Rekuperácia do domu – princíp, príkon a požiadavky na elektroinštaláciu

Snaha o úsporu energií priniesla do našich životov mnoho inovatívnych technológií – napr. aj rekuperáciu vzduchu. Rekuperačné jednotky sa stali nástrojom, ktorý pomáha stavebníkom plniť legislatívne limity pre energetickú náročnosť stavby, na druhej strane však dokážu ušetriť aj množstvo nákladov na vykurovanie. Viete, aké požiadavky sa viažu k jej elektroinštalácii?

Nevyhadzujte teplo do „luftu“

Slovo rekuperácia bolo dlho súčasťou slovníka energetikov, elektrotechnikov či fanúšikov elektromobility. Označuje totiž možnosť spätného získavania už raz vynaloženej energie.

Rekuperáciu využívajú napr. automobily na elektrický pohon – pri uvoľnení plynového pedála začne elektromotor, ktorý auto poháňa, pracovať ako generátor elektrickej energie. Pohybovú energiu teda mení späť na elektrickú a tá opäť dobíja batérie, z ktorých predtým motor energiu získal. Podobnou technológiou sú vybavené aj niektoré trolejbusy, elektrické rušne či veľké stroje na elektrický pohon.

S rekuperáciou sa však môžete stretnúť aj v iných oblastiach života. Zaujímavým je napr. spôsob rekuperácie vo veľkých stavebných strojoch (bagre a pod.) s ukladaním energie do hydraulického zásobníka, čo pomôže ušetriť až 20 % paliva. Systém rekuperácie môžete využiť aj vo vašom dome. Slúžia na to tzv. rekuperačné jednotky vzduchu, ktorých úlohou je zachytávanie energie z tepla, ktoré by ste v opačnom prípade vypustili von oknom pri vetraní.

Základom je tepelný výmenník a ventilátor

Rekuperačná jednotka v podstate slúži na nútené vetranie miestnosti. Okrem toho, že vám zabezpečí neustály prísun čerstvého vzduchu, dokáže vzduch aj čistiť vďaka vstavaným filtrom. Jej hlavnou úlohou je však už spomínané zachytávanie tepla, ktoré vám pomôže významne znížiť náklady na vykurovanie.

Princíp je veľmi jednoduchý. Rekuperačná jednotka je vybavená dvoma vzduchovými potrubiami – výstupným, cez ktoré prúdi vydýchaný vzduch z miestnosti do exteriéru, a vstupným, cez ktoré prúdi čerstvý vzduch dnu. Tieto potrubia sú navzájom utesnené, takže vydýchaný vzduch sa nezmieša s čerstvým.

Potrubia sú však tepelne prepojené tepelným výmenníkom. Výmenníkov sa používa viacero typov, všetky sú však pasívne, t. j. nevyužívajú na prenos tepla kompresor, aký nájdete napr. v klimatizáciách či chladničkách, a teda ani elektrickú energiu. Tú však potrebuje ventilátor (pozri ďalej v článku).

Výmenníky sa skladajú zo súčastí s vysokou tepelnou vodivosťou (napr. hliník), ktoré zachytia teplo z odvádzaného vzduchu a vedením tepla ho prenesú na druhú stranu, kde ho odoberie vzduch privádzaný do interiéru.

Obr. – Princíp funkcie rekuperačnej jednotky vzduchu. Ventilátor, ktorý je súčasťou jednotky, nie je pre zjednodušenie súčasťou obrázka. Zdroj: Wikimedia commons, autor: KVDP. Licencia: CC BY-SA 3.0. Obrázok bol upravený pre potreby článku.

Ako vidíte v príklade na obrázku, pri využití rekuperačnej jednotky vám stačí čerstvý vzduch dokúriť o 4 °C, keďže privádzaný vzduch sa podarilo s využitím tepla z miestnosti vyhriať z 0 °C na 16 °C. Bez rekuperácie by ste museli čerstvý vzduch vykurovať opäť o 20 °C. Samozrejme, hodnoty teplôt sú iba ilustračné, tie reálne závisia od účinnosti rekuperačnej jednotky.

Najmenšie rekuperačné jednotky bývajú kvôli svojim kompaktným rozmerom vybavené iba jediným potrubím. Vzduch cezeň prúdi najprv von, pričom teplo odovzdáva do akumulačného zásobníka tepla. Následne sa ventilátor začne otáčať opačný smerom a začne vháňať čerstvý vzduch do interiéru. Vzduch sa po ceste dnu ohreje teplom z akumulačného zásobníka. Účinnosť rekuperačných jednotiek sa pohybuje v rozsahu 50 – 95 %, v závislosti od použitej technológie.

Rekuperácia nestojí takmer nič

Prúdenie vzduchu cez rekuperačnú jednotku – a tým pádom aj nútené vetranie – zabezpečuje vstavaný ventilátor. Ten je jedinou súčasťou rekuperačnej jednotky, ktorá spotrebúva elektrickú energiu. V prípade väčšej rekuperačnej jednotky môže byť ventilátorov viacero. V prípade jednotky s rotačným výmenníkom sa k nim z hľadiska spotreby elektriny ešte pridáva elektromotor, ktorý zabezpečuje otáčanie výmenníka.

Výrobcovia obvykle používajú ventilátory s tzv. EC elektromotormi s elektronickou komutáciou, ktoré sú bezuhlíkové. Vďaka tomu nepotrebujú takmer žiadnu údržbu a majú veľmi nízku hlučnosť. Niektoré dosahujú hlučnosť iba 14 dB, čo je úroveň medzi hlasitosťou ľudského dýchania a šumom padajúceho lístia.

Lokálna rekuperácia je zabezpečovaná najmenšími rekuperačnými jednotkami, ktoré sa inštalujú do stien jednotlivých miestností. Majú príkon v jednotkách až desiatkach W. Na trhu však existujú aj veľké rekuperačné jednotky, ktoré sú určené na pripojenie k vzduchotechnickým rozvodom, či už vo väčších budovách, alebo aj v moderných rodinných domoch. Aj príkon týchto jednotiek sa však pohybuje iba v stovkách W.

Z hľadiska elektroinštalácie teda uvedené rekuperačné jednotky nemajú žiadne špeciálne požiadavky. Musíte iba myslieť na to, kde budú inštalované, a pre každú z nich pripraviť prívod el. energie, hoci aj z jedného el. okruhu napájaného spoločným ističom. Postačí vám kábel s prierezom vodičov 3 × 1,5 mm2 a 10 A istič alebo slabší – v závislosti od súčtu príkonov všetkých jednotiek, ktoré budete z okruhu napájať.

Odlišná je však situácia pri centrálnych rekuperačných jednotkách s ohrevom vzduchu. Tie môžu v závislosti od výkonu slúžiť ako doplnkový alebo ako hlavný zdroj vykurovania domu, resp. budovy. Vyrábajú sa v rôznych výkonových variantoch od cca 1 kW až po desiatky kW s trojfázovým 400 V napájaním. Prívod el. energie sa teda v tomto prípade líši model od modelu a mali by ste ho konzultovať vopred s dodávateľom rekuperačnej jednotky, resp. vzduchotechnického systému.