Powietrze usuwane z budynku nadal zawiera dużą ilość energii, za którą wcześniej zapłacił użytkownik obiektu. Zimą ogrzewa je instalacja grzewcza, a latem schładza klimatyzacja. Wyrzucenie tego powietrza bez odzysku zwiększa zapotrzebowanie na ogrzewanie lub chłodzenie świeżego nawiewu. Odpowiednio zaprojektowany układ pozwala przejąć część tej energii i ponownie ją wykorzystać.
Dobór sposobu odzysku ciepła do układu kanałów
Projektant może zastosować wymiennik płytowy, obrotowy, rurowy albo układ z cieczą pośredniczącą. Wybór zależy od rozmieszczenia kanałów, dostępnego miejsca, wymaganej separacji powietrza oraz parametrów pracy instalacji.
Wymiennik płytowy lub obrotowy wymaga doprowadzenia nawiewu i wywiewu do wspólnej centrali. Nie zawsze jest to możliwe. Kanały mogą przebiegać w oddalonych częściach budynku, na różnych kondygnacjach albo w osobnych pomieszczeniach technicznych. W takiej sytuacji sprawdzają się układy odzysku ciepła z glikolem, które łączą dwa oddalone wymienniki za pomocą instalacji rurowej. Powietrze nawiewane i wywiewane nie styka się ze sobą, więc system ogranicza ryzyko przenoszenia zapachów, pyłów i innych zanieczyszczeń.
Dwa wymienniki połączone obiegiem cieczy
Układ glikolowy wykorzystuje wymiennik zamontowany w kanale wywiewnym oraz drugi wymiennik umieszczony w części nawiewnej. Pompa obiegowa transportuje roztwór wody i glikolu między urządzeniami.
Zimą ciecz odbiera energię od ciepłego powietrza usuwanego. Następnie przepływa do wymiennika nawiewnego i podgrzewa zimne powietrze zewnętrzne. Nagrzewnica główna otrzymuje już wstępnie ogrzany strumień, dlatego zużywa mniej energii. Latem system może przekazywać chłód z powietrza wywiewanego do ciepłego nawiewu, co ogranicza obciążenie chłodnicy. Układ przenosi głównie ciepło jawne i nie przekazuje bezpośrednio wilgoci między strumieniami.
Pompa, armatura i regulacja przepływu
Samo połączenie wymienników przewodami nie wystarczy. Instalacja potrzebuje pompy obiegowej, naczynia wzbiorczego, zaworów odcinających, odpowietrzników, filtra oraz urządzeń kontrolujących temperaturę i przepływ. Projekt powinien także przewidywać możliwość napełnienia, opróżnienia i serwisowania obiegu.
Automatyka reguluje wydajność pompy na podstawie temperatury powietrza oraz cieczy. Zbyt mały przepływ zmniejsza ilość odzyskanej energii. Zbyt duży zwiększa pobór prądu i opory hydrauliczne, lecz nie zawsze poprawia działanie wymienników. Projektant musi więc dobrać pompę do strat ciśnienia w przewodach, armaturze i wężownicach.
Ochrona przed mrozem i odprowadzanie skroplin
Stężenie glikolu powinno odpowiadać najniższej temperaturze, jaka może wystąpić w instalacji. Nadmierna ilość glikolu podnosi lepkość roztworu, zwiększa opory przepływu i pogarsza transport energii. Zbyt małe stężenie może natomiast doprowadzić do zamarznięcia cieczy i uszkodzenia wymiennika.
Po stronie wywiewnej może pojawić się kondensat, gdy powierzchnia wymiennika osiągnie temperaturę niższą od punktu rosy. Sekcja wymiennika powinna wtedy mieć tacę ociekową, odpływ i prawidłowo wykonany syfon. Automatyka może ograniczyć przepływ cieczy albo zmienić wydajność pompy, gdy temperatura zbliża się do wartości grożącej oblodzeniem.
Prawidłowy dobór wymienników i wentylatorów
Wymienniki zwiększają opór przepływu powietrza, dlatego trzeba uwzględnić ich spadek ciśnienia podczas doboru wentylatorów. Zbyt duża prędkość powietrza może podnieść hałas, zwiększyć zużycie energii i pogorszyć odprowadzanie kondensatu. Zbyt mała powierzchnia wymiany ograniczy moc odzysku.
Projekt powinien uwzględniać strumienie nawiewu i wywiewu, temperatury obliczeniowe, wilgotność, dopuszczalne opory oraz długość instalacji rurowej. Trzeba także zapewnić dostęp do czyszczenia lamel, kontroli pompy i wymiany filtrów.
Dobrze połączony odzysk ciepła odciąża nagrzewnice i chłodnice, a zarazem zachowuje wymagany poziom wymiany powietrza. Układ pracuje stabilnie wtedy, gdy projektant traktuje wymienniki, pompę, przewody, automatykę i wentylatory jako jeden system. Takie podejście pozwala odzyskiwać energię bez pogarszania jakości powietrza i bez utrudniania obsługi instalacji.
