Strona głowna
Reklama
Wentylacja
Wentylacja w domu
Każdy, kto wymienił okna w swoim domu na nowoczesne, prawie idealnie szczelne - z PVC lub drewniane doceni na pewno wygląd, trwałość i funkcjonalność nowej stolarki. Nie każdy jednak spodziewa się przy tym zmian w wentylacji naturalnej swojego domu w okresie grzewczym (od późnej jesieni do wczesnej wiosny). Zastanówmy się dlaczego szczelne okna mogą wpływać na zmiany w systemie wentylacji naturalnej?
Widocznymi efektami braku wentylacji są:
- grzyb i pleśń na nadprożach i pod parapetem,
- zaparowane szyby,
- nawiewanie powietrza poprzez kratki wywiewne w kuchni lub łazience.
Niewidoczne efekty braku wentylacji to:
- uszczerbek na zdrowiu mieszkańców (uczulenia, choroby górnych dróg oddechowych, bóle głowy - spowodowane zmniejszoną wymianą powietrza),
- stopniowe niszczenie konstrukcji budynku - wnikanie wilgoci do ścian budynku i stopniowa ich destrukcja.
Dlaczego tak się dzieje, czyli jak działa wentylacja naturalna?
Wentylacja polega na wymianie z pomieszczeń zużytego powietrza i wprowadzeniu w jego miejsce świeżego. Siłą napędową w wentylacji naturalnej (zwanej też grawitacyjną) jest różnica gęstości powietrza zimnego (świeżego na zewnątrz pomieszczeń) i ciepłego (obecnego wewnątrz pomieszczeń). Mówiąc wprost wentylacja naturalna działa prawidłowo tylko w okresie zimowym, kiedy na zewnątrz jest temperatura zdecydowanie niższa niż wewnątrz domu. Dodatkowe zmiany w wentylacji pomieszczeń może wprowadzić działanie wiatru na budynek - może on wzmóc wentylację lub ją osłabić. Trzeba również pamiętać, że sprawność wentylacji w naszym domu zależy również od przewodów wentylacyjnych potocznie nazywanych kominami - im są one wyższe tym wentylacja działa lepiej (w typowych blokach mieszkalnych na ostatnich kondygnacjach z reguły występują zaburzenia w usuwaniu powietrza w kuchni, łazience i w.c., co jest spowodowane również przez zbyt niskie przewody wentylacyjne). Aby wspomóc wywiew można zastosować tzw. dachowe wywietrzniki: niemechaniczne (np. wykonane z laminatu poliestrowo - szklanego) lub mechaniczne. Wspomagają one naturalny wywiew powietrza poprzez działający na nie wiatr, a także zabezpieczają przed nawiewaniem powietrza zewnętrznego do kanału wentylacyjnego.
Rekuperator w instalcjach wentylacyjnych.
Poruszając temat wentylacji w domach energooszczędnych często spotykamy się z pojęciem rekuperator. Zastanawiamy się co to jest za urządzenie, jak działa, jak jest zbudowane i do czego jest nam potrzebne. Używając określenia rekuperator tak naprawdę często mamy na myśli centralę wentylacyjną. Rekuperator w rzeczywistości jest tylko jednym z jej elementów. Jest to wymiennik ciepła, czyli urządzenie, które jak sama nazwa wskazuje, wymienia i przekazuje ciepło ze zużytego, wypływającego z pomieszczenia powietrza do zimnego napływającego z zewnątrz.
W zależności od budowy, rekuperatory dzielimy na: krzyżowe, w których powietrze wywiewane i nawiewane przepływa naprzemiennie, nie mieszając się, pomiędzy dwoma równoległymi płytkami; rurowe (współprądowe), z systemem rur odprowadzających i doprowadzających powietrze, mające znacznie większe rozmiary w stosunku do krzyżowych; przeciwprądowe, z trochę inną zasadą przepływu powietrza niż w rurowych, tu powietrze przepływa równolegle w przeciwnych kierunkach, ich sprawność jest bardzo wysoka, dochodzi do 90%; obrotowe, których główną cechą jest użyty w nich wirnik z masą akumulującą energię, są bardzo wydajne, jednak nie przez wszystkich akceptowane ze względu na częściowe mieszanie się w nich powietrza zanieczyszczonego ze świeżym.
Najważniejszym zadaniem każdego rekuperatora, bez względu na jego typ, jest maksymalne wykorzystanie oddawanej na zewnątrz budynku, przez wentylację, energii cieplnej w celu nagrzania napływającego z zewnątrz zimnego powietrza. Prowadzić to ma do znacznych oszczędności w kosztach eksploatacyjnych budynku, szczególnie w jego ogrzewaniu.
Rekuperator może być przydatny także latem do schładzania napływającego powietrza.
Aby poznać zasadę działania rekuperatora najlepiej prześledzić ruch powietrza w całym systemie wentylacyjnym.
Za pomocą zainstalowanej na zewnątrz budynku czerpni, pobierane jest powietrze, które przez kanały wentylacyjne prowadzone jest do centrali, tam filtrami przekazywane do wymiennika ciepła (rekuperatora), gdzie w zależności od potrzeby zostaje podgrzane lub schłodzone a następnie, pod wpływem działania wentylatorów, kierowane do zaizolowanych termicznie kanałów, które rozprowadzają je po całym budynku. Tak wprowadzane jest świeże powietrze do wnętrza.
Odwrotna sytuacja, aczkolwiek w samej zasadzie działania podobna, ma miejsce przy odprowadzaniu zużytego, zanieczyszczonego powietrza z wnętrza.
Kratki wywiewne wyciągają z pomieszczenia powietrze i kanałami wywiewnymi kierują je do centrali, tam za pomocą wentylatora wywiewnego, przez filtr dostaje się do rekuperatora, gdzie zostaje mu „odebrane" ciepło lub zimno i po przepłynięciu przez kanały zostaje wyrzucone wyrzutniami na zewnątrz budynku.
Budowa rekuperatora
Zasadę działania rekuperatora przedstawia w sposób schematyczny i bardzo uproszczony schemat.
Rekuperator zbudowany jest z:
- obudowy
- wymiennika ciepła
- filtrów
- wentylatorów wywiewnych i nawiewnych
- sterownika
- wyposażenia dodatkowego
- zabezpieczenia przed oszronieniem
- nagrzewnicy
- czujników zabrudzenia filtra
- obejścia letniego
Wentylacja w pomieszczeniach mieszkalnych
Wprowadzenie stosowanych obecnie energooszczędnych rozwiązań do budownictwa zaowocowało dramatycznym pogorszeniem warunków naturalnych wewnątrz pomieszczeń.
Uszczelniona stolarka całkowicie eliminuje stosowany dotychczas grawitacyjny system wentylacji budynków. Kominy - zamiast usuwać powietrze na zewnątrz często stają się źródłem intensywnego nawiewu zimnego powietrza. Użytkownicy często wręcz sami zaklejają kratki grawitacyjne, które działając „wstecz" powodują przechłodzenie łazienek. W efekcie następuje koncentracja niepożądanych składników w powietrzu takich jak: dwutlenek węgla i para wodna oraz zanieczyszczeń mechanicznych - drobin kurzu. Zbyt duże nagromadzenie wilgoci zazwyczaj prowadzi do wykraplania się pary wodnej w pomieszczeniach powodując ich znaczne zawilgocenie. Prowadzi to do rozwoju bakterii i grzybów, wpływając niekorzystnie na warunki bytowania domowników, bardzo poważnie obniżając komfort życia w tych pomieszczeniach. Może to wywołać wiele poważnych chorób.
Odzysk ciepła.
Ciekawym i zdobywającym coraz więcej zwolenników rozwiązaniem alternatywnym jest wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, czyli z rekuperacją. Sercem systemu jest zazwyczaj krzyżowy wymiennik ciepła wyposażony w zestaw filtrów, zazwyczaj w kompaktowej obudowie z wentylatorami nawiewnym i wywiewnym.
Urządzenie takie można postawić na podłodze lub powiesić na ścianie w pomieszczeniu gospodarczym, piwnicy lub na poddaszu. Świeże powietrze zewnętrzne jest zasysane, filtrowane i po przejściu przez wymiennik ciepła doprowadzane kanałami do pomieszczeń przebywania ludzi takich jak sypialnie, pokój dzienny, pokój do pracy etc. Zużyte powietrze jest wyciągane z pomieszczeń wilgotnych, takich jak kuchnia, łazienka, W.C. itp., filtrowane, a następnie, po przejściu przez wymiennik ciepła i oddaniu ciepła powietrzu świeżemu, usuwane jest na zewnątrz. Sprawność odzysku ciepła wynosi, wg danych producentów, ok. 92-95%. Nie następuje przy tym mieszanie strumieni powietrza nawiewanego i usuwanego. Obliczenia wykazują, że stosując system odzysku ciepła można zredukować roczne zapotrzebowanie na energię do celów wentylacji nieco poniżej 30% energii potrzebnej do ogrzania domu przy tradycyjnym systemie wentylacji naturalnej. Nowoczesne rekuperatory posiadają By-pass, czyli specjalnie zaprojektowane obejście, które po spełnieniu określonych warunków temperaturowych powietrza zewnętrznego, otwiera się blokując jednocześnie przejście powietrza nawiewanego przez wymiennik lub zamyka się umożliwiając takie przejście i odzysk ciepła lub chłodu. Dzięki tej funkcji w okresie letnim chłodniejsze powietrze nocne jest nawiewane bezpośrednio do pomieszczeń bez przejścia przez wymiennik. By-pass zapewnia także wywiew ciepłego powietrza z budynku bezpośrednio na zewnątrz omijając wymiennik. Używany jest on głównie latem - w tym okresie chłodniejsze powietrze (lub powietrze z gruntowego wymiennika ciepła) wprowadzane jest bezpośrednio do budynku. By-pass funkcjonuje całkowicie automatycznie, jedynym parametrem, jaki należy określić jest tzw. temperatura komfortowa, jaką chcemy uzyskać w budynku. Najlepsze efekty daje zastosowanie rekuperatora wraz z gruntowym wymiennikiem ciepła.
Gruntowy wymiennik ciepła.
Dzięki wstępnemu podgrzaniu powietrza zewnętrznego w GWC spłaszczana jest znacznie amplituda temperatur świeżego powietrza. Efektem jest nie tylko podwyższenie komfortu mieszkania, lecz również znaczne obniżenie kosztów energii. W ten sposób można zaoszczędzić z jednej strony koszty ogrzewania, a z drugiej strony, w przypadku większych obiektów, można obniżyć koszty inwestycyjne związane z systemem klimatyzacji. Zasada działania gruntowego wymiennika ciepła polega na wykorzystaniu temperatury gruntu oscylującej na poziomie ok. 8°C (od głębokości ok. 1,5 m poniżej rzędnej terenu) do ocieplenia lub schłodzenia powietrza płynącego systemem kolektorów. Doświadczenia pokazują, że dzięki zastosowaniu GWC można podnieść temperaturę doprowadzanego powietrza o 22 K w zimie i obniżyć ją o maksymalnie 16 K w lecie. System pełnościennych rurociągów wykonanych z polipropylenu o bardzo dobrej przewodności cieplnej gwarantuje doskonałą wymianę ciepła między ziemią a zassanym powietrzem. Wysoka wydajność odzysku ciepła z ziemi pozwala na obniżenie kosztów ogrzewania. Brak konieczności stosowania urządzenia anty oblodzeniowego na rekuperatorze obniża dodatkowo koszty instalacji. Najwyższą jakość powietrza uzyskanego z instalacji GWC gwarantuje prawidłowe zaprojektowanie całego systemu. Należy przy tym pamiętać, że optymalną higienę i świeżość powietrza można uzyskać poprzez odpowiednie wstępne przefiltrowanie powietrza zewnętrznego (oczyszczenie z pyłu, zapachów itp.) i regularną regenerację filtra.
Koszty wentylacji mechanicznej.
Powszechnie uważa się, że wentylacja grawitacyjna nic nie kosztuje, a więc jest bardziej opłacalna od zużywającej energię elektryczną wentylacji mechanicznej. To błędne rozumowanie, ponieważ nie bierze się w nim pod uwagę, że napływ zimnego powietrza z zewnątrz, niezbędny dla prawidłowego przewietrzania budynku, powoduje duże straty ciepła, a więc podwyższa koszty ogrzewania domu. Idea systemów rekuperatorowych polega natomiast na odzyskaniu znacznej ilości ciepła traconego przy naturalnej wentylacji. Gdy odpowiednio dobierze się centralę wentylacyjną i fachowo wykona instalację z rekuperacją, oszczędności z tego tytułu mogą znacznie przewyższyć koszty zużytej energii. Prawdą jest, że instalacja wentylacji mechanicznej powinna pracować bez przerwy, a więc wymaga stałego dostarczenia energii elektrycznej. Nie są to jednak duże ilości. Najpopularniejsze centrale do typowych domów jednorodzinnych o wydajności około 300 m3/h zużywają w ciągu godziny pracy z maksymalną wydajnością około 200 W (czyli tyle, co dwie żarówki po 100 W). Niektóre modele rekuperatorów umożliwiają odzyskanie pary wodnej zawartej w wydmuchiwanym powietrzu i przekazanie jej części do nadmuchiwanego powietrza, co zmniejsza energię zużywaną na nawilżanie powietrza w budynku.
Sterowanie i automatyka.
O wygodzie użytkowania rekuperatora w dużym stopniu decyduje układ sterowania. W zależności od stopnia zaawansowania sterownika, jego zaawansowania, a także rodzaju rekuperatora mamy do dyspozycji takie opcje jak: - kilka zakresów wydajności wentylacji - zdefiniowane przez producenta programy wentylacji pomieszczeń, - możliwość definiowania własnych programów wentylacji pomieszczeń, - funkcję wietrzenia z regulowanym czasem, - informację o konieczności wymiany filtrów powietrza, - sterowanie pracą elektrycznej nagrzewnicy powietrza, - współpraca rekuperatora z okapem kuchennym, - automatyczne sterowanie wydajnością wentylacji na podstawie wilgotności lub stężenia dwutlenku węgla CO2.
Montherm
