Szronienie wymiennika rekuperatora: skąd się bierze i kiedy jest problem.

Minus osiemnaście stopni na zewnątrz. Rekuperacja pracuje. Wilgotne powietrze z domu przechodzi przez wymiennik, gdzie trafia na zimne ścianki od strony zewnętrznej. Para wodna skrapla się i zamarza. Wymiennik powoli pokrywa się lodem. Opory rosną, przepływ spada. Przy dostatecznym zalodzeniu urządzenie może się zatrzymać albo wysłać błąd.

Samo szronienie wymiennika nie musi oznaczać awarii. To zjawisko fizyczne, dlatego producent powinien przewidzieć strategię ochrony wymiennika przed zamarzaniem i opisać ją w instrukcji urządzenia.

Skąd bierze się szron na wymienniku

Ciepłe powietrze z domu zawiera wilgoć. Przy dwudziestu jeden stopniach i pięćdziesięciu procentach wilgotności względnej jest tego około osiem gramów wody na kilogram powietrza. Kiedy to powietrze przepływa przez wymiennik, oddaje ciepło i się ochładza. Kiedy jego temperatura spada poniżej punktu rosy, zaczyna się kondensacja. Przy temperaturach poniżej zera kondensacja od razu zamarza.

Im niższa temperatura zewnętrzna, tym intensywniejsze szronienie. Im wyższy przepływ i im wyższa wilgotność wywiewanego powietrza (ktoś właśnie wziął prysznic), tym szybciej rośnie warstwa lodu.

Metody odszraniania

Najprostsza i najczęstsza metoda: chwilowe zatrzymanie nawiewu przy ciągłym wywiewie. Ciepłe powietrze z domu przepływa przez wymiennik i roztapia lód. Po kilku minutach wymiennik jest wolny, nawiew wznawia pracę. Wentylacja przez ten czas jest zredukowana, nie zatrzymana. W dobrze zaprojektowanej instalacji cykl odszraniania trwa kilka minut i powtarza się kilka razy w ciągu nocy przy dużych mrozach.

Drugą metodą jest grzałka elektryczna na czerpni lub wstępne podgrzewanie powietrza zewnętrznego zanim trafi do wymiennika. Podnosi ono temperaturę punktu wejścia do wymiennika, opóźniając lub eliminując szronienie. Wada: zużywa prąd. Zaletą jest ciągłość pracy bez cykli zatrzymania nawiewu.

Trzecia metoda to gruntowy wymiennik ciepła (GWC), który wstępnie podgrzewa powietrze zewnętrzne korzystając z ciepła gruntu. Temperatura gruntu jest zimą zwykle stabilniejsza niż temperatura powietrza, ale zależy od lokalizacji, głębokości, rodzaju gruntu, wilgotności i wcześniejszej pracy wymiennika. Dobrze zaprojektowany GWC może ograniczyć ryzyko szronienia, ale nie jest rozwiązaniem całkowicie bezkosztowym: wymaga inwestycji, miejsca, konserwacji i pokonania dodatkowych oporów przepływu.

Co dzieje się z nawiewem i jego temperaturą podczas odszraniania

W metodzie z chwilowym zatrzymaniem nawiewu przez czas odszraniania do domu wchodzi mniej powietrza, a bilans nawiewu i wywiewu na te kilka minut się rozjeżdża. Przy ciągłym wywiewie i wstrzymanym nawiewie w budynku powstaje lekkie podciśnienie, które dociąga powietrze nieszczelnościami. Kilkuminutowy cykl kilka razy w ciągu nocy to zwykle żaden problem, ale jeżeli cykle są długie i częste, spada średni nawiew i pogarsza się bilans.

Druga rzecz to temperatura powietrza nawiewanego. W mrozie, nawet bez odszraniania, powietrze nawiewane jest chłodniejsze niż w środku sezonu, bo różnica temperatur na wymienniku jest większa. Jeżeli w tym czasie załącza się grzałka wstępna, temperatura nawiewu rośnie, ale kosztem prądu. Dlatego przy ocenie pracy zimą warto pytać nie tylko „czy się odszrania", ale też jaka jest temperatura nawiewu w mrozie i jak głęboko spada nawiew podczas cyklu.

Energia odszraniania a realna efektywność zimą

Odszranianie zawsze coś kosztuje. W wariancie z zatrzymaniem nawiewu kosztem jest chwilowo mniejsza wymiana powietrza. W wariancie z grzałką wstępną kosztem jest prąd, czasem spory, bo grzałka o mocy rzędu kilkuset watów potrafi pracować długimi cyklami. To jest właśnie różnica między sprawnością chwilową z karty a rzeczywistą, sezonową efektywnością odzysku w polskim klimacie. Ten wątek rozwijam w tekście o sprawności temperaturowej.

Dużo zależy tu od konstrukcji wymiennika i strategii odszraniania. Wymiennik obrotowy z natury rzadziej i wolniej szronieje, bo obracanie rotora i częściowy odzysk wilgoci zmniejszają ilość skraplającej się wody. Różnice między typami wymienników, w tym ich odporność na zamarzanie, zebrałem w osobnym tekście o typach wymienników. A jak w ogóle czytać parametry centrali pod kątem pracy przez cały rok, opisuję w artykule jak wybrać rekuperator.

Urządzenie niedostosowane do klimatu

W Polsce zdarzają się centrale, których zakres pracy, sposób montażu albo strategia odszraniania nie pasują dobrze do warunków konkretnego budynku i lokalizacji. Problem może pojawić się także wtedy, gdy centrala trafia do nieogrzewanej albo słabo izolowanej przestrzeni, w której warunki pracy odbiegają od tych przewidzianych przez producenta. Efekt: szronienie intensywniejsze niż przewidywał projekt, częstsze cykle odszraniania, obniżona efektywność.

Właściwy dobór urządzenia powinien uwzględniać zarówno temperaturę minimalną w Twojej lokalizacji, jak i dopuszczalną temperaturę pomieszczenia montażu. Centrala na nieocieplonym poddaszu może pracować poza warunkami określonymi przez producenta. Jeśli masz problemy z odszranianiem zimą, zacznij od instrukcji urządzenia, temperatur, odpływu kondensatu, filtrów i rzeczywistych przepływów. Szczegóły na stronie konsultacji technicznych.