Rekuperace – dostupná cesta k úspoře energie

Rekuperace – dostupná cesta k úspoře energie

V dnešní době se úspory energií stávají velice diskutovaným tématem. Naše moderní společnost je přímo vázaná na dostupnost energetických zdrojů a začíná si uvědomovat, že tyto zdroje nejsou nevyčerpatelné. Tuto skutečnost si uvědomují ovšem i firmy, které energii produkují a reagují na ni neustálým navyšováním cen. Energetické nároky společnosti neustále rostou a společnost hledá cestu, jak tuto energii co nejlépe využívat.

Nejčastějšími formami používaných energií jsou tepelná, elektrická a kinetická energie. Výdaje za tyto komodity tvoří nedílnou součást výdajů firem, ale i domácností.

Nejjednodušší formou úspor je tyto energie nepoužívat respektive odpojit. Toto ovšem není cesta trvalého rozvoje a narušuje komfort, na který jsou lidé zvyklí. Proto stále hledáme řešení a s jedním z nich bych vás rád seznámil.

Možnost tepelné rekuperace byla dříve spíš výsadou průmyslu a velkých provozů. V dnešní době, kdy dochází díky technologickým inovacím ke snížení výrobních nákladů, je tato možnost dostupná i domácnostem.

Tepelné rekuperátory a jejich princip

Princip tepelné rekuperace je založen na zpětném získávání tepla (energie) z odpadní energie, neboli znovuvyužití této energie. Rekuperace vzduchu je tedy získání části tepla ze vzduchu, který odchází a je již ohřátý. K předání tepla dochází ve výměníku. Nejjednodušší formou rekuperace je výměník vzduch-vzduch, kde odváděný (odpadní) vzduch předává teplo přiváděnému (čerstvému) vzduchu. Dochází k předehřátí vzduchu a náklady spojené s ohřátím se snižují. Navíc odpadní vzduch obsahuje více vlhkosti a při kondenzaci se uvolňuje další energie. Proto se účinnost dostává, u některých druhů výměníků, i nad 90 %.

Tepelná rekuperace je milně zaměňována za teplovzdušné vytápění. Neobsahuje však tepelný zdroj. Toto však neznamená, že rekuperace nemůže být součástí jednotky, která zajišťuje teplovzdušné vytápění a větrání. Proto obecně existují dva systémy – teplovzdušné vytápění s rekuperací a ventilace s rekuperací.

Centrální rekuperační jednotky a jednotky pro rodinné domy

Jak jsem již předestřel, tak rekuperace nachází využití už i v rodinných domech, stále více jich využívá malé rekuperační jednotky. Řízené větrání je nutností k udržení standardů bydlení. Pro udržování hygienického minima, by bylo nutné větrat asi hodinu denně. Při větrání okny bychom tedy ztratili asi 75 % tepelné energie. Při využití větrání s rekuperací by tato ztráta byla o 90 % nižší. V letních dnech je tento jev obrácený a dochází k přirozenému ochlazování. Rekuperační jednotky se dají rozdělit na lokální (v každé místnosti) nebo centrální (jedna jednotky pro celý dům).

Lokální jednotky jsou sice levné, ale mají nízkou účinnost a výkon. V případě centrálních větracích systémů je tomu obráceně.

Centrální rekuperační jednotky obvykle neobsahují jen výměník, ale i sadu filtrů, které zajišťují čistotu přiváděného vzduch.

Tepelné výměníky podle konstrukce

Deskové výměníky

Dochází k přímé výměně tepla u dvou proudů vzduchu, přívodního a odvodního přes teplosměnné plochy (lamely). Účinnost se pohybuje okolo 60 – 70 %.

Klady:

• Nízká tlaková ztráta
• Nedochází ke směšování proudů vzduchu
• Nízká cena

Zápory:

• Nižší účinnost
• Rozměry

Výměníky kapalina-vzduch

Nepřímé výměníky kapalina vzduch využívají teplonosné kapaliny, většinou se jedná o kapaliny na bázi nemrznoucích směsí. Tyto výměníky bývají umístěny na odvodní i přívodní větvi.

Účinnost se pohybuje okolo 50 %.

Klady:

• Oddělení vzduchových proudů
• Příjem tepla z více míst
• Rozměry

Zápory:

• Vhodné při vysokých rozdílech teplot
• Vysoká tlaková ztráta
• Nutnost čerpadla

Tepelné trubice

Tento systém je založen na jevu odpařování a kondenzace kapaliny. Ta je umístěna v žebrových trubicích. Tyto trubice pak musí být vertikálně umístěny v obou větvích vzduchotechnické soustavy. V odvodní větvi dochází k odpařování kapaliny a v přívodní ke kondenzaci, při které dojde k předání energie. Optimální délka trubice by měla být delší než 2m. Účinnost se pohybuje mezi 45 až 60 %.

Klady:

• Oddělené vzduchové proudy
• Není potřeba hnacího systému

Zápory:

• Špatná regulovatelnost

Kontaktní výměníky

Jsou založeny na principu skrápění vzduchu vhodnou kapalinou, většinou se používají solné roztoky. Kapalina pak odebírá teplo vzduchu a transportuje ho do chladiče. Kapalina cirkuluje pomocí čerpadel. Tento systém je velice nákladný, ale dosahuje vysokých účinnosti okolo 70 % a zároveň umožňuje např. desinfekci a pročištění odváděného vzduchu.

Klady:

• Vysoká účinnost
• Čištění odváděného vzduch
• Oddělené proudy vzduchu
• Nízká tlaková ztráta

Zápory:

• Vysoké provozní náklady
• Použití čerpadel

Rotační výměníky

Rotační výměníky používají k přenosu akumulační médium, které ji přenáší z jedné větve do druhé a předává přes teplosměnné plochy. Akumulační hmota je umístěna v rámu, který s ní rotuje pomocí elektromotoru. Účinnost se pohybuje okolo 75 %.

Klady:

• Vysoká účinnost
• Snadná regulace
• Malé rozměry

Zápory:

• Částečné směšování proudů vzduchu
• Přenos škodlivin a zárodků
• Vysoká cena

Závěr

Všechny systémy rekuperace si sebou nesou své klady a zápory, přesto nám ale prokazatelně pomáhají k energetickým úsporám. Díky technologickým inovacím si je může dovolit v podstatě každý, proto na ně při stavbách nezapomínejte a poraďte se s odborníky, kteří vám pro daný projekt nabídnou nejlepší řešení.