Rekuperacją nazywa się proces odzyskiwania energii cieplnej z powietrza wywiewanego z budynków i jej ponowne wykorzystanie do podgrzewania świeżego powietrza nawiewanego. Pozwala to nie tylko znacznie zredukować straty ciepła, ale również zaoszczędzić energię. W tradycyjnym systemie wentylacji, powietrze wywiewane z budynku jest po prostu usuwane na zewnątrz, co prowadzi do straty ciepła. W przypadku rekuperacji, powietrze to przepływa przez wymiennik ciepła, gdzie oddaje swoje ciepło do medium (najczęściej do strumienia powietrza nawiewanego), które wpływa na jego podgrzanie. Dzięki temu, ciepło, które normalnie zostałoby utracone, jest odzyskiwane i wykorzystywane do ogrzewania świeżego powietrza.
Bez wątpienia kluczowym elementem rekuperatora jest wymiennik ciepła, który decyduje o rodzaju, a także jakości centrali wentylacyjnej. Im wyższą sprawnością charakteryzuje się ten komponent, tym większą ilość ciepła uda się odzyskać ze zużytego powietrza. To właśnie przez wymiennik ciepła przechodzi powietrze wychodzące z wnętrza i wpływające do budynku. Chociaż poszczególne typy wymienników ciepła różnią się konstrukcją, ich działanie opiera się na podobnym schemacie. Wyróżnia się cztery główne rodzaje urządzeń, które są wyposażone w jeden z wymienników:
Wymiennik krzyżowy jest skonstruowany z niewielkich płyt aluminiowych, stalowych lub z tworzywa sztucznego, ułożonych prostopadle względem siebie. Przez te płyty krzyżowo przepływają oddzielone strumienie powietrza – nawiewny i wywiewny, które nie mieszają się ze sobą. Efektywność takiego wymiennika mieści się w zakresie od 50% do 70%. Ze względu na swoją konstrukcję oraz relatywnie niskie koszty produkcji, tego rodzaju urządzenia są często stosowane w małych domkach jednorodzinnych lub niewielkich biurach. Warto również wspomnieć o jednej z niedoskonałości wymiennika krzyżowego, a mianowicie jego podatność na zamrażanie, co wymaga dodatkowego zastosowania nagrzewnic. Niestety w konsekwencji dochodzi do wzrostu kosztów eksploatacyjnych rekuperacji.
Inne podejście można zaobserwować w przypadku rekuperatorów wyposażonych w wymienniki obrotowe. Rozwiązanie to cieszy się coraz większą popularnością, zarówno właścicieli domów jednorodzinnych, jak i innego typu budynków. Wymienniki obrotowe wyróżniają się znacznie wyższą sprawnością w porównaniu do wymienników krzyżowych, a ich efektywność jest zbliżona do wymienników przeciwprądowych. Wymiennik obrotowy w rekuperatorze przyjmuje postać walca, wewnątrz którego znajdują się kanały biegnące równolegle do osi. Tego rodzaju wymiennik znajduje się między dwoma przepływającymi kanałami – przechodzą przez nie strumienie zużytego oraz świeżego powietrza. Poprzez obracanie walca, poszczególne kanały najpierw zostają ogrzewane przez strumień powietrza, a następnie schładzane przez powietrze nawiewane z zewnątrz.
Ten typ rekuperatora charakteryzuje się nieco większą długością w porównaniu do wymiennika krzyżowego, co przekłada się na wyższą efektywność wynoszącą około 90%. Konstrukcja wymiennika przeciwprądowego jest podobna do wymiennika krzyżowego, ale różni się kierunkiem przepływu powietrza. W przypadku wymiennika przeciwprądowego, powietrze nawiewane i wywiewane poruszają się w przeciwnych kierunkach. Dzięki temu układowi, powietrze nawiewane zostaje ogrzane przez najbardziej ciepły strumień powietrza wywiewanego z pomieszczeń. Istotną zaletą tego typu wymiennika jest również eliminacja problemu oszronienia, co gwarantuje niezawodność jego działania. Niektóre modele wymienników ciepła są dostępne z funkcją odzyskiwania wilgoci, co oznacza, że wilgoć jest pobierana z powietrza wywiewanego, a także przekazywana do powietrza nawiewanego. Tego rodzaju rozwiązanie zapewnia jeszcze większy komfort, zwłaszcza w okresie zimowym.
Rekuperatory entalpiczne są zaawansowaną formą rekuperacji ciepła, która dodatkowo umożliwia odzyskiwanie wilgoci z powietrza. Dzięki temu urządzenia te zapewniają optymalne warunki wewnątrz budynku, eliminując zbyt suche powietrze w zimie i nadmiar wilgoci w lecie.
Dobór odpowiedniego rekuperatora wymaga uwzględnienia kilku czynników. Przede wszystkim należy określić wielkość pomieszczeń, które mają być objęte wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła. Ważnym elementem jest również zapotrzebowanie na przepływ powietrza w danym budynku. Dodatkowo należy określić preferowaną sprawność odzysku ciepła oraz ewentualne specjalne funkcje, takie jak odzysk wilgoci. W tym celu warto skonsultować się ze specjalistą ds. wentylacji – potrafi on dokładnie ocenić warunki i zaproponuje odpowiednią wielkość i rodzaj rekuperatora dostosowanego do indywidualnych potrzeb danego budynku.