Ventilace s rekuperací – některá upozornění a doporučení

V poslední době je téma rekuperace vzduchu stále aktuálnější. Je to dáno hlavně zvyšujícími se náklady na energie. Je tedy třeba hledat veškeré možnosti jak snížit energetickou potřebu objektu. Druhým důležitým aspektem, velmi úzce spojeným se snižováním nákladů na provoz objektu, je téma utěsňování budov.

Většina novostaveb, alespoň těch budovaných v nízkoenergetickém, či pasivním standardu, je téměř absolutně vzduchotěsná. U takovýchto objektů je zapotřebí zajistit dostatečnou výměnu vzduchu ventilačním systémem. Tento článek má za úkol sjednotit pojmy týkající se obecně všech ventilačních systémů a ukázat na vhodnost použití a rozdíly jednotlivých principů ventilace budov.

Rekuperace vzduchu

Každý moderní ventilační systém by měl obsahovat rekuperaci vzduchu. Pojem „rekuperace” znamená zpětné získávání zbytkové neboli odpadní energie pro její další využití. Rekuperace vzduchu tedy znamená zpětné získávání tepla z odpadního vzduchu pro další využití.

Nejjednodušším principem rekuperace je jednoduchý výměník vzduch-vzduch, ve kterém odpadní vzduch předává teplo přívodnímu vzduchu. Tedy odpadní vzduch se ve výměníku nejprve ochladí a pak je chladnější vyfouknut z objektu, zatímco čerstvý vzduch je nasáván přes výměník, kde se ohřeje a pak je již předehřátý přiváděn do místností. I v případě, že za rekuperátorem není instalován žádný dohřev, vzduch přicházející z venkovního prostoru se ohřeje od odpadního vzduchu na teplotu velmi blízkou teplotě odpadního vzduchu.

Je to dáno rozdílnou vlhkostí odpadního a venkovního vzduchu. Odpadní vzduch má v sobě více vlhkosti a při jeho ochlazení dochází ke kondenzaci a tím se uvolňuje další energie. Zatímco venkovní vzduch obsahuje méně vlhkosti a má menší kapacitu pojmout teplo, proto se ohřeje o vyšší teplotní rozdíl, než se ochlazuje odpadní vzduch. V praxi to například znamená, že nasávaný venkovní vzduch o teplotě –5°C se od odpadního vzduchu nasávaného o teplotě 21 °C ohřeje při účinnosti výměníku a stejných průtocích vzduchu na 18 °C.

Vytápět, či větrat?

Velmi často se zaměňuje pojem rekuperace vzduchu s teplovzdušným vytápěním. Teplovzdušné vytápění je ucelený systém sloužící především k vytápění celého objektu a jeho součástí bývá rekuperace vzduchu. Existují tedy dva obecné systémy: Teplovzdušné vytápění s rekuperací vzduchu nebo Ventilační systém s rekuperací vzduchu, neboli zkráceně „ventilace s rekuperací”. Hlavní rozdíly mezi těmito systémy jsou v principu funkce, složitosti instalace, v potřebném objemu vzduchu a v neposlední řadě v investičních nákladech.

Teplovzdušné vytápění je navrženo tak, aby veškeré teplo potřebné k vytápění objektu bylo dodáno pomocí vzduchu. Vzhledem k velmi malé měrné tepelné kapacitě vzduchu se nedá vzduchem přenášet příliš mnoho energie. Pro pokrytí tepelné ztráty jiného než pasivního obytného objektu by bylo zapotřebí pro přenesení energie velmi velké množství vzduchu, což by tvořilo průvan, nebo by musel mít vzduch vháněný do místností velmi vysokou teplotu, což je nepřípustné.

Do nízkoenergetických objektů je vhodné navrhovat ventilační systém s rekuperací v kombinaci s nízkoteplotním teplovodním systémem. Systém ventilace s rekuperací nezajišťuje vytápění v objektu a je navržen tak, aby bylo zajištěno dostatečné provětrání celého objektu. Vzduch je nasáván pouze z místností zatěžovaných vyšší tvorbou vlhkosti, či pachů, jako je koupelna, záchod nebo kuchyně a je všechen odváděn přes výměník ven z objektu. Čerstvý vzduch je přiváděn přes výměník do obytných místností, jako jsou ložnice nebo pokoje. Objem vzduchu je zhruba třetinový než u systému teplovzdušného vytápění.

Vzhledem k většímu množství vzduchu u systému teplovzdušného vytápění je rozvodný systém významně rozsáhlejší a složitější, než je tomu u ventilace s rekuperací. U teplovzdušného vytápění je do místnosti přiváděn teplejší vzduch a z tohoto důvodu se jednotlivé vyústky navrhují u podlahy. Zatímco u ventilace s rekuperací se přivádí do místnosti menší množství chladnějšího vzduchu a z tohoto důvodu je třeba méně vyústek, které se navrhují v horní části místnosti, zejména ve stropě tak, aby se přiváděný vzduch rozprostřel postupně do celé místnosti.

Centrální a lokální rekuperační jednotky

Ventilační rekuperační jednotku pro celý objekt je třeba volit takovou, která umožňuje regulaci průtoku vzduchu. Potřeba výměny vzduchu je v průběhu dne a v průběhu jednotlivých dní v týdnu odlišná. Objekt je třeba větrat i v době, kdy v něm nikdo není, ale podstatně méně. V období, kdy je zapotřebí větrat prázdný objekt, stačí vyměnit vzduch v objektu zhruba jednou za 6 hodin, v případě běžného užívání objektu se doporučuje výměna vzduchu jednou za dvě hodiny a při intenzivním větrání je třeba vyměnit vzduch za dobu kratší než je jedna hodina. Proto by větrací jednotka měla mít maximální hodinový výkon minimálně rovný objemu větrané (obytné) části objektu.

Vedle velkých centrálních rekuperačních jednotek je do jednotlivých místností možné navrhnout lokální rekuperační jednotku. Tyto jednotky jsou určeny především pro rekonstrukce objektů, kde je třeba řešit vzniklý problém s vlhkostí. Dochází k tomu zejména po výměně starých netěsných oken za okna těsná. Výhoda lokální rekuperační jednotky je jednoznačně v jednoduchosti instalace, neb odpadají veškeré vzduchotechnické rozvody, protože jde většinou o jednotky umístěné přímo v obvodové zdi objektu. To je však zároveň poměrně limitující faktor, neboť se v tomto prostoru nachází jak ventilátory, tak také samotný rekuperační výměník. Účinnost rekuperace lokální rekuperační jednotky bývá z tohoto důvodu o něco nižší, než u jednotky centrální. Je nutno brát ohled na lokální rekuperační jednotku také jako na možný zdroj hluku ve větrané místnosti. Tzn. informovat se u dodavatelů na hlučnost, možnost řízení (více stupňů výkonu = lepší bilance rekuperace) a také jakým způsobem se provádí u konkrétní jednotky odvod kondenzátu.

Závěrečná doporučení

Z předchozího textu je jasné, že zákazník se musí úplně na začátku rozhodnout, zda chce vzduch v objektu využívat také pro vytápění, či chce pouze zabezpečit jeho výměnu bez nároků na větší množství energie. Ještě jednou zopakujeme, že vzduch jako nosič tepelné energie je vhodný pouze do domů vystavěných v pasivním standardu, u ostatních objektů je vhodnější kombinace klasické teplovodní otopné soustavy s jednotkou pouze pro řízenou ventilaci s rekuperací. Pokud dojde k volbě druhé varianty, je nutno správně zvolit typ a umístění jednotky. Doporučením je instalace centrálních rekuperačních jednotek oproti jednotkám lokálním. Pokud tedy zákazník přijme řešení s centrální rekuperační jednotkou, musí se zorientovat v obrovské nabídce dodavatelských firem. Dle našeho názoru musí centrální rekuperační jednotka splňovat těchto několik základních požadavků:

• malé nároky na prostor,
• více možnosti umístění,
• možnost ventilace v několika stupních větracího výkonu,
• jednoduchý odvod kondenzátu,
• nízká hlučnost,
• možnost časového programu větrání.

Pokud toto bude splněno, bude se jistě lidem, kteří se vydali cestou úspory energií ve svých objektech dýchat zase o něco lépe.