Rekuperácia

Význam vetrania budovRekuperácia

Vnútorné prostredie budov môžeme hodnotiť podľa nasledujúcich kritérií:

  • Tepelno-vlhkostná mikroklímaje najdôležitejšou zložkou pre zaistenie zdravého vnútorného prostredia budov.
  • Hygienicky doporučované vyššie relatívne vlhkosti vzduchu (v rozsahu 50 až 70 %), ktoré zabraňujú vysychaniu slizníc však pravidelne vedú k vzniku plesní (napr. rodu Alternaria, Aspergillus, …), hlavne v chladných a nevetraných rohových miestnostiach, pavlačiach. Dôsledkom je potom zvýšená chorobnosť obyvateľov, časté nevoľnosti, alergie, zápaly priedušiek apod.
  • V súčasnosti nadobúda tento fenomén veľký význam pri nezodpovednom utesňovaní okenných špár v celom rozsahu bez alternatívnej náhrady. Naviac sa pri vyššej relatívnej vlhkosti vzduchu nad 60 % zvyšuje až na dvojnásobok percento prežívajúcich mikroorganizmov (napr. Staphylococus, Streptococus) oproti výskytu mikroorganizmov pri relatívnej vlhkosti 30 až 40 %. Pri poklese relatívnej vlhkosti sa naopak výrazne znižuje počet roztočov v textíliách a výskyt následných alergií – astma.
  • Medzi hlavné zdroje vlhkosti v budovách patrí predovšetkým metabolizmus človeka (produkcia 50 až 250 g vodnej pary/h/1, podľa druhu činnosti), kúpeľne (produkcia 700 až 2600 g vodnej pary/h), kuchyňa (produkcia 600 až 1500 g vodnej pary/h) a sušenie bielizne (produkcia 200 až 500 g vodnej pary/h/5 kg).
  • V rade vyspelých krajín sa preto pre dodržiavanie optimálnej relatívnej vlhkosti vzduchu medzi 35 a 45 % predpisuje nútené riadené vetranie bytov, s trvalou intenzitou vetrania n = 0,3 až 0,5 h -1.
  • Mikrobiálna mikroklímaje vytváraná mikroorganizmami baktérií, vírusmi a plesňami, na základe ktorých sa objavujú rôzne alergické syndrómy dnešného obyvateľstva. Najúčinnejším spôsobom zníženia mikrobiálnej koncentrácie v budovách, je dokonalé vetranie s prívodom kvalitného vonkajšieho vzduchu.
  • Aerosolová mikroklíma– aerosóly sa v ovzduší vyskytujú vo forme pevných častíc (prachu) alebo kvapalných častíc (hmly).
  • Domový prach, obzvlášť častice pod 1 mikrometer, je ďalšou hlavnou príčinou vzniku astmy.
  • Odorová mikroklíma– mimo bežných pachov (fajčenie, príprava jedla) sa v interiéri dnes vyskytujú i styrény, formaldehydy a výpary z náterov.
  • Ako kriteriálna a exaktne merateľná hodnota sa všeobecne udáva koncentrácia 0,10 % CO2(Pettenkoferovo kritérium) a pre odstránenie pocitu vydýchaného vzduchu z produkcie telesných pachov len 0,07 % CO 2(tj. 700 ppm = 1 300 mg/m 3).
  • Zásadným spôsobom je možné kvalitu odorovej mikroklímy v budovách ovplyvniť najmä dostatočným prívodom čerstvého vzduchu. Základná a vo svete uznávaná hodnota intenzity vetrania sa udáva 25 m 3/hod čerstvého vzduchu na jednu osobu pre odvedenie bežných telesných pachov (pre neadaptované osoby).
  • Toxická mikroklímaje vytváraná toxickými plynmi s patologickými účinkami. V interiéroch budov je zdravotne najzávažnejším plynom oxid uhličitý. V nesprávne alebo cirkulačne vetraných kuchyniach s neodvetranými plynovými sporákmi vzniká oxid dusíka NO xaž 50 mikrogramov/m 3s preukázateľne karcinogénnymi účinkami.
  • Formaldehyd spôsobuje vo vyšších koncentráciách dráždenie očí a slizníc, súčasne je i alergénom a potenciálnym karcinogénom.

SÚČASNÝ STAV

Sprísňujú sa požiadavky na kvalitu obvodových konštrukcií bytových stavieb, pričom znižovanie priedušnosti všetkých špár so sebou prináša radu problémov:

  • výrazne klesá prirodzená výmena vzduchu v interiéroch až pod hodnoty n < 0,05 h -1, čo je z hygienického hľadiska neakceptovateľné,
  • pri nemennej produkcii vodných pár priemernej rodiny v interiéri bytu (až 10 l/deň) dochádza k výskytu plesní so silne negatívnymi dôsledkami pre ľudské zdravie,
  • kondenzovaná vlhkosť nepriaznivo ovplyvňuje vzhľad i životnosť stavebných konštrukcií,
  • dochádza k prehrievaniu stavieb letnou solárnou záťažou, prakticky bez možnosti prirodzeného odvetrania.

ZÁSADY NÍZKOENERGETICKEJ VÝSTAVBY

V zmysle nariadení Európskej únie sa výrazne sprísňujú hodnoty a požiadavky na výmenu vzduchu v budovách, ktorých zmyslom je najmä zníženie prevádzkovej energetickej náročnosti stavieb a skvalitnenie ich vnútornej mikroklímy.

Do budúcnosti je preto dôležitá otázka výstavby nízkoenergetických rodinných a bytových domov, pri ktorých vypočítaná spotreba tepla na vykurovanie nepresahuje 50 kWh/m 2rok, a pre ktoré možno definovať nasledujúce zásady:

  1. vhodná orientácia pozemku k svetovým stranám,
  2. orientácia obytných miestností na juh pre využití pasívnych solárnych ziskov,
  3. kompaktný tvar budovy (pomer A : V) a optimálny rozsah presklenia,
  4. vylúčenie tepelných mostov,
  5. veľmi nízke hodnoty súčiniteľov prestupu všetkých obvodových konštrukcií: obvodové steny: U < 0,15 W/m 2K; strechy: U < 0,12 W/m 2K; okna: U < 1,1 W/m 2K,
  6. nízka výrobná energetická náročnosť stavebných materiálov (vhodnosť napr. drevostavieb),
  7. dokonalá vzduchotesnosť celej stavby (meraná Blower door testom podľa EN 13829, tj. n < 0,9 h -1pri p = 50 Pa),
  8. inštalácia riadeného vetrania s rekuperáciou tepla, výhodne v kombinácii s pružným teplovzdušným vykurovaním a s využitím vnútorných tepelných ziskov,
  9. inštalácia bivalentného (doplnkového) výhrevného zdroja na biomasu (krbová vložka, kachle),
  10. inštalácia solárnych systémov pre podporu vykurovania a ohrev TUV, s nízkoteplotnou akumuláciou,
  11. použitie energeticky úsporných spotrebičov.

Rekuperácia tepla

Čo je „rekuperácia“?

Rekuperácia alebo spätné získavanie tepla je dej, v priebehu ktorého sa do budovy privádzaný vzduch predhrieva teplom odpadového vzduchu. Teplý vzduch teda nie je bez úžitku vypustený otvoreným oknom von, ale v rekuperačnom výmenníku odovzdá väčšinu svojho tepla privádzanému vzduchu.

Čo je „účinnosť rekuperácie“?

Účinnosť rekuperácie = účinnosť spätného získavania tepla, t. j. zužitkovania odpadového tepla na predhriatie chladného čerstvého vzduchu. Účinnosť rekuperácie sa musí pohybovať medzi 0 a 100 %.

Nulová účinnosťje účinnosť otvoreného okna – teplý vzduch je odvádzaný bez úžitku a čerstvý studený vzduch sa privádza do miestnosti, ktorá rýchlo chladne až na teplotu exteriéru.

Stopercentnú účinnosť(technicky nerealizovateľná) by sme dosiahli vtedy, ak by sme privádzaný vzduch ohriali na pôvodnú teplotu vzduchu odvádzaného – interiér by sme tak vetrali bez straty energie.

Reálna účinnosťrekuperácie sa u bežne dostupných vzduchotechnických zariadení pohybuje od 30 do 90 %, pričom účinnosť nad 60 % považujeme za dobrú, účinnosť nad 80 % za špičkovú. Účinnosť rekuperácie jednotiek DUPLEX s a pohybuje od 52 % do 90 % a závisí od veľkosti jednotky, prietoku vzduchu a typu rekuperačného výmenníka

Využitie rekuperácie

Rekuperačné výmenníky tepla sa najčastejšie osadzujú priamo do vetracích jednotiek. Rekuperáciu tak možno využiť prakticky vo všetkých typoch objektov počas hygienicky nevyhnutného vetrania či už bytov a rodinných domov, občianskych stavieb, ale aj bazénov a priemyselných objektov. V posledných rokoch sa rekuperácia v súvislosti s rastúcimi cenami energií stále častejšie využíva aj v rodinných a bytových domoch. Rekuperačné výmenníky možno využiť aj v klimatizovaných objektoch – tu sa v letných mesiacoch “rekuperuje chlad”: privádzaný teplý vzduch sa ochladzuje odvádzaným, klimatizáciou vychladeným vzduchom.