Teplovzdušné vykurovanie s rekuperáciou: Kompletný sprievodca pre moderné domovy

Teplovzdušné vykurovanie využíva okolitý vzduch ako médium a miestnosť zohrieva bez medzizásobníka. Namiesto toho sa nasáva okolitý vzduch z miestnosti, zohrieva sa a priamo sa odvádza do miestností, ktoré sa majú vykurovať. Je to teda cirkulačné vykurovanie, pri ktorom sa vzduch upravuje v jednom centrálnom zariadení. Ochladený vzduch sa vracia do vetracieho systému a celý kolobeh sa opakuje. Na ohrev vzduchu sa používa horák vo forme olejového, plynového horáka alebo horáka na drevo. V závislosti od cirkulácie vzduchu rozlišujeme gravitačné a ventilátorové teplovzdušné vykurovania.

Teplovzdušný vykurovací systém zohrieva dostupné množstvo vzduchu a následne ho rozvádza do miestností. Jeho tepelný výkon je nízky vzhľadom na dostupné množstvo vzduchu a z toho dôvodu sa často používa v objektoch s nízkou spotrebou tepla, ako sú pasívne domy. Ako sme už spomenuli v predchádzajúcej pasáži, teplovzdušné vykurovanie sa často používa tam, kde je nízka spotreba tepla. To sú spravidla dobre izolované domy s vykurovacím zaťažením maximálne 10 Wattov na meter štvorcový. Teplovzdušné vykurovanie sa však môže použiť aj pri málo používaných bytových jednotkách, ako sú rekreačné objekty. Ináč to vyzerá pri priemyselných budovách: Tu sa používajú stacionárne a aj mobilné teplovzdušné vykurovacie zariadenia na vykurovanie skladovacích priestorov v krátkom čase. Na skrátenie doby sušenia omietok je použitie takzvaných stavebných vykurovacích zariadení už takmer všade štandard.

Pokiaľ sa vyžaduje viac vykurovacieho tepla, musí sa zvýšiť množstvo vzduchu. Jedna možnosť je primiešanie čerstvého vzduchu, pričom tu vzniká riziko prievanu. Z tohto dôvodu sa teplovzdušné vykurovacie systémy v praxi prevádzkujú s rekuperáciou tepla.

Rekuperácia tepla: Neoddeliteľná súčasť moderného vykurovania

Rekuperácia tepla sa stáva neoddeliteľnou súčasťou moderných obytných i pracovných budov. Pre mnohých je však rekuperácia stále nepoznanou témou. Rekuperácia predstavuje inteligentné riešenie, ako znížiť energetickú náročnosť budov pri súčasnom zabezpečení optimálnej kvality vnútorného vzduchu. Ide o technológiu, ktorá zachytáva teplo z odpadového vzduchu opúšťajúceho budovu a využíva ho na ohrev čerstvého vzduchu vchádzajúceho dovnútra. Odpadový vzduch pritom predhrieva vonkajší vzduch, vo vykurovacom registri sa zohreje na vysokú teplotu a potom sa privádza do domu prostredníctvom kanálov. Nevzniká riziko prievanu a vlhkosť zostáva na konštantnej úrovni. Pokiaľ teplovzdušný vykurovací systém využíva na vykurovanie len vzduch zvonka, hovoríme o vykurovacích systémoch na vonkajší vzduch.

Hlavnou a najdôležitejšou funkciou rekuperačného ventilačného systému však nie je iba spätné získavanie energie (alebo úspory, ktoré poskytuje), ale správna a efektívna výmena vzduchu v budove. Rekuperačná jednotka navyše filtruje čerstvý vzduch. Trieda filtra použitá v rekuperácii určuje účinnosť filtračného procesu. Rekuperačná jednotka má výmenník tepla, ktorý umožňuje spätné získavanie tepla, ktoré by sa z budovy bežne vyčerpalo - najlepšie jednotky sú schopné rekuperovať až 90 % tepla. V systéme rekuperácie máme dva prúdy vzduchu (prívod a odvod), ktoré navzájom prechádzajú paralelne vo vnútri ventilátora s rekuperáciou tepla bez fyzického miešania.

Vetranie s rekuperáciou tepla (HRV / HRS) je tiež známe ako mechanické vetranie s rekuperáciou tepla (MVHR). Celý proces je podobný prirodzenému vetraniu, pri ktorom ventilačný systém odsáva vzduch z vlhkých miestností, ako je kuchyňa, kúpeľňa, a dodáva čerstvý vzduch do všetkých obytných miestností a spální s jedným rozdielom. V obdobiach jar - leto, keď je teplotný rozdiel medzi vnútorným a vonkajším vzduchom pomerne malý, sa prietok vzduchu zníži alebo dokonca úplne zastaví. V jesenno-zimnom období by malo prirodzené vetranie fungovať správne, ak zabezpečíme prívod vonkajšieho vzduchu do vnútorného priestoru, dôsledkom však budú tepelné straty. Mechanické vetranie so spätným získavaním tepla (MVHR), je na mnohých trhoch stále „len“ alternatívou prirodzeného vetrania ako primárneho riešenia, stáva sa však každým rokom čoraz populárnejším. Prečo je to tak? Okrem vyššie uvedeného je vonkajší vzduch filtrovaný pred jeho zavedením do budovy. Vzduchové filtre sú štandardným vybavením rekuperačnej jednotky. Rekuperácia sa stáva trendom v oblasti udržateľného bývania, a zároveň predstavuje kľúčovú technológiu pri znižovaní energetických nákladov. Využitie rekuperácie vzduchu môže výrazne prispieť k zlepšeniu kvality vnútorného prostredia, znižovaniu vlhkosti a predchádzaniu plesniam.

Spätné získavanie tepla, čiže rekuperácia v podstate znamená, že teplom, ktoré by sme inak vypustili oknom nenávratne preč dokážeme ohriať čerstvý privádzaný vzduch. Dokonca až s 90% účinnosťou. To znamená, že ak máme vo vnútri 22°C a vonkajšia teplota je -10°C tak dokážeme ohriať prívodný vzduch až na 19 °C. A to bez nutnosti elektrického ohrevu vzduchu s nákladmi len na chod ventilátorov. Veľkou výhodou je aj pohodlie a komfort pri využívaní núteného vetrania s rekuperáciou. Na ovládacom panely si nadstavíte presný časový úsek kedy počas dňa sa vetranie spustí a na aký výkon. Rekuperácia tepla tak isto zabráni veľkým výkyvom teploty pri klasickom vetraní oknami.

Výhody a použitie rekuperácie

• Vetranie obytných priestorov je v nových moderných stavbách v ktorých sa zvlášť dbá na nízke energetické straty a tesnosť stavby nutnosťou.
• Tak isto je vhodné riadené vetranie s rekuperáciou tepla (rekuperácia) montovať do starších rodinných domov, ktoré boli rekonštruované.
• Výpočtová hodnota pre jednu osobu je 60 m³ čerstvého vzduchu na osobu na hodinu.
• Využitie rekuperácie vzduchu môže výrazne prispieť k zlepšeniu kvality vnútorného prostredia, znižovaniu vlhkosti a predchádzaniu plesniam.
• V lete môžeme rekuperačné zariadenie využívať na vychladzovanie obytných priestorov v noci, keď klesá vonkajšia teplota.

Pri rekonštrukcii starších rodinných domov, sa väčšinou dbá na vizuálnu stránku a zníženie tepelných strát a energetickej náročnosti posilnením izolácii, ale málokto si uvedomí, že pri stavbe týchto rodinných domov boli použité materiály úplne inej kvality a konzistencie ako sú na dnešnom trhu. Tak isto sa v minulosti nedbalo na hydroizolácie a tepelné mosty. Je mnoho prípadov, že po rekonštrukcii fasádnym zateplením a výmenou okien v rodinných domoch a bytoch enormne stúpla vlhkosť a znížila sa kvalita vzduchu a vnútorného prostredia. Výmena vzduchu, ktorá predtým bola (aj keď nechcene) netesnosťami a špárami konštrukciách zanikla. A s toho dôvodu často po stenách, v rohoch a popri oknách vidieť v rekonštruovaných objektoch mapy plesní, ktoré nebolo len vidieť, ale aj cítiť. Tomuto sa dá zabrániť práve riadeným vetraním za pomoci centrálnej rekuperačnej jednotky a vhodne navrhnutého rozvodu vzduchu. Prípadne za pomoci lokálnych rekuperačných jednotiek. Takto sa v obytných priestoroch zvýši výmena vzduchu a zníži sa vhodnosť prostredia pre tvorbu nežiadúcich organizmov.

Systémy teplovzdušného vykurovania s rekuperáciou

Šetrite na prevádzkových nákladoch vďaka uceleným systémom riadeného vetrania s rekuperáciou tepla, chladenia a vykurovania. Riadené vetranie privedie do vášho domu čerstvý vonkajší vzduch, ktorý je predohriaty v rekuperačnom výmenníku odvádzaným odpadovým teplým, vlhkosťou a pachmi zaťaženým vzduchom. Cirkuláciou vnútorného vzduchu cez chladič/ohrievač v jednotke je zaistené chladenie/vykurovanie obytných miestností. Zariadenie je vďaka unikátnej konštrukcii a prevádzkovým režimom určené na rovnotlakové vetranie a cirkulačné teplovzdušné vykurovanie alebo chladenie rodinných domov a bytov. Obzvlášť vhodné využitie je pri objektoch v nízkoenergetickom alebo pasívnom štandarde. Vďaka prepracovanej konštrukcii je možné privádzaný čerstvý a cirkulačný vzduch dohrievať alebo chladiť. Na to sú využívané vstavané výmenníky, ktoré sú pripojené na vykurovacie alebo chladiace zdroje v rámci rodinného domu. Entalpické rekuperačné výmenníky (ERV) pomáhajú zvýšiť vlhkosť privádzaného vzduchu, predovšetkým v zimnom období, keď klesá relatívna vlhkosť vnútorného vzduchu a tým znižujú presúšanie interiéru.

V Európe nájdeme teplovzdušné vykurovanie z dôvodu jeho slabého tepelného výkonu len zriedkavo. Mnoho ľudí vie ešte z vyučovania fyziky na školách, že vzduch je v porovnaní s vodou zlým akumulátorom tepla. Napriek tejto vlastnosti má teplovzdušné vykurovanie svoje oprávnenie. Tepelný výkon je závislý od množstva vzduchu a teplovzdušné vykurovanie má preto zmysel len vtedy, ak má príslušná miestnosť veľmi nízku spotrebu tepla. Pre nízkoenergetické a pasívne domy sa na Slovensku rozšírili systémy teplovzdušného vykurovania s absenciou teplovodnej vykurovacej sústavy s konvekčnou a sálavou zložkou vykurovania. Ak však boli tepelné straty objektu väčšie ako 10kW alebo sa jednalo o klasické stavby s chladnejšími povrchovými materiálmi interiérov, nebola častokrát docielená požadovaná tepelná pohoda kvôli chýbajúcemu sálavému teplu. Po týchto skúsenostiach sa začalo teplovzdušné vykurovanie kombinovať s vykurovacími telesami. Ideálnym riešením je rozloženie vykurovacieho tepelného toku v optimálnom pomere medzi dohrievaný vzduch a veľkoplošné sálavé vykurovacie systémy podlahové alebo stenové.

Typy rekuperačných jednotiek

Na trhu sa vyskytuje celý rad technických prevedení vetracích systémov a rekuperačných jednotiek zaisťujúcich nútenú výmenu vzduchu so spätným získavaním tepla. V zásade rozlišujeme 3 základné prístupy ako je možné rozdeliť technologické celky, ktoré slúžia pre spätné získavanie tepla pri nevyhnutnom vetraní obytných priestorov. Najlacnejším a najjednoduchejším riešením sú nepochybne decentralizované rekuperačné jednotky, ktoré nie sú závislé na rozvodoch vzduchu a riešia lokálne vetranie priestoru, v ktorom sú inštalované. Lacnejšie produkty na trhu nie sú dostatočne účinné a nezaisťujú skutočne kvalitnú výmenu vzduchu. Drahšie jednotky sa na druhej strane svojou cenou vyrovnajú inštalácii základnej centrálnej jednotky s rozvodmi a montážou. Centralizované riešenie, pokiaľ je odborne navrhnuté a zrealizované, prináša istotu vyvetrania všetkých priestorov. Nevýhodou je určite väčšia priestorová náročnosť a vyššie nároky na koordináciu realizácie. Pre decentralizované jednotky je tiež výhodou možnosť vetrať len tie priestory, v ktorých je to potrebné.

Okrem základných rekuperačných jednotiek sa na trhu vyskytujú aj komplexné viacúčelové stroje, ktoré v rámci jedného zariadenia riešia komplexne aj ďalšie požiadavky súvisiace s vykurovaním a ohrevom teplej vody. Typickým príkladom sú tepelné čerpadlá vzduch/voda, ktoré využívajú odpadový vzduch k ohrevu vody. Výhodou takéhoto riešenia je vyšší energetický výťažok odpadového vzduchu a skutočné využitie nielen citeľného, ale aj skupenského tepla pri kondenzácii vzdušnej vlhkosti odpadového vzduchu.

Prevádzkové režimy a ich možnosti

Základné prevádzkové režimy sa nastavujú manuálne alebo automaticky podľa týždenného režimu na ovládači CP Touch alebo cez internetovú aplikáciu. Vstavaný, plne digitálny, programovateľný regulačný modul spĺňa všetky požiadavky na moderné ovládanie vzduchotechnických zariadení. Používateľ má možnosť manuálnej alebo automatickej prevádzky pomocou multifunkčných ovládačov alebo pomocou komunikačného protokolu TCP Modbus.

1. Cirkulácia a cirkulácia závislá: Režim vnútornej cirkulácie (bez vetrania) sa používa pri vykurovaní alebo chladení. Pri cirkulácii závislej je jednotka normálne vypnutá (ventilátory stoja) a zapína automaticky alebo manuálne, keď je požiadavka na vykurovanie (chladenie).
2. Rovnakotlaké vetranie: Cirkulačný aj odpadový ventilátor bežia na rovnaký vzduchový výkon. Do izieb ide iba čerstvý vzduch po rekuperácii a rovnaké množstvo odpadového vzduchu sa zároveň odsáva z miest, kde sa tvorí odpadový vzduch. Tento režim je možné používať v letnom období nepretržite (dom sa priebežne pomaly prevetráva pri malej spotrebe ventilátorov), alebo sa spúšťa automaticky pri externom signáli z kuchyne (aby sa pachy z varenia nemohli dostať do izieb).
3. Pretlakové vetranie: Letné pretlakové ochladenie domu, obyčajne sa púšťa na noc. Jednotka vzduch do objektu iba privádza, intenzívne prevetranie. Vzduch sa nasáva buď z fasády alebo cez zemný výmenník tepla.

Rozvody vzduchu a príslušenstvo

Prívod vzduchu do izieb je riešený podlahovými kanálmi (z pozinkovaného plechu rozmerov v priereze 50x200mm) uloženými v rámci tepelnej izolácie podlahy pre každé poschodie. Centrálne odsávanie cirkulačného vzduchu sa obyčajne na prízemí dáva do chodby alebo do blízkosti krbovej vložky, na poschodí je odsávanie cirkulačného vzduchu z chodby. Mriežky štandardne rozmerov 290x410mm sa umiestňujú na každom poschodí v zásade čo najvyššie k stropu, alebo do stropu. Odsávanie odpadového vzduchu je z kuchyne, WC, kúpeľní a skladových priestorov. Odsávacie kovové kruhové ventily sa umiestňujú v zásade pod strop, alebo do stropu. Nasávanie a výfuk na fasádu majú priemery od 160 do 250mm, ukončené mriežkami na fasáde rozmerov 350x350mm.

V domoch s riadeným vetraním sa nesmie vývod z digestora urobiť do exteriéru. Digestor sa používa výhradne cirkulačný, teda s výfukom naspäť do interiéru.

Zdroje tepla a chladu pre teplovzdušné systémy

Pre systém teplovzdušného vykurovania (chladenia) a vetrania je možné použiť rôzne zdroje tepla a chladu, prípadne ich kombináciu. Najčastejšie používané prepojenie VZT jednotky s tepelným čerpadlom je nasledovné: Vonkajšia klimatizačná jednotka (ktorá okrem chladenia dokáže pracovať aj ako zdroj tepla ako tepelné čerpadlo) je pripojená priamo na chladivový výparník umiestnený vo VZT jednotke. Interiérový vzduch tento výparník obteká (čím sa ohrieva alebo ochladzuje) a následne fúka ohriaty alebo ochladený do izieb. Takto je možné celý objekt centrálne vykurovať alebo chladiť. Toto je najlacnejšia a momentálne najpoužívanejšia varianta. Pozor, vonkajšia klimatizačná jednotka neslúži ako plnohodnotný zdroj tepla, v období najväčších mrazov si VZT jednotka sama prepína na záložný zdroj tepla (napr. elektrický kotol alebo elektrický vstavaný ohrievač).

Iné tepelné čerpadlá (napr. vzduch-voda) sú zapájané obvykle do akumulačného zásobníka. Pokiaľ je v krbovej vložke osadený teplovodný krbový výmenník, tento je nutné zapojiť do primerane veľkého zásobníka a vykurovacia voda do Duplexu (aj TUV) sa potom berie z tohto zásobníka. Centrálne odsávanie cirkulačného vzduchu sa dáva vždy do blízkosti krbovej vložky, alebo iného zdroja tepla. Ak chcete v dome krb a plánujete ho používať na dokurovanie, tento systém môžete elegantne využiť a vyhnete sa duplicitným rozvodom z krbu. Zohriaty vzduch krb vyfukuje pod strop a hneď odtiaľ je nasávaný do jednotky, ktorá ho cirkulačným režimom rozvedie do celého domu. Zároveň tak nedochádza k prekurovaniu miestnosti, v ktorej je krb inštalovaný. Jednoduché a overené riešenie.

Pre prípravu teplej úžitkovej vody (TUV) je možné použiť rôzne zdroje:

• Samostatný elektrický bojler s vlastnou elektrickou energiou.
• Plynový kotol ohrieva TUV (prioritne) a aj vykuruje. Veľkosť zásobníka 80 až 150 l.
• Akumulačný zásobník (napr. IZT) - TUV sa berie z kombinovaného (integrovaného) zásobníka IZT. V zásobníku je teplota rozvrstvená, rozdiel teplôt vo vrchnej a spodnej časti zásobníka môže dosahovať až 60st C! TUV sa berie z vrchnej časti zásobníka (ohrieva sa prietokovo v nerezovej špirále). Rovnako sa z vrchnej časti zásobníka berie aj vykurovacia voda (napr. sa pripája ďalší zdroj tepla ako solárne panely alebo tepelné čerpadlo). Do takéhoto zásobníka je možné pripojiť aj peletovú pec, alebo teplovodnú krbovú vložku.

Kombinácia s rekuperáciou a tepelnými čerpadlami

Naše najčastejšie používané prepojenie VZT jednotky s tepelným čerpadlom je nasledovné: Vonkajšia klimatizačná jednotka Fujitsu (ktorá okrem chladenia dokáže pracovať aj ako zdroj tepla ako tepelné čerpadlo (energiu "čerpá" z exteriérového vzduchu)) je pripojená priamo na chladivový výparník umiestnený vo VZT jednotke. Interiérový vzduch tento výparník obteká (čím sa ohrieva alebo ochladzuje) a následne fúka ohriaty alebo ochladený do izieb. Tepelné čerpadlá na vykurovanie objektov je možné rozdeliť podľa prostredia, z ktorého sa získava energia, na tepelné čerpadlá zem - voda, voda - voda a vzduch - voda. Každé z týchto čerpadiel má iné vlastnosti a vyžaduje iný prístup do vykurovacej sústavy.

Program Zelená domácnostiam, ktorý dotačne podporuje využívanie obnoviteľných zdrojov energie (OZE), sa v polovici roka 2025 zastavil. Slovenská inovačná a energetická agentúra avizovala pokračovanie projektu, no niektoré pravidlá sa zmenia. Od roku 2015 program Zelená domácnostiam podporil desaťtisíce inštalácií. Segment vykurovania, vetrania a klimatizácie (HVAC) prechádza dynamickým vývojom. Predaj tepelných čerpadiel kolíše najmä v závislosti od cien energií, predovšetkým pomeru elektriny a plynu, ale výrazný vplyv majú aj dotačné programy. Údaje z významných európskych trhov naznačujú, že rok 2025 bol v predajoch návratom k rastu.

Časté otázky a mýty o teplovzdušnom vykurovaní s rekuperáciou

1. Je teplovzdušné vykurovanie len módny výstrelok?

Nie je to len taký módny výstrelok. Teplovzdušné vykurovanie je u nás tak trochu novinka, no v nízkoenergetických a pasívnych domoch je systém riadeného vetrania s rekuperáciou podmienkou dosiahnutia týchto štandardov.

2. Kedy sa mi vráti investícia do vzduchotechniky?

Investícia do akéhokoľvek vykurovacieho systému nemá návratnosť. Ak chcete návratnú investíciu, investujte do tepelnej izolácie a do rekuperácie. Rekuperácia slúži na zníženie strát vetraním, ale užívateľ skôr vníma zvýšený komfort a lepšiu kvalitu bývania (v dome stále čerstvý vzduch, odvetrané kúpeľne, WC a kuchyňa), ako návratnosť.

3. Budem mať v zime prievan alebo zimu?

Nie, v dome nesmie byť prievan. Systém teplovzdušného vykurovania je vykurovací systém ako každý iný. Dimenzuje sa na základe výpočtu tepelných strát pri minimálnej vonkajšej výpočtovej teplote pre danú oblasť s dostatočnou rezervou. Vďaka tomu, že povrchová teplota obvodových konštrukcií alebo podlahy je takmer rovnaká ako interiérová teplota, nie je potrebné mať v miestnostiach sálavú zložku tepla. Na výustke v izbe nameráme teplotu cca +21,5 C, aj keď vonku je -10 C.

4. Bude mi v dome suchý vzduch?

Nie, vzduch sa nevysušuje. Na vysušovanie vzduchu je potrebné, aby vlhkosť v ňom obsiahnutá mohla niekde skondenzovať. V prípade rekuperácie nedochádza nikde ku kondenzácii, a tak sa vlhkosť vzduchu neznižuje. V prípade, že je v dome príliš vysoká vlhkosť, je možné cielene túto vlhkosť znižovať tak, že sa nastaví nepretržité vetranie čerstvým vzduchom s nižšou vlhkosťou.

5. Ako často sa menia filtre a dajú sa prať?

Na potrebu výmeny filtra upozorňuje ovládač CP08 tak, že napíše na displej hlášku "Zanesený filter". Túto hlášku vypisuje pravidelne v intervale 3 mesiace. Nie, filter sa nedá oprať. Skúšali sme to a zistili sme, že praním sa filtračná textília poškodila a znehodnotila. Na výmenu je preto vždy nutné použiť novú filtračnú textíliu.

Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje niektoré parametre a vlastnosti vzduchotechnických jednotiek:

6. Je systém vhodný pre alergikov?

Áno, systémy riadeného vetrania a teplovzdušného kúrenia sú zvlášť vhodné pre alergikov. Vzduch, ktorý prúdi do izieb, vždy prechádza cez filter, na ktorom sa zachytáva veľká časť peľových zŕn alebo prachových častíc. Pre zvýšené nároky na filtráciu vzduchu je možné použiť filtračné textílie s vyššou triedou filtrácie.

7. Čo ak sa mi niečo pokazí v zime?

Mrznúť určite nebudete. V nízkoenergetickom dome ešte nikto nezmrzol. Samozrejme je nepríjemné ak dôjde ku poruche počas zimného obdobia a to platí pre ľubovolný systém. Treba diagnostikovať závadu (za telef. asistencie) a potom sa vymení poškodený diel. Doteraz sme nezažili, že by sa v Duplexe pokazil ventilátor.

8. Je možné, aby rekuperácia v zime zamrzla?

Áno, je to možné. Ak vonkajší vzduch je príliš mrazivý, vzniknutý kondenzát začne postupne v lamelách rekuperátora namŕzať, čím ich postupne upcháva. Ak je riadenie rekuperačnej jednotky nesprávne nastavené, tak dochádza najskôr ku kondenzácii vlhkosti z interiérového vzduchu a vzniku kondenzátu. Rekuperátor sa takto postupne ochladzuje, vzniknutý kondenzát síce pomaly odteká, ale postupne chladne. Aká je prevencia proti zamrznutiu rekuperačného výmenníka? Je nutné zabezpečiť protimrazovú ochranu rekuperačného výmenníka, ktorú moderné jednotky už majú implementovanú.

tags: #teplovzdusne #vykurovanie #s #rekuperaciou