Účinnost individuálního topného systému v soukromém domě lze výrazně zvýšit, pokud je poměrně vysoká (až 3000C) teplota spalin, které se uvolňují při spalování jakéhokoli druhu paliva.
To je přesně cíl rekuperace (z latinského slova recuperatio). Tento termín je chápán jako konzervace, návrat části tepelné energie, která již byla vynaložena na spalování plynu, uhlí, pelet atd.
Rekuperace je široce používána v technologiích: v metalurgickém průmyslu, v topných pecích, na hlavní elektrické dopravě. Neméně užitečné je používat jej v každodenním životě. Co je tedy rekuperátor - jednotka, která v praxi zvyšuje účinnost topného zařízení v soukromém domě?
Trochu o principu zpětného získávání tepla
Ke spalování paliva je potřebný čistý vzduch: jeho nedostatek a - zejména v chladném období - nízké počáteční teploty výrazně zvyšují hodnoty spotřeby paliva, které jsou potřebné pro jeho stabilní spalování. Pokud zajistíme, aby tok vstupujícího vzduchu a spalin byl oddělen od stěny vyrobené z materiálu s dobrou tepelnou vodivostí, pak se významná část odcházejícího tepla vzdá své tepelné energie přiváděnému vzduchu. Popsaným procesem je rekuperace vzduchu, respektive zařízení, které jej implementuje, se nazývá rekuperátor.
Rekuperace tepla se provádí v následujícím pořadí. Studený čistý vzduch (se snížením venkovní teploty dochází k intenzivnější rekuperaci) je nasáván ventilačními otvory v topném systému soukromého domu a vstupuje do výměníku tepla, jehož tělo může být vyrobeno z jakéhokoli materiálu s dobrá tepelná vodivost. V opačném směru (protilehlém nebo příčném) se kouřové plyny vypouštěné z odsávače kouře z kotle nebo kamna pohybují podél sousedního vzduchového potrubí. V procesu přesunu se v souladu s pravidly výměny tepla až 80% tepelné energie odstraní z teplého vzduchu studeným vzduchem a poté se odešle do topného zařízení soukromého domu. Kouřové plyny, které vydávaly své teplo, jsou vyhozeny ven.
Mimochodem, i po rekuperaci je teplota vypouštěných produktů spalování poměrně vysoká (až 80 ... 1000C), v souvislosti s nimiž není vyloučeno jejich opětovné použití, například k vytápění vany, garáže a jiných pomocných prostor soukromé domácnosti.
Rekuperátor v soukromém domě - luxus nebo nutnost
Rekuperace čistého vzduchu je řízený termofyzikální proces. Jeho intenzitu lze zvýšit v důsledku následujících faktorů:
- použití materiálů, které mají zvýšenou hodnotu součinitele prostupu tepla (například žáruvzdorná ocel, minerální keramika);
- zvětšení povrchu výměny tepla;
- prodloužení samotného rekuperátoru;
- zlepšení kvality výroby a instalace rekuperátoru, což by zabránilo úniku vzduchu z jedné části rekuperátoru do druhé.
Rekuperace vzduchu v topném systému je, přísně vzato, volitelná. Ale s přihlédnutím ke skutečným složkám tepelné bilance soukromého domu, když až 30% tepelné energie opouští dům skrz existující trhliny a úniky, a až 15% tepla je vhozeno do kouřového odvodu zařízení,stávající rekuperátor pro byt umožní jeho majitelům výrazně ušetřit na vytápění. Vzhledem k tomu, že topná sezóna v naší zemi trvá šest a více měsíců, jsou finanční výhody zřejmé.
Je lepší, když je k dispozici rekuperátor vzduchu pro větrání bytu i ve fázi výstavby soukromého domu, když se vyvíjí systém přívodu a odvodu vzduchu.
Kam instalovat rekuperátor
Vzhledem k tomu, že rozměry výměníku tepla by neměly zasahovat do funkce topného systému, je obvykle umístěn v podkroví domu. Tam je rekuperátor obyčejný keramický, ocelový nebo cihlový rovnoběžnostěn vybavený odpovídajícím počtem kouřových a vzduchových potrubí. V tomto případě ohřátý vzduch vstupuje do topné jednotky a odpadní vzduch je vyfukován přes deflektor.
Rekuperátor pro domácnost nejen zvyšuje účinnost topného zařízení, ale také umožňuje nastavit relativní vlhkost čistého vzduchu ve všech místnostech. To je způsobeno skutečností, že rekuperace je vždy doprovázena výměnou tepla mezi spalinami a čerstvým vzduchem, a proto se neustále vytváří vlhkost na stěnách výměníku tepla. Prostřednictvím porézních povrchů komunikuje s přiváděným vzduchem. Při současném vytápění se tedy vlhkost vzduchu uvnitř objektu nesnižuje, což má příznivý vliv na klimatické parametry a zdraví obyvatel, stav pokojových rostlin atd.
Průmyslové konstrukce rekuperátorů jsou kompaktnější, a proto je lze instalovat do jiných technických místností domu / bytu.
Struktury rekuperátorů pro domácnost
Rekuperátor vzduchu pro byt a / nebo dům je konstrukčně jednoduchá, ale velmi důležitá jednotka ventilačního systému, proto je na něj kladeno několik povinných požadavků spotřebitelů:
- kompaktnost;
- bezpečnost při práci;
- odolnost vůči teplu;
- snadná instalace, běžná údržba a opravy.
- stabilita fungování.
Sériově vyráběné rekuperátory vzduchu pro ventilaci se dělí na následující typy:
- typ ocelového rotoru, ve kterém dochází k výměně tepla v důsledku nepřetržitého otáčení hliníkového rotoru umístěného uvnitř těla. Rychlost otáčení (a následně rychlost rekuperace) lze ovládat změnou rychlosti tohoto otáčení.
- typ s ocelovým plechem, s výměníkem tepla, který využívá odnímatelné celulózové kazety: to zajišťuje kontrolu indikátorů vlhkosti v prostorách.
- vyrobeny ze žáruvzdorných cihel (nebo keramiky): se zvětšenými rozměry se vyznačují vysokou stabilitou procesu výměny tepla, proto jsou vhodné pro použití při vysokých teplotách spalin.
- ocelové trubkové: vyznačují se zvýšenou objemností, ale fungují dobře v podmínkách složitých systémů přívodu a odtahu dvou- a třípatrových soukromých domů.
Rekuperátor - jak pro ventilační systém soukromého domu, tak pro ohřev vzduchu - lze vyrobit ručně. Nejjednodušším způsobem je vyrobit deskový rekuperátor, zatímco jako materiál desky se používá hliník (při teplotách spalin až 3000C) nebo třídy oceli 12XM nebo 15MX, jejichž tepelná odolnost je 550 ... 6000C. Šamot se používá k pokládce cihelných rekuperátorů.