Klimatizacioni sistem Burj Khalife u Dubaiju, najviše zgrade sveta, godišnje prikupi oko 57 miliona litara vode, dovoljno da se napuni dvadeset olimpijskih bazena. Nijedan litar ne dolazi iz vodovoda. To je kondenzat: vlaga koju sistem ionako izdvaja iz vlažnog vazduha dok hladi prostor. Umesto da završi u kanalizaciji, ona se sliva u rezervoare i navodnjava park u podnožju kule.
Primer je poučan zato što u njemu nema nijedne dodatne mašine. Sistem radi svoj redovan posao, a ono što bi bilo otpad postaje resurs. Ista logika, primenjena na toplotu umesto na vodu, zove se rekuperacija i spada među najisplativije poteze u projektovanju i unapređenju HVAC sistema.
Svaki objekat koji se greje, hladi i ventilira neprekidno izbacuje energiju koja je već plaćena: kroz ventilacione kanale, preko kondenzatora na krovu, sa otpadnom vodom. Pitanje nije da li ta energija postoji, nego da li se iskoristi pre nego što napusti objekat.
Ventilacija izbacuje vazduh koji je već zagrejan ili ohlađen
Ventilacija se ne može izbeći: propisi i zdravlje korisnika traže stalnu zamenu vazduha, a svaki kubni metar koji ode napolje odnosi sa sobom energiju uloženu u njegovu pripremu. Zimi objekat izbacuje vazduh sobne temperature i uvlači ledeni, koji ponovo mora da se zagreje. Leti je smer obrnut, a račun isti: plaća se priprema vazduha koji će kroz nekoliko sati biti izbačen.
Kod objekata sa velikom razmenom vazduha ventilacioni gubici prestižu gubitke kroz zidove i prozore. Fasada se izoluje jednom i posao je završen; ventilacija iznosi energiju svakog sata rada, iz godine u godinu. Zato je otpadni vazduh najveći pojedinačni energetski resurs koji većina objekata uopšte ne koristi.
Rekuperator vraća i do 90 odsto toplote koja bi otišla napolje
Rekuperator je izmenjivač u kome se otpadna i sveža struja vazduha mimoilaze, a toplota prelazi sa toplije na hladniju bez mešanja vazduha. Zimi izbačeni vazduh predgreva svež, leti ga rashlađuje. Uređaj ne proizvodi energiju, on sprečava da već plaćena energija ode napolje. Najbolje protivstrujne jedinice vraćaju i do 90 odsto razlike temperatura.
U praksi to znači da svež vazduh zimi ulazi u sistem gotovo sobne temperature, pa grejač dodaje samo poslednjih nekoliko stepeni umesto celog raspona. Potrebna snaga grejanja, a često i priključna snaga objekta, time se osetno smanjuje. Isti uređaj leti rasterećuje rashladnu mašinu, pa se ušteda ne završava sa grejnom sezonom.
Tri porodice izmenjivača pokrivaju različite zahteve
Pločasti rekuperator razdvaja struje tankim pločama kroz koje toplota prelazi. Nema pokretnih delova i dve struje se nikada ne dodiruju, pa je pouzdan i higijenski predvidljiv, standardno rešenje za kancelarije, stanove i komforne sisteme srednje veličine.
Rotacioni rekuperator koristi točak koji se okreće kroz obe struje i naizmenično prima i predaje toplotu, a entalpijske verzije prenose i vlagu. Postiže visok povrat pri velikim protocima i zato dominira u velikim klima-komorama, ali mali deo otpadnog vazduha pređe u svežu struju, pa se izbegava tamo gde otpadni vazduh nosi masnoće ili mirise.
Run-around sistem povezuje dva odvojena izmenjivača cevnim krugom kroz koji kruži mešavina vode i glikola. Struje vazduha ostaju potpuno razdvojene i mogu biti udaljene desetinama metara, pa je to rešenje za bolnice, laboratorije i profesionalne kuhinje, kao i za rekonstrukcije u kojima se dovod i odsis fizički ne sreću. Povrat toplote je niži, ali je često jedini izvodljiv.
Otpadna toplota kompresora i rashladnih mašina može da greje objekat
Rekuperacija se ne završava na ventilaciji. Vazdušni kompresor preko 90 odsto električne energije koju povuče iz mreže pretvara u toplotu, koja se kod većine instalacija prosto izduvava u okolinu. Jednostavnim sistemom povrata ta toplota zimi greje halu, a preko izmenjivača tokom cele godine priprema sanitarnu ili tehnološku toplu vodu.
Ista logika važi za rashladna postrojenja. Toplota koju čiler odbacuje preko kondenzatora može da predgreva sanitarnu vodu hotela ili bazena, a procesno hlađenje koje radi tokom cele godine može da nosi grejanje susednih kancelarija. VRF sistemi (sa promenljivim protokom rashladnog fluida) u verziji sa povratom toplote isti princip izvode automatski: toplotu iz prostorija koje se hlade premeštaju u prostorije koje se greju, umesto da je odbacuju napolje.
Najviše dobijaju objekti sa velikom razmenom vazduha i istovremenim potrebama
Računica rekuperacije je najjača tamo gde je protok vazduha veliki i stalan. Profesionalne kuhinje, industrijske hale sa procesnim odsisima, bazeni koji zbog vlage neprekidno menjaju vazduh i zdravstvene ustanove sa propisanim brojem izmena troše na pripremu vazduha više nego na bilo šta drugo i upravo tu se rekuperator otplaćuje najbrže.
Druga grupa su objekti koji istovremeno greju i hlade: hotel sa kongresnom salom i bazenom, tržni centar u kome rashladne vitrine rade dok se ulazne zone greju, pogon u kome proces traži hlađenje dok radni prostor traži grejanje. Tamo gde jedna strana objekta odbacuje toplotu koju druga u istom trenutku kupuje, sistem sa povratom toplote pretvara dva troška u jedan.
Ozbiljna analiza objekta zato ne počinje pitanjem koliko novih kilovata treba dodati, nego popisom energije koja kroz objekat već prolazi: šta se izbacuje, na kojoj temperaturi, u koje doba dana. Tek kada se ta energija iskoristi, ima smisla dimenzionisati novu opremu koja tada gotovo uvek ispadne manja i jeftinija.
Rekuperaciju zato treba posmatrati kao deo vrednosti objekta, a ne kao dodatak na sistem. Ona trajno smanjuje potrošnju i potrebnu priključnu snagu, popravlja energetski razred i čini troškove predvidljivim za svakog budućeg korisnika ili kupca. Energija koju objekat već ima najjeftinija je energija koja mu je dostupna, treba je samo zadržati.
