Wentylacja Mechaniczna z Odzyskiem Ciepła – Rzeczywista Sprawność – Niewygodne Fakty O Których Nie Mówią Sprzedawcy !

Jesteś lub chcesz zostać użytkownikiem instalacji wentylacji mechanicznej z rekuperatorem, który odzyska ciepło z wywiewanego z domu powietrza? Rozmawiałeś już z firmami instalacyjnymi na ten temat? Wiesz jaka jest sprawność rekuperatora? Wiesz, ile zaoszczędzisz dzięki tej instalacji? Czy wiesz, że nie wszystkie informacje zostały ci przekazane? Chcesz wiedzieć, co jest tak naprawdę ważne w przypadku takiej instalacji i dlaczego powinieneś monterom patrzyć na ręce? Jeśli tak, to czytaj dalej a powiem ci z praktyki, dlaczego na niektórych elementach instalacji oszczędzać nie warto!

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła pracuje w moim domu już od trzech lat. Jestem z niej zadowolony, ale sporo czasu zajęła mi nauka korzystania z niej w optymalny sposób. Odpowiednie jej zaprogramowanie i korzystanie z odpowiednich prędkości z jakimi pracują wentylatory pozwala na „wyciśnięcie z niej jak najwięcej”. Ponieważ mam wykształcenie techniczne i nie lubię płacić za bezużyteczne gadżety, postanowiłem „przebadać” zamontowaną u mnie instalację w każdy możliwy sposób. Wykorzystałem do tego laptop, program Maxitermo i zbudowany własnoręcznie układ pomiarowy.

Pierwszą rzeczą było zmierzenie rzeczywistej sprawności rekuperatora AERIS 350 oraz pobieranej przez niego energii elektrycznej. Wyniki moich doświadczeń i pomiarów opisałem na blogu we wpisie dotyczącym kosztów pracy rekuperatora. Okazało się, że urządzenie pobiera niewiele energii elektrycznej i charakteryzuje się wysoką sprawnością, zbliżoną w warunkach rzeczywistej pracy do wartości zmierzonych w laboratorium i deklarowanych przez producenta. To nieco połechtało moje ego i utwierdziło mnie w przekonaniu, że dobrze wydałem pieniądze.

Ale na tym nie zakończyłem swoich pomiarów. Bo na dobrą sprawę to, co udało mi się pomierzyć podają przecież producenci i sprzedawcy instalacji wentylacji mechanicznych. Deklarują sprawność rekuperatora na poziomie 95%, olbrzymie zyski na ogrzewaniu i szybki zwrot z inwestycji, która kosztuje nie mało. Dodatkowo kuszą nas tym, że rekuperator prawie wcale nie pobiera prądu i jest urządzeniem bezobsługowym. To niestety tylko połowa prawdy o wentylacji mechanicznej, i to ta połowa, o której chętnie mówią sprzedawcy. Dzisiaj pokażę wam tą drugą, mniej optymistyczną stronę wentylacji mechanicznej.

Kontynuując badanie wentylacji postanowiłem zmierzyć sprawność całej instalacji a nie tylko rekuperatora. Bo co nas tak naprawdę obchodzi sprawność rekuperatora, jeśli jest on gdzieś w garażu albo na strychu? Przecież ogrzane/schłodzone powietrze zanim wpadnie do pomieszczeń w domu musi pokonać kilka albo kilkanaście metrów kanałami wentylacyjnymi. A zazwyczaj są one zlokalizowane ponad stropem, w nieogrzewanych pomieszczeniach. A to idealne miejsca do strat ciepła.

Poniższy rysunek to projekt wentylacji w moim domu. Rekuperator umieszczony jest w pomieszczeniu gospodarczym między garażem a domem. Nie jest tam ani zimno ani ciepło. Najbardziej oddalony anemostat nawiewny jest w odległości około 20 metrów (licząc długość kanału wentylacyjnego) od rekuperatora. Odległość najbardziej oddalonego od rekuperatora anemostatu wywiewnego (licząc długość kanałów wentylacyjnych), to około 15 metrów. To całkiem sporo.

Mieszkam w domu parterowym, a kanały wentylacyjne poprowadzone są ponad stropem, w nieogrzewanym poddaszu. Są one co prawda „otulone” wełną szklaną, ale nie na całej długości i nie wszędzie odpowiednio gruba jest jej warstwa.

Kanały wentylacyjne zastosowane w moim przypadku są to sztywne rury ze stali, zaizolowane 2 cm-ową warstwą wełny mineralnej i folii aluminiowej. To kiepsko, jak na miejsce ich poprowadzenia.

Aby zmierzyć rzeczywistą sprawność instalacji wentylacji mechanicznej postanowiłem mierzyć temperatury wywiewu i nawiewu ale nie na króćcach rekuperatora ale w anemostatach umieszczonych w pomieszczeniu, w domu. W końcu to o takiej temperaturze powietrze jest wyciągane z i nawiewane do pomieszczeń. Ze względu na dostęp do kanałów wentylacyjnych pomiary przeprowadziłem mniej więcej w połowie długości kanałów wentylacyjnych, w salonie połączonym z kuchnią, gdzie mam anemostat wywiewny i nawiewny i gdzie mam najwyższą w domu temperaturę. Miejsca pomiarów oznaczyłem na projekcie.

 

 

Pomiary zbierałem zimą, w okresie od 2 do 11 lutego 2015 roku. Temperatura była odczytywana z czujników pomiarowych co 2 minuty. W tym okresie zebrałem 6300 próbek pomiarowych. To bardzo reprezentatywna ilość danych, która daje dość jasny obraz jakości i sprawności całej instalacji.

Zebrane pomiary oraz wyliczenia możesz pobrać zupełnie za darmo. Pod wpisem umieściłem link do pliku z danymi.

Na podstawie zebranych w ciągu ośmiu dni pomiarów obliczyłem, że średnia sprawność rekuperatora wyniosła 88,89 %. To wynik całkiem niezły.

 

Jeśli spojrzysz w  dołączony plik z pomiarami i obliczeniami zobaczysz, że sprawność rekuperatora nie spadła poniżej 70%. A co ciekawe, zauważysz zapewne, że są chwile, kiedy wzrosła do ponad 100%. Czy to możliwe? Czy na kilkanaście minut rekuperator zamienił się w perpetuum mobile? Czy to może błąd pomiarowy? Nie, to nic z tych rzeczy. AERIS 350 wyposażony jest w wewnętrzną grzałkę, która włącza się kiedy tylko zajdzie niebezpieczeństwo zamarzania wentylatorów. I stąd wzrost temperatury na wywiewie i tym samym wzrost sprawności ponad 100%.Do układu dostarczona została dodatkowa porcja energii cieplnej i stąd ten wynik.

Ale jak już wspomniałem, temperatura na króćcach rekuperatora to jedno, a temperatura powietrza wpadającego do pomieszczeń w domu to drugie. Wykonane przeze mnie pomiary jednoznacznie wykazały, że różnice w wartościach są spore i dochodzą do 8 stopni Celsjusza. Oznacza to tyle, że temperatura powietrza wywiewanego z rekuperatora jest niższa od temperatury powietrza, jakie wpada do salonu nawet o 8 stopni Celsjusza. Tyle energii „zostaje” w kanałach wentylacyjnych i ogrzewa mi nieocieplone poddasze.

Podobnie jest w wywiewem. Temperatura powietrza jakie wpada do rekuperatora jest nawet o 8 stopni niższa od temperatury powietrza, jakie jest wyciągane z salonu. Tutaj jednak poza stratami ciepła w kanałach wentylacyjnych mamy jeszcze zjawisko mieszania się mas powietrza z różnych źródeł. Do rekuperatora wpada powietrza pobrane z trzech anemostatów wywiewnych i jego temperatura to średnia temperatur z tych trzech punktów. W tym przypadku więc straty mogą być mniejsze, bo nie w każdym pomieszczeniu w domu mamy taką samą temperaturę powietrza.

Po zebraniu pomiarów mogłem obliczyć sprawność instalacji wentylacji w moim domu mniej więcej w połowie długości kanałów wentylacyjnych. I to nie jest już tak wysoka wartość. W moim przypadku, w tym konkretnym okresie czasu średnia sprawność instalacji wentylacji w moim domu wyniosła 68,60 %.  To o 20% mniej, niż samego rekuperatora.

 

Sprawność instalacji obliczyłem we wzoru:

 

 

Wynik ten nie jest już tak kolorowy, jak parametry podawane w folderach reklamowych, udostępnianych przez producentów i sprzedawców. Parametry rekuperatora to jedno, a całej instalacji to drugie. Widać to doskonale na poniższym wykresie.

Mogę powiedzieć, że instalacja u mnie w domu wykonana jest poprawnie i w miarę zaizolowana termicznie. Nie chcę nawet myśleć jaką sprawność mają instalacje wykonane z kiepskiej jakości materiałów, byle jak, bez należytej izolacji kanałów wentylacyjnych.

Wiem, że pomiarów dokonałem w „połowie drogi” powietrza z rekuperatora do pomieszczeń. Zdaję sobie sprawę z tego, że w najbardziej oddalonym pomieszczeniu z anemostatu będzie wypływać jeszcze chłodniejsze powietrze i że gdybym zmierzył sprawność instalacji w najbardziej oddalonym punkcie, to byłaby ona jeszcze niższa. Ale ze względu na niedostępność kanałów wentylacyjnych, nie zrobiłem tego.

Tak czy inaczej, wiem, że muszę popracować jeszcze nad zaizolowaniem instalacji, aby ograniczyć straty ciepła. Muszę również zmienić nieco program pracy rekuperatora i częściej korzystać z większych prędkości pracy wentylatorów. Podczas pracy w trybie „0” , czyli kiedy nikogo nie ma w domu sprawność urządzenia jest zdecydowanie niższa niż podczas pracy choćby na pierwszym biegu. Różnica w ilości pobieranej energii jest niewielka, a w ilości odzyskanej energii cieplnej i owszem, spora.

Pozytywna myśl na zakończenie.

Zgromadzone pomiary pozwoliły mi na sprawdzenie w praktyce, jaką rzeczywistą sprawność na instalacja wentylacji mechanicznej w moim domu. Dzięki temu wiem, że około 60% ciepła jest odzyskiwane przez rekuperator z wywiewanego powietrza i wraca z powrotem do domu, w postaci ogrzanego, czystego i świeżego powietrza. Wynik nie jest rewelacyjny, ale na pewno lepszy od wartości 0, jaką należy przyjąć dla tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej.

Jeszcze jedno spostrzeżenie. To naprawdę działa. W czasie kiedy na zewnątrz mamy np. -3 stopnie Celsjusza, do domu wpada świeże powietrze o temperaturze 19 stopni Celsjusza. Czyli rekuperator „podgrzewa” je o ponad 20 stopni odzyskując energię z powietrza wywiewanego z domu. Nie wiem jak TY, ale ja uważam, że inwestycja w wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła to dobrze wydane pieniądze. Pod warunkiem, że urządzenie, wszystkie pozostałe elementy instalacji oraz montaż będą wysokiej jakości. Bo tylko wtedy można mówić o rzeczywistych korzyściach z tej inwestycji i sporym zysku na kosztach ogrzewania domu.

Jeśli dopiero zamierzasz zamontować wentylację mechaniczną, to zapytaj firmę, której chcesz to zlecić:

• jaką sprawność będzie miała cała instalacja?
• z jakich kanałów wentylacyjnych będzie zbudowana?
• jak dobrze będą one zaizolowane termicznie?

Im izolacji będzie więcej, tym lepiej. A jeśli przedstawiciel firmy nie będzie w stanie powiedzieć, jaką rzeczywistą sprawność może mieć uruchomiona instalacja, to powinna ci się zapalić w głowie czerwona lampka. Uważaj, żeby nie okazało się, że wybierzesz niewłaściwą firmę. Jeśli już jakąś instalację uruchamiali, lub jeśli mają w swoim biurze wentylację mechaniczną, to powinni szybko i sprawnie określić sprawność instalacji. Korzystając choćby z przedstawionego przeze mnie wzoru. Jeśli nie będą potrafili tego zrobić, sam możesz dokonać obliczeń, mierząc temperatury na anemostatach i na zewnątrz.

Podsumowanie.

Sprawność rekuperatora, potencjalne, szacunkowe zyski z korzystania z wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła to wartości bardzo chętnie przedstawiane przez firmy oferujące tego typu instalacje. Bo są to wartości wysokie i robiące wrażenie. Ale trzeba pamiętać, że rekuperator nie stoi w salonie i powietrze nie trafia z rekuperatora wprost do pokoju. Jest on częścią instalacji, na którą składa się wiele elementów, które mają olbrzymi wpływ na sprawność całej instalacji. Co z tego, że kupimy urządzenie o sprawności bliskiej 100% jeśli pozostała część instalacji będzie wykonana kiepsko i niedbale i jej sprawność będzie niska.

Decydując się na wentylację mechaniczną z rekuperatorem trzeba wiedzieć, że jej realna sprawność to około 70% i to przy zachowaniu wysokiej jakości materiałów wykorzystanych do jej budowy i bardzo starannego montażu wszystkich elementów. Nie bez znaczenia jest również dobra izolacja kanałów wentylacyjnych, które, jak udowodniłem, mogą być źródłem dużych strat ciepła.

Mimo wszystko jestem zadowolonym użytkownikiem instalacji wentylacji mechanicznej i wiem, że bardzo podnosi ona komfort życia w domu. A to według mnie warto postawić na jednym z pierwszych miejsc na liście warunków i wymagań dotyczących naszego domu. Bo dom powinien być naszym azylem, miejscem do którego chce się wracać i w którym czujemy się po prostu dobrze i swobodnie.

Zgodnie z obietnicą, na stronie Do Pobrania znajdziesz arkusz z wynikami pomiarów i obliczeń, jakie zebrałem na potrzeby przygotowania tego wpisu.

PS. W wynikach pomiarów jest kilka odczytów, które są błędami pomiarowymi. Nie ma to jednak wpływu na końcowe wyliczenia.