Odzysk ciepła i recyrkulacja – duet, który obniża koszty wentylacji

Wprowadzenie

W świecie, w którym zużycie energii potrzebnej do zapewnienia wymaganej jakości powietrza w pomieszczeniach sięga nawet 60% całkowitej energii zużywanej przez budynek, optymalizacja systemów wentylacyjnych staje się nie tyle zaletą, co koniecznością. A skoro mowa o optymalizacji – odzysk ciepła i recyrkulacja powietrza wywiewanego to duet, który może zrobić ogromną różnicę. Ale pod warunkiem, że zostanie zastosowany z głową.

Odzysk ciepła – standard czy konieczność?

Zgodnie z wymaganiami Komisji Europejskiej (rozporządzenie nr. 1253/2014), każda centrala nawiewno-wywiewna musi być wyposażona w układ odzysku ciepła. I słusznie – to on pozwala wykorzystać energię zawartą w powietrzu wywiewanym, ograniczając zapotrzebowanie na ogrzewanie świeżego powietrza zewnętrznego.

Odzysk może być realizowany przez różne typy wymienników: krzyżowe, obrotowe czy glikolowe. Wymagana minimalna obecnie sprawność odzysku ciepła to:

• min 73% dla wymienników krzyżowych i obrotowych (dla wszystkich systemów odzysku ciepła, za wyjątkiem odzysku ciepła z medium pośredniczącym),

• min 68% dla odzysku ciepła z medium pośredniczącym

Jednak sam odzysk to nie wszystko.

Recyrkulacja – partner odzysku ciepła obniżający zużycie energii

Choć recyrkulacja nie jest traktowana jako formalny sposób odzysku ciepła, realnie przyczynia się do zmniejszenia zużycia energii. Pozwala bowiem ponownie wykorzystać powietrze z pomieszczenia – które, choć wywiewane, wciąż ma wyższą temperaturę niż zimne powietrze zewnętrzne. Mieszając je w odpowiednich proporcjach z powietrzem świeżym, można znacząco ograniczyć potrzebę dogrzewania.

I co ważne – recyrkulacja pozwala odzyskiwać nie tylko ciepło jawne, ale i utajone. W praktyce oznacza to realny wpływ na wilgotność względną w pomieszczeniach – a więc lepszy komfort i mniejsze ryzyko przesuszenia powietrza zimą.

Kiedy można, a kiedy nie wolno stosować recyrkulacji?

Recyrkulacja powietrza to skuteczna metoda obniżenia zużycia energii, ale nie zawsze jest dopuszczalna. Zarówno polskie przepisy, jak i normy europejskie jasno określają, kiedy jej stosowanie jest dozwolone, a kiedy zabronione ze względów higienicznych lub bezpieczeństwa

Recyrkulacja niedopuszczalna, gdy:

• Wentylowane są pomieszczenia o podwyższonym ryzyku skażenia mikrobiologicznego lub chemicznego – np. laboratoria, pomieszczenia higieniczne w zakładach spożywczych, szpitale, chłodnie z mięsem;

• W pomieszczeniach mogą występować zanieczyszczenia niebezpieczne: pyły rakotwórcze, dymy spawalnicze, opary chemiczne;

• Występuje ryzyko przenoszenia zapachów lub patogenów pomiędzy strefami (np. z toalet do biur);

• W budynkach podlegających normom higienicznym, gdzie wymagana jest 100% wymiana powietrza świeżego (np. zgodnie z PN-EN 13779:2008, ISO 14644 w clean roomach, GMP w farmacji).

Recyrkulacja możliwa i zalecana, gdy:

• Pomieszczenia są jednorodne funkcjonalnie i nie generują istotnych zanieczyszczeń – np. biura, magazyny, galerie handlowe, hale sportowe;

• Celem jest utrzymanie tzw. dyżurnych parametrów powietrza poza godzinami pracy (np. w nocy lub weekendy);

• System wyposażony jest w czujniki jakości powietrza, które dynamicznie regulują udział powietrza świeżego;

• Stosowana jest tzw. recyrkulacja wewnętrzna, czyli powietrze zawracane jest w obrębie tego samego pomieszczenia bez mieszania z innymi strefami;

• Zachowana jest pełna kontrola nad ciśnieniami i strumieniami, a układ wyposażony jest w odpowiednią automatykę oraz zabezpieczenia (filtry powietrza, przepustnice zamykające, presostaty itp.).

W praktyce, decyzję o zastosowaniu recyrkulacji należy zawsze podejmować indywidualnie, uwzględniając rodzaj procesu, klasę czystości powietrza i obowiązujące przepisy sanitarne. W przypadku budynków produkcyjnych lub spożywczych warto skonsultować projekt z inspektorem sanitarnym lub rzeczoznawcą ds. higieny.

Jak to działa w praktyce?

W centralach z komorą mieszania i wymiennikiem ciepła, możliwe jest jednoczesne stosowanie obu metod. Warunek? Odpowiednia konfiguracja układu i precyzyjna regulacja ciśnień, by zapewnić stabilną pracę przepustnic i właściwy kierunek przepływu powietrza.

W typowej centrali „komfortu cieplnego” z komorą mieszania i odzyskiem ciepła, powietrze wywiewane trafia najppier na komorę mieszania, gdzie jest częściowo zawracane, a pozostała część trafia na wymiennik odzysku ciepła.

Recyrkulacja może też pomóc ograniczyć zużycie energii chłodniczej latem. Zawracane powietrze, choć ciepłe, może mieć niższą wilgotność i nieco niższą temperaturę niż świeże powietrze zewnętrzne, co zmniejsza obciążenie chłodnic i ryzyko kondensacji pary wodnej.

Jakość powietrza – klucz do kontroli

Aby system działał efektywnie i bezpiecznie, kluczowa jest kontrola udziału powietrza świeżego i recyrkulowanego. I tu z pomocą przychodzą czujniki:

• Czujniki jakości powietrza (VOC, PM2.5, PM10) – pozwalają dynamicznie sterować proporcją świeżego powietrza.
• Czujniki CO₂ – pozwalają utrzymać odpowiedni poziom wentylacji w pomieszczeniach z dużym obciążeniem ludzi.
• Czujniki wilgotności – kluczowe w pomieszczeniach technologicznych, gdzie zbyt wysoka wilgotność prowadzi do kondensacji i zagrożeń higienicznych.

W praktyce centrale Micro-Clima mogą być wyposażone w pełny zestaw automatyki monitorującej te parametry i sterującej pracą przepustnic mieszających. Dzięki temu można utrzymać stałą jakość powietrza przy możliwie najniższym zużyciu energii.

Przykład

Aby zobrazować ile możemy zyskać dodając recyrkulację do centrali z odzyskiem ciepła, rozważyliśmy 2 centrale wentylacyjne: z odzyskiem ciepła na wymienniku obrotowym i na wymienniku krzyżowym oraz każdą z nich w wariancie bez komory mieszania, oraz z dodaną tą opcją.

Założyliśmy zarówno w okresie zimowym jak i letnim 30% recyrkulację (czyli 70% powietrza pochodzi z zewnątrz, a 30% jest zawracane) i przyjrzymy się jak to wpływa na pobór mocy grzewczej i chłodniczej.

Obliczenia przeprowadziliśmy dla central o wydajności 10 000 m3/h. Po kliknięciu na każdy z obrazków możesz otworzyć szczegółowe karty katalogowe każdej z central.

Oszczędność energii dla podanego przykładu

Podsumowanie

Zarówno odzysk ciepła, jak i recyrkulacja to sprawdzone i skuteczne narzędzia ograniczania zużycia energii. Ale dopiero ich wspólne, świadome zastosowanie pozwala osiągnąć maksymalną efektywność. Zwłaszcza w czasach rosnących cen energii i coraz ostrzejszych wymagań prawnych, warto stawiać na rozwiązania, które nie tylko spełniają normy – ale realnie obniżają koszty eksploatacji.

Jeśli projektujesz, wykonujesz lub modernizujesz instalację wentylacyjną – zaplanuj to z głową.

A najlepiej – razem z nami!