Wentylacja mechaniczna – skąd się bierze woda w rekuperatorze?

Wentylacja mechaniczna staje się coraz popularniejsza w naszym kraju. Inwestorzy dbający o jakość powietrza w swoich domach wyposażają je w centrale rekuperacyjne. Centrale te wyposażone są najczęściej w wymienniki krzyżowe lub przeciwprądowe, których zadaniem jest odzysk ciepła, które zawarte jest w powietrzu wywiewanym.

Jak wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła pracuje zimą?

Przypomnijmy, że w przypadku wymienników krzyżowego i przeciwprądowego, strumień powietrza wywiewanego oddzielony jest od strumienia powietrza nawiewanego cienką (metalową lub wykonaną ze specjalnego tworzywa) przeponą. Zadaniem tej przepony jest przekazanie jak największej ilości energii zawartej w powietrzu wywiewanym do powietrza nawiewanego. Jeśli powietrze wywiewane będzie wilgotne (a zwykle tak jest, gdyż wloty wywiewu znajdują się w kuchni i łazienkach) to po zetknięciu się z przeponą ochłodzoną przez strumień nawiewu wykropli się z niego woda. Zjawisko to zajdzie, gdy temperatura przepony będzie poniżej tzw. temperatury punktu rosy.  Na przykład, dla powietrza wywiewanego o temperaturze T1=21°C i wilgotności φ1=40% temperatura punktu rosy wynosi TR=7°C. Każdy kilogram takiego powietrza zawiera x1=6,2g pary wodnej. Oznacza to, że jeśli temperatura przepony wymiennika będzie wynosiła poniżej tych siedmiu stopni, to zaczną się na niej pojawiać krople wody. Dlatego też producenci wyposażają centrale rekuperacyjne w tace ociekowe do kondensatu oraz króćce do odprowadzenia skroplin, a inwestorzy (lub projektanci) muszą pamiętać o odpowiednim podłączeniu ich do kanalizacji.

Ilość wykroplonej wody możemy sprawdzić korzystając z kalkulatora online

Rekuperator i wykraplanie wody – co zyskujemy a co tracimy?

Im więcej pary wodnej zawiera powietrze wywiewane, tym wyższa jest temperatura punktu rosy i więcej wody musimy odprowadzić z tacy ociekowej naszego rekuperatora. Jak pamiętamy z jednego z poprzednich wpisów, poświęconego osuszaniu powietrza, wraz z parą wodną zawartą w powietrzu tracimy także energię. Na szczęście, skraplająca się na przeponie wymiennika para wodna w momencie zmiany stanu skupienia oddaje ciepło, które następnie przekazywane jest do powietrza nawiewanego. Im więcej skropli się wody w rekuperatorze po stronie wywiewu, tym wyższa będzie temperatura powietrza nawiewanego za rekuperatorem. Dzięki temu zjawisku jesteśmy w stanie odzyskać przynajmniej część energii zawartej w parze wodnej będącej składnikiem powietrza wywiewanego. Pokazałem to na wykresie, dla wymiennika typu L0200/1.5A 200mm firmy Heatex. Jak widzimy, gdy zawartość pary wodnej w powietrzu wywiewanym jest niska, nie ma ona znaczącego wpływu na temperaturę powietrza nawiewanego za wymiennikiem. Dopiero, gdy rozpocznie się proces kondensacji (pomiędzy 15% a 20%), energia z nim związana zostaje przekazana do strumienia nawiewnego.

wentylacja mechaniczna - temperatura nawiewu za rekuperatorem w funkcji wilgotności powietrza wywiewanego z pomieszczenia

Zależność temperatury za rekuperatorem po stronie nawiewu (TN)od wilgotności względnej powietrza wywiewanego z pomieszczenia (φW) dla wymiennika L0200/1.5A 200mm firmy Heatex. Wyniki uzyskane w programie doboru dostępnym na stronie producenta dla natężenia przepływu powietrza nawiewanego i wywiewanego 120m3/h oraz stałej temperatury na wlocie wywiewu (-10°C) i na wlocie wywiewu (21°C).

No to świetnie, odzyskaliśmy dużo energii, tylko co z tą wodą? Przecież po stronie wywiewu mamy -10°C! Ale o tym następnym razem.

 Dla dociekliwych – wyznaczanie punktu rosy i wilgotności bezwzględnej

Aby znaleźć temperaturę punktu rosy oraz wilgotność bezwzględną powietrza korzystamy z wykresu I-X dla powietrza wilgotnego zwanego też wykresem Molliera. Sposób wyznaczenia podany został na poniższym rysunku. Na wykresie, punkt przecięcia linii stałej temperatury (pozioma linia podpisana T1) oraz krzywej oznaczającej linię stałej wilgotności względnej (w naszym przypadku φ1=40%) oznacza parametry naszego powietrza (czerwone kółko).  Wartość wilgotności bezwzględnej powietrza (ilość gramów pary wodnej zawartej w kilogramie powietrza) odczytujemy z górnej, poziomej osi (x1). Temperatura punktu rosy natomiast to ta, która odpowiada punktowi przecięcia linii stałej wilgotności bezwzględnej oraz krzywej oznaczającej wilgotność względną wynoszącą 100%.

wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła - wykraplanie wilgoci

 

Jedna myśl nt. „Wentylacja mechaniczna – skąd się bierze woda w rekuperatorze?

  1. Michał M.

    Dziękuję za informacje, na szczęście mój projektant przewidział skropliny i mam ich odprowadzenie przez syfon do kanalizy. Wprawdzie jestem już na końcowym etapie instalacji rekuperatora, ale dobrze przeczytać dlaczego pewne rzeczy są zrobione tak a nie inaczej.

    Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *