Slováci podceňujú výhodné zariadenie. V lete „recykluje chlad“, v zime zachráni tisíce kWh

Vonku je 35 °C, doma príjemných 25 °C. Stačí otvoriť okno a horúci vzduch sa začne tlačiť dnu. Rekuperácia dokáže tú istú výmenu vzduchu zariadiť bez toho, aby si interiér okamžite naplnil letnou páľavou. Zázračná klimatizácia to však nie je. Prepočítali sme, koľko chladu skutočne zachráni, aký výkon ponúkne počas chladnej noci a kedy sa investícia za tisíce eur začne vracať.

Rekuperáciu si väčšina ľudí spája so zimou. Z domu odchádza teplý vydýchaný vzduch, výmenník mu odoberie časť energie a odovzdá ju čerstvému vzduchu prichádzajúcemu zvonku. Kúrenie potom nemusí studený vzduch zohrievať od nuly.

Rovnaký výmenník však funguje aj opačne. Ak je počas leta v dome chladnejšie než vonku, odvádzaný vzduch ochladzuje horúci vzduch smerujúci dovnútra. Presnejšie by sme preto mali hovoriť o spätnom získavaní teplotnej energie, nie iba tepla. Rekuperácia môže „recyklovať“ aj chlad, za ktorý si už zaplatil klimatizáciou alebo ktorý si dom udržal vďaka tieneniu a nočnému vetraniu.

Vonku 35 °C, dnu príde približne 26,5 °C

Ukážme si to na jednoduchom letnom scenári. V interiéri máme 25 °C, vonku 35 °C a rekuperačná jednotka dosahuje teplotnú účinnosť 85 %. Rozdiel medzi vnútornou a vonkajšou teplotou je 10 stupňov. Výmenník z neho zachráni 85 %, teda 8,5 stupňa.

Teplota privádzaného vzduchu = 35 – (0,85 × 10) = 26,5 °C

Namiesto 35-stupňového vzduchu z otvoreného okna prúdi do miestností vzduch s teplotou približne 26,5 °C. Jednotka pritom nepoužila kompresor ani nevyrábala chlad. Iba zabránila tomu, aby sa energia medzi dvoma prúdmi vzduchu bez úžitku stratila.

Ide o idealizovaný výpočet. Skutočná teplota závisí od prietoku, vyváženia systému, účinnosti pri konkrétnom výkone, izolácie potrubí aj od toho, či rozvody neprechádzajú cez rozpálené podkrovie. Výrobcovia navyše radi uvádzajú maximálnu účinnosť dosiahnutú pri priaznivých podmienkach. Napriek tomu dobre ukazuje, prečo počas horúceho dňa nemusí byť otvorené okno najlepší spôsob, ako získať čerstvý vzduch.

Pri prietoku 200 m³/h dokáže takýto výmenník znížiť tepelnú záťaž asi o 560 W. Použili sme tepelnú kapacitu vzduchu 0,33 Wh na meter kubický a stupeň Celzia: 0,33 × 200 × (35 – 26,5) = 561 W

Ak podmienky vydržia desať hodín, do domu sa nedostane približne 5,6 kWh tepla. Klimatizácia s chladiacim faktorom 3,5 by na jeho odvedenie spotrebovala okolo 1,6 kWh elektriny. Nie je to úspora, z ktorej zaplatíš celú rekuperáciu, no počas série tropických dní už pomáha udržať stabilnejšiu teplotu.

Magnific

V noci sa musí výmenník odpratať z cesty

Situácia sa zmení po západe slnka. Predstav si, že dom má 26 °C a vonkajší vzduch sa ochladil na 20 °C. Výmenník by za normálnych okolností začal studený prívodný vzduch zohrievať teplom z interiéru. To je presný opak toho, čo chceme.

Moderné centrálne jednotky preto používajú letný bypass. Klapka pošle čerstvý vzduch mimo výmenníka a dovolí mu vstúpiť dnu bez spätného ohrevu. Viessmann tento režim opisuje ako pasívne chladenie pomocou chladnejšieho nočného vzduchu. Niektoré systémy ho zapínajú automaticky podľa vnútornej a vonkajšej teploty, staršie alebo lacnejšie jednotky môžu vyžadovať ručné nastavenie.

Ani tu však nečakaj výkon klimatizácie. Pri prietoku 200 m³/h a rozdiele šesť stupňov vychádza okamžitý chladiaci výkon takto: 0,33 × 200 × 6 = 396 W

Za osem hodín ide približne o 3,2 kWh odvedeného tepla. Bežná nástenná klimatizácia ponúka nominálny chladiaci výkon 2,5 až 3,5 kW, teda niekoľkonásobne viac, a zároveň aktívne odvlhčuje vzduch. Rekuperácia teplotu skôr udržiava a spomaľuje prehrievanie, než by rozpálený dom rýchlo vychladila.

Výrobca Vallox uvádza ešte názorné porovnanie: prívod vzduchu do spálne pre dve osoby, ktorý je o 10 °C chladnejší než miestnosť, poskytne chladiaci výkon asi 150 W. Rovnaký tepelný zisk môže do miestnosti priniesť už slnko dopadajúce cez úzky pás okna. Vonkajšie žalúzie, rolety, presah strechy a rozumné zatváranie okien preto zostávajú prvou obranou pred horúčavou.

Magnific

Rekuperácia nie je klimatizácia

Vetrací systém pracuje s objemom vzduchu potrebným pre zdravé vnútorné prostredie. Klimatizácia prevažne cirkuluje a upravuje oveľa väčší objem vzduchu v miestnosti. Keby sme chceli cez bežnú rekuperáciu prenášať kilowatty chladiaceho výkonu, potrebovali by sme dramaticky zvýšiť prietok. Výsledkom by bol hluk, prievan, väčšie potrubia a vyššia spotreba ventilátorov.

Niektoré systémy možno doplniť chladiacim výmenníkom, zemným okruhom alebo aktívnym modulom s tepelným čerpadlom. Vtedy však už nechladí samotná rekuperácia. Chlad vyrába pridaná technológia a spolu s výkonom rastie aj cena.

Samotné riadené vetranie má v lete iné tromfy. Čerstvý vzduch dostaneš bez otvorených okien, pouličného hluku, hmyzu a nárazového prísunu horúčavy. Kvalitný filter zachytí časť peľu, prachu a jemných častíc. To ocenia najmä alergici a ľudia bývajúci pri rušnej ceste. Filter však musíš pravidelne meniť; zanesený zvyšuje odpor, spotrebu aj hlučnosť a znižuje prietok.

Koľko tepla zachráni počas slovenskej zimy

Letný efekt je príjemný, najväčšie energetické čísla však stále vznikajú počas vykurovacej sezóny. Pre modelový výpočet použijeme rodinný dom s plochou 150 m², výškou miestností 2,6 metra a vzduchovým objemom 390 m³. Počítame s priemernou intenzitou výmeny vzduchu 0,5 za hodinu a s 3 000 dennostupňami za vykurovaciu sezónu.

Ide o energiu potrebnú na ohriatie čerstvého vzduchu pri riadnom vetraní, nie o celú spotrebu domu. Nezahŕňa straty cez steny, strechu, podlahu ani okná. Passive House Institute uvádza, že na dosiahnutie priemernej výmeny okolo 0,33 za hodinu by bolo potrebné otvoriť okná dokorán na päť až desať minút približne každé tri hodiny – aj v noci. Väčšina domácností tak často nevetrá, preto má síce nižšiu tepelnú stratu, ale zároveň horší vzduch.

Pri centrálnej rekuperácii s reálnou sezónnou účinnosťou 85 % zostane z vypočítanej straty približne 695 kWh. Systém zachráni asi 3 938 kWh tepla. Lokálnym jednotkám priraďme konzervatívnejšiu účinnosť 75 %; ušetria približne 3 475 kWh a strata klesne na 1 158 kWh.

Návratnosť môže byť sedem aj vyše 40 rokov

Čítaj viac z kategórie: Zo Slovenska