Instalace protiproudého výměníku
Jak správně instalovat deskové protiproudé výměník pro zpětné získávání tepla do větrací jednotky?
(Obecná doporučení pro konstrukci jednotky, nová EN 308)
Jaké jsou hlavní výkonnostní parametry výměníku?
Jsou to teplotní (vlhkostní) účinnost, tlaková ztráta a těsnost při daném průtoku, teplotě, vlhkosti a tlaku v přívodním i odvodním kanále. Tyto parametry jsou měřeny v laboratorních podmínkách dle novelizované normy EN 308:2022 v ideálním testovacím boxu.
Box má ideální tepelnou izolaci a také ideální směrování proudění do a z rekuperátoru. Následně jsou tyto hodnoty zpracovány do návrhového softwaru rSelect, ze kterého vycházejí konstruktéři větracích jednotek.
Je nutné si uvědomit, že konkrétní zástavbou rekuperátoru do větrací jednotky často dochází ke zhoršení těchto výkonnostních parametrů, kde příčinami těchto zhoršení jsou odchylky reálné větrací jednotky od ideálního testovacího boxu.
Co je základním předpokladem dobré funkce rekuperátoru?
Jeho vlastní těsnost, ale i těsnost jeho zástavby ve větrací jednotce. Netěsnosti mezi přívodem a odvodem i vůči okolí mohou zkreslovat reálné výsledky měření. Nová norma EN308:2022 proto zavádí tzv. hrubou teplotní účinnost, která je měřená a ta se koriguje (zhoršuje) změřenou netěsností na tzv. čistou teplotní účinnost, která vyjadřuje účinnost vlastního rekuperátoru neovlivněnou vnitřní netěsností. Je proto žádoucí dokonale těsnit rekuperátor v zástavbě větrací jednotky.
Další předpoklady
Směr proudění na vstupu do rekuperátoru by měl být co nejkolmější na vstupní plochu rekuperátoru. V případě příliš šikmého směru vstupu do rekuperátoru dochází k nárůstu tlakové ztráty na vstupu a ke změně proudění v rekuperátoru s méně aktivními oblastmi výměny tepla v úplavu proudu vzduchu.
Rozložení rychlostí vzduchu po vstupní ploše rekuperátoru by mělo být co nejrovnoměrnější tak, aby všechny teplosměnné plochy byly co nejvíce aktivní. Toho lze docílit přímým pozvolným rozšiřováním vzduchotechnického kanálu bez oblouků směrem ke vstupu do rekuperátoru bez lokálních anomálií a asymetričností proudění vzduchu. Max. úhel rozšiřování vstupního kanálu od vstupu vzduchu k rekuperátoru by měl být do 15°.
Vliv tlakové ztráty
Lamely rekuperátoru jsou z důvodu dobrého přestupu tepla velmi tenké a tak nejsou nikdy dokonale tuhé a podléhají tlakovým rozdílům mezi přívodem a odvodem. Tlakové rozdíly se mění podle místa v rekuperátoru a vyvolávají různé deformace lamel v různých místech rekuperátoru. Rekuperátor se tak uvnitř sebe samého může lokálně „nafukovat“ či „vyfukovat“ přívod vůči odvodu a naopak. Tlakové rozdíly v rekuperátoru jsou vyvolané nejen vlastní tlakovou ztrátou, ale především tlakovými poměry mezi přívodní a odvodní větví uvnitř větrací jednotky.
Tyto jsou především určeny uspořádáním komponent v jednotce (polohou ventilátorů vůči rekuperátoru) viz následující obr. a také připojeným potrubním systémem s jeho externí tlakovou ztrátou rozdělenou na vnitřní a vnější stranu budovy vzhledem k rekuperátoru.
Poloha výměníku
Lamely je dobré mít vždy svisle ve směru gravitace ke spolehlivému odvodu kondenzátu z rekuperátoru, resp. k co nejkratšímu cyklu odmrazování rekuperátoru v zimních podmínkách. Ideálně celý rekuperátor nakloněný směrem k výstupu vzduchu tak, aby kondenzát odcházel ve směru proudění co nejrychleji a nezdržoval se uvnitř rekuperátoru a neblokoval proudění vzduchu.
Teplotní čidla a tepelná izolace
Je také dobré si uvědomit, že rozdělení teplot na výstupu z rekuperátoru je z principu funkce rekuperátoru výrazně nevyrovnané a získat průměrnou teplotu na výstupu je tak obtížné. Jedno čidlo teploty zde nestačí, neboť poloha čidla výsledek velmi ovlivňuje. Je nutné použít více teplotních čidel nebo je nutné vzduch dokonale zamíchat v celém průřezu kanálu a to s dokonalou vnější tepelnou izolací.
Důležitá je také tepelná izolace jednotky kdy při jejím poddimenzování může docházet k únikům nebo ziskům tepla vně jednotky, což může zkreslovat výkon rekuperátoru.
Protiproudé uspořádání
Vždy je také nutné kontrolovat směr proudění v rekuperátoru tak, aby proudy přívodu a odvodu vzájemně byly vždy v protiproudém uspořádání. Souproudé uspořádání má výrazný vliv na snížení účinnosti zpětného získávání tepla až na polovinu.