Suche powietrze a rekuperacja: jak wymiennik entalpiczny pomaga utrzymać wilgotność w domu?

Na poziom wilgotności wpływają jednocześnie warunki zewnętrzne, temperatura w pomieszczeniach, ilość pary wodnej powstającej podczas codziennego użytkowania oraz intensywność wymiany powietrza.

Problem niskiej wilgotności nasila się szczególnie przy niskich temperaturach zewnętrznych, gdy chłodne powietrze po ogrzaniu ma znacznie niższą wilgotność względną. Wymiennik entalpiczny może w takiej sytuacji ograniczyć straty wilgoci, ponieważ przenosi część pary wodnej z powietrza wywiewanego do nawiewanego.

Dlaczego powietrze w domu bywa zbyt suche?

Niska wilgotność pojawia się wtedy, gdy ilość pary wodnej usuwanej z pomieszczeń jest większa niż ilość wilgoci wytwarzanej lub doprowadzanej do wnętrza. Zjawisko zwykle nasila się wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej. Za komfortowy zakres przyjmuje się zwykle wilgotność względną (RH) na poziomie ok. 40-60%. Zimne powietrze może zawierać mniej pary wodnej niż ciepłe. Po doprowadzeniu go do budynku i ogrzaniu ilość zawartej w nim wody pozostaje taka sama, ale wilgotność względna maleje.

Wysoka wartość RH na zewnątrz nie musi oznaczać wysokiej wilgotności po ogrzaniu powietrza. Przykładowo powietrze o temperaturze około 0°C i wilgotności względnej 80%, po ogrzaniu do około 21°C bez dodania pary wodnej, będzie miało wilgotność względną w przybliżeniu na poziomie 20%. Jednocześnie w budynku stale powstaje para wodna. Jej źródłem są mieszkańcy, kąpiele, gotowanie czy suszenie prania. Wentylacja usuwa część tej wilgoci razem ze zużytym powietrzem. O poziomie RH decyduje więc bilans pomiędzy produkcją i usuwaniem wilgoci.

W jaki sposób rekuperacja wpływa na wilgotność powietrza?

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła wpływa na bilans wilgoci, ponieważ wraz z powietrzem wywiewanym z pomieszczeń usuwana jest zawarta w nim para wodna. Podobny mechanizm występuje przy wentylacji naturalnej. Różnica polega na tym, że w wentylacji mechanicznej ilość wymienianego powietrza można kontrolować. Centrala wentylacyjna odzyskuje przy tym energię z ogrzanego powietrza wywiewanego. Jest ona jednym z elementów instalacji, która obejmuje również sieć kanałów np. system FLX-REKU, czerpnię i wyrzutnię.

Częstą przyczyną przesuszenia jest zbyt duży strumień powietrza w stosunku do potrzeb budynku. Dlatego w pierwszej kolejności warto sprawdzić wydajność i regulację instalacji. Pomaga w tym sterowanie według rzeczywistych potrzeb: czujnik HRQ-SENS-CO2 obniża intensywność wentylacji, gdy w pomieszczeniach przebywa mniej osób, a aplikacja AlnorAIR pozwala tę pracę monitorować i korygować. Jeżeli instalacja jest prawidłowo dobrana, a problem niskiej wilgotności nadal występuje, znaczenia nabiera rodzaj zastosowanego wymiennika.

Czym różni się standardowy wymiennik od wymiennika entalpicznego?

Standardowy wymiennik odzyskuje ciepło jawne, czyli przekazuje energię pomiędzy powietrzem wywiewanym i nawiewanym. Wymiennik entalpiczny dodatkowo umożliwia przenoszenie pary wodnej pomiędzy tymi strumieniami. W wymienniku entalpicznym stosowana jest membrana polimerowa,, która przepuszcza parę wodną. Pomiędzy powietrzem wywiewanym i nawiewanym zachodzi więc nie tylko wymiana ciepła, lecz także transfer wilgoci.

Entalpia opisuje energię całkowitą, obejmującą zarówno ciepło jawne, jak i ciepło utajone zawarte w parze wodnej. Wymiennik entalpiczny odzyskuje nie tylko część ciepła, lecz także część energii związanej z wilgocią.

Co oznacza odzysk wilgoci?

Odzysk wilgoci oznacza przeniesienie części pary wodnej z powietrza wywiewanego do nawiewanego. Nie oznacza natomiast wytwarzania dodatkowej wilgoci. Powietrze z kuchni, łazienek i innych pomieszczeń wywiewnych trafia do centrali wentylacyjnej razem z parą wodną, która powstała podczas codziennego użytkowania domu. W wymienniku entalpicznym część tej pary wodnej przechodzi do strumienia nawiewanego, dzięki czemu do pomieszczeń trafia powietrze o wyższej zawartości wilgoci niż samo powietrze zewnętrzne.

Wymiennik entalpiczny nie jest jednak nawilżaczem. Jeśli w domu powstaje niewiele wilgoci, RH nadal może być niskie. Rozwiązanie również działa latem: przy wilgotnym powietrzu zewnętrznym wymiennik ogranicza ilość wilgoci wprowadzanej do budynku.

Kiedy warto rozważyć wymiennik entalpiczny?

Wymiennik entalpiczny warto rozważyć wtedy, gdy w prawidłowo wentylowanym budynku regularnie pojawia się problem zbyt niskiej wilgotności, szczególnie przy niskich temperaturach zewnętrznych. Dobrym przykładem jest szczelny budynek z ciągłą wentylacją mechaniczną. Gdy powietrze zewnętrzne zawiera mało pary wodnej, po jego ogrzaniu RH we wnętrzu może stopniowo spadać. Jednocześnie wilgotniejsze powietrze jest usuwane z kuchni, łazienek czy pralni.

Wymiennik entalpiczny odzyskuje część tej wilgoci i przekazuje ją do powietrza nawiewanego. Ogranicza w ten sposób straty wilgoci bez rezygnacji z wymaganej wymiany powietrza.

Checklista: kiedy rozważyć wymiennik entalpiczny?

Wymiennik entalpiczny warto uwzględnić przy doborze centrali wentylacyjnej z odzyskiem ciepła, jeżeli:

pomiary wskazują na powtarzające się spadki wilgotności w pomieszczeniach poniżej ok.40%;
problem nasila się wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej;
wilgotność i regulacja zostały sprawdzone, a RH nadal jest za niskie;
wentylacja pracuje w sposób ciągły i kontrolowany;
celem jest ograniczenie strat wilgoci bez zmniejszania wymaganej wymiany powietrza.

Od czego zależy rzeczywisty efekt odzysku wilgoci?

Efekt zastosowania wymiennika entalpicznego zależy od warunków pracy instalacji. Sam wymiennik nie ustala docelowego poziomu wilgotności w pomieszczeniach.

Znaczenie mają przede wszystkim:

warunki zewnętrzne – wraz ze spadkiem temperatury zmienia się ilość pary wodnej zawartej w powietrzu;
ilość wilgoci wytwarzanej w domu – zależy m.in. od liczby mieszkańców i sposobu użytkowania pomieszczeń;
intensywność wentylacji – większy strumień oznacza większą ilość powietrza usuwanego z budynku;
temperatura wewnętrzna – wpływa bezpośrednio na wartość wilgotności względnej;
parametry wymiennika – jego konstrukcja wpływa na przebieg wymiany ciepła i wilgoci;
sposób sterowania systemem – intensywność wentylacji może być dostosowywana do aktualnych warunków.

Jakie rozwiązania Alnor wybrać, aby ograniczyć straty wilgoci?

Dobór rozwiązania powinien wynikać z potrzeb całej instalacji: odzysku energii, kontroli wilgotności, filtracji, dystrybucji powietrza oraz sterowania. W instalacji, w której istotne jest ograniczenie strat wilgoci, można zastosować rekuperator z wymiennikiem entalpicznym od Alnor. Rozwiązanie tego typu wykorzystuje część pary wodnej zawartej w powietrzu wywiewanym zamiast usuwać ją w całości poza budynek. W połączeniu z opisanym wcześniej sterowaniem według stężenia CO2 instalacja ogranicza straty wilgoci zarówno przez odzysk, jak i przez unikanie nadmiernej wymiany powietrza. Uzupełnieniem instalacji mogą być filtry antysmogowe FSBQL-F9 lub FSBQL-F9-CA, montowane na kanale czerpnym przed rekuperatorem. Powietrze jest filtrowane również w samym rekuperatorze - w centralach PremAIR służy do tego filtr HRQ-PremAIR-FILT-G4. Kolejność jest prosta: najpierw prawidłowy dobór wydajności i regulacja instalacji, a wymiennik entalpiczny tam, gdzie mimo to wilgotność w sezonie grzewczym regularnie spada poniżej 40%.