Prezračevanje z rekuperacijo odpadne toplote

Hiša je naše zavetje, prostor kjer si ustvarimo najprimernejšo klimo za življenje. Pri tem je eden izmed najpomembnejših pogojev za dobro počutje svež zrak v prostorih.Zagotavljanje kakovosti zraka v prostorih ni pomembno le z vidika ugodja v prostoru, temveč je tudi dejavnik, ki vpliva na zdravje ljudi. Ljudje se vse bolj zavedamo, da kakovost zraka v zaprtih prostorih ni konstantna ter da ni nekaj samoumevnega oziroma samodejnega. V zgradbah je potrebno zagotoviti konstanten in nadzorovan dovod svežega zraka ter odvod slabega zraka, ob tem pa čim bolj zmanjšati toplotno izgubo. Le tako si bomo zagotovili zdravo bivalno okolje z visoko stopnjo ugodja.

Z novimi izolacijskimi materiali, tesnjenjem stavb, zrakotesnimi okni in kvalitetno gradnjo, smo namreč skoraj hermetično zaprli prostor v katerem bivamo, kar povzroča, da takemu prostoru primanjkuje svežega zraka. Majhna izguba toplotne energije skozi ovoj stavbe in okna zadrži v prostorih tudi vso vlago, ki je produkt dihanja, kuhanja, pranja, likanja, tuširanja in drugih aktivnosti. Prihranek energije je dobrodošel, slab zrak pa ne, še posebej v kombinaciji z zdravju izjemno škodljivo plesnijo. Ta problem se rešuje z vgradnjo prezračevalnega sistema s povratkom odpadne toplote. Brez vgrajenega prisilnega prezračevanja se namreč zatečemo k odpiranju oken, s tem pa popolnoma izničimo investicijo v toplotni ovoj zgradbe. Takšno prezračevanje deluje le dokler je okno odprto, je neenakomerno in pogosto neprijetno za ljudi v prostoru, saj smo hkrati deležni tudi številnih zunanjih dejavnikov, kot so hrup, nečistoča, cvetni prah in različni insekti, ki pridejo v prostor. Vgrajeno prezračevanje mnoge naštete težave odpravlja ter redno in nemoteno oskrbuje prostore s svežim zrakom, obenem pa zagotavlja tudi energetski prihranek.

Edina prava in smiselna rešitev je prezračevanje s povratkom (rekuperacijo) odpadne toplote. S pomočjo rekuperacije se na uro namreč zamenja od 0,4 do max 0,8 kratnik celotnega volumna zraka v prostoru, s tem pa privarčujemo tudi več kot 90 odstotkov toplote, ki bi jo sicer izgubili s klasičnim prezračevanjem. Dokaz za to so pasivne in varčne hiše, ki dosegajo izredno nizke potrebe po energiji za ogrevanje. Prezračevanje skozi okna ni potrebno, zagotovljena pa je tudi stalna kakovost zraka. 

Delovanje prezračevalnega sistema z rekuperacijo odpadne toplote

Naprave za prezračevanje nepretrgoma skrbijo za izmenjavo zraka. Prek posebnih prezračevalnih cevi odsesavajo izrabljen zrak in v bivalne prostore dovajajo svežega prek malih zračnih rešetk. Bistveno je, da večino toplote, ki jo izgubljamo pri zračenju z odpiranjem oken, tu pridobimo nazaj. Avtomatizirani prezračevalni sistemi skrbijo za stalen odvod škodljivih snovi (hlapi, cigaretni dim, kuhinjske pare) iz prostorov. Vse naprave za prezračevanje objektov morajo biti izbrane tako, da zagotavljajo uporabniku zadostno količino izmenjave zraka v bivalnih ali delovnih prostorih in hkrati vračajo odpadno toploto zavrženega zraka. Sodobne naprave omogočajo tudi dogrevanje in pohlajevanje vstopnega zraka, filtriranje (opremljene so s filtri, ki omogočajo različne stopnje filtracije) ter vlaženje. S tem zagotovimo primerno temperaturo in vlago vstopnega zraka v vseh letnih časih. Obenem pa vlažen zrak, ki nastaja v kuhinjah in kopalnicah odvajamo, s tem pa zaviramo nastanek plesni.

Svež zunanji zrak se zajema zunaj objekta skozi zaščitno rešetko na fasadi ali na strehi in dovaja po dobro izoliranih ceveh do prezračevalne naprave. Pri vstopu v rekuperator toplote se zrak najprej prefiltrira, kjer se izločijo prašni delci. V rekuperatorju se sveži zrak ogreje na potrebno temperaturo, in sicer s toploto odpadnega zraka, ki se izsesava iz zgradbe. Od tu gre ogreti sveži zrak prek razvodnega sistema v t.i. dovodne, bivalne, čiste prostore (spalnica, otroška soba, kabinet, dnevna soba). Izrabljeni, odvodni zrak se zajema v prostorih obremenjenih z vlago in vonjavami (kopalnica, kuhinja, utility, pralnica) in po ceveh odvede do prezračevalne naprave. V prenosniku toplote odda toploto svežemu in hladnemu dovodnemu zraku, nato pa se, po dobro izoliranih ceveh, odvede na prosto.

Sistem centralnega prezračevanja je običajno sestavljen iz večih elementov, ki so med seboj povezani s cevnim razvodom. Cevni razvod prezračevalnega sistema mora biti primerno izveden, da dosežemo ustrezne pretoke zraka. Za zagotavljanje kvalitete zraka v prostorih morajo biti te cevi antistatične, antibakterijske, ne smejo trohneti in oddajati nobenih vonjav. S samo razporeditvijo dovodov in odvodov dosežemo, da je celotna hiša ustrezno prezračena, torej ne puščamo nobenih neprezračenih prostorov in s tem dovodni zrak čimbolj izkoristimo. Tok zraka se vedno pomika iz čistejših prostorov kot so spalnica, otroška soba, kabinet, dnevna soba, proti bolj obremenjenim, vlažnim prostorom kot so, kopalnica, kuhinja, utility in pralnica. S takšnim kontroliranim prezračevanjem so potrebne manjše količine zraka in seveda s tem dosežemo tudi manjše toplotne izgube. Cevi lahko polagamo na ploščo, v izolacijo, pod estrih, enostavno jih je položiti tudi v spuščeni strop. Predvsem pri sanacijah objektov smo omejeni na vgradnjo prezračevalnih cevi v zidove in spuščene stropove.

Sistem prezračevanja proizvajalca Helios temelji na t.i. hobotničnem razvodu, ki predvideva en centralni razdelilni element za vse dovodne cevi ter enega za vse odvodne. Na ta način se nam ni več potrebno ukvarjati z raznimi odcepi in zahtevno delitvijo količin zraka na vsakem izmed odcepov. S takšnim razvodom se prav tako izognemo prehajanju zvoka med prostori.

Na sliki je prikazana prezračevalna naprava – rekuperator oz. toplotni prenosnik znamke Helios KWL EC 300 W, ki zagotovi prenos dela toplote iz odpadnega (izstopnega) zraka, na svež (vstopni) zrak. Rekuperator je grajen tako, da sta zračna tokova pri prenosu toplote med seboj ločena, prenaša se le toplota.

Rekuperator toplote ima dva ventilatorja z zelo nizko porabo električne energije, od 8W do 97W s kapacitetami do 300 m3/h, kar zadostuje za hiše do velikosti približno 200 m2. Najpomembnejši del prezračevalne naprave je rekuperacijska kocka, ki odvzema toploto odvodnemu zraku in jo vrača svežemu dovodnemu zraku. Naprava je opremljena s filtri za čiščenje zraka in odsesava odpadni izstopni zrak iz prostorov kot so kopalnica, kuhinja in sanitarije ter dovaja zrak v dnevni prostor, spalnice, otroške sobe, kabinete…

Iz prezračevalne naprave speljani kanali so lahko okrogle oblike (če je dovolj prostora), ovalni ali ploščati, položimo pa jih lahko v betonsko ploščo ali v estrihe. V mansardnih prostorih se kanale spelje v izolaciji oz. pod izolacijo. Pomembno pri tem pa je, da so nameščeni znotraj toplotnega ovoja stavbe, saj tako ne izgubljamo toplote. Za končne distribucijske elemente lahko uporabimo rešetke, prezračevalne ventile, linijske difizorje, ki jih lahko namestimo v tla, v steno malo nad tlemi ali pa tudi v strop. Seveda je to prilagojeno za vsak objekt posebej.

Z ustreznim in energetsko učinkovitim prisilnim prezračevanjem, lahko vplivamo na dolgoročni prihranek energije, poleg tega pa poskrbimo za izboljšano kvaliteto življenja ter manj bolezni.