Systemy wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła (potocznie zwane rekuperacją) stanowią obecnie standard w nowoczesnym budownictwie, będąc kluczowym elementem projektów pozwalającym spełnić wymagania WT2021. Zasada działania jest bardzo prosta: odzysk energii z powietrza wywiewanego i przekazanie jej z powrotem do strumienia powietrza nawiewanego. Jednak w praktyce skuteczność tego procesu jest bezpośrednio uzależniona od szczelności powietrznej obudowy budynku. W obiektach o wysokim współczynniku n50 (z dużymi nieszczelnościami) system rekuperacji często staje się jedynie kosztownym systemem, który tylko pozornie wpływa na wymianę powietrza. Faktycznie powietrze wymieniane jest bez kontroli i sterowania, zależnie tylko od kierunku i siły wiatru
Zasada zachowania bilansu powietrza
Efektywny odzysk ciepła zachodzi wyłącznie wtedy, gdy strumienie powietrza nawiewanego i wywiewanego są zrównoważone i przechodzą przez odzysk ciepła. Fizyka budowli jednoznacznie uczy nas, że powietrze zawsze porusza się w kierunku niższego ciśnienia, wybierając drogę najmniejszego oporu.
W budynku nieszczelnym (wysoki n50), przegrody zewnętrzne przejmują rolę wentylacji mechanicznej i stają się niejako wymiennikiem ciepła. Kiedy centrala wentylacyjna tłoczy powietrze do wnętrza, nadciśnienie wypycha ciepłe powietrze przez nieszczelności w murach, dachu czy stolarce. Z kolei podciśnienie wytwarzane przez wentylator wyciągowy zasysa zimne powietrze zewnętrzne przez nieszczelności. W obu przypadkach powietrze omija rekuperator. Zjawisko to nazywane jest „obejściem wymiennika”, a jego efektem jest drastyczny spadek sprawności temperaturowej całego układu.
Wpływ nieszczelności na sprawność odzysku ciepła
Projektowa sprawność rekuperatorów często przekracza 90%. Jest to jednak wartość mierzona w warunkach laboratoryjnych przy idealnym zbilansowaniu przepływów. W rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych nieszczelność obudowy na poziomie n50 > 1,5 może obniżyć realny odzysk ciepła o połowę (zwłaszcza w obiektach zlokalizowanych w otwartym terenie które narażone są na nadmierną ekspozycję na działanie siły wiatru).
Główne powody wpływające na niespełnienie założeń projektowych:
- Zjawisko krótkiego obiegu: Powietrze nawiewane ucieka przez nieszczelności w pobliżu punktu nawiewu, nie docierając do stref przebywania ludzi.
- Wychłodzenie wymiennika: Nadmiar zimnego powietrza infiltrującego przez obudowę zmusza system do częstszego uruchamiania nagrzewnic wstępnych lub systemów antyzamrożeniowych (by-pass), co generuje dodatkowe zużycie energii elektrycznej na ogrzewanie budynku.
- Rozregulowanie przepływów: Nieszczelności uniemożliwiają precyzyjne zrównoważenie instalacji, co prowadzi do głośnej pracy wentylatorów próbujących skompensować błędne ilości wydatku powietrza.
Infiltracja a jakość powietrza wewnętrznego
Głównym zadaniem rekuperacji jest dostarczenie przefiltrowanego, czystego powietrza. W budynkach o niskiej szczelności, znaczna część powietrza dostaje się do środka w sposób niekontrolowany – przez szczeliny w izolacji dachu, przejśca instalacyjne czy mury. Powietrze to nie przechodzi przez filtry rekuperatora, niosąc ze sobą pyły zawieszone (smog), alergeny oraz wilgoć.
W takim przypadku system wentylacji mechanicznej traci swoją funkcję prozdrowotną. Nieszczelny budynek sprawia, że użytkownik traci kontrolę nad tym, skąd i jakiej jakości powietrze trafia do pomieszczeń, w których przebywa.
AeroBarrier: Szybka pomoc dla wentylacji mechanicznej
Rozwiązaniem problemu niewystarczająco działającej rekuperacji nie jest wybór droższego urządzenia, lecz zapewnienie szczelności budynku, który wymusi prawidłowy obieg powietrza w instalacji. AeroBarrier to technologia, która pozwala na uszczelnienie budynku dokładnie w tych miejscach, które generują największe problemy i wpływają na niską sprawność systemu wentylacji i zwiększone zużycie energii do ogrzewania obiektu.
Dzięki aplikacji pod nadciśnieniem, system odnajduje i skutecznie wypełnia wszystkie punkty ucieczki powietrza. Dzięki temu uzyskujemy:
- Przywrócenie projektowego bilansu powietrza nawiewanego i wywiewanego.
- Zapewnienie, że całość powietrza przechodzi przez wymiennik ciepła.
- Obniżenie kosztów eksploatacyjnych dzięki zwiększonej sprawności odzysku i ograniczeniu działania systemów odmrażania.
Inwestycja w zaawansowany system rekuperacji bez jednoczesnego zadbania o parametr n50 jest błędem projektowym i ekonomicznym. Tylko budynek o wysokiej szczelności powietrznej pozwala wentylacji mechanicznej na realizację jej podstawowej funkcji – realnego odzysku energii i zapewnienia zdrowego mikroklimatu. Weryfikacja szczelności obiektu za pomocą technologii AeroBarrier to niezbędny etap procesu inwestycyjnego dla każdego, kto oczekuje, że rekuperacja w jego budynku będzie działać zgodnie z założeniami projektu oraz deklaracji producenta zakupionej centrali wentylacyjnej.