Povratite toplinsku energiju u ustajalom zraku izvučenom iz prostorija, koja bi inače bila izgubljena, kako biste osigurali kvalitetu zraka u zatvorenom prostoru, izbjegavajući rasipanje energije. To je posao sustava povrata topline, komponente koja je sada prisutna u većini jedinica za obnavljanje zraka, a koja se tijekom godina značajno razvila, postajući sve učinkovitija.
Što je sustav povrata topline i kako funkcionira?
Kao što sama riječ implicira, sustavi povrata topline su „tehnološki uređaji” koji prenose toplinu između dvije tekućine (zrak ili voda). U specifičnom slučaju ventilacijskih sustava, ovaj prijenos se događa između dva protoka zraka: toplina se vraća iz protoka izlaznog zraka u unutarnjem okruženju prema van, a zatim se prenosi na protok ulaznog zraka. Nije slučajno da se kontroliranom mehaničkom ventilacijom, koja je najpopularnije rješenje za postizanje ispravne i stalne razmjene zraka u prostorijama bez otvaranja prozora, može povratiti čak 80-90% topline u zraku prije nego se izbaci.
Tehnologija povrata topline s križnim strujanjem
Sustavi povrata topline s križnim strujanjem među najpopularnijim su sustavima povrata topline zrak-zrak i mogu se kombinirati s izmjenjivačem grijanja ili hlađenja kako bi se smanjila količina energije potrebna za održavanje uvjeta u zatvorenom prostoru. Obično se sastoje od posebno projektiranih metalnih ploča (aluminijskih ili čeličnih) koje su spojene i koje omogućuju prijenos topline, bilo konvekcijom ili zračenjem, od ispušnog zraka do čistog zraka izvana, a da ta dva toka uopće ne dolaze u dodir.
Ova vrsta sustava povrata topline obično je opremljena zaobilaznom zaklopkom, koja isključuje dio ili čak sav ulazni vanjski zrak iz tretmana povrata. Razlog? Kako bi se izbjegao rizik od mraza tijekom zime ili jednostavno koristilo slobodno hlađenje, tj. „prirodno” hlađenje koje se postiže kada je vanjska temperatura zraka dovoljno niska da nije potrebna daljnja obrada. Sustavi povrata s križnim strujanjem sposobni su povratiti između 40 i 70% topline, a u nekim slučajevima mogu postići gotovo 80% učinkovitosti.
Prijenos vlage s entalpijskim sustavom povrata topline
U sustavima kontrolirane mehaničke ventilacije često se spominje entalpijski povrat topline. Što to znači i koja je razlika u odnosu na ranije spomenute standardne sustave? Ovaj uređaj ne samo da vraća osjetljivu toplinsku energiju, tj. toplinu, iz protoka ispušnog zraka, već i vrijednost vlage. Rezultat je u ovom slučaju dvostruk: s jedne strane povećava se ukupna učinkovitost, a s druge strane ulazni zrak ne postaje previše suh. Entalpijski sustavi povrata topline također su izrađeni od poroznih materijala, jer moraju prenositi ne samo toplinu, već i paru iz izlaznog zraka u ulazni zrak i obrnuto.
Povrat topline postaje još učinkovitiji: termodinamički povrat
Sustav povrata topline s križnim strujanjem, kao i onaj s jednim protokom, obično se nazivaju statičnim jer ne uključuju nijedan pokretni dio. Kako bi se povećala ukupna učinkovitost sustava, mnoge klima komore imaju drugi sustav za povrat energije. U ovom slučaju govorimo o jedinicama s termodinamičkom rekuperacijom, u kojima se prvi statički rekuperacijski sustav kombinira s drugim aktivnim sustavom, stvorenim pomoću rashladnog kruga toplinske pumpe.
Statički sustav povrata križnog strujanja prenosi toplinu iz ispušnog zraka u svježi zrak, dok se krug rashladnog sredstva toplinske pumpe pokreće kako bi podržao ispušni zrak kada to zahtijevaju uvjeti unutarnje i vanjske temperature zraka. Rezultat je značajna ušteda energije u kombinaciji s poboljšanom termo-psihometrijskom udobnošću i kvalitetom zraka.