Rodzaje rekuperatorów – wymienniki

Na naszym rynku dostępnych jest wiele typów rekuperatorów. Poniżej przedstawiono rodzaje rekuperatorów ze względu na budowę wymiennika ciepła.

Wymienniki krzyżowe

Najpopularniejszym, najprostszym i najtańszym rozwiązaniem dla przeciętnego domu jest rekuperator z wymiennikiem krzyżowym, rekuperator krzyżowy.

W wymienniku tego typu przepływają obok siebie dwa strumienie powietrza. Jeden z nich to ogrzane powietrze wylatujące z domu, drugi – chłodne powietrze pobrane z zewnątrz budynku. Strumienie oddziela cienka przegroda, często pofałdowana (karbowana), co zwiększa powierzchnię styku. Masy powietrza są całkowicie niezależne i nie mieszają się, a do pomieszczeń nie wracają zanieczyszczenia, kurz i zapachy.

Materiał, z którego wykonano przegrodę (tworzywa sztuczne, aluminium) jest dobrym przewodnikiem ciepła. W trakcie działania systemu wentylacyjnego ciepło zawarte w powietrzu usuwanym z domu jest przekazywane przez przegrodę chłodnym masom napływającym do wnętrza. Cały proces przebiega samoczynnie (z wyjątkiem rekuperatorów obrotowych), bezdźwięcznie i nie wymaga nadzoru użytkowników.

Efektywność pracy, niezależnie od rodzaju konstrukcji, jest bardzo duża – najsprawniejsze wymienniki odzyskują nawet do 95% ciepła, większość w granicach 60-70%. Rekuperatory z wymiennikami krzyżowymi są urządzeniami najprostszymi w budowie, dzięki temu najbardziej niezawodnymi a jednocześnie najtańszymi.

Przepływ powietrza w wymiennikach ciepła wspomagany jest wentylatorami. W rekuperatorach krzyżowych stosuje się dwa systemy pracy:
– z dwoma wentylatorami – jeden z nich usuwa ogrzane powietrze z wnętrz a drugi zasysa świeże z zewnątrz budynku. Konstrukcja taka cechuje się dużą wydajnością. W tym wykonaniu możliwe jest osiągnięcie maksymalnej sprawności dla pojedynczego wymiennika krzyżowego (do 75%). Istnieją również rozwiązania rekuperatora podwójnego: w jednej obudowie zamontowane są dwa wymienniki krzyżowe. Dzięki temu ich sprawność wzrasta do ponad 85%.

– z jednym wentylatorem. Służy on do usuwania powietrza zużytego. Świeże powietrze napływa do wymiennika samoczynnie. Rozwiązanie to, w porównaniu z układem z dwoma wentylatorami ma niższą sprawność, lecz jest tańsze. W grupie rekuperatorów z jednym wentylatorem wyróżnia się ich szczególną odmianę – osuszacze powietrza. Ich działanie jest okresowe, włączają się automatycznie wtedy, gdy wilgotność w pomieszczeniu wzrasta powyżej określonej wartości.

Wymienniki przeciwprądowe

W rekuperatorze przeciwprądowym strumienie ciepłego i zimnego powietrza biegną względem siebie równolegle i przeciwbieżnie. Wymiana ciepła odbywa się na stosunkowo dużej powierzchni. Naturalne, równoległe ułożenie kanałów minimalizuje powstawanie zaburzeń przepływu, proces wymiany powietrza przebiega cicho i równomiernie. Sprawność tego typu wymienników w idealnych – laboratoryjnych – warunkach osiąga nawet 90%. Wadą tego typu rozwiązania jest duża gabarytowo wielkość wymiennika, który ma zazwyczaj kształt olbrzymiej metalowej rury. Wymienniki przeciwprądowe są również podatne na obmarzanie wewnątrz wymiennika, przez co ich efektywna sprawność przy niskich temperaturach (poniżej -3o C) spada do realnej wartości nawet poniżej 50%. Dla zwiększenia sprawności konieczne jest wówczas stosowanie elektrycznych nagrzewnic wstępnych, które zużywając w trybie pracy ciągłej średnio od 3 do 4 kW czynią korzystanie z wymiennika zimą kosztowniejszym, gdyż część zaoszczędzonych dzięki zastosowaniu rekuperatora w domu kosztów poniesiemy na grzałkę – pytanie jaka zima jest / będzie.

Wymienniki obrotowe (bębnowe)

Centralnym elementem tego typu wymiennika jest wirujący, najczęściej metalowy bęben. Równolegle do osi obrotu wykonano w nim szereg kanałów, konstrukcja ta przypomina rewolwerowy, obrotowy magazynek na naboje. Podczas pracy wymiennika przez kanały przepływa na zmianę usuwane z wnętrza budynku powietrze ciepłe oraz chłodne powietrze pobrane z zewnątrz budynku. Wymiennik tego typu wymaga zastosowania stałego napędu. Jest niemal odporny na działanie niskich temperatur, w jego wnętrzu nie osadza się szron. Kanały dostarczające do rekuperatora powietrze ustawione są równolegle względem siebie, w niektórych rozwiązaniach także obok siebie lub jeden nad drugim. Sprawność prezentowanego rozwiązania wynosi od 55 do 80%. Rozwiązanie to doskonale sprawdza się w momencie, gdy w budynku, w którym wykonujemy instalacje nie jest konieczne zachowanie ciszy: stale pracujący, rotujący metalowy bęben może być źródłem stałego, czasem uciążliwego hałasu. Dlatego wymienniki tego typu raczej rzadko znajdują zastosowanie w domach mieszkalnych, częściej stosuje się je w budynkach fabrycznych lub innych, gdzie dźwięk niosący się w kanałach wentylacyjnych nie będzie dla nikogo uciążliwy. Zaletami są stosunkowo prosta konstrukcja oraz duża sumaryczna powierzchnia płaszczyzn przekazujących ciepło, połączona z możliwością uzyskania niewielkich wymiarów całej konstrukcji. Rozwiązania tego typu najczęściej stosowane są w rekuperatorach pozwalających na wymianę od 10.000m3 powietrza na godzinę wzwyż (duże instalacje przemysłowe).

Samo hasło “odzyskamy ciepło” to nieco za mało. Również suche liczenie procent odzysku (często dość pokaźnie zawyżanych przez niektórych producentów rekuperatorów poprzez podawanie pomiarów wykonanych w specyficznych warunkach, w których odzysk jest rzeczywiście olbrzymi) nie jest zbyt mądre, jeśli chodzi o dobór odpowiedniego urządzenia mającego wentylować nasz dom a jednocześnie spowodować zmniejszenie kosztów ogrzewania. Już po inwestycji może okazać się, że koszty użytkowania instalacji mogą przekroczyć spodziewane zyski, a problemy związane np. z zakupem materiałów eksploatacyjnych czy części zamiennych skutecznie zniechęcą do korzystania z rekuperatora. Niemniej jednak wentylacja w budynku musi być.

Źródło: rekuperator.pl

Dodaj komentarz