Svrha izmjenjivača za povrat topline s gledišta fizike je prijenos energije s otpadnog (odsisnog) na svježi (dobavni) zrak. Istodobno se dvije zračne struje ne smiju miješati kako otpadni zrak ne bi kontaminirao svježi zrak.
Tipovi, njihova načela, funkcije i specifične karakteristike
Postoje dvije vrste izmjenjivača topline zrak - zrak:
• pločasti (križni i protustrujni)
• rotacijski.
Atrein križni izmjenjivač topline izrađen od polistirena
Svaka vrsta ima svoje specifičnosti i pogodna je za različite primjene. Pločasti izmjenjivači topline su lagani i jednostavni za održavanje, ali nemaju mogućnost prijenosa vlage, što rezultira stvaranjem kondenzata tijekom hladnijih dana, što treba predvidjeti u projektu, dok ih u slučaju ekstremno hladnih dana treba zaštititi predgrijačem zbog smrzavanja samog izmjenjivača. Rotacijski izmjenjivači topline su znatno teži i zahtjevniji za održavanje, ali zbog prijenosa vlage nema potrebe za rješavanjem odvoda kondenzata, s iznimkom ekstremno hladne klime. Zapravo, pločastim izmjenjivačima topline se daje prednost zbog veće učinkovitosti povrata topline, nižih troškova i lakšeg održavanja.
Križni izmjenjivači topline
Križni izmjenjivač topline osigurava toplinsku učinkovitost do 75% kao rezultat razmjerno male kontaktne površine u izmjenjivaču. Jedinice s križnim izmjenjivačem topline prikladne su samo za industrijske prostore ili kuhinjsku ventilaciju jer nisu u skladu sa zahtjevima iz Uredbe Komisije (EU) br. 1253/2014 o zahtjevima za eko-dizajn ventilacijskih jedinica iz 2018. godine.
Kod projekata kuhinja njihova se primjena preporučuje zbog higijenskih razloga jer omogućavaju lakše čišćenje cijelog sustava. Vrlo su jednostavni za održavanje i čišćenje i nema opasnosti od smrzavanja.
Protustrujni izmjenjivači topline
Protustrujni izmjenjivač topline osigurava učinkovitost povrata topline do 93%, a topline se prenosi s otpadnog na svježi zrak, čije struje prolaze jedna pored druge u suprotnim smjerovima. To je jedina vrsta pločastih izmjenjivača topline koja je u skladu sa zahtjevima ranije spomenute europske Uredbe o eko-dizajnu. Velika učinkovitost podrazumijeva potrebu za zaštitom od smrzavanja pri radu u hladnijim klimatskim područjima. Zaštita od smrzavanja osigurana je automatskom regulacijom Atreinih upravljačkih sustava, privremenom promjenom postavki jedinice ostvarivanjem neravnoteže ventilatora ili otvaranjem premosnog voda ('bypassa') ili korištenjem predgrijača.
Protustrujni izmjenjivač topline Atrea S7 - najveća jezgra dijamantnog oblika na svijetu s vrhunskim radnim značajkama
Atrea proizvodi vlastite pločaste izmjenjivače topline i, zahvaljujući tome, ne ovisi o vanjskim dobavljačima i ne mora raditi kompromise oko razvoja ventilacijskih jedinica, što rezultira maksimalnom kompaktnošću njezinih jedinica i optimalnom učinkovitošću povrata topline.
Dokaz visoke kvalitete Atreinih pločastih izmjenjivača nije samo velika učinkovitost, već i činjenica da prosječno propuštanje njezinih jezgri za povrat topline iznosi samo oko 1%, dok ranije spomenuta Uredba propisuje do 3%.
Aluminij ili plastika?
Pločasti izmjenjivači topline mogu biti izrađeni od dva različita materijala - aluminija i plastike, koji imaju slična fizička svojstva u smislu prijenosa topline. Atreine jezgre za povrat topline izrađene su od tankih plastičnih ploča, što korisnicima donosi brojne prednosti kao što su:
• lamele jezgre su fleksibilne i nema opasnosti od nepovratnih oštećenja tijekom rukovanja kao u slučaju aluminija
• izmjenjivači topline su lagani, kao i sve Atreine jedinice
• jednostavno održavanje i čišćenje - mogu se jednostavno prati vodom i sredstvom za čišćenje
• nakon 30 godina iskustva proizvodnje, Atrea može jamčiti trajnost materijala i dug vijek trajanja izmjenjivača
• pločasti izmjenjivači zaštićeni su okvirima od čelika radi očuvanja oblika.
Rotacijski izmjenjivač topline
Rotacijski izmjenjivači topline
Rotacijski izmjenjivač topline (regenerator) izrađen je od aluminija, a pokreće ga vlastiti motor. Izmjenjivač je širok oko 200 mm, a njegova brzina u optimalnom rasponu učinkovitosti iznosi 10 - 12 okr. / min. Odsisni (otpadni) zrak zagrijava aluminijski kotač koji prenosi toplinu na hladni (dobavni) zrak. Najveća prednost te vrste izmjenjivača je u tome što, unatoč manjoj učinkovitosti od protustrujnih izmjenjivača (do 85% u odnosu na do 93%), prenose i vlagu te tako ne isušuju zrak u prostoru koji se ventilira, ne stvaraju kondenzat pa nije potrebna zaštita od smrzavanja do vanjske temperature zraka od -10 °C. Loše strane rotacijskih izmjenjivača su to što su mnogo teži (oko dvaput teži od pločastih), to što zahtijevaju češće održavanje i to što imaju veće propuštanje među strujama zraka, što povećava rizik prijenosa mirisa na svježi zrak. Stopa propuštanja može se djelomično smanjiti pomoću Atreinog jedinstvenog rješenja s labirintnim brtvljenjem postavljenim duž rotacijskog izmjenjivača.
Entalpijske jezgre kao novi trend
Novi trend u području stambenih ventilacijskih sustava je korištenje pločastih izmjenjivača za povrat topline, izrađenih od membrana koje omogućavaju transfer vodene pare, ali i sprječavaju prijenos nepoželjnih tvari kao što su mirisi i nečistoće. Entalpijski izmjenjivači topline prenose i velik udio vlažnosti zraka, što pozitivno utječe na unutarnji prostor, a istodobno omogućavaju rad bez zaštite od smrzavanja do -15 °C.
Atrea može isporučiti entalpijske izmjenjivače kod svih ventilacijskih jedinica za stambenu uporabu i za jedinice koje su već isporučene i instalirane.
Atrea proizvodi jedinice s povratom topline u različitim instalacijskim pozicijama (unutarnje, krovne, stropne itd.), a kao što je ranije spomenuto, može ponuditi i sve spomenute vrste izmjenjivača vlastite proizvodnje, što uvelike pomaže pri projektiranju i prilagodbi projektu.
