Větrání trochu jinak - jak ušetřit za teplo pomocí rekuperace
20.01.2014
Jedním ze způsobů, jak uspořit za teplo, je nucené větrání s rekuperací. Jde o proces zpětného získávání tepla při větrání, který má kromě finanční úspory ještě řadu výhod a vytváří zdravé prostředí pro život. V současnosti existují různé možnosti technického řešení nuceného větrání s rekuperací, včetně sekundárních vazeb souvisejících s topnými a chladicími systémy.
Nucené větrání s rekuperací je nezbytným prvkem a technologií moderních a budoucích staveb, které minimalizují přirozenou infiltraci kvalitní a těsnou obálkou. U těchto staveb je poměr tepelných ztrát způsobených nezbytnou výměnou vzduchu zcela zásadní vzhledem k minimálním tepelným ztrátám prostupem jednotlivými konstrukcemi. Vedle úsporných energetických důvodů je pochopitelně důležité také hledisko hygienické.
Na trhu se vyskytuje celá řada technických provedení větracích systémů a rekuperačních jednotek zajišťujících nucenou výměnu vzduchu se zpětným získáváním tepla. Každé řešení má zpravidla své výhody a nevýhody, vedle prokazatelných technických parametrů, které souvisejí s účinností, hlučností, komfortem řízení a možností ovlivnění chemicko-fyzikálních vlastností vzduchu, jsou důležité také sekundární vazby na topné a chladící systémy a charakter budov a jejich uživatelů.
ZÁKLADNÍ ROZDÍLY MEZI JEDNOTLIVÝMI ZPŮSOBY VĚTRÁNÍ SE ZPĚTNÝM ZÍSKÁVÁNÍM TEPLA
V zásadě rozlišujeme tři základní přístupy, jak lze rozdělit technologické celky sloužící pro zpětné získávání tepla při nezbytném větrání obytných prostor. Nejlevnějším a nejjednodušším řešením se zdá použití decentralizovaných rekuperačních jednotek (obr. 2), které nejsou závislé na rozvodech vzduchu a řeší lokálně vyvětrání prostoru, ve kterém jsou instalovány. Levnější produkty na trhu nejsou dostatečně účinné a nezajišťují opravdu kvalitní výměnu vzduchu, ty lepší svou cenou, pokud uvažujeme o instalaci více jednotek (obývací prostor, 2x ložnice, koupelna), dorovnají instalaci základní centrální jednotky s rozvody a montáží. Centralizované řešení (obr. 1), pokud je odborně navržené a zrealizované včetně nezbytného seřízení, přináší jistotu vyvětrání veškerých prostor. Nevýhodou je určitě větší prostorová náročnost a vyšší nároky na koordinaci realizace. Pro decentralizované jednotky je také výhodou možnost větrání skutečně jen prostor, které jsou potřeba vyvětrat.
Obr. 1 Centralizovaná rekuperační jednotka, Obr. 2 Decentralizovaná rekuperační jednotka, Obr. 3 Komplexní víceúčelová jednotka
Mnoho instalací s centrální vzduchotechnickou jednotkou a jejich provoz zbytečně „převětrává“ a přesouší obytné prostory. V mnoha případech je centralizované řešení již nerealizovatelné vzhledem k požadavkům na interiéry a neproveditelnost rozvodů vzduchotechniky.
Dále je možné rozdělit zpětné získávání tepla podle aplikace, lze zpětně využít energii odpadního vzduchu, odpadní vody a dalších forem tepla například z průmyslové výroby. V tomto příspěvku se však věnujme zejména nucenému větrání s rekuperací za účelem hygienické výměny vzduchu a dalším souvislostem s tímto konkrétním druhem rekuperace.
Obr. 4 Rozdělení rekuperačních jednotek
Dále lze rozdělit rekuperaci podle použitého principu, způsobu jakým tíženého efektu docílíme (obr. 4). Jednotlivá řešení ovlivňují účinnost zpětného získávání tepla a charakter čerstvého vzduchu, zejména jeho vlhkost.
Vedle základních rekuperačních jednotek se na trhu vyskytují také komplexní víceúčelové stroje (obr. 3), které v rámci jedné „krabice“ řeší komplexně i další požadavky související zejména s vytápěním a ohřevem TV. Typickým případem jsou například tepelná čerpadla vzduch/voda využívající odpadní vzduch k ohřevu TV. Výhodou takového řešení je vyšší energetická výtěžnost odpadního vzduchu a skutečné využití nejen citelného, ale také skupenského tepla při kondenzaci vzdušné vlhkosti odpadního vzduchu. Pozor na zařízení, které na stejném principu řeší i vytápění objektu tepelným čerpadlem pouze z odpadního vzduchu, to totiž popírá zákon zachování energie. Další komplexní jednotky využívají klasické rekuperace a odpadní vzduch je ještě využit tepelným čerpadlem, které využívá i teplo venkovního vzduchu, pro zajištění vytápění a ohřevu TV (obr. 3).
SEKUNDÁRNÍ VAZBY TEPLOVZDUŠNÁ NEBO TEPLOVODNÍ TOPNÁ SOUSTAVA?
Pro nízkoenergetické a pasivní domy se zejména v ČR rozšířily systémy teplovzdušného vytápění s absencí teplovodní topné soustavy s konvenční a sálavou složkou vytápění. Základní myšlenka vynechat klasickou topnou soustavu se osvědčila zejména u malých dřevostaveb v pasivním standardu. Pokud však byly tepelné ztráty objektu větší než 10 kW nebo se jednalo o klasičtější stavby s chladnějšími povrchovými materiály interiérů, nebylo často docíleno požadované tepelné pohody, chybělo zejména sálavé teplo. Další nevýhodou čistě teplovzdušného vytápění je relativně vysoká nátopová teplota pro teplovodní registr zajišťující dohřev cirkulačního vzduchu. Po těchto zkušenostech se začalo teplovzdušné vytápění kombinovat s topnými tělesy. Ideálním řešením je rozložení topného tepelného toku v optimálním poměru mezi dohřívaný vzduch a velkoplošné sálavé topné systémy podlahové nebo stěnové. U stěnových modulů (obr. 5) pak lze zvýšit účinnost přenosu tepla nucenou konvekcí oplachem vyústky vzduchotechniky a tím snížit teplotu topné vody, respektive zmenšit velikost těchto těles.
Dalším požadavkem náročných uživatelů je chlazení interiérů. Zdrojem chladu může být pasivní využití zemního horizontálního kolektoru nebo vertikálního vrtu nebo aktivní chlazení využívající opět potenciál půdy nebo venkovního vzduchu.
Obr. 5 Teplovodní topné moduly vyvinuté společností Alfaprojekt, s.r.o.
Jak docílit požadovaného komfortu v interiéru a odvedení nežádoucích tepelných přebytků?
Vedle konvenčních řešení (klimatizační jednotky, sálavé chladící stropní moduly, chlazení vzduchu přiváděného vzduchotechnikou) se nabízí řešení elegantně kombinující nucené větrání s rekuperací s podlahovým teplovodním topným a chladícím systémem vyvinutým společností Schütz pod názvem: AirConomy®.
CO TO JE AIRCONOMY®?
Obr. 5 Princip systému AIRCONOMY
AirConomy® je systémové řešení vytápění, větrání a chlazení kombinující sálavý a konvektivní přenos tepla a chladu při současné výměně vzduchu s rekuperací. Oproti standardnímu řešení si však vzduchotechnika a teplovodní topná soustava vzájemně „vypomáhají“, vzájemně se podporují a výsledkem je dokonalé využití výhod obou přístupů. Přívodní vzduch je dohříván masivní betonovou topnou podlahou a proudění vzduchu zároveň zvyšují dynamiku přenosu tepla/chladu.
Podstata systému spočívá v instalaci speciálních segmentů podlahového vytápění, které navazují na klasické systémové desky a tyto segmenty umožňují distribuci přiváděného vzduchu pod podlahou a vzájemnou tepelnou interakci mezi masivní betonovou podlahou a přiváděným vzduchem (obr. 5). Na obr. 6 jsou fotografie z realizace takovéhoto systému.
Chlazení je prováděno jak formou chlazení podlahového topného systému, tak chlazením přívodního vzduchu na teplovodním registru s řízenou kontrolou chladící teploty pro zamezení kondenzace vzdušné vlhkosti. Rozložení distribuce chladu mezi sálavou a konvekční formu přenosu opět vytváří maximální komfort a zamezuje nežádoucímu diskomfortu.
Obr. 6 Fotografie z realizace systému AIRCONOMY
Další výhodou tohoto systému je faktická možnost řízení teploty vzduchu v jednotlivých místnostech, což je u teplovzdušného vytápění s centralizovanou vzduchotechnickou jednotkou prakticky neproveditelné. Nezanedbatelnou výhodou je také zamezení šíření hluku z ventilace díky způsobu, kterým je vzduch do místností přiváděn. Nevýhodou tohoto konceptu je určitě vyšší cena systémového řešení a vyšší nároky na projektovou a realizační přípravu.
Systém AirConomy® je vhodný pro rodinné a bytové domy stejně tak jako pro školy, administrativní budovy nebo výstavní prostory. Systém je vhodný všude tam kde jsou vysoké nároky na vytápění a kvalitu vzduchu nebo požadavky na chlazení s těmi nejvyššími nároky na čistý interiér.
Systém AirConomy® není zásadně závislý na konkrétním typu rekuperační jednotky a zdroji tepla a chladu, jeho součástí je však řízené větrání, topení a chlazení v plném rozsahu. Pro dimenzování je nezbytné znát tepelné ztráty objektu a jednotlivých místností, požadované povrchy podlah a požadavek na případné chlazení, které zvyšuje nároky na hustotu teplovodní topné soustavy. V případě požadavku na chlazení je možné část systému vymezit jen pro vytápění (zpravidla koupelny) a tím docílit možnosti současného vytápění i chlazení podle jednotlivých okruhů. Pro správné dimenzování je pak nutné navrhnout adekvátní plochu speciálních segmentů systémových desek pro každou větranou místnost (obr. 7) tak, aby vytvářela dostatečnou teplosměnnou plochu a zároveň vymezila optimální průřez vzduchových vyústek a štěrbin pro zajištění potřebného větrání.
Obr. 7 Různé uspořádání speciálních segmentových desek sloužících jako tepelný výměník systému AIRCONOMY
Obr. 8 Prvotní rozčlenění místností do oblastí přívodů, přepouštění a odtahů vzduchu
Obr. 9 Řez systému AIRCONOMY
1 Hrubá podlaha
2 Výústkový modul
3 Tepelná a kročejová izolace, EPS-T 040 Typ 25-2
4 Tepelná izolace EPS 040, 30mm
5 Podlahový plochý kanál z pozinkovaného ocelového plechu
6 Systém podlahového vytápění (skládaná deska aircon takk)
7 Systém air conomy (Systémová deska)
8 Výdechová mřížka
9 aircon floor (roznesení zatížení) z pozinkovaného ocelového plechu
ZÁVĚR
Instalace nízkoteplotních topných soustav důležitých pro účinné využití tepelných čerpadel a solárních systémů a instalace nuceného větrání s rekuperací pro zajištění hygienické výměny vzduchu a zamezení tepelných ztrát infiltrací se dají účinně propojit. Systém AirConomy® patří k nejsofistikovanějšímu způsobu řešení takovéto kombinace, vytvářející tepelnou a hygienickou pohodu té nejvyšší úrovně.
Zdroj použitých fotografií:
Podklady od společnosti Alfaprojekt, s.r.o. zabývající se vývojem a výrobou teplovodních stěnových topných modulů a akumulačních zásobníků Alfabox
Technické podklady AirConomy® od německé společnosti Schütz GmbH & Co.KG a českého dovozce firmy Euroheat, s.r.o.
Podklady a fotografie od firmy SkacelSolar realizující topné a větrací systémy
- PR článek -
Článek byl zobrazen 9607 krát.
Diskuze k článku
Nenalezen žádný záznam
Kontextová reklama
Stýská se vám po létě? Pořiďte si bazén se zimní slevou!
Využijte nejvýhodnějších cen plastových bazénů MACHOV během zimních měsíců. Odolné bazény s unikátní konstrukcí, se zastřešením a zárukouUmělé zelené stěny do soukromých i komerčních interiérů
Umělé zelené stěny FLORUM jsou trvanlivé, nenáročné na údržbu a poskytují vysokou míru zakrytí. Nepotřebují závlahu a jsou vhodné i do tmavých míst.Tepelná čerpadla Mach – Chameleon
Česká tepelná čerpadla Mach Chameleon s rozsáhlým řízením. Servis a vzdálená správa přímo od výrobce s tradicí 28 let. Vývoj, výroba, instalace a servis tepelných čerpadel.TERRAN – barevný svět střech
Když se dokonalá směs barev a tvarů smíchá s téměř staletými výrobními zkušenostmi a technologiemi, vznikne nadčasový a moderní střešní systém. Naše společnost, která působí na trhu už několik generací, se vyznačuje neustálou snahou o inovaci a rozvoj našich služeb.Stavební systém VELOX od firmy HOFFMANN Chrudim
Využijte zkušeností lídra a výhradního partnera výrobny stavebního systému VELOX. Již přes 2900 realizací stavebního systému VELOX energeticky úsporných, nízkoenergetických a pasivních staveb za posledních 32 let. Zkušenost. Kvalita. Serióznost.SYSTRA - žaluzie, rolety, markýzy
Český výrobce stínící techniky - dodáváme venkovní žaluzie, screenové rolety, venkovní rolety, interiérové stínění, markýzy a slunolamy. Atypy jsou naše specialita.
Další články na téma Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Topení uhlím může být ekologické a levné
Návratem k topení uhlím řeší mnohé domácnosti stále zvyšování cen elektřiny a zemního plynu. Ministerstvo životního prostředí však chce přimět lidi k topení ekologičtějšímu. Podle jeho představ by se v kamnech mělo topit čím dál méně. Pro mnoho domácností je však uhlí nejlevnější variantou, a proto jím topí dále.
Podlahové vytápění - chytrá volba
Každý člověk vnímá teplo jinak. Rozhodující pro osobní tepelnou pohodu je teplota vzduchu v místnosti. Čím rovnoměrněji je vzduch zahřátý a čím vyšší je podíl sálání při předávání tepla z topného systému, tím dříve člověk začne vnímat teplotu okolí jako příjemnou. Na rozdíl od všech ostatních topných systémů podlahové vytápění využívá přirozeného sálání tepla. Podlahové vytápění PEDOTHERM má při předávání tepla sálavý podíl vyzařování okolo 60%.
Chytré řízení FVE a TČ: Rychlá návratnost pro rodinné domy
Investice do fotovoltaických panelů (FVE) a tepelných čerpadel (TČ) láká majitele rodinných domů příslibem úspor a soběstačnosti. V praxi ale bývá obojí diskutabilní. Řešení? S pomocí inteligentního energetického managementu je návratnost investice mnohem rychlejší, a to i v řádu několika měsíců.
Nová řada tepelných čerpadel země / voda STIEBEL ELTRON
Nové tepelné čerpadlo konstrukční řady WPF 5-16 E/cool STIEBEL ELTRON přesvědčí vysokým stupněm integrace. Kromě agregátu tepelného čerpadla a bezpečnostních prvků je v přístroji vestavěna expanzní nádrž primárního a sekundárního okruhu, energeticky úsporné oběhové čerpadlo primárního a sekundárního okruhu, pružné tlakové připojovací hadice, měřič tepla a elektroměr.
Jaké tepelné čerpadlo je pro váš dům nejvhodnější?
Vybrat pro dům správné tepelné čerpadlo není jednoduché. Pokud jste se touto otázkou již zabývali, víte, že každý dodavatel na to má jiný názor. Přinášíme několik základních rad, s jejichž pomocí si můžete sami snadno zjistit, které tepelné čerpadlo bude pro váš dům nejlepší volbou. Při výběru tepelného čerpadla je důležité si uvědomit, že cílem není „mít doma tepelné čerpadlo“ ale „mít nízké provozní náklady“ a podle toho správnou technologii vybírat.
Energetická náročnost budov
Nedávno prošel v Poslanecké sněmovně zákon upravující směrnici EU o energetické náročnosti budov. Cílem této směrnice je co nejvyšší snížení spotřeby energie na vytápění budov, čímž se výrazně zvýší úspory českých domácností. Všechny nemovitosti již dnes nesou označení o své energetické náročnosti, podobně jako je tomu například u spotřebičů.
Automatická regulace hoření šetří Váš čas a peníze
Vlastníte krb nebo kamna? Chcete ušetřit až 30% nákladů za palivo, prodloužit interval přikládání, zvýšit bezpečnost a životnost topného systému? Pokud ano, tak je pro Vás ideální volbou pořízení automatické regulace hoření od společnosti Timpex, která je lídrem na evropském trhu.
Čas na změnu vytápění - snižte náklady až o 50% s infrapanely Wellina
Hledáte možnosti, jak uspořit náklady na vytápění a přitom si pořídit kvalitní vytápění, které nezabírá prostor a několik desítek let nebude vyžadovat opravy či revize? Řešením je infratopení Wellina rakouského výrobce Redwell Manufrakur GmbH.
