Rekuperatoriaus kuro sąnaudos ir efektyvumas

Rekuperacinė sistema vis dažniau tampa svarbia diskusijų dalimi namuose. Nors rekuperatorius laikomas energiją taupančiu sprendimu, jis vis dėlto naudoja elektros energiją. Todėl svarbu ne tik žinoti, kokią naudą duoda šviežias oras, bet ir kiek jis kainuoja per metus. Šiame straipsnyje paaiškinsime, kaip skaityti rekuperatoriaus techninę etiketę, ką reiškia energinė klasė, šilumos grąžos procentas, ventiliatorių specifinė energija ir kaip valdymo automatika bei sezoniniai režimai veikia realias elektros sąnaudas.

Kodėl reikia galvoti apie elektros sąnaudas?

Gaivus oras šiais laikais nebėra prabanga. Oro kokybė yra vienas iš svarbiausių faktorių, nes jis tiesiogiai įtakoja mūsų savijautą ir sveikatą. Deja, anksčiau šviežio oro patekimui į namus nebuvo skiriama daug dėmesio, tad senų namų bei daugiabučių ventiliacija nėra pritaikyta žmonių poreikiams. Nors rekuperatorius dažnai pristatomas kaip „būtinas A+ namo atributas“, daugelį žmonių labiausiai domina du konkretūs klausimai: kiek elektros realiai naudos rekuperatorius ir ar tikrai šilumos grąža padės sutaupyti šildymą.

Oro kokybės svarba ir vertinimas

Pajusti gerą oro kokybę nėra taip paprasta. Žinoma, jei ore tvyro nemalonus kvapas - reaguojame iškart, taip pat akimirksniu suprantame, kokiu oru kvėpuojame, šaltu ar karštu. Paprastai tam, kad nustatyti oro santykinį drėgnį, tikslią temperatūrą, CO₂ (žmonių, gyvūnų iškvepiamas produktas, kai kurių kitų procesų išskiriamas anglies dioksidas), mums reikalingi matavimo prietaisai, kurie gali būti naudojami tiek atskirai, tiek komplektuojami į vėdinimo sistemas.

• Sausas oras (per maža drėgmė): džiūna ir šerpetoja oda, pirmiausia rankos, plyšinėja odelės aplink nagus, niežti akys, nes jos išdžiūvusios. Ryte mūsų nosis būna užkritusi, gleivinė išsausėjusi ir apsinešusi sausomis medžiagomis, gali perštėti gerklę nuo išdžiūvimo.
• Per didelė drėgmė: sukels nepatogumą sąlytyje su daiktais - patalynė bus nemaloniai juntamai drėgna ir vėsi, gali atsirasti ir nemalonus kvapas. Spintose laikomi tekstilės gaminiai taip pat gali įgauti nemalonų suplėkusį kvapą.

CO₂ - tai geras efektyvaus vėdinimo, bet ne absoliučios oro kokybės indikatorius. Kitas pripažintas gyvenamųjų patalpų oro kokybės įvertinimo metodas yra nustatyti pridėtinio šviežio oro normą kiekvienam žmogui. Mūsų tiekiamuose „Flexit Nordic“ serijos rekuperatoriuose yra CO₂ ppm kiekio matavimo funkcija, tereikia įsigyti kambarinį daviklį, pagal kurio parodymus galima pasireguliuoti reikiamo oro srauto kiekį. Ar žinojote, kad vienas žmogus per parą „suvartoja“ net iki 20 kg oro? Pagal higienos normas - namuose turėtų būti ne žemesnė nei 18 laipsnių temperatūra, o drėgmė svyruoti nuo 40 iki 60 procentų.

Rekuperatoriaus veikimo principas ir energijos taupymas

Rekuperacinė sistema veikia pakartotiniam naudojimui grąžindama orą, kuris šildomas pagal klimato poreikius. Kadangi vėdinant namus atidaru langu žiemos metu išleidžiamas šiltas namų oras, suprantama, kad tai didina išlaidas. Tuo tarpu rekuperatoriai gali padėti to išvengti, kadangi vėdinimo metu šiltas oras lieka namuose. Šviežias oras namų patalpas pasiekia praeidamas pro šilumokaitį, kuris ir pašildo vėsų lauko orą iki reikalingos temperatūros ir perduoda patalpoms. Tokiu atveju sutaupoma net iki 80 % energijos.

Pirmas dalykas, kurį verta suprasti: rekuperatorius nėra „mažas elektrinis radiatorius“. Tipinio namų rekuperatoriaus ventiliatorių galia dažniausiai yra apie 30-80 W nominaliame režime. Tai reiškia, kad elektros sąnaudos per mėnesį dažnai būna panašios į šiuolaikinio šaldytuvo ar kelių LED lempų.

Rekuperatorių tipai ir savybės

Šiuo metu rinkoje dažniausiai perkami plokšteliniai, rotaciniai ir atskirų srautų rekuperatoriai. Nors reikia vertinti kiekvieno charakteristikas, daugiau dėmesio skirkite galingumui, kuris vertinamas susipažinus su būsto plotu. Rekuperatoriai vienas nuo kito skiriasi galia, dydžiu, funkcijomis.

Lietuvos klimato sąlygoms visiems rekuperatoriams reikalingas papildomas oro pašildymas - net jeigu rekuperatoriaus šilumokaitis ir gali dirbti esant minusinei temperatūrai. Geresnių rekuperatorių efektyvumas yra 80 %. Tai reiškia, kad šilumokaityje nuo -20 °C temperatūra pakeliama iki +12 °C. Tokios temperatūros į kambarį tiekiamas oras neatitiks komforto reikalavimų ir jį vis tiek reikės pašildyti iki +18-19 °C.

Kaip įvertinti rekuperatoriaus efektyvumą ir sąnaudas?

Norint sąžiningai vertinti rekuperatoriaus „apetitą“, vien vieno W skaičiaus ant lipduko nepakanka. Rekuperatoriaus elektros suvartojimą daugiausia lemia ventiliatorių darbas. Kuo didesnis oro srautas, tuo daugiau elektros reikia ventiliatorių apsukoms palaikyti.

Energinė klasė (A-G arba A+/A++)

Dauguma žmonių energijos klases A-G žino iš šaldytuvų, skalbimo mašinų ar indaplovių. Raidėmis nuo A+ iki G žymimas sistemos ventiliatorių energijos vartojimo efektyvumas. Remiantis šiuo žymėjimu vartotojas puikiai supranta ir orientuojasi, ar įrenginys naudos daug, ar mažai elektros energijos. Jeigu sudėtinga išsirinkti, kuris rekuperatorius tinkamas, žymėjimo dėka galima palyginti atskirus gaminius. Svarbus veiksnys, kad ortakių sistemose energijos efektyvumo rodiklis skirstomas į SEC klases. A+ klasės įrenginiai pasižymi didžiausiu efektyvumu, o G klasės - žemiausiu.

Praktinis patarimas: jei statote arba renovuojate A+/A++ klasės namą, labai tikėtina, kad jums reikės A klasės ar panašaus efektyvumo rekuperatoriaus. Išsamesnius energinio efektyvumo reikalavimus galima rasti ES teisės aktuose - pavyzdžiui, EUR-Lex sistemoje pateikiamuose Ecodesign dokumentuose.

Šilumos grąžos procentas (η)

Šilumos grąžos procentas (dažnai žymimas η) rodo, kiek šilumos iš šalinamo oro sugebama grąžinti tiekiamam oro srautui. Reikia nepamiršti, kad deklaruojami skaičiai dažniausiai gaunami laboratorinėmis sąlygomis, kai oro srautai idealūs, įrenginys sureguliuotas, nėra montavimo klaidų. Skirtumas tarp 80 % ir 90-95 % efektyvumo gali sudaryti keliasdešimt eurų per sezoną, jei šildymo kaina būtų, pavyzdžiui, 0,08-0,12 €/kWh.

Reziumuojant, kuo aukštesnis rekuperatorių šilumokaičių efektyvumas, tuo mažiau elektros ar kitos energijos reikės papildomam oro pašildymui.

Ventiliatorių specifinė energija (Wh/m³)

Be šilumos grąžos, rekuperatoriaus efektyvumą nusako ir ventiliatorių specifinė energija, dažnai žymima Wh/m³. Kuo šis skaičius mažesnis, tuo ventiliatoriai dirba efektyviau - mažiau elektros tam pačiam vėdinimo kiekiui. Dažna klaida - žiūrėti tik į ventiliatorių galią W, nevertinant, kiek oro jie realiai perkelia. Todėl renkantis verta žiūrėti ne tik į „W“, bet ir į Wh/m³ ir našumą (m³/h).

Vėdinimo įrenginys šilumos rekuperacijai elektros energijos nenaudoja, tačiau turi du ventiliatorius oro padavimui bei ištraukimui. Ventiliatorių elektros sąnaudos priklauso nuo našumo bei variklio tipo. Pavyzdžiui, 400 m³/h našumo Amalvos gamybos rekuperatoriaus EC tipo variklis naudoja 79 W, įprastas AC tipo - 135 W (palyginimui: šio rekuperatoriaus šilumos grąža prie -23/+20 °C yra 4,6 kW).

Valdymo automatika ir sezoniniai režimai

Šiuolaikiniai rekuperatoriai nebėra „įjungti/išjungti“ principo įrenginiai. Pagrindinė energijos taupymo logika paprasta: vėdiname tiek, kiek reikia - tada, kada reikia. CO₂ jutiklis - kai žmonių nėra namie ir CO₂ lygis žemas, sistema dirba minimaliu režimu. Praktikoje tai reiškia, kad rekuperatoriaus nereikia laikyti „ant maksimumo“ visą parą. Tinkamai sukonfigūruota automatika leidžia taip pritaikyti srautus prie gyvenimo ritmo, kad elektros sąnaudos mažėtų, o komfortas išliktų aukštas.

Žiemą lauko oras šaltas, todėl šilumos grąža tampa kritiškai svarbi. Kuo efektyvesnis šilumokaitis, tuo mažiau šilumos prarandama. Šiuo metu rekuperatorius dažnai dirba labiausiai „ekonomiškai“: sąnaudos minimalios, o oro kokybė - aukšta. Palyginimui: šilumos sutaupymas per sezoną, lyginant su natūraliu „langų vėdinimu“, gali būti gerokai didesnis nei šios elektros sąnaudos.

Atsižvelgiant į tai, kad išoriniai davikliai (pvz., C0₂) paprastai nepajungiami, naujos kartos rekuperatoriaus metinės el. sąnaudos 100 kv.m yra ribose nuo 215 iki 420 kWh. Daugumas rekuperatorių turi taip vadinamą kalendorinį valdymą. Todėl galima nustatyti vėdinimą pagal jūsų gyvenimo grafiką. Jei valdymo pultelis primityvus (galima nustatyti tik greičius), reikia neužmiršti išeinant sumažinti vėdinimą ar jį išjungti. Beje, šaltu metų laiku yra sudiegtos apsaugos, kurios neleidžia išjungti rekuperatoriaus ilgiau nei valandai, kad neužšaltų.

Mažesnis vėdinimo intensyvumas ne tik sumažina ventiliatorių elektros sąnaudas. Esant mažesniems oro greičiams per šilumokaitį, jo efektyvumas didėja.

Veiksniai, turintys įtakos rekuperatoriaus elektros sąnaudoms

Rekuperatoriaus elektros sąnaudos dažniausiai būna gerokai mažesnės, nei daugelis baiminasi, ypač jei įrenginys parinktas ir sureguliuotas teisingai. Teisingai parinktas ir sureguliuotas rekuperatorius dažniausiai ne didina, o priešingai - padeda mažinti bendras energijos sąnaudas: sumažina šilumos nuostolius ir kartu užtikrina gerą oro kokybę.

Ventiliatorių galingumas ir variklių tipas

Rekuperatoriaus galingumas yra, ko gero, pats svarbiausias ir esminis veiksnys, lemiantis elektros sąnaudų dydį. Jeigu butas vidutinio dydžio, idealiausias pasirinkimas būtų mini rekuperatoriai. Tuomet ir elektros sąnaudos bus mažesnės. Europos Sąjunga, siekdama sumažinti energijos sąnaudas vėdinimui, 2014 m. išleido efektyvumo reikalavimus vėdinimo įrenginiams (EU 1253/2014), kas padarė nuo 2016 m. ir ypač nuo 2018 m. Jei taupantys iki 2016 ar net iki 2018 m. dar galėjo susimontuoti vėdinimo įrenginius su AC tipo ventiliatoriais, tai dabartiniai turi ženkliai efektyvesnius EC tipo ventiliatorius.

Lauko temperatūra ir oro drėgmė

Kitas svarbus veiksnys, nuo kurio priklauso rekuperatoriaus elektros sąnaudos, yra vidutinė lauko temperatūra. Visų rekuperatorių sąnaudos padidėja žiemos metu, kadangi į patalpas patenka daugiau šalto oro, kurį reikia papildomai šildyti. Vasarą rekuperatorių sąnaudos gerokai mažesnės. Oro drėgmė taip pat yra svarbus elektros sąnaudų veiksnys.

Rekuperatoriaus paduodamo oro temperatūra priklauso ne tik nuo patalpos bei lauko temperatūros, bet ir nuo oro drėgnumo, rekuperatoriaus tipo bei modelio, taip pat nuo oro greičio rekuperatoriuje. Ypač tai priklauso nuo patalpos oro drėgnumo: kuo žemesnė oro temperatūra lauke, tuo mažiau jame drėgmės. Jei minusinės temperatūros orą pašildytume iki kambario temperatūros (pvz., plokštelinio rekuperatoriaus pagalba), tai jo drėgnumas sieks vos 10 %. Tam, kad būtų pakeltas oro drėgnumas bent iki 45 %, teks įjungti virduliuką ir išgarinti ~6,5 g vandens į kiekvieną kubinį metrą oro. 20 m² kambario drėkinimui naudosite ~0.3 kW per valandą. Jei rekuperatorius ištraukia iš kambario tokio drėgnumo orą, tai paduodamo oro jis pašildo ~40 % daugiau (lyginant su 10 % drėgnumo oru).

Elektriniai šildytuvai

Norint užtikrinti tiekiamo oro komfortą, nemažoje dalyje rekuperatorių yra sumontuoti elektriniai šildytuvai, kurių galia nuo 600 iki 1600 W, priklausomai nuo modelio ir dydžio. Jie skirti pašildyti orą iš po šilumokaičio, kurio temperatūra gali svyruoti nuo 14 °C iki 18 °C, priklausomai nuo rekuperatoriaus modelio, iki pageidaujamos, pvz., 22 °C, temperatūros. Šaltuoju laikotarpiu tokio šildytuvo elektros sąnaudos viršija ventiliatorių elektros sąnaudas. Modernių rekuperatorių šilumos atgavimo efektyvumas siekia 80 % ir daugiau, todėl oro temperatūra po šilumokaičio įprastai viršija 17 °C, todėl galima atsisakyti oro šildymo funkcijos. Problematiškiau su senais rekuperatoriais, kur šilumos atgavimo efektyvumas gali būti 64-73 %. Šildytuvo išjungimas gali sukelti diskomfortą, tačiau norimą tiekiamo oro temperatūrą galima sumažinti.

Šis metodas taikomas rekuperatoriams su plokšteliniu šilumokaičiu, kurie naudoja pirminio oro šildytuvą. Įprasti plokšteliniai šilumokaičiai pradeda užšalti prie neigiamų temperatūrų, todėl gamintojai sumontuoja pirminius šildytuvus, kurie lauko orą sušildo iki -2…0 °C. Esant dideliems šalčiams, pvz., -10 °C ir daugiau, elektros sąnaudos šauna į viršų. Itin šaltomis naktimis galima sumažinti vėdinimo intensyvumą ir padidinti, kai oro temperatūra padidėja. Pašildytuvų galia įprastai yra nuo 300 iki 1600 W, todėl per vieną naktį gali sunaudoti nuo 1.5 iki 12 kWh elektros energijos. Išmanesni rekuperatoriai turi šilumokaičio apsaugos nuo apledėjimo algoritmus (oro srauto mažinimas, tiekiamo oro laikinas stabdymas ir kt.).

Užteršti filtrai

Užsiteršę filtrai sukelia didesnį sistemos pasipriešinimą. Pavyzdžiui, Brink Flair rekuperatoriaus instrukcijoje pateikiama, kad esant 250 m³/h srautui ventiliatoriai naudoja 47 W galios, jei oro srauto perkrytis 59 Pa, ir 69 W, jei 148 Pa. Filtrus rekomenduojama keisti pagal pultelio rodmenis. Tačiau dažniausiai filtrų užterštumas nustatomas pagal laikmatį, todėl skirtingose vietovėse filtrai užsiteršia skirtingai. Dažniausiai rekomenduojama keisti du kartus per metus: prieš ir po šildymo sezono. Žemesnio efektyvumo filtrai ne tik turi geresnius pradinio slėgio kritimo parametrus, bet, kadangi praleidžia daugumą smulkiųjų dalelių, tarnauja ilgiau. Šis variantas galimas tik gyvenant švariose vietovėse, kur oro užterštumas mažas (t. y. mažose gyvenvietėse, toliau nuo industrinių zonų, kelių, bei kur nekūrenama kietu kuru).

Rekuperatoriaus eksploatacijos sąnaudų skaičiavimas

Rekuperatorius yra elektrą naudojantis vėdinimo įrenginys. Kadangi elektros sąnaudos reikalauja papildomų išlaidų, naudinga būtų sužinoti, nuo ko gi priklauso sąnaudų kiekis ir į ką svarbu atsižvelgti renkantis taupesnį rekuperatorių. Tai ypač aktualu elektros kainoms sparčiai kylant, todėl tinkamas pasirinkimas leis labiau sutaupyti ir mėgautis patalpų oro švara bei maloniu vėsumu be papildomų rūpesčių.

Bendroji formulė sąnaudoms skaičiuoti

Yra viena paprasta formulė, pagal kurią galite su nedidele paklaida paskaičiuoti, kiek kainuos vėdinimo įrenginio eksploatacija:

Q = V x Δt x 0,34

• Q - galia (W)
• V - oro kiekis (m³/h)
• Δt - temperatūrų skirtumas (°C)
• 0,34 - pastovi dedamoji, kuri sudaryta iš oro tankio (1,2), savitosios oro šilumos talpos (0,24) ir koeficiento kcal konvertavimui į W (1,163). Padauginus šiuos tris skaičius gaunama apie 0,34.

Pavyzdys: metinių sąnaudų skaičiavimas

Jei jūsų namui suprojektuotas oro kiekis vėdinimui yra 250 m³/h (V). Vidutinė metinė lauko oro temperatūra Lietuvoje yra apie 6 °C. Norint į patalpas tiekti 20 °C temperatūrą, lauko orą reikia pašildyti 14 °C (Δt).

1. Reikalinga galia oro pašildymui be rekuperacijos:
   Q = 250 x 14 x 0,34 = 1190 W = 1,19 kW
   Šis skaičius rodo, kad esant projektiniam oro kiekiui 250 m³/h ir norint jį pašildyti iki 20 °C, reikia sunaudoti 1,19 kW energijos.
2. Sutaupyta energija naudojant rekuperatorių:
   Tarkime, gamintojas deklaruoja rotacinio rekuperatoriaus efektyvumą apie 85 %.
   Q_rekup = Q x rekuperatoriaus naudingumas = 1190 x 0,85 = 1011 W
   Tai yra sutaupytas energijos kiekis.
3. Prarastas energijos kiekis:
   Q_poreikis = Q - Q_rekup = 1190 - 1011 = 179 W
   Tai tie patys 15 % prarastos energijos. Kaip matome, sutaupome tikrai daug.
4. Metinės išlaidos vėdinimui (oro pašildymui):
   Tarkime, rekuperatorius veikia 12 valandų per parą (T_veikimas).
   Q_sum = Q_poreikis x 365 x T_veikimas = 179 x 365 x 12 = 784020 Wh arba 784 kWh
   Per mėnesį oro pašildymui vidutiniškai reikės apie 784 / 12 = 65 kWh. Tai yra vidutinis skaičius, kuris žiemą išauga, o vasarą sumažėja.
5. Ventiliatorių elektros sąnaudos:
   Imame to paties gamintojo duomenis ir turime, kad ventiliatoriai sunaudoja 56 W.
   Mėnesio elektros energijos sunaudojimas varikliams: 56 W x 12 val./d. x 30 d./mėn. = 20160 Wh arba 20 kWh.
6. Bendra mėnesio sąnaudų suma:
   65 kWh (šildymas) + 20 kWh (ventiliatoriai) = 85 kWh
   Dauginant iš elektros energijos kWh kainos gaunamos vidutinės mėnesio sąnaudos, kurios yra apie 12-15 eurų. Tai tikrai nedidelis ir nebauginantis skaičius.

Pasikartosiu, kad tai yra vienas iš atvejų. Galite skaičiuoti sąnaudas keisdami oro kiekius, valandų skaičių, temperatūras, efektyvumus ir t. t.

Oro temperatūra prie -20 °C lauke

Jei šnekėtume apie idealias sąlygas, kai naudojamas rotorinis rekuperatorius, palaikantis patalpoje 45 % drėgmę, tai prie +20 °C patalpoje ir -20 °C lauke paduodamo oro temperatūra bus apie +12 °C. Temperatūrinis naudingumo koeficientas būtų 79 %. Tačiau, jei paleistume tokį įrenginį perpus mažesniu greičiu, rekuperacijos koeficientas išaugtų iki 86 %.

Pateikiu Komfovent Domekt-R-400 pavyzdį:

• Ventiliatoriaus pavaros elektrinė įėjimo galia esant didžiausiam srautui: 71 W
• Šilumos atgavimo šiluminis naudingumas: 86 %
• Jei patalpos temperatūra +22 °C, santykinė drėgmė 20 %, o lauke -15 °C, tai prasikeičiant orui neįjungus šildytuvo, grąžinama +16,1 °C.

Rekomendacijos, kaip sumažinti rekuperatoriaus elektros sąnaudas

Rekuperatoriaus elektros sąnaudos dažniausiai būna gerokai mažesnės, nei daugelis baiminasi, ypač jei įrenginys parinktas ir sureguliuotas teisingai. Prieš renkantis ar montuojant rekuperacijos sistemą, būtina pasikonsultuoti su kvalifikuotu ŠVOK specialistu. Mažiau sąnaudų reikalaujančius rekuperatorius padės išsirinkti rūpestingi specialistai.

• Rinktis įrenginį su energijos efektyvumo sertifikatais: atsižvelkite į energijos klasę (A, A+ ar A++) ir ventiliatorių specifinę energiją (Wh/m³), o ne tik į nominalią galią W.
• Naudoti automatiką ir jutiklius: leiskite sistemai reguliuoti našumą automatiškai pagal CO₂, drėgmės ar buvimo jutiklius. Tai užtikrins, kad vėdinama bus tik tiek, kiek reikia.
• Tinkamai nustatyti darbo režimus: nustatykite vėdinimą pagal savo gyvenimo grafiką (pvz., naktį sumažinti intensyvumą, kai miegate, arba įjungti „atostogų“ režimą, kai jūsų nėra namuose).
• Reguliariai keisti filtrus: užsiteršę filtrai sukelia didesnį pasipriešinimą ir priverčia ventiliatorius dirbti intensyviau, sunaudojant daugiau elektros. Keiskite filtrus bent du kartus per metus, arba pagal gamintojo rekomendacijas.
• Apsvarstyti šildytuvo poreikį: šiuolaikiniai rekuperatoriai su aukštu šilumos atgavimo efektyvumu gali dirbti be papildomo elektrinio šildytuvo, taip dar labiau sumažinant sąnaudas. Jei įrenginys turi šildytuvą, naudokite jį tik esant būtinybei.
• Konsultuotis su specialistais: norėdami tiksliai paskaičiuoti absoliutų sąnaudų dydį eurais, reikia žinoti įrenginio markę bei darbo grafiką. Jei ketinate naudoti papildomą šildytuvą, dar reikės žinoti, kada ir kokiam tikslui tai norite daryti.

Rekuperatoriaus elektros sąnaudos yra nedidelės ir daugeliu atvejų neviršija 1-2 € per mėnesį. Didžiausią įtaką sąnaudoms turi oro srautai, filtrų būklė, automatikos režimai ir įrenginio efektyvumas. Tai yra nedidelė kaina už patiriamą malonumą ir energetinį naudingumą. Šiuolaikinis energetiškai efektyvus būstas neįmanomas be vėdinimo įrenginio su šilumos atgavimo sistema, populiariai vadinamo rekuperatoriumi.

tags: #rekupiratoriaus #kuro #sanaudos