Kaj je rekuperator zraka za prezračevanje zasebne hiše in stanovanja

Učinkovitost posameznega ogrevalnega sistema v zasebni hiši se lahko znatno poveča, če je precej visoka (do 300)⁰C) temperatura dimnih plinov, ki se sproščajo pri zgorevanju katere koli vrste goriva.

Prav to je cilj okrevanja (iz latinske besede recuperatio). Ta izraz se nanaša na ohranjanje in vračanje dela toplotne energije, ki je bila že porabljena pri izgorevanju plina, premoga, peletov itd.

Rekuperacija se pogosto uporablja v tehnologiji: v metalurški industriji, v ogrevalnih pečeh in v električnem transportu na dolge razdalje. Nič manj koristno ga je uporabljati v vsakdanjem življenju. Torej, kaj je rekuperator - enota, ki v praksi poveča učinkovitost ogrevalne opreme v zasebnem domu?

Malo o principu rekuperacije toplote

Za zgorevanje goriva je potreben čist zrak: njegovo pomanjkanje in - zlasti v hladni sezoni - nizke začetne temperature znatno povečajo vrednosti porabe goriva, ki so potrebne za njegovo stabilno zgorevanje.Če uredite tako, da so tokovi vhodnega zraka in izpušnih dimnih plinov ločeni s steno iz materiala z dobro toplotno prevodnostjo, bo pomemben del odhajajoče toplote predal svojo toplotno energijo dovedenemu zraku. Opisani proces je rekuperacija zraka, zato se naprava, ki ga izvaja, imenuje rekuperator.

Rekuperacija toplote se izvede v naslednjem zaporedju. Hladen, čist zrak (ko se zunanja temperatura zniža, pride do okrevanja intenzivneje) se vsesa skozi prezračevalne luknje v ogrevalnem sistemu zasebne hiše in vstopi v toplotni izmenjevalnik, katerega telo je lahko izdelano iz katerega koli materiala z dobro toplotno prevodnost. V nasprotni smeri (proti ali križno) se dimni plini, ki jih odvaja kotel ali peč, premikajo skozi sosednji zračni kanal. Med gibanjem se v skladu s pravili izmenjave toplote do 80% toplotne energije odstrani iz toplega zraka s hladnim zrakom, nato pa se pošlje v ogrevalno opremo zasebne hiše. Dimni plini, ki so oddali svojo toploto, se sprostijo navzven.

Mimogrede, tudi po predelavi je temperatura produktov zgorevanja izpušnih plinov precej visoka (do 80...100⁰C), zato njihova ponovna uporaba ni izključena, na primer za ogrevanje kopalnice, garaže in drugih pomožnih prostorov zasebnega gospodinjstva.

Rekuperator v zasebni hiši - luksuz ali nuja

Rekuperacija čistega zraka je nadzorovan termofizični proces. Njegova intenzivnost se lahko poveča zaradi naslednjih dejavnikov:

• uporaba materialov, ki imajo povečan koeficient prenosa toplote (na primer toplotno odporno jeklo, mineralna keramika);
• povečanje površine za izmenjavo toplote;
• podaljšanje samega rekuperatorja;
• izboljšanje kakovosti izdelave in vgradnje rekuperatorja, ki bi odpravilo uhajanje zraka iz enega dela rekuperatorja v drugega.

Rekuperacija zraka v ogrevalnem sistemu je strogo gledano neobvezna. Toda ob upoštevanju dejanskih komponent toplotne bilance zasebne hiše, ko do 30% toplotne energije zapusti hišo skozi obstoječe razpoke in puščanja, do 15% toplote pa se sprosti v naprave za odvod dima, obstoječa rekuperator za stanovanje bo svojim lastnikom omogočil občutne prihranke pri ogrevanju. Glede na to, da kurilna sezona pri nas traja šest mesecev ali več, so finančne koristi očitne.

Bolje je, če je rekuperator zraka za prezračevanje stanovanja predviden v fazi gradnje zasebne hiše, ko se razvija dovodni in izpušni prezračevalni sistem.

Kam namestiti rekuperator

Ker velikost toplotnega izmenjevalnika ne sme ovirati delovanja ogrevalnega sistema, ga običajno namestimo na podstrešje hiše. Tam je rekuperator navaden keramični, jekleni ali opečni paralelopiped, opremljen z ustreznim številom dimnih in zračnih kanalov. Ogrevan zrak se dovaja v grelno enoto, odpadni zrak pa se izloča skozi deflektor.

Rekuperator za dom ne samo poveča učinkovitost ogrevalne opreme, temveč vam omogoča tudi uravnavanje relativne vlažnosti čistega zraka v vseh prostorih.To se zgodi zaradi dejstva, da rekuperacijo vedno spremlja izmenjava toplote med produkti zgorevanja in svežim zrakom, posledično pa se na stenah toplotnega izmenjevalnika stalno tvori vlaga. Skozi porozne površine komunicira z dovodnim zrakom. Tako se z aktivnim ogrevanjem vlažnost zraka v zaprtih prostorih ne zmanjša, kar ugodno vpliva na podnebne parametre in zdravje prebivalcev, stanje rastlin v zaprtih prostorih itd.

Industrijske izvedbe rekuperatorjev so bolj kompaktne, zato jih je mogoče namestiti v druge tehnične prostore hiše/stanovanja.

Načrti gospodinjskih rekuperatorjev

Rekuperator zraka za stanovanje in/ali hišo je konstrukcijsko preprost, a zelo pomemben sestavni del prezračevalnega sistema, zato zanj veljajo številne obvezne zahteve potrošnikov:

• kompaktnost;
• varstvo pri delu;
• toplotna odpornost;
• enostavnost namestitve, redno vzdrževanje in popravilo.
• stabilnost delovanja.

Serijsko izdelani rekuperatorji zraka za prezračevanje so razdeljeni na naslednje vrste:

• tip jeklenega rotorja, pri katerem pride do izmenjave toplote zaradi neprekinjenega vrtenja aluminijastega rotorja, ki se nahaja znotraj ohišja. Hitrost vrtenja (in posledično intenzivnost rekuperacije) lahko nastavljamo s spreminjanjem hitrosti vrtenja.
• jeklena plošča, s toplotnim izmenjevalnikom, ki uporablja zamenljive celulozne kasete: to zagotavlja nadzor ravni vlažnosti v zaprtih prostorih.
• iz ognjevzdržnih profiliranih zidakov (ali keramike): s povečanimi dimenzijami jih odlikuje visoka stabilnost procesa prenosa toplote, zato so primerni za uporabo v pogojih visokih temperatur dimnih plinov.
• jeklene cevi: zanje je značilna povečana prostornina, vendar dobro delujejo v pogojih kompleksnih dovodnih in izpušnih prezračevalnih sistemov dvo- in trinadstropnih zasebnih hiš.

Rekuperator - tako za prezračevalni sistem zasebne hiše kot za ogrevanje zraka - lahko naredite z lastnimi rokami. Ploščni rekuperator najlažje izdelamo tako, da kot ploščni material uporabimo aluminij (pri temperaturah dimnih plinov do 300⁰C) ali jekla razreda 12ХМ ali 15МХ, katerih toplotna odpornost je 550...600⁰C. Šamot se uporablja za polaganje opečnih rekuperatorjev.