Featured Image

Wymienniki Obrotowe a Rozprzestrzenianie Wirusów

Do niedawna wiele państw europejskich objętych było surowymi restrykcjami z powodu pandemii. Spowodowało to m. in. zwiększenie zainteresowania systemami wentylacyjnymi pod kątem możliwości rozprzestrzeniania się wirusów za ich pośrednictwem. Mimo że Europejskie Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC) określiło ryzyko zakażenia SARS-CoV-2 za pośrednictwem powietrza transmitowanego w systemach HVAC jako niskie[i], uzasadnione wydaje się być zrewidowanie zarówno pracujących, jak i planowanych urządzeń wentylacyjnych.

Początkowa rada CIBSE (z później wprowadzanymi zmianami) zakładała wyłączenie jednostek uzdatniania powietrza za pomocą wymienników obrotowych. Czy użytkowanie tych urządzeń jest bezpieczne? Okazuje się, że tak, zwłaszcza jeśli zostały one zaprojektowane z uwzględnieniem pewnych rozwiązań ograniczających ryzyko rozprzestrzeniania wirusów.

Zalety obrotowych wymienników ciepła

Obrotowe wymienniki ciepła instalowane w centralach wentylacyjnych mają tak wiele zalet, że stanowią opcję często wybieraną. Do plusów tego rozwiązania zalicza się m. in.:

- wysoką wydajność - sprawność odzysku wynosi od 73% do 85% (80% to wynik optymalny w Wielkiej Brytanii),
- efektywną pracę w różnych warunkach klimatycznych,
- brak konieczności odprowadzania skroplin,
- ogromną redukcję konieczności chłodzenia lub ogrzewania pomieszczeń,
- odzysk wilgoci przy jednoczesnym zachowaniu komfortu cieplnego,
- szerokie zastosowanie w przemyśle,
- redukcja kosztów wentylacji i nawilżania

Główną potencjalną wadą wymienników obrotowych jest mieszanie się strumienia powietrza nawiewanego oraz wywiewanego. To właśnie ta cecha wymienników obrotowych spowodowała pewne zamieszanie wokół bezpieczeństwa stosowania central wentylacyjnych wyposażonych w te urządzenia.

Czy wymienniki obrotowe rozprzestrzeniają bakterie i wirusy?

Strumień powietrza nawiewanego oraz strumień powietrza wywiewanego w centralach wentylacyjnych z obrotowym wymiennikiem ciepła zawsze będą podlegać mieszaniu do pewnego stopnia. Nieszczelność jest nieunikniona, co więcej, pojawia się również w sytuacji, kiedy wirnik centrali jest wyłączony. Dlatego jego zatrzymanie podczas gdy jednocześnie wentylatory pracują, nie wpływa w żaden sposób na zmniejszenie stopnia przenikania się powietrza nawiewanego i wywiewanego. Tym samym zabieg ten nie ma sensu w kontekście rozprzestrzeniania się wirusów i bakterii poprzez systemy wentylacyjne.

Warto jednak nadmienić, że odpowiednio zaprojektowane, skonstruowane, zainstalowane oraz utrzymywane wymienniki obrotowe w zasadzie nie przyczyniają się do ekspansji zanieczyszczeń związanych ze skraplaniem. Rozprzestrzenianie się za ich przyczyną bakterii, wirusów czy grzybów jest bliskie zeru. REHVA[ii], czyli Europejska Federacja Krajowych Stowarzyszeń Działających w Zakresie Ogrzewania, Wentylacji i Klimatyzacji potwierdza, że przy prawidłowo zaprojektowanych, skonstruowanych, zainstalowanych i konserwowanych wymiennikach obrotowych „przeciek z powietrza wywiewanego potencjalnie skażonego patogenami do strumienia powietrza nawiewanego jest zazwyczaj bardzo niski i w praktyce znikomy”. Podobne zdanie mają także inne organizacje, np. wspomniane już ECDC czy Rejestrowany Instytut Inżynierów Usług Budowlanych (CIBSE)[iii].

A może lepiej zdecydować się na alternatywne rozwiązania?

Nieszczelność między strumieniami powietrza nawiewanego i wywiewanego jest nieunikniona w centralach wentylacyjnych z wymiennikiem obrotowym oraz płytowym. Jeden z dokumentów opublikowanych przez CIBSE informuje, że zarówno rurowe, jak i płytowe wymienniki ciepła zachowują separację strumieni powietrza. O ile z pewnością jest tak w przypadku wymienników rurowych, o tyle wymienniki płytowe zgodnie z obowiązującymi normami mogą wykazywać wewnętrzną nieszczelność sięgającą nawet 3 %[iv]. Oczywiście należy nadmienić, że dopuszczalna nieszczelność dla jednostek certyfikowanych Eurovent wynosi już tylko 0.5%.

Niemniej, ze względu na liczne zalety wymienników obrotowych, lepszym rozwiązaniem niż zastępowanie ich przez centrale wentylacyjne z innymi typami wymienników jest wybór urządzeń obrotowych, w których ograniczono nieszczelność do minimum. Jednym z nich są oferowane przez FläktGroup od 2015 r. AHU z obrotowym wymiennikiem ciepła i automatycznym równoważeniem ciśnienia. Dzięki automatycznemu równoważeniu ciśnienia minimalizuje się przeciek pomiędzy powietrzem wywiewanym i nawiewanym na poziomie <1%, w praktyce prawie równy zeru. Automatyczne równoważenie ciśnienia powoduje, że nieszczelność między strumieniem powietrza nawiewanego i wywiewanego jest minimalizowana poprzez pomiar i kontrolę różnicy ciśnień pomiędzy tymi strumieniami. Takie rozwiązanie pozwala na zastosowanie obrotowych wymienników ciepła tam, gdzie dotąd możliwe było użycie wyłącznie wymienników płytowych.

Chcesz dowiedzieć się więcej o centralach wentylacyjnych z obrotowym wymiennikiem ciepła i automatycznym równoważeniem ciśnienia? Skontaktuj się z nami!

 

[i] ECDC - Heating, ventilation and air-conditioning systems in the context of COVID-19: first update 10 November 2020

[ii]REHVA COVID-19 specific guidance document. Limiting internal air leakages across the rotary heat exchanger. July 2020

[iii] CIBSE - CIBSE COVID-19 VENTILATION GUIDANCE, Version 4 23 October 2020