Účinnosť rekuperácie na 99 %, skutočnosť alebo fikcia?

Určite to poznáte, keď v rámci marketingu kupujete napr. USB kľúč s kapacitou 16 GB a v skutočnosti mu pekný kus chýba, alebo keď vaše auto má papierovú spotrebu 3,6 l/100 km, ale v realite pod 5 l/100 km nikdy nejde. Je skutočne možné, aby aj rekuperačné jednotky odovzdávali teplo s účinnosťou nad 90 %? Vedia skutočne toľko ušetriť a nie je to len marketing?

V prvom rade si treba uvedomiť, že riadené vetranie ako také nám v prvom rade zabezpečuje dostatočnú výmenu vzduchu, čo vetranie oknom nedokáže zabezpečiť. Takže spochybňovať opodstatnenosť riadeného vetrania je rozhodne nesprávne. Budeme sa preto zaoberať len druhou stránkou veci, a to účinnosťou spätného získavania tepla v rôznych podmienkach.

Nech si zoberieme akúkoľvek rekuperačnú jednotku s honosným označením účinnosti nad 90 % zistíme, že tento údaj bol nameraný v laboratórnych podmienkach spravidla pri veľmi malom prúdení vzduchu a pri extrémnych teplotách, pričom takáto kombinácia pri reálnych podmienkach určite nenastane. Ak chceme zistiť, ako to v skutočnosti je, tak v lepšom prípade nám pomôžu technické listy od daného výrobku, ktoré nás jemne vrátia do reality. V horšom prípade sa k reálnym hodnotám vôbec nedostaneme a sú vlastne tabu. Aby sme ale nerozprávali len v teoretickej rovine, vyberieme si seriózneho hráča v podobe Komfovent PP 300 V, ktorý sa nehanbil a podrobne odhalil svoje vlastnosti. V rámci marketingu sa u neho udáva účinnosť do 90 %, v technickom liste ale nájdete údaj od 74 do 83 % v závislosti od objemového množstva vzduchu pri delta t=13 °C podľa normy Ecodesign 1254/2014. Síce táto norma platí už pár rokov, stále si niektoré produkty v rámci marketingu ponechali účinnosti, ktoré boli vypočítavané pri delta t=41°C kedy dosaholi papierovo nepomerne lepšie hodnoty.  (pri vonkajšej teplote mínus 23 ^stupňov a relatívnej vlhkosti vzduchu 82 % a vnútornej teplote 21 ^stupňov a relatívnej vlhkosti vzduchu 45 %). Predchádzajúci výpočet bol až prudko nereálny, lebo nikdy takáto situácia nemohla nastať. Prečo? Dozviete sa ďalej. V každom prípade v reálnych podmienkach bude účinnosť ešte nižšia, a tak nám nezostáva nič iné ako dúfať, že to bude 70 – 80 %. Je to však stále slušný údaj, aj keď dosť vzdialený od hodnoty 90 %. Ako na tom bude povedzme Sentinel Kinetic B, ktorý má hypotetickú účinnosť tiež okolo 90 %, ale výrobca ďalšie údaje radšej nezverejnil?  V každom prípade na trhu je množstvo iných hráčov, ktorí hrajú tú istú ligu a nech už budú deklarovať akékoľvek hodnoty, vždy to bude pod veľkým otáznikom. Takže čím menej údajov budete vedieť, o to viac treba pochybovať.

Ako sa však správajú naše rekuperácie v priebehu roka? Na pomoc si zoberieme vyhlášku o energetickej certifikácii budov, kde je presne zadefinované, aké priemerné teploty sú v našich klimatických podmienkach. Počas letného obdobia, ktoré u nás trvá od mája do septembra, je priemerná teplota nad 14 ^_stupňov, čo je obdobie, keď sa nekúri a spätné získavanie tepla sa deje len v rámci veľmi malého rozsahu. V tomto období skôr oceníme, že v dome nemáme peľ z kvetov a cez zavreté okná sa nám do domov nedostane hmyz. Pri extrémnych letných horúčavách sa nám spätné získavanie tepla obráti na spätné získavanie chladu a rekuperácia spomalí proces prehrievania. Pretože sme však sami zdrojmi tepla, varíme a používame elektrospotrebiče, tak si teplo v dome spravíme tak či tak. Tu sa ponúka možnosť, že niektoré modely rekuperácií ponúkajú letný bypass, ktorý by mal zabezpečiť nočné vychladenie domu. Rozdiel nočnej a vnútornej teploty je však spravidla veľmi malý a akumulačné časti domu, ktoré sa počas dňa nahrejú, až tak rýchlo nevychladnú. Môžeme si to ukázať v reálnych podmienkach, keď v nočných hodinách necháme okná dokorán otvorené, aby sa aspoň trochu ochladilo, ale aj napriek snahe ihneď po ich zatvorení teplota rýchlo narastie. Pritom si treba uvedomiť, že vetranie prievanom zabezpečuje omnoho väčšiu výmenu vzduchu ako spustenie ventilácie hoc aj na maximálny výkon. V zásade je preto vhodnejšie, ak si proces chladenia zabezpečíme iným aktívnym spôsobom, ktorý sa nám bude starať o udržanie optimálne nízkej teploty.

V prechodnom období v mesiacoch marec, apríl a október, november s priemernou teplotou okolo 7 stupňov, keď sa už začína, respektíve sa končí, vykurovacia sezóna si vieme s rekuperačnými jednotkami pomôcť najviac. V tomto období môžeme hovoriť, že pracujú pre nás naplno a nič im nebráni, aby dosahovali dobré výsledky.

S príchodom studených mesiacov december, január, február očakávame, že sa naše jednotky ukážu v najlepšom svetle a budú nám okrem vetrania aj šetriť nemalé množstvo energií. Priemerná teplota je počas týchto mesiacov mierne pod bodom mrazu, čo v praxi znamená cez deň čosi nad nulou, v noci skôr pod nulou. Ako sme však zistili, každá jednotka má iný spôsob, ako sa vyrovnať so zimou, a tak bude lepšie, keď nebudeme všetky hádzať do jedného vreca a radšej si ich opíšeme postupne.

Sentinel Kinetic B je typický predstaviteľ segmentu pasívnych rekuperácií s  protiprúdovým výmenníkom so snímačom teploty umiestneným pred výmenníkom. Na výber má dva druhy rozmrazovania, pomocou bypassu alebo zmenou prietoku prúdenia vzduchu. Ešte predtým musím zdôrazniť, že udržiavanie výmenníka nad bodom mrazu je veľmi dôležité, pretože ak by nám zamrzol kondenz odchádzajúceho vzduchu, tak by nám jednotku upchalo a jednotka by v lepšom prípade len hučala naprázdno. Vráťme sa však k našej jednotke. Pri rozmrazovaní prietokom, keď snímač teploty nameria teplotu od 0 do -5 stupňov, začne sa režim rozmrazovania. Znižuje sa prietok nasávaného vzduchu a zvyšuje sa prietok odťahu. V praxi to znamená, že v dome nastáva podtlak a o čo menej vzduchu je privádzaného, o to viac sa ťahá studený vzduch cez netesnosti. Ak nám teplota klesne pod -5 stupňov, tak sa nasávací ventilátor úplne vypne a funguje len odťahový. Čo to vlastne znamená? Znamená to, že nám spätné získavanie tepla funguje na 0 % a v podstate je všetok vzduch privádzaný cez netesnosti, respektíve v správne utesnenom dome si časť vzduchu naťahuje cez odstavené nasávacie potrubie, takže v najlepšom prípade môžeme hovoriť o účinnosti okolo 10 %? V prípade ak máte aktivované rozmrazovanie bypassom, ten sa správa ešte arogantnejšie a už pri vonkajšej teplote 0 stupňov sa natvrdo otvorí a opäť sme na účinnosti rekuperácie 0 %. Ako riešenie nám ponúka výrobca inštaláciu predohrevu, kde sa vraj privádzajúci vzduch bude dohrievať na teplotu 0 stupňov a následne už bude fungovať aj spätné získavanie tepla. Čo to v praxi znamená? Výrobcom ponúkaný predohrev s výkonom 300 W/hod, ktorý sa spustí ideálne pri vonkajšej teplote +5 stupňov, nám bude v lepšom prípade neustále hriať „len“ 4 – 5 mesiacov v roku, čo znamená, že nám denne spotrebuje aj 5 kW, čo môže byť aj 500 kW za vykurovacie obdobie (cca 100 €). Čo sa však bude diať s našou rekuperáciou tepla? Pri výmene vzduchu 90 m³/hod. nám zabezpečí zvýšenie teploty o 7 až 10 stupňov v závislosti od teploty a vlhkosti vzduchu. Znamená to, že sa naša hranica posunula o 7 až 10 stupňov a všetky vyššie opísané deje s bypassom alebo pomerovým prietokom sa nám začnú opäť prejavovať, ak nám vonkajšia teplota klesne pod -7 až -10 stupňov. Chcete si kúpiť silnejší predohrev? Rozhodne to ale nie je cesta k úspechu. Ak si predstavíme, že sa nám predohrev spustí pri +5 stupňoch a vzduch dohreje podľa potreby o 7 až 10 stupňov, tak vlastne spätné získavanie tepla je len v obmedzenom rozsahu. Reálna účinnosť pri započítaní nákladov na predohrev sa nám v zime scvrkne niekam pod 50 %. Čo na to dodať? Asi sa to dobre nečíta...

O poznanie lepšie sú na tom rekuperácie s papierovo nižšou účinnosťou so snímačom teploty za výmenníkom ako má napr. Komfovent. Ak teplota vzduchu  za výmenníkom poklesne pod +5 stupňov, zaháji sa proces rozmrazovania pomocou bypassu. V podstate sa klapka podľa potredy neustále zatvára a otvára v závislosti od nameranej teploty zrekuperovaného vzduchu. Hlavná výhoda tohto systému spočíta v tom, že sa posudzuje reálna teplota vzduchu za výmenníkom. V praxi to znamená asi toľko, že ak má rekuperácia účinnosť napr. 80 %, tak teplota vzduchu za výmenníkom klesne na +5 stupňov až keď je vonkajšia teplota vzduchu okolo -8 stupňov. Potom sa zapne bypass, ale len do chvíle, keď sa rozopne termostat a bypass sa zatvorí. Takto sa jednotka cyklicky zohrieva v závislosti od teploty výmenníka. Pri takejto prevádzke je reálna účinnosť niekde na úrovni povedzme 50 % v závislosti od teploty vzduchu, čo je stále lepšie ako 0 %.

Na trhu sú aj rekuperačné jednotky s membránovým entalpickým výmenníkom tepla so spätným získavaním vlhkosti. Ich účinnosť by mala byť niekde na úrovni 80 % s odolnosťou voči mrazu do -10 stupňov. Bližšie údaje však zverejnené neboli, a tak nevieme, za akých okrajových podmienok je to deklarované.

Ďalším a posledným kandidátom je rekuperačná jednotka s rotačným rekuperátorom so spätným získavaním vlhkosti. Princíp spočíta v tom, že ako výmenník rotuje, jeho kanály sa nachádzajú raz v nasávaní, raz v odťahu, a tak sa neustále odmrazuje. Účinnosť by mala byť na výrobcom deklarovanej úrovni od 81 – 92 %. Takže reálne môžeme počítať s účinnosťou okolo 80 %. Hlavnou výhodou takéhoto výmenníka je ale skutočnosť, že hranica zamrznutia sa posúva až na -30 stupňov, a tak na rozdiel od všetkých ostatných systémov tento funguje prakticky stále. Ako bonus je tu navyše schopnosť spätného získavania vlhkosti, čím nám v zimnom období zmierni dráždivé presušenie. Odporcovia tohto systému budú ale namietať, že tu vzniká zvýšená miera opotrebovania tesnení, odvolávajú sa na životnosť pomocného pohonu. Hovoria, že v prechodnom období nám spätné získavanie vlhkosti netreba... Hovoria to preto, lebo takúto jednotku nemajú alebo ani nevideli. Tí čo ju majú hovoria inak...

Záver

Keď som sa rozhodol, že napíšem tento článok, ešte som sám netušil, k čomu sa napokon dopracujem a čím som sa viac „pitval“ v problematike, o to som bol sklamanejší. Ak má niekto pochybnosti o mnou „nastrelených“ reálnych hodnotách účinnosti, nech mi poskytne viac informácií a ja ich opravím, ale dovtedy budem tvrdiť, že v zimnom období je v princípe jedno, či má vaša dosková rekuperácia účinnosť 50, alebo 90 %. Tá super účinná bude v zime neúčinná a naopak menej účinná bude účinnejšou. Možno paradox v dobe, kde chce každý vidieť len najlepšie čísla. Opäť však prišlo na skutočnosť, že v prvom rade musí byť systém vyvážený a o fungovaní, respektíve nefungovaní, rozhodujú úplne iné veci ako tie, ktoré sme očakávali. Tento článok prevrátil aj moje vlastné hodnoty, a tak mi neprináleží povedať, ktorý systém je najlepší. Ak však chcete, aby spätné získavanie tepla fungovalo s čo najväčšou efektivitou, odporúčam ísť do rekuperácií s rotačným rekuperátorom napr. Komfovent R 400 V. Ak radšej uprednostňujete doskové alebo protiprúdové výmenníky, tak Komfovent CF 400 V. Ak chcete investovať čo najmenej a zimné obdobie nebudete považovať za rozhodujúce, stále je tu lacný Sentinel Kinetic B. Ak však chcete od systému viac, musíte ho spojiť s iným systémom, ale to už je na samostatnú úvahu.

• < Predch.
• Nasled. >