Deskový výměník tepla je účinné zařízení ventilačního systému určené k ohřevu vnitřního vzduchu. Jeho hlavní vlastností je schopnost přeměňovat studený vzduch na teplý s minimálními tepelnými ztrátami. Díky výměníku tepla je dosaženo nejpohodlnějšího mikroklimatu v jakékoli velikosti a typu místnosti, bez ohledu na roční období.
- Návrhové prvky
- Princip obnovy
- Materiály pro výrobu rekuperátorů
- Hlavní vlastnosti deskových modelů
- Výhody
- Omezení
- Jiné typy rekuperátorů
Návrhové prvky
Zařízení se skládá z bloku, ve kterém jsou instalovány četné lamelové přepážky, a také ventilátor. Desky jsou tenké, hladké, vlnité plechy z různých materiálů (hliník, pozink, plast, papír atd.), po kterých se pohybují vzduchové hmoty. Teplý vzduch, procházející deskami, jim zároveň dává své teplo, které se později používá k ohřevu studených proudů z ulice. Tento efekt rekuperace energie umožňuje ventilačnímu systému udržovat požadovanou teplotu s minimálními náklady.
Jako další konstrukční prvky se používají:
- systém odvádějící kondenzát (tzv. kondenzační lázeň), který zabraňuje pronikání vlhkosti lamelovými přepážkami do vzduchových kanálků. Pokud nezajistíte instalaci tohoto prvku, můžete se setkat s tvorbou ledu na trubkách potrubí. Pokud je příliš mnoho kapaliny, bude provoz přívodního a výfukového systému násilně zastaven zablokováním vodního lapače vody;
- obtokový ventil – je instalován k regulaci síly přívodu vzduchové hmoty v obou směrech.
Existuje několik modelů rekuperátorů s různými směry proudění vzduchu:
- přímý proud – nejméně účinný, s paralelně procházejícími vzduchovými hmotami;
- příčné proudění – proudy vzduchu se pohybují kolmo na sebe (účinnost se snižuje na 65 %);
- protiproud – opačně nasměrované vzduchové hmoty se vzájemně nedotýkají, což zajišťuje optimálně vysokou úroveň účinnosti.
Deskové výměníky tepla zajišťují stálý ekonomický ohřev vzduchu, eliminují nepříjemné pachy vznášející se v prostorách. A některé modely dále snižují vysokou vlhkost v domě.
Princip obnovy
Zařízení této konstrukce využívají při své práci efektu návratnosti energie. Vezmeme-li tedy příklad teplotního rozdílu mezi ulicí a domem (například od -20 °C do 25 °C, tento rozdíl je 45 °C), běžná klimatizace potřebuje utratit velmi velké částky energie. Pokud je však jako mezičlánek instalován výměník tepla, pak již před dodáním chladných hmot do klimatizace dojde k výměně tepla mezi vnitřním a venkovním vzduchem. Teplý odpadní vzduch částečně ohřívá studené toky a v horkém letním období naopak ochlazuje. Tím se zvyšuje stabilita mikroklimatu v místnosti.
Před instalací tepelného výměníku musíte mít následující informace:
- jaká byla počáteční spotřeba energie;
- na jakou dobu provozu jsou stávající systémy klimatizace navrženy a jak moc se již osvědčily;
- jaké jsou přibližné náklady na nákup a instalaci všech bloků potřebných k modernizaci;
- kolik ročně utratíte za údržbu ventilačních systémů.
Někdy náklady na nákup a instalaci rekuperátorů nepokryjí náklady na již používanou instalaci dodávky tepla v domě.
Materiály pro výrobu rekuperátorů
Specialisté vytvářejí své produkty z různých surovin. Nelze jednoznačně říci, který materiál je ideální, protože každý má své výhody a nevýhody.
- Hliník nebo pozinkovaná ocel – použití těchto kovů k vytvoření výměníků tepla umožňuje stanovit přijatelnou cenu konečného produktu. Ale takové systémy mají své negativní stránky: v zimě mají nízkou účinnost, protože je třeba je neustále zahřívat od námrazy.
- Plast – s původně předraženými náklady na takové jednotky mají nesporné výhody: nečelí problému zamrzání kapaliny na povrchu, což jim umožňuje pracovat v normálním režimu za každého počasí, bez ohledu na venkovní teplotu vzduchu.
- Papír – pro výrobu tohoto typu rekuperátoru se používá speciální složení pergamenu. Ale taková zařízení se kategoricky nedoporučují instalovat v místnostech s vysokou vlhkostí (ve vanách, saunách, bazénech, koupelnách a toaletách). Papír se rychle stane nepoužitelným i při instalaci dvojitých kazet – stejně snadno navlhnou a přestanou fungovat, stejně jako jednotlivé kazety. Navíc všechny pergamenové povrchy fungují jako houby v místnostech s vysokou koncentrací aromatických látek (kuchyně, výrobní prostory, dílny atd.).
- K vytvoření rekuperátorů se také někdy používá mosaz, litina, ale často jsou doplněny o další výměníky tepla pro zvýšení účinnosti alespoň na 85%.
Řada výrobců některé moderní modely rekuperátorů vylepšila. Nyní používají nejen výše uvedené materiály, ale také celulózu. Jako hygroskopický materiál snižuje riziko zamrznutí potrubí a snížení jejich propustnosti v chladném období.
Hlavní vlastnosti deskových modelů
Jedná se o jeden z typů rekuperátorů, sestávající z monolitické kazety s plechy. Pro zvýšení účinnosti se výrobci vylepšili speciálním lisováním nebo speciálním způsobem kladeným tmelem, které zabraňují promíchávání proudů vzduchu. Desky jsou ohřívány teplým vzduchem a chlazeny studeným vzduchem bez vynaložení další energie. Deskové výměníky tepla jsou považovány za nejvhodnější pro vytvoření tepelné bariéry v soukromých domech.
Rozdíly deskových výměníků tepla od jiných typů:
- dostupné náklady – to je jedna z nejlevnějších možností pro zlepšení ventilačního systému;
- jednoduchost designu – jednoduchost produktu usnadňuje instalaci a údržbu;
- kompaktnost – vhodné pro použití jak v soukromých domech, tak v panelových výškových budovách;
- snadné čištění – kazety se snadno čistí, pokud jsou špinavé;
- nedostatek složitých pracovních jednotek a mechanismů.
Stávající možnost zařízení demontovat umožňuje zachování hygienické čistoty vzduchu vstupujícího do místnosti. Úroveň účinnosti přitom zůstává vždy na stejné úrovni.
Při používání takových přípravků dávejte pozor na možnost jejich zmrznutí ve velkých mrazech. Kondenzát dopadající na kov může zmrznout, uzavřít lumen trubek a zastavit cirkulaci vzduchových hmot.
Výhody
- Instalace tohoto typu rekuperátorů umožňuje ušetřit na ohřevu mas přiváděného vzduchu v zimě a jejich chlazení v létě s minimálními energetickými ztrátami.
- Další předností produktů odborníci nazývají odolnost konstrukce. Při správné instalaci, údržbě a provozu může být životnost i desítky let.
- Účinnost výměníku se pohybuje od 50 do 80 %.
- Kvalitní ohřev vzduchu v chladném období se schopností vypořádat se s nadměrnou vlhkostí.
- Lehká instalace.
- V základu mají modely dálkové ovládání, které usnadňuje jejich každodenní ovládání.
- Nízká hladina hluku je předurčuje k použití v ložnicích a dalších prostorách, kde je vyžadováno ticho.
- Při instalaci dvou nebo více systémů je možné je nastavit do režimu synchronizace ventilace, kdy jeden výměník tepla zajišťuje přívod vzduchu a druhý – odtok.
Další výhodou je možnost odebírat nebo přidávat desky pro zlepšení výkonu pracovní jednotky.
Omezení
Seznam nevýhod rekuperátorů je poměrně velký, ale všechny nejsou významné:
- vytvoření dodatečného aerodynamického tlaku v síti – bývá tak malý, že nevede k výraznému zvýšení výkonu zvoleného ventilátoru;
- předražená instalace a údržba vzduchotechnického systému – při instalaci se může zdát, že náklady na nákup výměníku jsou zbytečné. Ale po několika měsících používání je jasné, že obavy byly zbytečné a ventilační systém se plně zaplatí;
- zvětšení rozměrů ventilačního systému – deskové výměníky tepla zabírají dodatečný prostor kvůli přítomnosti pracovních jednotek a potrubí v blízkosti každého z instalovaných výměníků tepla, ale tuto nevýhodu pokrývají úspory v rozpočtu na účty za elektřinu;
- kazety vyrobené z celulózy nelze opravit a zabránit a v případě poškození budete muset koupit a nainstalovat nové.
Jiné typy rekuperátorů
Existují další typy výměníků tepla, které pracují na podobném principu:
-
,
- voda,
- střecha,
- trubkový,
- komora,
- s mezichladicí kapalinou.
Rotační zařízení zaujímají mezi rekuperátory druhé místo v oblíbenosti díky podobnému principu fungování. Jediný rozdíl je v tom, že místo desek je použit buben, který rotací provádí výměnu tepla v komoře (výměníkem tepla střídavě procházejí vzduchové hmoty).
Princip činnosti je následující: výfukové potrubí slouží k odebírání tepla ze vzduchových hmot a jejich předávání dále do potrubí přiváděného vzduchu k chlazení.
Výhody rotačních produktů:
- malé celkové rozměry – vhodné pro instalaci na stěny jakýchkoliv budov, nevyžaduje další prostor pro provoz;
- rychlost tepelného výměníku (rotoru) lze upravit pro optimalizaci přívodu tepla do místnosti;
- vysoká účinnost;
- částečný návrat vlhkosti do místnosti umožňuje vytvořit pohodlné a bezpečné mikroklima.
Nevýhody:
- konstrukční složitost – pokud vezmeme v úvahu mobilitu pracovních jednotek, pak jsou náklady na servis takového produktu vyšší ve srovnání s deskovým výměníkem tepla, kde jsou všechny mechanismy stacionární;
- konstrukční prvky naznačují infiltraci znečištěného vzduchu do přívodního potrubí, což zahrnuje použití dodatečného čisticího filtru;
- dodatečné náklady na elektřinu na otáčení rotoru (sice malé, ale je třeba s nimi počítat).
Dnes je na trhu mnoho typů rekuperátorů, z nichž každý má své výhody i nevýhody. Před zakoupením takového produktu je nutné podrobně prostudovat princip jeho fungování a nezbytné podmínky pro dlouhý a efektivní provoz a také konzultovat se specialisty na údržbu a provoz.
