Centrale wentylacyjne – jak wybrać trwałe i wydajne urządzenie

Centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła, choć złożone są z kilku sekcji (zwanych segmentami, czasem blokami), to urządzenia niezbyt skomplikowane w swojej konstrukcji. Należy jednak pamiętać, że każda z części ma swoją funkcję – odpowiadająca za odzysk ciepła, wymuszenie napływu powietrza z zewnątrz (świeżego) i usuwanie na zewnątrz powietrza zużytego. Każda z sekcji, ze swoją jakością wykonania, sposobem montażu i zabezpieczeniami, wpływa na trwałość i jakość całej centrali. By wybrane urządzenie było trwałe i wydajne ważne jest uwzględnienie też takich czynników jak automatyka i elektronika (powiązane z energooszczędnością), konserwacja czy serwis.

Centrale wentylacyjne mogą się różnić nieco między sobą, ale są takie elementy, które występują w każdej z nich i przyporządkowane są do poszczególnych bloków (sekcji). Najistotniejszy wydaje się blok odpowiedzialny za odzysk ciepła, a więc ten, w którym znajduje się wymiennik ciepła – z reguły krzyżowy lub przeciwprądowy. W nim właśnie zużyte powietrze oddaje swoje ciepło świeżemu powietrzu przy zastosowaniu różnych metod, m.in. regeneracji (wymienniki obrotowe – nawet do 85% odzysku ciepła), czy rekuperacji (wymienniki płytowe – około 60% odzysku ciepła).

Fot. 1. Rekuperator HRU-PremAIR-500 w obudowie z materiału EPP zapewniającej odzysk ciepła ok. 95%. Fot. ALNOR
Fot. 1. Rekuperator HRU-PremAIR-500 w obudowie z materiału EPP zapewniającej odzysk ciepła ok. 95%. Fot. ALNOR

Centrale wentylacyjne – budowa

Kolejny istotny blok stanowiący podstawę każdej centrali wentylacyjnej, to blok wentylatorowy. Znajdują się w nim dwa wentylatory – jeden wymusza napływ świeżego powietrza z zewnątrz, drugi zaś odpowiada za wypływ zużytego powietrza na zewnątrz. Dziś standardem jest to, że oba wentylatory to urządzenia z bezstopniową regulacją obrotów, co warunkuje płynną pracę całej centrali. Na pewno trzeba też wspomnieć o bloku filtrów, które czyszczą nie tylko powietrze napływające, ale też to usuwane (przede wszystkim dla ochrony wymiennika ciepła przed zanieczyszczeniami). Kolejne ważne sekcje to sekcja ogrzewania i sekcja chłodzenia powietrza. Ta pierwsza wykorzystuje najczęściej nagrzewnice różnego rodzaju (elektryczne, gazowe, wodno-glikolowe), zaś ta druga korzysta chętnie z chłodnic freonowych bądź wodnych. Warto jeszcze wspomnieć o bloku nawilżania, w którym do powietrza dostarcza się wymaganą wilgoć.

Istotny jest fakt, iż każda sekcja pracuje z powietrzem o innych parametrach, co oznacza, że panują w nich zróżnicowane warunki i w konsekwencji materiały oraz komponenty z których zostały wykonane, powinny być przygotowane w jednym przypadku na wilgoć, innym razem na wysokie temperatury. Jakość blach, gatunek użytej stali, odporność temperaturowa zastosowanych elementów z tworzyw sztucznych czy sposób zabezpieczenia wszystkich części przed wpływem wilgoci bądź nieco bardziej agresywnych związków – cały szereg aspektów wpływa na jakość i w efekcie trwałość centrali wentylacyjnych. Dochodzi do tego automatyka, która może poprawiać trwałość centrali poprzez zrównoważony i regulowany sposób eksploatacji poszczególnych sekcji bądź całej instalacji.

Elementy i standardy wykonania central wentylacyjnych

Fot. 2. Centrale wentylacyjne PRO 1200 wyposażona została w automatykę sterowaną z poziomu panela dotykowego. Fot. PRO-VENT
Fot. 2. Centrala PRO 1200 wyposażona została w automatykę sterowaną z poziomu panela dotykowego. Fot. PRO-VENT

Budowa praktycznie wszystkich central wentylacyjnych oparta jest na swoistym szkielecie wykonanym z profili stalowych bądź aluminiowych, których powierzchnia powinna być zabezpieczona przed korozją. Sięga się m.in. po stal nierdzewną, czy też anodowane aluminium, przy czym połączenia poszczególnych profili często wzmacnia się dodatkowo dla zwiększenia trwałości konstrukcji. Blachy stosowane w centralach wentylacyjnych to na przykład blachy ocynkowane, blachy z pokryciem galwanicznym (różne wykonania, np. pokrycie galwaniczne alucynkowe) lub blachy ze stali nierdzewnej.

Pozostałe elementy w poszczególnych blokach centrali wentylacyjnej, wykonane z innych materiałów – na przykład rury miedziane w chłodnicach wodnych i freonowych czy króćce, kolektory itp. – są epoksydowane i w ten sposób zabezpieczane. W wersji epoksydowanej spotyka się też wymienniki ciepła. Coraz popularniejsza w wymiennikach ciepła jest też powłoka poliuretanowa, która nadaje się do stosowania zarówno na miedź (rurki w wymienniku), jak i na utlenione aluminium (lamele). Zabezpiecza całościowo ten element instalacji przed korozją, istotnie podnosząc trwałość systemu.
Warto zauważyć pewną coraz częściej spotykaną regułę, która w gruncie rzeczy wiąże się z kwestią właściwej konserwacji central wentylacyjnych.

Chodzi o to, że mimo iż większość elementów konstrukcyjnych central wykonuje się z materiałów już w jakimś stopniu zabezpieczonych przed niekorzystnym działaniem wody lub wszelkich związków chemicznych, ich użytkownicy (konserwatorzy) i tak decydują się na dodatkowe pokrycia zabezpieczające, czyli wszelkiego rodzaju warstwy epoksydów (epitlenków), bądź powłoki na bazie tworzyw termoplastycznych (poliuretan itp.). Wracając do serca centrali wentylacyjnej, czyli wymiennika ciepła, trzeba mieć świadomość, iż należy chronić go nie tylko przed korozją, ale też przed zamarznięciem wody w nim się znajdującej. Zjawisko to może skutkować rozsadzeniem miedzianych rurek (zwanych czasem wężownicami), które pękają na skutek zwiększenia objętości przez zamarzającą wewnątrz nich wodę. Wymiennik można zabezpieczyć przed tym poprzez zastosowanie automatyki – ale o tym w następnym rozdziale – lub też dzięki zmianie charakterystyki czynnika chłodniczego, co w praktyce oznacza dolanie glikolu do wody (roztwór ~35%). Dzięki takiemu zabiegowi temperatura zamarzania wody, znajdującej się w wymienniku, zostaje drastycznie obniżona. De facto nie jest to już czysta woda, lecz roztwór glikolowy, który zamarza dopiero przy temperaturach rzędu -30ºC. Finalny efekt jest taki, że wymiennik jest znacznie lepiej zabezpieczony przed oszronieniem i jego trwałość – oraz skuteczność – w długim przedziale czasu znacznie wzrasta.

Wracając do zwiększania trwałości centrali wentylacyjnej, należy też wskazać pewne „poboczne” rozwiązania konstrukcyjne, które mają na to duży wpływ. Chodzi tu na przykład o specjalne zadaszenia ociekowe dla central zaprojektowanych do montażu na zewnątrz budynku – na przykład na jego dachu. Innym rozwiązaniem podnoszącym trwałość zewnętrznych central wentylacyjnych jest taki sposób zamontowania przepustnic przy wlotach powietrza, by znajdowały się wewnątrz obudowy i w ten sposób zostały zabezpieczone przed zamarzaniem. Kolejne rozwiązania wpływające na trwałość central wentylacyjnych to wanny ociekowe dla odprowadzania wody, umieszczane od spodu central (wykonane z blach nierdzewnych) i tzw. wibroizolatory, czyli sprężynowe amortyzatory, na których osadza się ramy tych elementów central, które generują drgania i wibracje – choćby ramy wentylatorów.

Centrale wentylacyjne – automatyka sterująca

Automatyka ma ogromne znaczenie dla utrzymania stale wysokiej jakości i trwałości centrali wentylacyjnej. Wystarczy przeanalizować jej rolę w zarządzaniu pracą rekuperatora: płynna regulacja jego pracy pozwala przestawiać go w tryb małej wydajności gdy nie ma w domu nikogo lub na czas nocy, kiedy to intensywna wentylacja pomieszczeń jest niepotrzebna. W efekcie szybkość wyeksploatowania i zużycia tego elementu instalacji jest mniejsza. Wszystko to odbywa się dzięki zastosowanej elektronice i przy użyciu sterownika połączonego z całą armią czujników. Dziś standardem jest automatyka ze sterowaniem w oparciu o cykle dzienne lub tygodniowe, co pozwala użytkownikom zapomnieć na jakiś czas o ręcznych zmianach intensywności wentylacji za pośrednictwem manipulatorów naściennych czy pilotów zdalnego sterowania.

Innym przykładem pozytywnego wpływu automatyki i elektroniki na trwałość central wentylacyjnych jest sposób odszraniania wymienników ciepła w czasie dużych mrozów, czy też raczej sposób zapobiegania ich oszronieniu. Do niedawna po prostu trzeba było wyłączyć wentylatory, co oznaczało zarazem wyłączenie całej wentylacji – wszystko dlatego, że bez czujników wilgotności i temperatury, do oszronienia dochodziło dość regularnie, co nie miało korzystnego wpływu na trwałość wymiennika ciepła. Dziś stosuje się glikol – o czym traktuje poprzedni rozdział – ale równolegle, a może przede wszystkim sięga się po automatykę, która za pośrednictwem czujników decyduje w odpowiednim momencie o uruchomieniu nagrzewnicy celem podgrzewania powietrza napływającego z zewnątrz. Jest to „zdrowsze” dla całej instalacji i wpływa na utrzymanie jej jakości.

Należy zauważyć jedną ciekawą kwestię – automatyka w centralach wentylacyjnych, wsparta oczywiście elektroniką – rozwinęła się przede wszystkim mając na uwadze wymogi prawa w sferze energooszczędności i wygodę użytkowników. Jej korzystny wpływ na trwałość i jakość central jest niejako efektem ubocznym tego rozwoju, stało się to w pewnym sensie „przy okazji”, lecz nie da się zaprzeczyć, iż ten „uboczny efekt” jest efektem ze wszech miar pozytywnym i pożądanym.

Centrale wentylacyjne – konserwacja i serwis

Fot. 2. Centrale wentylacyjne Smart 300 posiada wymiennik z nagrzewnicą chroniącą go przed zamrożeniem. Fot. PRO-VENT
Fot. 2. Centrala Smart 300 posiada wymiennik z nagrzewnicą chroniącą go przed zamrożeniem. Fot. PRO-VENT

Regularna konserwacja i serwis poszczególnych sekcji central wentylacyjnych to konieczność. Nie można z tego zrezygnować i jednocześnie oczekiwać trwałości i wysokiej jakości w dłuższej perspektywie czasowej. Bez tego prędzej czy później musi dojść do sytuacji awaryjnej, co może spowodować konieczność wydania sporych kwot na naprawę systemu. Dobrze jest, gdy administratorzy systemu potrafią wyrobić w sobie nawyk regularnego kontrolowania stanu poszczególnych elementów składowych central, ale warto też posiłkować się rozwiązaniami, które poniekąd zmuszają administratorów do zaglądania do wnętrza poszczególnych sekcji. Przykładem takiego rozwiązania jest system kaset filtracyjnych, wymienianych przy przejściu z okresu letniego na zimowy.

Gdy w okresie jesiennym przychodzi czas na zmianę kasety na tzw. „zimową”, czyli dedykowaną dla tego okresu, administrator chcąc dokonać zmiany po prostu musi otworzyć blok filtracyjny i mimowolnie dokonać naocznej inspekcji, czyli ocenić co się dzieje wewnątrz, jaki jest poziom zanieczyszczeń, jaki jest poziom wilgotności, stan materiałów i poszczególnych części, czyli blach, tworzyw sztucznych, zatrzasków, blokad i wszelkich innych elementów. To świetne rozwiązanie, które służy przedłużeniu trwałości central wentylacyjnych i zachowaniu wysokiej jakości ich pracy.

Łukasz Lewczuk
Na podstawie materiałów publikowanych m.in. przez:
Pro-Vent Systemy Wentylacyjne
Emiter Sp. z o.o.
Lindab Sp. z o.o.
Klimor S.A.
Ciecholewski-Wentylacje Sp. z o.o.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here