Rekuperacja a klimatyzacja – jaka jest różnica?

Czego dowiesz się z tego artykułu?

• Czym różni się rekuperacja od klimatyzacji i dlaczego nie są to zamienne systemy.
• Za co odpowiada rekuperacja: wymianę powietrza, filtrację i odzysk ciepła.
• Jak działa klimatyzacja i kiedy warto ją zastosować w domu.
• Czy rekuperacja może chłodzić pomieszczenia tak jak klimatyzacja.
• Czy klimatyzacja zapewnia wentylację całego budynku.
• Kiedy warto połączyć rekuperację i klimatyzację w jednej inwestycji.
• Jakie ograniczenia mają oba rozwiązania i na co zwrócić uwagę przy wyborze systemu.

DEFINICJA

Czym jest rekuperacja i do czego służy

Rekuperacja to mechaniczna wentylacja nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła. Jej zadaniem jest:

• zapewnienie ciągłej wymiany powietrza w budynku,
• ograniczenie strat energii cieplnej przez odzysk ciepła z powietrza wywiewanego w wymienniku centrali,
• poprawa jakości powietrza poprzez filtrację (w zależności od zastosowanych filtrów).

W naszej ofercie posiadamy centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła o wysokiej sprawności (w materiałach produktowych pojawia się wartość do 94%) oraz rozwiązania z opcją odzysku wilgoci (np. wymiennik entalpiczny).

Czym jest klimatyzacja i do czego służy

Klimatyzacja jest systemem, którego podstawową funkcją jest obniżanie temperatury powietrza w pomieszczeniach (chłodzenie). W kontekście techniki budynkowej chłodzenie może być realizowane m.in. z wykorzystaniem pompy ciepła w trybie:

• aktywnego chłodzenia,
• pasywnego chłodzenia (zależnie od źródła i konfiguracji instalacji).

ZASADA DZIAŁANIA

Rekuperacja – proces krok po kroku

1. Wentylatory w centrali wymuszają przepływ powietrza: świeże powietrze jest nawiewane, a zużyte – wywiewane.
2. Strumienie powietrza przechodzą przez wymiennik ciepła, w którym energia cieplna z powietrza wywiewanego jest przekazywana do powietrza nawiewanego (bez mieszania strumieni).
3. Powietrze nawiewane przechodzi przez filtry, co ogranicza dopływ zanieczyszczeń (zakres zależy od klasy filtrów).
4. Powietrze jest rozprowadzane kanałami do pomieszczeń, a wywiewane z pomieszczeń „brudnych” (np. kuchnia, łazienki) wraca do centrali.

Efektem jest kontrolowana wentylacja przy ograniczeniu strat ciepła związanych z wietrzeniem.

Klimatyzacja – proces krok po kroku (funkcja chłodzenia)

1. Układ chłodniczy odbiera ciepło z powietrza wewnętrznego (w praktyce poprzez wymiennik jednostki wewnętrznej/instalacji).
2. Ciepło jest transportowane czynnikiem roboczym i oddawane do otoczenia lub innego medium (zależnie od rozwiązania).
3. Podczas chłodzenia zwykle zachodzi także osuszanie powietrza, ponieważ na wymienniku może wykraplać się wilgoć.

W praktyce: klimatyzacja zmienia parametry powietrza (temperaturę, często wilgotność), ale nie zastępuje stałej wentylacji całego domu.

ZASTOSOWANIE

Gdzie rekuperacja ma sens (dom jednorodzinny)

Rekuperacja ma sens, gdy chcemy zapewnić stałą, kontrolowaną wymianę powietrza w całym budynku, szczególnie w domach o wyższym standardzie energetycznym, gdzie szczelność przegród ogranicza naturalną filtrację.

Gdzie klimatyzacja ma sens (dom jednorodzinny)

Klimatyzacja ma sens, gdy celem jest utrzymanie komfortu cieplnego latem poprzez chłodzenie pomieszczeń. Chłodzenie bywa realizowane także przez odpowiednio dobraną pompę ciepła (aktywne/pasywne chłodzenie – zależnie od systemu).

Rekuperacja i klimatyzacja razem

Rekuperacja i klimatyzacja mogą działać równolegle, bo rozwiązują różne problemy:

• rekuperacja odpowiada za wymianę i filtrację powietrza,
• klimatyzacja odpowiada za chłodzenie (jak również osuszanie).

OGRANICZENIA

Ograniczenia rekuperacji:

• Rekuperacja nie jest systemem chłodzenia – nie służy do obniżania temperatury w domu jak klimatyzacja.
• Jej skuteczność i funkcje zależą od projektu instalacji (bilans powietrza, opory, dobór filtrów, wymiennika, automatyki).

Ograniczenia klimatyzacji:

• Klimatyzacja nie zapewnia z definicji zbilansowanej wentylacji całego budynku; może pracować w obiegu zamkniętym i nie rozwiązuje sama w sobie potrzeby stałej wymiany powietrza.
• Wymaga poprawnego doboru mocy i sposobu dystrybucji chłodu do pomieszczeń.

Słownik pojęć

Chłodzenie aktywne

Tryb chłodzenia realizowany przez układ chłodniczy z pracującą sprężarką, który odbiera ciepło z instalacji po stronie budynku i oddaje je na zewnątrz lub do innego medium. W praktyce odpowiada działaniu „odwróconej” pompy ciepła i wymaga energii elektrycznej do napędu sprężarki.

Chłodzenie pasywne

Funkcja dostępna przede wszystkim w gruntowych pompach ciepła. Polega na wykorzystaniu niskiej temperatury gruntu do chłodzenia budynku poprzez wymiennik ciepła, bez udziału sprężarki; pracują głównie pompy obiegowe. Jest to chłodzenie o ograniczonej mocy, zależne od parametrów dolnego źródła i instalacji.

COP (Coefficient of Performance)

Współczynnik wydajności określający stosunek ilości dostarczonego ciepła (lub odebranego w trybie chłodzenia) do zużytej energii elektrycznej w danym punkcie pracy. COP podaje się dla zdefiniowanych warunków, np. A7/W35 (powietrze 7°C, woda 35°C), dlatego nie opisuje on całego sezonu.

Filtracja powietrza

Proces usuwania zanieczyszczeń z powietrza nawiewanego lub obiegowego za pomocą filtrów, np. w centrali wentylacyjnej. Skuteczność filtracji zależy od zastosowanej klasy filtrów oraz szczelności i oporów instalacji, co wpływa także na wymagany spręż wentylatorów i bilans powietrza.

Klimatyzacja

System służący do zmiany parametrów powietrza w pomieszczeniu, przede wszystkim do obniżania temperatury, a często także do osuszania. Zwykle działa lokalnie (strefowo) i nie zapewnia z definicji stałej, zbilansowanej wymiany powietrza w całym budynku, jak system wentylacji nawiewno-wywiewnej.

Odzysk ciepła

Przekazywanie energii cieplnej z powietrza wywiewanego do powietrza nawiewanego w centrali wentylacyjnej, aby ograniczyć straty wynikające z wentylacji. Realizuje się go w wymienniku ciepła przy rozdzielonych strumieniach powietrza; sprawność odzysku zależy m.in. od typu wymiennika i warunków pracy.

Odzysk wilgoci

Proces częściowego przenoszenia pary wodnej z powietrza wywiewanego do nawiewanego w centrali wentylacyjnej. Ma na celu ograniczenie przesuszania powietrza w sezonie grzewczym; skuteczność zależy od zastosowanego rozwiązania (np. wymiennika entalpicznego) oraz różnicy temperatur i wilgotności.

Pompa ciepła

Urządzenie grzewcze, które transportuje energię cieplną z dolnego źródła (np. powietrza lub gruntu) do instalacji w budynku, wykorzystując obieg termodynamiczny. W zależności od konstrukcji i konfiguracji może realizować ogrzewanie oraz chłodzenie aktywne, a w systemach gruntowych także chłodzenie pasywne.

Rekuperacja

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła, w której kontrolowany przepływ powietrza zapewniają wentylatory, a energia z powietrza wywiewanego jest przekazywana do nawiewanego w wymienniku. System może także realizować filtrację powietrza, a w określonych rozwiązaniach również odzysk wilgoci.

SCOP (Seasonal Coefficient of Performance)

Sezonowy współczynnik efektywności, będący uśrednioną wartością COP dla całego sezonu grzewczego. Uwzględnia zmienne warunki pogodowe w danej strefie klimatycznej oraz pracę urządzenia w różnych punktach obciążenia. Jest bardziej miarodajny dla oceny pracy w sezonie niż COP z pojedynczego punktu.

Szczelność budynku

Parametr opisujący niekontrolowaną wymianę powietrza przez nieszczelności przegród i połączeń budowlanych (infiltrację). W budynkach o wysokiej szczelności rośnie znaczenie projektowanej wentylacji mechanicznej, ponieważ naturalny napływ i odpływ powietrza jest ograniczony i trudny do przewidzenia.

Technologia inwerterowa

Rozwiązanie polegające na płynnej regulacji prędkości obrotowej sprężarki, a tym samym mocy urządzenia. W porównaniu z pracą typu ON/OFF umożliwia lepsze dopasowanie wydajności do aktualnego zapotrzebowania, ogranicza częste cykle załączania i zwykle poprawia stabilność parametrów pracy.

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna

System wentylacji, w którym powietrze jest jednocześnie nawiewane do pomieszczeń i usuwane na zewnątrz przy użyciu wentylatorów. Pozwala na kontrolę strumieni powietrza i bilansu wentylacyjnego w całym budynku; może pracować z odzyskiem ciepła (rekuperacją) lub bez niego.

Wymiennik entalpiczny

Typ wymiennika w centrali wentylacyjnej, który oprócz ciepła jawnego przenosi także część wilgoci między strumieniami powietrza. Umożliwia odzysk wilgoci z powietrza wywiewanego, co pomaga utrzymać korzystniejszą wilgotność powietrza nawiewanego zimą, przy zachowaniu rozdzielenia strumieni powietrza.