Energooszczędne sterowanie rekuperacją

Nowoczesne budownictwo stawia na rozwiązania zużywające jak najmniej energii, zapewniając przy tym komfort użytkownikom. Budujemy coraz szczelniej, stosujemy lepsze materiały izolacyjne, minimalizujące niekontrolowane straty ciepła zarówno przez przegrody, jak i infiltrację poprzez stolarkę okienną. Tym samym zachodzi konieczność doprowadzenia do pomieszczeń świeżego powietrza o odpowiednich parametrach.

W domach jednorodzinnych oraz niewielkich obiektach rozwiązaniem zapewniającym energooszczędną wentylację są tzw. rekuperatory, czyli domowe centrale nawiewno-wywiewne z odzyskiem ciepła, które pozwalają odzyskać część ciepła z powierza wywiewanego z budynku i wykorzystać do ogrzania nawiewanego powietrza świeżego.

Rekuperacja jest też jednym z koniecznych rozwiązań stosowanych w budynku ubiegającym się o miano pasywnego. Zapewnienie dopływu świeżego powietrza w szczelnych budynkach jest konieczne ze względu na komfort i zdrowie mieszkańców. Dobra wentylacja pozwoli uniknąć m.in. rozwoju pleśni i grzybów, które mogą być przyczyną różnego rodzaju alergii i chorób układu oddechowego.

Bezpieczeństwo

Nowoczesne technologie odzysku ciepła stosowane w rekuperatorach pozwalają uzyskiwać bardzo wysoką sprawność pracy tych urządzeń. Jednak nie tylko czynnik technologiczny ma znaczenie przy oszczędzaniu energii, ale również, a może i przede wszystkim – eksploatacja.

Postępująca na każdym kroku automatyzacja procesów w znacznym stopniu ułatwia sterowanie urządzeniem, przez co jest ono bardziej efektywne oraz lepiej dostosowuje się do aktualnych potrzeb w budynku.

Regulacja pracy rekuperatora jest konieczna nie tylko ze względu na komfortowe warunki temperatury w pomieszczeniach, ale także zapewnienie jego bezpiecznego działania poprzez ochronę wymiennika przed zamarzaniem lub wyłączenie wentylatorów na wypadek pożaru. W praktyce oznacza to, że należy zastosować sterownik oraz czujniki, które będą wysyłać impulsy sygnalizacyjne, przetwarzane następnie w impulsy wykonawcze.

Realizacja funkcji ochrony przed zamarzaniem może być prowadzona przez zastosowanie czujników temperatury powietrza nawiewanego oraz silników wentylatorów nawiewnego i wywiewnego, jako urządzeń wykonawczych.

Gdy temperatura powietrza dopływającego do wymiennika rekuperatora osiągnie wartość, która może przyczynić się do szronienia wymiennika, sygnał wysyłany jest do centralki, z której generowane są sygnały do wentylatora nawiewnego - zatrzymuje się on, a wentylator wywiewny zaczyna pracować ze zwiększoną wydajnością, by roztopić powstający lód.

Funkcja może być realizowana czasowo, do momentu, aż temperatura na wymienniku nie wzrośnie. Innym sposobem uniknięcia zamarzania wymiennika jest zastosowanie - przeważnie elektrycznej - nagrzewnicy wstępnej lub by-passu omijającego wymiennik.

Komfort

Rekuperatory, by skutecznie dostosować dystrybucję świeżego powietrza do potrzeb użytkowników, powinny zostać wyposażone w system sterowania komfortem. Składa się on z szeregu czujników, m.in. temperatury w pomieszczeniach i obecności mieszkańców (w postaci sensorów CO2 lub wilgoci). Czujniki montuje się wewnątrz budynku w miejscach, w których pomiary nie będą przekłamane przez np. ewentualne przeciągi lub urządzenia emitujące ciepło.

Dopasowanie strumienia świeżego powietrza powinno uwzględniać faktyczne zapotrzebowanie w danym momencie, czyli liczbę osób znajdujących się w pomieszczeniu. Rekuperacja jest wtedy najbardziej efektywna i energooszczędna. Dobrze jest zatem mieć możliwość podłączenia czujników do pełnego systemu sterowania urządzeniem, który będzie regulował pracę wentylatorów.

Gdy nikogo nie ma w domu, wentylatory mogą zostać wyłączone lub pracować z minimalną prędkością, by zapewnić podstawową wymianę powietrza. Pozwala to osiągnąć dość znaczne oszczędności energii, ponieważ to właśnie praca wentylatorów generuje najwyższe koszty pracy instalacji wentylacyjnej, a użytkownik powinien decydować, jakie parametry chce mieć w pomieszczeniu.

Do regulacji pracy instalacji stosuje się ścienne panele umieszczane w dostępnym miejscu, by użytkownik mógł samodzielnie nastawiać odpowiednie parametry, np. temperaturę, oraz kontrolować pracę całego układu. Może dzięki temu w każdej chwili sprawdzić, na jakim biegu działa w danym momencie wentylator lub czy konieczna jest już wymiana filtra.

Na panelu wyświetlana może być też sprawność chwilowa rekuperatora, dzięki czemu użytkownik wie, jak efektywne jest jego urządzenie. Działanie rekuperatora można w wygodny sposób kontrolować także poprzez podpięcie systemu w jeden układ sterowania budynkiem BMS, jeżeli sterownik jest wyposażony w odpowiedni interfejs, np. M-Bus. Dzięki temu możliwe jest zintegrowane sterowanie wszystkimi procesami w budynku, łącznie z rekuperacją.

Wykorzystanie rekuperacji jest coraz częstszą praktyką przy projektowaniu wentylacji w niewielkich obiektach, takich jak domy jednorodzinne. Osiągnięcie korzyści ekonomicznych, a także komfortu jest możliwe przy zastosowaniu odpowiedniego systemu sterowania, który pozwoli dostosować pracę urządzenia do faktycznego zapotrzebowania.

Nawet najlepsze parametry osiągane w warunkach laboratoryjnych nie gwarantują oszczędnej eksploatacji, o ile nie zostanie zapewnione dobre sterowanie. To ono decyduje o zaoszczędzonej energii, która nie jest tracona np. na pracę wentylatorów, w sytuacji gdy dostarczenie świeżego powietrza nie jest konieczne. Najnowsze technologie automatyki znacznie upraszczają skomplikowany proces programowania sterowników i minimalizują ilość elementów składowych układu sterowania.