pro komerční instalace. Má vysokou teplotní účinnost a nemá pohyblivou teplosměnnou část. Proudy jsou oddělené, přesto je potřeba hlídat těsnost a tlakové poměry. Entalpické deskové provedení přenáší i část vlhkosti.
Rotační se hodí tam, kde Vám v zimě klesá vlhkost pod 30 % a lidé si stěžují na suchý vzduch. Kotouč přenáší spolu s teplem i část vlhkosti zpátky dovnitř. Daní je rotující díl, který se musí servisovat, a nenulová možnost, že se malá část odpadního vzduchu vrátí do přívodu.
Kapalinový okruh mívá nižší teplotní účinnost než deskové nebo rotační řešení, ale dovoluje propojit přívod a odvod vzdálené od sebe. Mezi výměníky obíhá teplonosná kapalina a proudy vzduchu spolu nepřicházejí do kontaktu.
Účinnost: co znamenají čísla v katalogu
Katalogová teplotní účinnost se vztahuje ke konkrétním zkušebním podmínkám a průtokům. Při nevyvážených průtocích se mění teplotní účinnost na jednotlivých stranách i přenesený výkon. Samotná vysoká teplota na přívodu proto ještě neznamená vysokou celkovou úsporu.
Tepelná účinnost výměníku není výsledná energetická bilance jednotky ani budovy. Vedle získaného tepla je potřeba započítat spotřebu ventilátorů a protimrazové ochrany, ztráty rozvodů i netěsnosti. Vysoké tlakové ztráty potrubí zvyšují spotřebu ventilátorů. Tyto položky nelze jednoduše přičíst nebo odečíst od procenta teplotní účinnosti.
Když někdo nabízí jednotku s účinností 96 % a neptá se na délku tras, tlakové ztráty a průtoky, samotné katalogové číslo o výsledku v budově nestačí.
Kolik ušetříte na vytápění
Výsledná úspora nákladů na vytápění závisí na množství větraného vzduchu, provozní době, klimatu a podílu větrání na celkové tepelné ztrátě. Jedno procento pro všechny budovy neplatí.
Nejvíc vytěží rekuperace ten, kdo musí větrat hodně: výrobní hala, obsazené zasedačky nebo provozy s technologickým odtahem. U málo využívaných prostor s malou potřebou větrání může být návratnost delší. Potřebnou výměnu vzduchu ale musí návrh zajistit vždy.
Rekuperace se dobře kombinuje s tepelným čerpadlem: sníží potřebu tepla a čerpadlo dodá zbývající část. Náklady oproti plynovému kotli je potřeba spočítat podle cen energií, účinnosti zdrojů v celé sezoně a konkrétního provozu. Procenta úspor obou technologií nelze prostě sečíst.
Kdy rekuperace nedává smysl
Stojí za to to říct rovnou, protože v nabídkách to nikdo nepíše.
U málo využívané budovy s malou potřebou větrání může být návratnost dlouhá. Agresivní příměsi nebo silné znečištění vyžadují odpovídající výměník, filtraci a možnost čištění. U netěsné budovy část vzduchu výměník obchází. Samotná infiltrace ale nezaručuje správné větrání jednotlivých prostor.
Pokud Vám někdo nabídne rekuperaci, aniž by se podíval na to, jak budova skutečně funguje, ptejte se dál.
Co potřebujete vědět před návrhem
Než někdo začne kreslit, měl by mít tyhle údaje:
- objem prostor a počet lidí, kteří v nich pracují
- požadovanou intenzitu výměny vzduchu, u výroby i technologický odtah
- kde je místo pro jednotku a kudy povedou trasy
- jestli je v provozu zdroj vlhkosti nebo znečištění
- čím se dnes topí a kolik to stojí
Bez těchto pěti věcí je jakákoli cenová nabídka jen odhad.
Časté dotazy
Funguje rekuperace i v zimě, když je pod nulou? Ano. Na straně odváděného vzduchu může vznikat kondenzát a námraza. Protimrazová ochrana využívá předehřev, řízení průtoků nebo odmrazovací režim podle konkrétní jednotky. Předehřev před výměníkem chrání proti namrzání, hlavní dohřev za ním upravuje teplotu přívodu. Při výběru se ptejte i na spotřebu a vliv odmrazování na větrání.
Jak často se musí rekuperace čistit? Intervaly určuje výrobce a skutečné znečištění provozu. Pro běžné prostředí začněte kontrolou filtrů po třech měsících, v prašném provozu dřív. Výměna filtrů a čištění výměníku se řídí jejich stavem a návodem. Zanesený filtr podle regulace snižuje průtok nebo zvyšuje spotřebu ventilátoru.
Jaký je rozdíl mezi rekuperací a klimatizací? Větrací jednotka s rekuperací přivádí čerstvý vzduch a omezuje energetické ztráty větráním. Běžná recirkulační klimatizace upravuje teplotu vzduchu v místnosti, ale čerstvý vzduch sama nepřivádí. Oba systémy se často kombinují. Podrobné srovnání jsme rozepsali v článku o tom, jestli zvolit rekuperaci nebo klimatizaci.
Potřebuju rekuperaci, když mám okna, která jdou otevřít? Okna mohou zajistit přirozené větrání, pokud jimi skutečně dosáhnete potřebné výměny vzduchu. Samotná možnost otevřít okno to nezaručuje. Větrání s rekuperací přivádí vzduch průběžně a omezuje tepelné ztráty. Návratnost závisí na provozu a cenách energií.
Dá se rekuperace dodělat do stávající budovy? Dá, ale limitem bývá místo na vedení potrubí a únosnost konstrukce pro jednotku. V halách to bývá jednoduché, v členitých starších objektech se to komplikuje. Řešením tam bývají decentrální jednotky po místnostech.
Zvažujete rekuperaci? Projdeme s Vámi, jak Vaše budova funguje dnes, spočítáme reálnou úsporu a řekneme, jestli se investice vrátí. Konzultace je zdarma a nezávazná.
