Nowoczesna stodoła

Systemy wentylacji z pompami ciepła Nilan

Nilan od lat rozwija i produkuje najwyższej jakości, energooszczędne systemy wentylacyjne oparte o technologię pomp ciepła. Rozwiązania, które są niebywale oszczędne, tworzą zdrowy klimat wewnątrz budynków a przy tym są przyjazne dla środowiska naturalnego. Firma Nilan powstała w Danii w 1974 roku i od tego czasu nieustannie powiększa obszar działania o kolejne rynki. Już obecnie unikalna jakość oraz funkcjonalność urządzeń rozpoznawalna jest w wielu krajach. Urządzenia Nilan wykorzystujące pompy ciepła zapewniają komfort a przy tym są trwałe i energooszczędne co niewątpliwie pozytywnie wpływa na koszty uzytkowania.
Dlaczego odpowiednia wentylacja pomieszczeń jest tak ważna?
Układ wentylacji mechanicznej gwarantuje odpowiedni klimat w budynkach. Wentylacyjna mechaniczna usuwa wilgoć z pomieszczeni i sprawia, że powietrze wewnątrz budynku jest zawsze świeże i wolne od zanieczyszczeń.
 
Głównym zadaniem układu wentylacji jest odprowadzanie zużytego, wilgotnego powietrza o obniżonej jakości i zastępowanie go świeżym, przefiltrowanym powietrzem. Musimy zdać sobie sprawę, że powietrze budynkach jest regularnie zanieczyszczane przez wiele źródeł. Wiele cząstek uwalnianych jest z ubrań, nowych mebli, dywanów czy farb jakimi pokryte są ściany. Wpływ na obniżenie jego jakości mają codzienne, czynności takie jak sprzątanie, gotowanie czy pranie, oraz urządzenia elektryczne używane w domu, np. telewizory czy komputery.
 
Poza emisją cząstek, największe zagrożenie dla zdrowia mieszkańców stanowi wilgoć. W ciągu dnia jedna osoba wydziela do atmosfery około 2,5 litrów wilgoci, która trzeba odprowadzić z pomieszczeń. Wyobraźmy sobie biura, gdzie przebywa naraz kilkadziesiąt osób.
Poziom wilgotności względnej wewnątrz budynków zmienia się w zależności od pory roku, ponieważ współczynnik ten uzależniony jest ściśle od temperatury zewnętrznej. W chłodnych miesiącach zimowych zaleca się, aby poziom wilgotności utrzymywał sie w przedziale do 40 do 45%. Ważne jest również, aby nie był on niższy niż 20%, ponieważ zbyt mała wilgotność powoduje wysuszanie błon śluzowych, uczucie przesuszonej skóry oraz podrażnienia oczu.
W okresie zimowym wilgotność powietrza należy utrzymywać na poziomie poniżej 45%. Światowe Stowarzyszenia ds. Astmy i Alergii zaleca przez cały rok wietrzenie pomieszczeń 3 razy dziennie po 5-10 minut w sposób wywołujący cyrkulacje powietrza. Ma to zapobiegać nadmiernemu zawilgoceniu oraz umożliwia odprowadzenie szkodliwych cząstek i pyłków. Zastosowanie wentylacji mechanicznej nie tylko eliminuje konieczność wietrzenia, ale także pozwala kontrolować proces a przy okazji oszczędzić na kosztach ogrzewania, ponieważ zimą ciepłe powietrze nie jest wywiewane przez otwarte okna.
 
Układ wentylacji mechanicznej nabiera szczególnego znaczenia w nowoczesnych budynkach, które wykazują sie wysokim stopniem termoizolacji i tym samym zatrzymują wilgoć w środku. Wysoka wilgotność pomieszczeń sprzyja namnażaniu się roztoczy oraz zarodników grzybów, co - w najgorszym przypadku może skutkować rozwojem pleśni.
 
Uzupełnieniem systemu kontroli klimatu w pomieszczeniach jest czujnik zawartości dwutlenku wegla (CO2), Dzięki czujnikowi CO2, można sterować wentylacją pomieszczeń w zależnie od stężenia dwutlenku węgla. Czujnik szczególnie zalecany jest w układach, gdzie stężenie CO2 ulega wahaniom.
 
Co kryje się pod pojęciem pasywnego i aktywnego odzysku energii?
W urządzeniach Nilan występują dwa rodzaje odzysku ciepła:
• Pasywny odzysk energii. W urządzeniach Nilan odbywa się on za pomocą przeciwprądowego wymiennika krzyżowego lub wymiennika typu „rurka ciepła”. Sprawność temperaturowa wymienników w zależności od ich rodzaju i przepływu osiągać może nawet 95%. Wymiana ciepła między strumieniami powietrza następuje samoistnie bez konieczności doprowadzenia energii.
Aktywny odzysk ciepła. Odzysk za pomocą pompy ciepła wbudowanej w strumienie powietrza wywiewanego i nawiewanego w jednostce wentylacyjnej. W tym wypadku doprowadzając niewielką porcję energii do pompy ciepła odzyskujemy jej wielokrotność.
Ogrzewanie powietrza. Biorąc jednak pod uwagę fakt, że w urządzeniach Nilan połączono oba rodzaje odzysku ciepła, czyli przed parownikiem i skraplaczem pompy ciepła znajduje pasywny wymiennik ciepła, który wstępnie podgrzewa powietrze, sprawność pompy ciepła w tym wypadku może osiągać wartości COP powyżej 5. Wydajność ogrzewania powietrza pozwala na zachowanie komfortu zimą.
Chłodzenie powietrza Dodatkowo zastosowanie pompy ciepła, która posiada odwracalny obieg pozwala latem schładzać powietrze jednocześnie je osuszając. W przypadku urządzeń Nilan nie ma konieczności stosowania zewnętrznych agregatów, ponieważ wszystkie elementy takie jak skraplacz i parownik znajdują się w centrali wentylacyjnej.

Jak działa połączenie pasywnego i aktywnego odzysku ciepła?
Zakładając temperaturę zewnętrzna na poziomie 0 °C stopni oraz temperaturę powietrza wyciąganego z pomieszczeń 22 °C stopnie (rys. 1) wstępna wymiana powietrza odbywa się na wymienniku krzyżowym (1). Zakładając sprawność temperaturową na poziomie powyżej 80% za wymiennikiem osiągamy odpowiednio temperatury 5 °C stopni na wywiewie i 16°C na nawiewie.
Powietrze wywiewane o temperaturze 5 °C przechodzi przez parownik, w którym ciekły czynnik chłodzący obiegu pompy ciepła odparowuje, i odbiera energia cieplna z powietrza wywiewanego (6). Czynnik chłodniczy w postaci pary trafia do sprężarki (2), gdzie jej ciśnienie rośnie przez co zwiększa się i energia wewnętrzna. W tym procesie temperatura czynnika wzrasta tu od -5 °C do około 100 °C. Rozgrzane chłodziwo poprzez zawór czterodrogowy (3) kierowany jest następnie do skraplacza (4), gdzie w procesie kondensacji oddaje ono energie cieplna do powietrza nawiewanego do pomieszczeń. Proces oddawania energii cieplnej sprawia, że para z powrotem przyjmuje stan ciekły i pod ciśnieniem przepływa przez zawór rozprężny (5) do parownika (6) gdzie proces zaczyna się od początku.
W przypadku chłodzenia następuje odwrócenia obiegu chłodniczego i parownik i skraplacz zamieniają się rolami (rys. 2), poza tym przebieg procesy następuje w ten sam sposób jak w przypadku ogrzewania powietrza.
Aktywny odzysk energii to rozwiązanie optymalne w kilku aspektach, pompę ciepła można użyć do podgrzewania oraz dzięki zastosowaniu odwracalnego obiegu, do chłodzenia powietrza, ale również do ogrzewania wody użytkowej np. w urządzeniach COMPACT P.
Efektywność urządzenia z systemem aktywnego odzysku energii oceniana jest przy pomocy współczynnika sprawności cieplnej (COP), który wskazuje, ile kilowatów energii cieplnej urządzenie zdolne jest wytworzyć z jednego kilowata energii elektrycznej. 
 
Centrale wentylacyjne (rekuperatory) z popami ciepła do wykorzystania domowego.
Nilan od lat specjalizuje się w implementowaniu zaawansowanych technologii znanych z większych urządzeń komercyjnych do urządzeń stosowanych w instalacjach domowych i mieszkaniowych.
Doskonałym przykładem są jednostka Combi 302 Polar i Combi 302 Polar TOP o wydatkach powietrza 350 i 430 m3/h. Posiadają one dwie technologie odzysku ciepła, rekuperacje pasywna i aktywna.  Rekuperacja pasywna odbywa się poprzez wymianę ciepła w wymienniku przeciwprądowym, który potrafi odzyskać 85% do 95% energii z wyciąganego powietrza. Rekuperacja aktywna odbywa się poprzez zastosowanie w jednostce pompy ciepła. Współczynnik COP > 4, eliminuje potrzeba stosowania dodatkowych nagrzewnic co pozwala, aby urządzenia Combi 302 Polar podgrzewało powietrze zasilające nawet o 30 °C. Jednostki Combi 302 Polar dostarczane są w standardzie z nagrzewnicą wstępną POLAR do ochrony przeciw zamrożeniowej wymiennika przy niskich temperaturach zewnętrznych.
 
Ciepła woda z rekuperacji
Rekuperatory można fabrycznie połączyć ze 180 litrowym zbiornikiem wody. Powstaje wtedy urządzenia kompaktowe Compact P, które wykorzystują ciepła z pompy ciepła rekuperatora do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Zwykły elektryczny podgrzewacz wody przy czteroosobowej rodzinie przy oszczędnym gospodarowaniem wody zużywa ponad 3300 kWh rocznie. Czyli przy obecnych kosztach energii elektryczne 0,6 PLN /kWh łatwo policzyć, że musimy wydać prawie 165 PLN miesięcznie na energię elektryczną tylko do produkcji ciepłej wody.
Urządzenie kompaktowe z rekuperatorem posiadającym pompę ciepła i zbiornik wody zużywa około 1100 kWh. Co oznacza tyle, że gdyby uwzględnić maksymalne współczynniki COP 3.9 dla wymiany powietrze/woda moglibyśmy uzyskać całkowite pokrycie zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkowa jednocześnie obsługując wentylację z rekuperacją. Podłączając do takiego układu dodatkowy układ paneli słonecznych układ stałby się jeszcze bardziej oszczędny. Koszt w tym wypadku nie przekroczyłby 55 PLN miesięcznie.
 
Duńska innowacyjność i trwałość
Nilan rozwija technologie pomp ciepła w układach wentylacji już od 1976 roku.
Stawiając na tą technologie Nilan uczestniczył aktywnie w ewolucji od czasów, kiedy komfort ale także ekologia i energooszczędność były modą do czasów kiedy są one koniecznością. 
więcej