Wentylacja mechaniczna polega na kontrolowanej wymianie powietrza, niezależnie od warunków atmosferycznych. Sterowanie odbywa się za pomocą systemu wentylacji nawiewno – wywiewnej, której najważniejszym elementem jest urządzenie umożliwiające odzysk ciepła (lub chłodu), czyli rekuperator. W okresie zimowym zużyte ciepłe powietrze z pomieszczeń oddaje energię do układu, w którym ogrzewane jest świeże powietrze z zewnątrz. Każda poprawnie zaprojektowana instalacja zawiera filtry (np. w rekuperatorze) zatem powietrze dystrybuowane w budynku jest oczyszczone.  Dodatkowo w pomieszczeniach zachowany jest zbilansowany przepływ powietrza nawiewanego i wyciąganego (odstępstwem od tej zasady są np. pomieszczenia z kominkiem).

Urządzeniem odpowiadającym za poprawną pracę wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła jest rekuperator. Zasada działania centrali wentylacyjnej polega na pobieraniu świeżego powietrza zewnętrznego poprzez czerpnię, następnie przejściu przez wymiennik ciepła rekuperatora ogrzewając się od powietrza usuwanego z wnętrza budynku (w przypadku okresu zimowego). Powietrze zużyte, przechodząc przez wymiennik, oddaje swoje ciepło do świeżego powietrza wchodzącego z zewnątrz, nie mieszając się z nim. Powietrze świeże nawiewane jest do pomieszczeń w sposób automatyczny, w zależności od preferencji Użytkownika. Dodatkowo zamontowane w rekuperatorze filtry powietrza, znacznie ograniczają przedostawanie się z zewnątrz wielu alergenów. Każdy rekuperator jest wyposażony w automatykę, która steruje jego pracą w zależności od warunków pogodowych oraz preferencji Użytkownika.

Powietrze zużyte, oddając swoje ciepło do świeżego, nie wpływa bezpośrednio na nie. Strumienie powietrza nie mieszają się, zaś sam wymiennik jak również całe urządzenie jest szczelne, co potwierdzają badania z niezależnych jednostek badawczych – np. z Politechniki Łódzkiej i laboratorium EBM Papst.

W jednostkach PHENIX oraz RAPTOR zastosowano przeciwprądowe płytowe wymienniki ciepła, renomowanej firmy Klingenburg, wykonane z wysokiej jakości tworzywa PET (PHENIX) oraz aluminium (RAPTOR). Wysokosprawne wymienniki zapewniają do 89 - 91% sprawności cieplnej, w zależności od zastosowanego modelu oraz parametrów strumieni ciepła.

Niewątpliwie największą zaletą jest ciągła, niezależna od warunków atmosferycznych wymiana oczyszczonego powietrza w budynku przy jednoczesnym odzysku energii cieplnej. Wentylacja mechaniczna zwiększa komfort przebywania w pomieszczeniach, polepsza samopoczucie oraz przynosi oszczędności.  Dodatkowo Użytkownik zyskuje możliwość pełnego sterowania w zależności od preferencji z opcją współpracy rekuperatora z systemami inteligentnych budynków.

W przeciwieństwie do mechanicznej, wentylacja grawitacyjna nie daje możliwości sterowania w zależności od preferencji Użytkownika. Osiąga swoją sprawność w momencie różnic temperatury pomiędzy powietrzem wewnętrznym a zewnętrznym oraz w momencie silnych wiatrów. Niestety, w tym przypadku nie jesteśmy w stanie określić z jaką intensywnością dochodzi do wymiany powietrza i czy jest to optymalna wartość.

Wentylacja mechaniczna ze względu na szereg niewątpliwych zalet powinna być montowana w każdym nowo powstałym budynku. Jeżeli pod uwagę weźmiemy również rachunek ekonomiczny, to zastosowanie odzysku ciepła wpływa korzystnie na budżet domowy. Przy montażu wentylacji mechanicznej ważną rolę odgrywa prowadzenie tras instalacji oraz właściwy dobór centrali. W przypadku zamieszkałych i użytkowanych już domów należy wziąć pod uwagę koszty inwestycji i modernizacji budynku oraz fakt, iż w niektórych konstrukcjach może okazać się trudnym zamaskowanie kanałów wentylacyjnych. Przy podejmowaniu decyzji musimy mieć na uwadze fakt, iż każda decyzja polepszająca komfort przebywania w pomieszczeniach, wpływająca pozytywnie na nasze zdrowie oraz samopoczucie jest opłacalna.

Często bywa tak, że wentylacja jest połączona w jednym układzie z klimatyzacją, a same te pojęcia są mylone. Świeże powietrze pochodzące z zewnątrz budynku (wentylacja) jest odpowiednio ogrzewane/chłodzone, osuszane/nawilżane i oczyszczane od razu na wlocie do mieszkania (klimatyzacja).

Przy rozpatrywaniu wentylacji mechanicznej w odniesieniu do grawitacyjnej pozbywamy się niewątpliwie części murowanych kanałów (kominów) stanowiących kluczowy element wentylacji grawitacyjnej.

Pozostałe kanały wykorzystuje się chociażby do wyrzutu powietrza zużytego z rekuperatora, odprowadzenia powietrza z okapu kuchennego a także wyrzutu powietrza z centralnego odkurzacza.

Pozbywamy się również wszelkiego rodzaju nawiewników podokiennych, które w przypadku wentylacji grawitacyjnej odpowiadają za doprowadzenie świeżego i chłodne powietrze do budynku(w okresie zimy).

Z drugiej strony na etapie projektu rekuperacji powinniśmy uzgodnić z wykonawcą miejsca montażu czerpni i wyrzutni oraz przeprowadzenia kanałów wentylacyjnych nawiewnych, wywiewnych, od czerpni oraz do wyrzutni, ponieważ wraz z niezbędną izolacją zajmują one sporo miejsca.

Rekuperator powinien działać przez cały rok. Jednostkę wyposażono w automatyczny by-pass  - system omijania wymiennika ciepła rekuperatora przez powietrze nawiewane do budynku, który w określonych sytuacjach pomija proces wymiany ciepła.

By-pass, czyli układ umożliwiający omijanie wymiennika ciepła przez powietrze wchodzące do budynku wraz z odpowiednim układem sterującym są elementami składowymi każdego rekuperatora wyższej klasy. W standardzie technologii WindMaker by-pass jest wykorzystywany w momencie, gdy odzysk ciepła na wymienniku nie ma ekonomicznego uzasadnienia, a więc latem w okresie silnego upału będzie przepuszczał wchodzące do budynku powietrze przez wymiennik ciepła, dzięki czemu nastąpi tzw. "odzysk chłodu". Wymiennik będzie wymieniał ciepło w celu schłodzenia. Nocą by-pass otworzy się automatycznie, dzięki czemu możliwe będzie tzw. "chłodzenie nocne" - wentylacja przy pomocy chłodniejszego, nocnego powietrza. Dzięki  by-pass-owi z automatycznym sterowaniem, z parametrami zadanymi przez Użytkownika możliwe jest również optymalne wykorzystanie chłodu generowanego przez gruntowy wymiennik ciepła latem.

Dzięki zastosowanym wentylatorom firmy EBM  Papst oraz izolacji akustycznej, hałas centrali PHANTOM waha się w przedziale od 25 do 47 dB, natomiast w przypadku central serii RAPTOR od 29 do 72 dB w zależności od wydajności pracy centrali wentylacyjnej . W przypadku konieczności zamontowania centrali w pobliżu sypialni, należy zastosować tłumiki akustyczne.

Wszystko uzależnione jest od zapotrzebowania na ciepło dla budynku. I tak w przypadku budynków pasywnych czy niskoenergetycznych, dodatkowa grzałka np. elektryczna o mocy 2kW w systemie rekuperacji o określonej wydajności przepływu może okazać się wystarczająca. Niestety są to bardzo sporadyczne przypadki.

Na chwilę obecną przepływ powietrza w rekuperatorze dobiera się przede wszystkim na podstawie krotności wymian powietrza w pomieszczeniu, tak by dostarczyć minimum powietrza świeżego przy minimalnym poborze prądu przez rekuperator.

Na przeniesienie  mocy grzewczej celem ogrzania budynku poprzez powietrze, niewątpliwie niezbędne jest uzyskanie dużo większej wydajności przepływającego powietrza na urządzeniu. Co przy tych samych średnicach kanałów dałoby nam znacznie większe opory oraz hałas.

Algorytm prac central serii WindMaker opiera się na pomiarach parametru temperaturowego na powietrzu świeżym, wyciąganym z pomieszczeń, wyrzutowym oraz powietrzu nawiewanym. Istnieje również parametryczna nastawa temperatury zadanej przez Użytkownika, do której będzie dążyła automatyka urządzenia. Temperatura zadana może znajdować się w przedziale 8 - 30°C. Jej osiągnięcie uzależnione jest od temperatury wewnętrznej, zewnętrznej oraz modułów peryferyjnych dających możliwość schłodzenia lub podgrzania powietrza (np. grzałka, chłodnica, moduł COOLER oraz OCTAGON GGWC).

W momencie zaniku dopływu prądu elektrycznego do  rekuperatorów z serii WindMaker zarówno ustawienia programów Użytkownika, jak i ustawienia czasowo-wydajnościowe zostają zapamiętane dzięki zastosowanej baterii, która podtrzymuje w pamięci ww. parametry.

Celem modułu chłodniczego COOLER jest schłodzenie powietrza wentylacyjnego pochodzącego z centrali RAPTOR. Chłód może być pozyskiwany z gruntu na dwa sposoby: bezpośrednio z GGWC przez układ pompowy COOLER’a lub przy pomocy pompy obiegowej pompy ciepła. W okresie letnim przy jednoczesnym chłodzeniu pomieszczeń przeprowadzamy efektywną regenerację dolnego źródła ciepła.

Natomiast głównym celem zastosowania modułu grzewczo-chłodniczego OCTAGON GGWC jest wstępne podgrzewanie lub schładzanie powietrza świeżego dostarczanego do centrali przy pomocy energii z gruntu.

Od strony hydraulicznej i elektrycznej jest to możliwe. Niestety jak przy każdych układach złożonych należy głęboko zastanowić się nad sensownością takiej konfiguracji. Po pierwsze zarówno OCTAGON GGWC jak i COOLER korzystają z glikolowego gruntowego wymiennika ciepła (GGWC) najczęściej wspólnego z układem dolnego źródła pompy ciepła, po drugie każdy wymiennik to dodatkowe opory przepływu powietrza i straty sprawności.

Rozpatrując okres lata, OCTAGON GGWC wstępnie ochładzałby powietrze wpływające do rekuperatora RAPTOR a następnie kierował je do modułu COOLER. Czyli mamy dwie chłodnice oraz trzy pompy obiegowe w układzie pobierające chłód z jednego dolnego źródła. By wykorzystać moc takiego układu należałoby znacznie przewymiarować dolne źródło oraz skonfigurować odpowiednio układ hydrauliczny oraz sterujący całym systemem, chociażby załączania pomp obiegowych.

W okresie zimy nie ma większych przeciwskazań ponieważ OCTAGON GGWC wstępnie ogrzewałby powietrze wpływające na wymiennik RAPTORA po czym przepływając przez by-pass modułu COOLER nawiewałby powietrze do pomieszczenia. Wynika to z faktu, iż w okresie zimy COOLER nie funkcjonuje.

Wszystko uzależnione jest od mocy chłodniczej pozyskiwanej z gruntu, powiązanej ściśle z czasem pracy układu oraz maksymalnych zysków ciepła w ochładzanych pomieszczeniach. Gdy tylko moc chłodnicza z gruntu w danej chwili jest mniejsza od zysków ciepła w pomieszczeniu to nigdy nie osiągniemy zadanych parametrów w pomieszczeniu, ponieważ chłód przekazywany jest w sposób pasywny, czyli tylko za pomocą pomp obiegowych bez udziału jakiejkolwiek sprężarki pobierającej prąd.

Zgodnie z danymi technicznymi zawartymi w dokumentacji techniczno-rozruchowej urządzeń, moc chłodnicza COOLERA przy tych samych parametrach jest znacząco wyższa, wynika to z faktu zastosowania w tym module dodatkowego wentylatora, którego zadaniem jest zwiększenie wydajności powietrza nawiewanego do pomieszczeń w momencie chłodzenia. Dla wyrównania ciśnienia w budynku część powietrza recyrkuluje poprzez dodatkową kratkę wyciągową. Natomiast OCTAGON GGWC natomiast wykorzystuje tylko spręż wentylatora nawiewnego zabudowanego w centrali.

Cały system charakteryzuje się jednakże bardzo dużą sprawnością w przeważającym okresie czasu i najlepiej sprawdza się w połączeniu z sondami pionowymi. Wartością dodaną jest regeneracja dolnego źródła ciepła w okresie lata i polepszenie parametrów przed kolejnym okresem zimowym.

Nie powinno zaślepiać się króćca recyrkulacyjnego, ponieważ w momencie zamknięcia dodatkowego dopływu strumienia powietrza traci się możliwość uzyskania właściwego parametru przepływowego. Moduł chłodniczy COOLER jest montowany na kanale nawiewnym central RAPTOR i „przyjmuje” tyle powietrza ile zostanie przekazane od wentylatora nawiewnego w rekuperatorze. Zamontowany seryjnie w module COOLER wentylator zwiększający wydajność chłodzenia powietrza wymaga dodatkowej ilości powietrza. Właśnie dlatego nie zaleca się zaślepiać króćca recyrkulacyjnego w module COOLER.

W przypadku central RAPTOR oraz PHENIX liczby 400, 500, 700 oraz 1000 w nazwach urządzeń oznaczają nominalną wydajność powietrza, wyrażoną w m3/h.  Dla urządzeń, takich jak COOLER oraz OCTAGON GGWC liczby te pomagają w dopasowaniu urządzeń z rodziny WindMaker np. jeśli posiadamy centralę RAPTOR 500, to wówczas dobieramy do niej jednostkę COOLER 500 lub OCTAGON GGWC 500 (w zależności od preferencji).

W urządzeniu RAPTOR system odszraniania wymiennika w standardzie realizowany jest poprzez wyłączenie wentylatora nawiewnego, natomiast wentylator wyciągowy działa z 30-procentową wydajnością. Proces odszraniania wymiennika standardowo uruchamiany jest w przypadku, gdy temperatura powietrza wyrzucanego z budynku jest niższa lub równa -6°C oraz gdy temperatura powietrza zewnętrznego jest niższa lub równa 2°C. Jednakże, w przypadku rekuperatora RAPTOR nadrzędnym aspektem są wskazania wartości na presostatach, które można śledzić na wyświetlaczu programatora tygodniowego w zakładce „WYŚWIETL  STAN CZUJNIKÓW”. Ponadto w centralach  RAPTOR możliwe są jeszcze dwie dodatkowe metody odszraniania wymiennika. Pierwsza z nich jest realizowana jest przez zamontowaną na kanale czerpni nagrzewnicę wstępną typu on/off. Druga to zastosowanie przepustnicy T2S - dwustrumieniowej z przepustnicą i siłownikiem – wówczas zostaje wyłączony wentylator nawiewny, a powietrze z kanału wyrzutowego na którym zamontowana jest przepustnica T2S nie jest kierowane do wyrzutni, a zrzucane jest w strefę buforową, np. klatkę schodową, gdzie może być pośrednio wykorzystane do odmrożenia wymiennika. Zabezpieczeniem wymiennika przed zaszronieniem, a więc przeciwdziałanie zamrożeniu, jest zastosowanie modułu grzewczo-chłodniczego OCTAGON GGWC, instalowanego na kanale świeżego powietrza pochodzącego z czerpni. Moduł ten wykorzystuje energię cieplną zakumulowaną w gruncie poprzez Glikolowy Gruntowy Wymiennik Ciepła (GGWC).

W urządzeniach PHENIX system odszraniania wymiennika realizowny jest poprzez wyłączenie wentylatora nawiewnego lub uruchomienie nagrzewnicy wstępnej (nie objęta dostawą).

Filtry powinno się kontrolować i wymieniać, w zależności od ich konstrukcji oraz warunków panujących w budynku. Zaniechanie tego, może skutkować stratą wydajności centrali oraz pogorszeniem jakości powietrza nawiewanego do pomieszczeń. Użytkownik może samodzielnie dokonać demontażu filtrów w urządzeniu, jednakże zaleca się wymianę serwisową. Dla obu jednostek przyjmuje się wymianę filtrów co najmniej raz na 90 dni. W przypadku jednostki RAPTOR, istnieje możliwość monitorowania stopnia ich zabrudzenia w funkcji „WYŚWIETL STAN CZUJNIKÓW”  dostępnej na wyświetlaczu programatora tygodniowego. Koszt kompletu filtrów, w zależności od ich klasy, dedykowanych do central WindMaker waha się w granicach 50 - 140 zł netto.

Tylko regularny przegląd centrali i instalacji zapewnia właściwą pracę całego systemu wentylacji oraz utrzymanie kosztów eksploatacji na racjonalnym poziomie. Zanieczyszczone filtry utrudniają przepływ powietrza, co skutkuje większym poborem prądu przez wentylatory, a w konsekwencji wzrostem rachunku za prąd. Natomiast zanieczyszczony wymiennik ciepła znacznie ogranicza sprawność systemu wentylacji mechanicznej, co oznacza, że mniej ciepła będzie odzyskiwane z powietrza usuwanego z domu. Poza tym kurz i brud skracają żywotność urządzenia, a w kanałach wentylacyjnych  przyczyniają się do zanieczyszczania powietrza nawiewanego, a co za tym idzie do niekorzystnego wpływu na zdrowie mieszkańców.

Oczywiście istnieje możliwość zamontowania urządzeń WindMaker na pionowej przegrodzie budowlanej. Realizowane jest to poprzez systemowe, dedykowane poszczególnym urządzeniom konsole ścienne. Konsole wykonane z profili stalowych malowanych proszkowo, wyposażone są w wibroizolacyjne elementy gumowe, zapobiegające przenoszeniu się drgań z pracującego urządzenia na ścianę pomieszczenia.

Z systemem inteligentnych budynków komunikują się urządzenia z serii RAPTOR. Do realizacji tego celu wykorzystywany jest protokół MODBUS. W przypadku zastosowania innych protokołów, należy użyć konwertera, który jest dostępny na zamówienie dopłatą.

Żadne przepisy nie określają, jak często należy przeprowadzać kontrolę systemu wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z rekuperacją, ale z praktyki wiadomo, że warto to robić przynajmniej raz w roku. Oczywiście nie wszystkie czynności musimy powierzać wyspecjalizowanemu serwisowi. Z czyszczeniem lub wymianą filtrów większość Użytkowników powino poradzić sobie samemu. Czynności realizuje się zazwyczaj co 2-3 miesiące. Częstotliwość czyszczenia zależy w dużej mierze, od tego, gdzie znajduje się budynek (czy w okolicy o małym natężeniu ruchu czy też w pobliżu centrum) oraz od pory roku (częściej należy to robić na przykład wiosną, podczas pylenia drzew). Natomiast do konserwacji rekuperatora, należy wezwać fachowca, gdyż może wiązać się to z częściowym demontażem urządzenia. Podczas przeglądu jego wnętrze powinno zostać dokładnie odkurzone, łopatki w obu wentylatorach oczyszczone, zaś wymiennik ciepła umyty. Raz na kilka lat można również wyczyścić kanały wentylacyjne, jeśli zostały one wykonane ze sztywnych przewodów.

Głównym elementem odpowiadającym za zużycie energii elektrycznej w przypadku rekuperacji są wentylatory. Dzięki zastosowanym wentylatorom renomowanej i uznanej rynkowo firmy EBM Papst pobór mocy elektrycznej jest niewielki. Dla potwierdzenia tej tezy weźmy pod analizę jednostkę RAPTOR 500 o wydajności nominalnej 500 m3/h. Załóżmy, iż rekuperator działa w domu o powierzchni 150 m2, pracując 24 godziny na dobę, ze średnią wydajnością wentylatorów na poziomie 50 %. Instalacja znajduje się w centralnej Polsce, a dom charakteryzuje się niskoenergetycznością, a 1 kWh energii elektrycznej kosztuje 0,60 zł. Wtedy rocznie jednostka RAPTOR 500 zużywa ok 600 kWh/rok, a koszt użytkowania jednostki to ok 360 zł.

Inwestycja w poprawę komfortu zamieszkania przy jednoczesnej poprawie higieniczności i wszelkich aspektów zdrowotnych są nadrzędnymi w  stwierdzeniu opłacalności wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Cyrkulacja, filtracja oraz zmniejszenie hałasu powietrza wpływa korzystnie na mikroklimat pomieszczeń. Za aspektem komfortowo-zdrowotnym idzie również kwestia finansowa. Rekuperatory z serii WindMaker osiągając sprawność termiczną na poziomie do ok 90 % znacznie przyczyniając się do zmniejszenia kosztów ogrzewania budynku, redukcji kosztów zakupu paliwa grzewczego, a także do obniżenia emisji gazów cieplarnianych. Podsumowując, rekuperacja niesie ze sobą korzyści wzrostu komfortu, poprawy aspektów zdrowotnych pomieszczeń oraz redukcję kosztów ogrzewania, jednocześnie wpisując się w najnowsze technologie- np. współpraca z systemem inteligentnych budynków. Dzięki wykorzystaniu rekuperacji realizowane są również założenia zrównoważonej polityki energetycznej. Zgodnie z prawem energetycznym oraz prawem budowlanym, a także warunkami technicznymi konieczne będzie stosowanie technologii OZE w nowo powstałych budynkach, zaś rekuperacja, może być ważną składową całego procesu termomodernizacji budownictwa.