Kaip pasirinkti rekuperatorių ir ortakius, kaip rekuperatorius veikia žiemą ir ką reiškia triukšmo lygis?

Kas yra rekuperacinė vėdinimo sistema ir kodėl ji būtina, nors neprivaloma

Rekuperacija – iš pastato išleidžiamo oro šilumos energijos dalies grąžinimas pakartotiniam panaudojimui. Paprastesne kalba kalbant, rekuperacija yra vėdinimo metu išleidžiamos šilumos grąžinimas atgal į patalpas, kad šiluma nebūtų paleista vėjais. Tam tikslui naudojami įrenginiai - rekuperatoriai.

Naujos statybos pastate (kalbame apie A++ klasės pastatus ir individualius namus) praktiškai neįmanoma išsiversti be rekuperacinės vėdinimo sistemos, nors teoriškai ji neprivaloma, nes STR 2.01.02:2016 „Pastatų energinio naudingumo projektavimas ir sertifikavimas“ pasakyta, jog „jei pastate (jo dalyje) įrengta mechaninio vėdinimo su rekuperacija sistema, rekuperatoriaus naudingumo koeficientas turi būti ne mažesnis už 0,80, o rekuperatoriaus ventiliatorių naudojamas elektros energijos kiekis neturi viršyti 0,45 Wh/kub.m. Šis reikalavimas netaikomas sandėliavimo, garažų, gamybos ir pramonės paskirties pastatams“.

Taigi, teisės akte yra išlyga – „jei“. Tačiau yra kita medalio pusė: A+ ir A++ klasės pastatuose privalomas tam tikras sandarumo lygis, o tai reiškia, kad jei nebus reikiamos oro apykaitos, jame nebus įmanoma ne tik kad gyventi, bet ir kvėpuoti. Vėdinimą galima užtikrinti ir kitomis priemonėmis, pavyzdžiui, oro tiekimo ir ištraukimo ventiliatoriais, tačiau tokia sistema neefektyvi, nes vėdinimo metu prarandama daug šilumos ir tuomet vargu ar pavyks pasiekti A klasę. Praktiškai lieka vienintelis sprendimas – rekuperacija, kurios metu vyksta vėdinimas su šilumos grąžinimu.

Rekuperacinę vėdinimo sistemą sudaro ortakiai ir rekuperatorius bei jo valdymo automatika. Pagrindinės rekuperacinio įrenginio dalys yra:

• Šilumokaitis, perduodantis iš patalpų išeinančio oro šilumą į vidų tiekiamam orui;
• Ventiliatoriai, kurie tiekia ir šalina orą;
• Oro filtrai, kurie išvalo orą nuo teršalų ir palaiko sveiką aplinką;
• Šildymo elementas (tenas), kuris papildomai pašildo tiekiamą orą iki reikiamos temperatūros. Šviežio oro pašildymui dažniausiai naudojami elektriniai šildytuvai;

 

Ortakių tipai, jų pranašumai ir trūkumai

Pirmiausia, dar iki pasirenkant rekuperatorių, žinotina, kad oro ištraukimas ir padavimas reikalingas kiekvienoje patalpoje. Tai reiškia, kad į patalpas turi būti atvesti ortakiai. Jie užima vietos ir išvedžiojami palei sienas arba lubas, kartais slepiami grindyse. Tad jau projektavimo metu šios komunikacijos turėtų būti numatytos, kad netektų aukoti lubų aukščio.

Dažniausias lanksčių ortakių skersmuo – 75 mm, vadinasi, vėdinimo sistemai išvedžioti reikės mažiausiai 10 cm lubų aukščio.

Paprastai kartu su inžinerinės įrangos projektais parengiamas ir vėdinimo sistemos projektas, jame pagal patalpų tūrį, aukštį, žmonių kiekį apskaičiuojami ištraukiamo ir tiekiamo oro kiekiai, nurodomas ortakių tipas, skersmuo, pravedimo, jungimo vietos. Jeigu vėdinimo sistemos projekto nėra, atsiranda didelė rizika, kad bus netinkamas oro pralaidumas, nepakankamas arba per didelis oro srauto greitis ir kiekiai, gali būti girdimas oro srauto garsas, netinkamo skersmens ortakiai, per mažai oro paėmimo ir išleidimo taškų ir pan. Todėl įrengiant rekuperacinę ventiliacijos sistemą visais atvejais būtinas šios sistemos projektas. Optimalu, kuomet sistemos projektą rengia ne teoretikai, bet praktikai, tuomet pavyksta išvengti skirtingų požiūrių ir nesusikalbėjimo.

„Mes vėdinimo sistemas patys projektuojame ir montuojame, esame atsakingi už galutinį rezultatą. Turima praktinė patirtis leidžia parinkti optimaliausius sprendimus“, - sako MB „Oro projektai“ vadovas Kazimieras Petkūnas.

Vėdinimo sistemos projekte apskaičiuojami oro srautai, ortakių pralaidumas, rekuperatoriaus galia, numatomos oro ištraukimo ir padavimo, ortakių pravedimo vietos.

Rekuperacinei vėdinimo sistemai įrengti individualiuose namuose ir butuose praktiškai naudojami dviejų tipų ortakiai – lankstūs gofruoti PVC arba cinkuoto plieno skardos apvalūs (gali būti ovalūs arba keturkampiai) ortakiai. Tiek lankstūs PVC, tiek skardiniai ortakiai turi pranašumų ir trūkumų, geriausiai jų tinkamumą konkrečiam objektui vertina projektuotojas.

„Kuo didesnis patalpų plotas, tuo didesni oro kiekiai ir kaita. Tokiu atveju dažniausiai parenkami skardiniai ortakiai, nes juose mažesni slėgio nuostoliai, rekuperatorius gali veikti ne visu našumu, didesnė jo šilumogrąža, mažesnės elektros sąnaudos, bet pasiekiama reikalinga ir higienos normas atitinkanti oro apykaita. Jeigu patalpų aukštis neleidžia projektuoti skardinių ortakių, kurie užima daugiau vietos, galima kombinuota sistema. Pavyzdžiui, dviejų aukštų name oro ištraukimo ir padavimo kolektorius projektuojame pirmame ir antrame aukštuose, iki jų atvedami skardiniai ortakiai.  Nenaudojant visur skardinių ortakių, sutaupoma jų užimama vieta.  Lanksčius PVC ir skardinius ortakius galima kombinuoti. Taupant vietą, galima projektuoti vien tik lanksčių ortakių sistemą, bet su daugiau kolektorių. Variantų gali būti ir daugiau, todėl kiekvienu atveju reikalingi skaičiavimai ir projektas“, - pasakoja vėdinimo sistemų projektuotojas.

Lanksčiuose ortakiuose didesnis oro srauto pasipriešinimas, todėl projektuojant vien tik lanksčių ortakių sistemą reikia įvertinti rekuperatoriaus galios rezervą. Taip pat reiktų įvertinti, kiek ortakių atvedama į vieną tašką, kuo jų daugiau, tuo tolygiau ir tuo mažesniu slėgiu pučiamas oras.

Lanksčių ir skardinių ortakių derinys.

Užsakovui verta žinoti, kad lankstūs ortakiai brangesni, bet jie plonesni ir taupo patalpos aukštį, jei toks poreikis yra. Lyginant su skardiniais ortakiais per lanksčius ortakius prateka mažiau oro, reikės didesnio jų ilgio norint pasiekti tą patį oro srauto pralaidumą, bet lankstūs ortakiai paprasčiau montuojami, kompaktiškesni, paprasčiau užtikrinamas jų sandarumas. Lanksčių ortakių atšakos jungiamos su kolektoriumi, tai reiškia, kad kiekvienas oro išleidimo ir įleidimo taškas turi atskirą ortakį iki kolektoriaus, todėl lanksčių ortakių reikia daugiau ilgio, skardinių ortakių reikia mažiau. Skardinė ortakių sistemą dėl didesnio oro pralaidumo subalansuojama tiksliau, at kiekvienos atšakos montuojama balansavimo sklendė.

Tiek vienu, tiek kitu atveju reiktų atkreipti dėmesį į PVC ar skardos kokybę. Neverta pirkti neaiškių gamintojų produktų, nes ortakiai yra įranga, kuri slepiama po apdaila. Tad jei kas nors bus ne taip, juos pakeisti bus sudėtinga.  Ortakiai turi turėti CE ženklinimą.

PVC ortakių poliuretanas turi būti aukštos klasės, didelio tankio, ortakių vidus turi būti padengtas antistatine ir antibakterine danga, kad juose nesikauptų nešvarumai, vidinis paviršius visiškai lygus, kad būtų kuo mažesnis pasipriešinimas oro srautui. Cinkuotos skardos ortakiams svarbus yra metalo storis, izoliacija, tarpinių medžiaga ir sandarumas.

 

Rekuperatoriaus pasirinkimas

Gyvenamųjų patalpų vėdinimo sistemai įrengti iš esmės naudojami du rekuperatorių tipai, kurie skiriasi šilumokaičio konstrukcija ir šilumos atgavimo efektyvymu. Tai rotaciniai ir plokšteliniai rekuperatoriai. Yra dar atskirų srautų plokšteliniai rekuperatoriai, jie tinka, kai tiekimo linija labai toli nuo ištraukimo, naudojami gamybinėse patalpose,  medicinos įstaigose.

Rotaciniame rekuperatoriuje ištraukiamas oras teka per rotoriaus vamzdelius ir sušildo juos. Rotorius pastoviai sukasi ir sušildyti vamzdeliai atsiduria padavimo kanale. Paimtas iš lauko šaltas oras, tekėdamas per šiuos vamzdelius, sušyla. Po to atvėsę vamzdeliai vėl atsiduria kitoje disko pusėje, kur išmetamas oras vėl sušildo juos. Taip vyksta nepertraukiamas šilumos perdavimas - nuo išmetamo oro į patalpą tiekiamam orui. Kadangi rekuperatoriuje oras labai stipriai atšaldomas, jame esanti drėgmė kondensuojasi ant vamzdelių paviršiaus. Kai šie vamzdeliai atsiduria padavimo pusėje - vandens lašeliai išgaruoja į patalpoms tiekiamą  orą. Taip atgaunama maksimaliai galima oro drėgmė, oras patalpose neišsausėja. Tokiu būdu rotorinis rekuperatorius išsaugo ne tik šilumą, bet ir drėgmę, kas yra itin aktualu žiemą. Rotaciniame šilumokaityje maišosi išmetamo ir tiekiamo oro srautai, todėl šie rekuperatoriai nerekomenduojami gydymo įstaigose, restoranuose ir pan.

Principinė rotacinio rekuperatoriaus schema ir temperatūros.

Plokštelinio rekuperatoriaus šilumokaityje tarp plokštelių teka oro srautai: viename kanale - ištraukiams, kitame – tiekiamas oras ir t.t. Ištraukiamo oro šiluma sušildo tiekiamo oro srautą, pakelia jo temperatūrą. Paduodamo ir ištraukiamo oro srautai lieka visiškai izoliuoti vienas nuo kito, jie tarpusavyje nesusimaišo. Veikimo principas toks pat - į patalpą patenkantis oras yra pašildomas naudojant išmetamo oro šilumą.

Principinė plokštelinio rekuperatoriaus schema ir temperatūros.

Kaip matyti iš schemų, plokšteliniame rekuperatoriuje, lyginant su rotaciniu, tiekiamo oro temperatūra pakeliama daugiau, plokštelinio efektyvumas būna apie 10-15 proc. didesnis.

Tačiau nebūna pliusų be minusų. Didesnis  plokštelinių šilumokaičių efektyvumas pasiekiamas esant ne žemesnei nei -3 laipsniai C lauko temperatūrai. Esant lauke žemesnei temperatūrai plokštelinio rekuperatoriaus šilumokaitis užšąla, nebevyksta šilumos atgavimas, tai reiškia, kad reikalingas arba papildomas oro pašildymas, arba mažinamas iš lauko paduodamo oro kiekis. Daugelis šiuolaikinių plokštelinių rekuperatorių turi automatinę atitirpinimo funkciją. Plokštelinio minusas dar ir tas, kad  sausinamas į patalpas paduodamas oras, reikalinga kondensato nuvedimo sistema. Šio tipo šilumokaičiai labai gerai veikia pietų šalyse, kur yra drėgna ir temperatūra nenukrenta žemiau 0 laipsnių C. Rotacinis šilumokaitis kuo puikiausiai veikia iki -20 laipsnių C. Taip pat rotacinis šilumokaitis iš išmetamo oro grąžina drėgmę į paduodamą orą, neišsausina oro. Nereikalingas kondensato nuvedimas, apsauga nuo užšalimo, taip pat pagal poreikį gali perduoti drėgmę.

Renkantis rekuperatoriaus tipą  verta atkreipti dėmesį į tai, kur jis sukurtas ir naudojamas. Švedija yra šalto klimato juostoje ir joje naudojami daugiausia rotaciniai rekuperatoriai, taip pat ir Norvegijoje. Vieni populiariausių Skandinavijos šalyse yra švedų inžinierių sukurti rotaciniai Systemair SAVE VSR rekuperatoriai, jie, beje, gaminami Lietuvoje, Ukmergėje, Vilniuje yra gamintojų atstovybė. Lietuvos vartotojams garantuojama švediška kokybė, garantinis aptarnavimas ir netolimas transportavimas.

Systemair rekuperatorių gamyba Ukmergėje.

Rekuperatoriaus parametrai

Pagrindinis rekuperatoriaus rodiklis  yra šilumos atgavimo efektyvumas – kokią dalį su oru išleidžiamos šilumos sugeba perduoti į patalpą tiekiamam orui. Šis parametras nusakomas energinio efektyvumo rodikliu procentais.  

Kitas svarbus parametras – ventiliatoriaus sunaudojama elektros energija.  Oro srautai valdomi per rekuperatoriuje įmontuotus ventiliatorius, kurie naudoja elektros energiją. Pagal STR reikalvaimus A++ klasės pastatuose rekuperatoriaus ventiliatorių elektros sąnaudos 1 kub.m oro cirkuliacijai turi būti ne didesnės nei 0,45 Wh/kub.m.

„Systemair“ rekuperatoriuose naudojami EC tipo ventiliatorių varikliai, kurie yra ekonomiškesni už AC tipo variklius ir tylesni. Ventiliatoriaus korpusas gaminamas iš dvisienio cinkuoto plieno lakšto, izoliuoto 50 mm mineraline vata. Todėl ventiliatorių su EC varikliais skleidžiamas triukšmo lygis yra vos 20-30 dB (maždaug kaip šaldytuvo skleidžiamas garsas).

Taip pat žinotina, kad rekuperacinės vėdinimo sistemos skleidžiamas garsas gali būti dvejopas – per rekuperatoriaus korpusą sklindantis garsas ir ortakiuose cirkuliuojančio oro garsas. Rekuperatorių sienelės turi garso izoliaciją, ortakių garsas reguliuojamas trukšmo slopintuvais ir oro kiekio reguliavimu. Oro kiekio pralaidumas apskaičiuojamas projektavimo etape ir, jei projektas tikslus, šio garso negali ir neturi būti.

Rekuperatorius paprastai montuojamas pagalbinėse patalpose, sandėliukuose, spintose, garažuose, ir jo keliamas garsas mažai girdimas. Daug svarbiau, kad garsas nebūtų girdimas kambariuose - oro išleidimo ir tiekimo taškuose, o tai jau priklauso nuo oro pralaidumo skaičiavimų. Tad projektavimas ir tikslūs skaičiavimai yra kone svarbiausia vėdinimo sistemos dalis, netgi svarbesnė už rekuperacijos įrenginį.

Rekuperacinės vėdinimo sistemos keliamas triukšmas gali būti dvejopas – ventiliatorių ir ortakių. „Systemair“ rekuperatoriuose ventiliatorių garsas izoliuojamas korpuse mineralinės vatos sluoksniu, ortakių garsas priklauso tikslių oro pralaidumo skaičiavimų projektavimo etape.

Europoje rekuperatorių gamintojų yra ne vienas. Vėdinimo sistemų projektuotojo ir montuotojo nuomone, „Systemair“ rekuperatoriai užsirekomendavo kaip patikimi, ištobulinti gaminiai, tinkami mūsų klimatui. Jis sako pastebėjęs, kad „Systemair“ rekuperatorių našumas būna netgi didesnis nei deklaruojamas. „Ne kartą matuodamas maksimalaus veikimo oro srautą tuo įsitikinau, o tai reiškia, kad šio gamintojo rekuperatoriai turi rezervą, kas labai svarbu, jei dėl kokių nors priežasčių sistemoje yra, ar atsiranda didesnis pasipriešinimas oro srautui. Vėdinimas tokiu atveju nenukenčia“, - sako praktikas, išbandęs ne vieno gamintojo įrangą.

Parengta pagal  UAB „Systemair“ informaciją, gamintojų ir Kazimiero Petkūno nuotraukos