Choć w domach jednorodzinnych starszego typu trudno spotkać systemy wentylacji mechanicznej, to w budynkach nowych pojawiają się one coraz częściej. Zmiany w sposobie wentylowania pomieszczeń mieszkalnych zachodzą także podczas przeprowadzania termomodernizacji obiektów. O różnicach występujących pomiędzy wentylacją grawitacyjną, a mechaniczną nie trzeba już właściwie nikogo informować. Dodatkowo, jeśli ciepło odpadowe może zostać ponownie wykorzystane – korzyści są podwójne i szybko dostrzegalne. Problem mogą stanowić jedynie wciąż wysokie koszty instalacji takiej wentylacji. Energię, którą jeszcze do niedawna usuwaliśmy bezpowrotnie do atmosfery, aktualnie odzyskuje się na trzy podstawowe sposoby. Dzieje się to poprzez:
- recyrkulację powietrza;
- rekuperację;
- regenerację.
Recyrkulacja
Jest najtańszym, ale jednocześnie najmniej efektywnym pod względem czystości powietrza nawiewanego sposobem odzyskiwania energii cieplnej. Dlatego też, ze względu na coraz wyższe wymagania dotyczące jakości powietrza w pomieszczeniach – metoda ta jest stosowana coraz rzadziej. Recyrkulacja polega na zachodzeniu procesu mieszania powietrza. Mieszanie odbywa się w specjalnej komorze, gdzie powietrze wywiewane przekształca się w strumień nawiewny. Jakość powietrza, które powraca do wnętrz zależy od stanu powietrza zewnętrznego oraz udziału strumienia powietrza recyrkulowanego. Recyrkulację można stosować w pomieszczeniach, w których nie występują zanieczyszczenia toksyczne i wybuchowe. Charakteryzuje się ona prostą konstrukcją i automatyką. Jednak przy tego rodzaju wentylacji może dochodzić do rozcieńczania zanieczyszczeń, co objawia się najczęściej przenikaniem niepożądanych zapachów do powietrza, które jest wentylowane do pomieszczeń.
Rekuperacja
Rekuperacja to proces wymiany powietrza, w którym strumień powietrza nawiewanego i wywiewanego nie styka się bezpośrednio z tą samą powierzchnią wymiennika. Wymiana ciepła odbywa się tutaj przez specjalną przeponę oddzielającą. Urządzenie, w którym zachodzi proces rekuperacji to rekuperator, zwany również wymiennikiem ciepła. Do dyspozycji użytkowników są dostępne następujące rodzaje wymienników:
- wymienniki płytowe;
- wymienniki rurowe;
- wymienniki z czynnikiem pośredniczącym, tj. z wodą, olejem lub glikolem.
Aktualnie najczęściej stosuje się rekuperatory z przegrodami wykonanymi w postaci płyt. Są to tzw. rekuperatory krzyżowo – płytowe. Zasada ich działania polega na przepływie powietrza zewnętrznego w sposób prostopadły, a wywiewanego – między płytami. Usuwane z pomieszczeń powietrze przepływa przez co drugą przestrzeń pomiędzy płytową i ogrzewa płyty. Natomiast powietrze nawiewane do wnętra domu płynie przez pozostałe przestrzenie i odbiera ciepło z płyt. Nowoczesne wymienniki wyposaża się w płyty, których powierzchnię pokrywa taśma aluminiowa o grubości 0,5 mm. Jednak w przypadku wentylacji z odzyskiem ciepła zasadniczą rolę odgrywa centrala wymiennika. Posiada ona stalową obudowę i jest wyposażona w izolacje termiczną oraz akustyczną. Wewnątrz znajduje się wentylator nawiewny i wywiewny, filtry powietrza, wymiennik ciepła, urządzenia regulacyjno – sterujące oraz nagrzewnica wtórna. W tak skonstruowanym wymienniku powietrze nie miesza się, a w związku z powyższym to, które wraca do wnętrz jest świeże i pozbawione niepożądanych zapachów. Wymiennik krzyżowo – płytowy jest prosty w konstrukcji i nie ma potrzeby doprowadzania do niego dodatkowej porcji energii. Jego działanie jest pewne i wydajne. Jednak już przy temperaturze – 5 stopni Celsjusza może dochodzić do szronienia. Oprócz tego, po pewnym czasie użytkowania wymiennika mogą zdarzać się pewne przecieki wymienianego powietrza. Odzysk ciepła przy zastosowaniu tego rodzaju urządzenia wynosi do 57%.
Regeneracja
Ostatni z omawianych sposobów odzyskiwania ciepła zachodzi za sprawą regeneracyjnego obrotowego wymiennika. Proces zachodzi wówczas, kiedy dwa strumienia powietrza omykają się naprzemiennie przez tę samą część wymiennika. Częścią tą jest specjalny bęben(rotor). Wtedy możliwa jest nie tylko wymiana ciepła, ale również wilgoci. Najczęściej stosowanymi regeneracyjnymi obrotowymi wymiennikami ciepła są wymienniki wyposażone w zwykły wirnik aluminiowy lub wirnik z powłoką higroskopijną. Powłokę higroskopijną stosuje się w przypadku wirników, które mają posiadać wysoką sprawność odzysku wilgoci. Wymienniki regeneracyjne obrotowe mają najwyższą skuteczność odzyskiwania ciepła, tj. do 80%. Ponadto przy ich zastosowaniu, można także pozyskiwać chłód oraz regulować wilgotność powietrza we wnętrzach. Mają nieskomplikowaną konstrukcję, ale niestety podczas pracy wymagają dostarczenia do nich dodatkowej porcji energii zewnętrznej. Znajduje się też w nich spora ilość części ruchomych, co zwiększa możliwość występowania awarii. Ich niecałkowita szczelność może natomiast powodować przecieki powietrza, a co za tym idzie mieszanie się strumienia nawiewanego z wywiewanym i przenoszenie się niepożądanych zapachów.
