Biblioteka
Wentylacja i klimatyzacja - czyste i chłodne powietrze

Wentylacja i klimatyzacja - czyste i chłodne powietrze

Dodano: piątek, 25 czerwca 2010 06:56

Elementem każdego budynku (domu jednorodzinnego) musi być system wentylacyjny zapewniający napływ świeżego powietrza i usuwanie zużytego, czyli zanieczyszczonego dwutlenkiem węgla, zapachami, pyłami itp.

Spis treści
» Wentylacja grawitacyjna
» Sposoby regulacji wentylacji grawitacyjnej
» Wentylacja mechaniczna
» Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła
» Klimatyzacja
   »Pokaż wszystko

Dawniej powszechnie stosowany był system naturalny, czyli wentylacja grawitacyjna, ale obecnie zalecane są głównie systemy mechaniczne, na dodatek z odzyskiem ciepła. Warto przy tym pamiętać, że pożądana przez wielu inwestorów klimatyzacja nie zastępuje wentylacji. Jej działanie polega bowiem na chłodzeniu powietrza znajdującego się wewnątrz zamkniętego obiektu, usuwaniu nadmiaru wilgoci i mechanicznym oczyszczaniu. Klimatyzacja zwykle nie zapewnia napływu świeżego powietrza ani nie usuwa zanieczyszczonego.

Wentylacja grawitacyjna

W domach mieszkalnych (nie tylko jednorodzinnych) już od stuleci stosowany jest naturalny system wentylacji, do którego funkcjonowania nie są potrzebne żadne urządzenia mechaniczne. Siłą napędową, wymuszającą ruch powietrza, jest bowiem grawitacja.

To rozwiązanie niezwykle tanie i w pewnym stopniu automatyczne (funkcjonuje bez ingerencji człowieka). Istotą jego działania jest wykorzystanie różnicy pomiędzy ciężarem i gęstością ciepłego powietrza, znajdującego się wewnątrz budynku, a chłodnym powietrzem zewnętrznym.

Po prostu ogrzewane w domu powietrze, stając się coraz lżejsze, unosi się do góry i ulatuje na zewnątrz przez kominy wentylacyjne (o wymiarach 14 × 14 cm lub średnicy 16 cm). To z kolei sprawia, że na skutek powstającego podciśnienia wszelkimi szczelinami (głównie w oknach oraz drzwiach) do budynku napływa świeże i chłodne powietrze zewnętrzne.

Nasady samonastawne (strażak) stosowane są zarówno na przewodach wentylacyjnych, jak i spalinowych

Nasady obrotowe poprawiają ciąg w przewodach wentylacyjnych wtedy, gdy wylot komina jest osłaniany przez wysoką ścianę innego budynku

Różnica temperatury – powietrza wewnętrznego i zewnętrznego jest więc czynnikiem, od którego zależy intensywność wymiany powietrza. Oznacza to, że przy dużych mrozach wydajność układu jest kilkakrotnie większa od wymaganej, co oczywiście prowadzi do znacznych strat ciepła.

A trzeba pamiętać, że sezon grzewczy w Polsce trwa 220–250 dni. Z kolei przy temperaturze zewnętrznej powyżej 14°C wentylacja grawitacyjna przestaje działać i dla zapewnienia napływu świeżego powietrza konieczne jest otwieranie okien. Po prostu ten rodzaj wentylacji jest skuteczny wtedy, gdy temperatura powietrza zewnętrznego jest zbliżona do 0°C.

Wiatr – również ma duży wpływ na działanie wentylacji naturalnej. Wraz ze wzrostem jego prędkości zwiększa się bowiem intensywność wymiany powietrza (czasami znacznie przekraczając wartości optymalne). W wielu przypadkach jest to równoznaczne z wychłodzeniem pomieszczeń.

Zasada działania wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z rekuperatorem

Istotny jest również kierunek wiatru, ponieważ w zależności od kształtu dachu, kąta nachylenia połaci oraz usytuowania kominów wentylacyjnych mogą powstawać zawirowania utrudniające działanie wentylacji grawitacyjnej. W skrajnych przypadkach, nawet wtłaczanie powietrza zanieczyszczonego dymem lub spalinami do wnętrza pomieszczeń.

Szczelne okna – montowane w wielu modernizowanych domach także są przyczyną nieprawidłowego działania wentylacji grawitacyjnej. Brak napływu świeżego powietrza sprawia, że wstrzymany zostaje naturalny ruch powietrza w pomieszczeniach. Wraz z ulatującym ogrzanym powietrzem w budynku wzrasta podciśnienie, które w końcu powoduje odwrócenie ciągu w kominach wentylacyjnych.

Łatwo można się o tym przekonać, obserwując płomień świecy lub zapalniczki przy otworze kratki wentylacyjnej. Odchylony w stronę pomieszczenia informuje o odwróceniu ciągu, czyli braku wentylacji. Skierowany do przewodu kominowego – o jej poprawnym działaniu (tak się dzieje po otwarciu okna).

Sposoby regulacji wentylacji grawitacyjnej

Sprawnie funkcjonujący system wentylacji naturalnej zwykle wymaga zastosowania pewnych zabiegów dostosowujących jego sprawność do aktualnych (chwilowych) potrzeb.

Przesłona kratki wentylacyjnej – to używane od bardzo dawna rozwiązanie umożliwia ograniczenie przepływu powietrza. Ruchome żaluzje umieszczone w kratce wentylacyjnej pozwalają na stopniowe zmniejszanie powierzchni przekroju wlotu do komina wentylacyjnego (maks. o 2/3).

Dzięki temu w chłodne dni zmniejszony zostaje odpływ ciepłego powietrza. To dość skuteczne rozwiązanie, pod warunkiem używania tego „patentu”. Jego mankamentem jest bowiem to, że domownicy najczęściej zapominają zamknąć lub otworzyć żaluzje we właściwym czasie.

Nawiewniki – montowane w górnej części ram okiennych lub ścian zewnętrznych są nieodzowne w przypadku stosowania nowoczesnej, szczelnej stolarki. Między innymi dlatego, że od 1 stycznia 2009 roku współczynnik infiltracji powietrza dla otwieranych okien i drzwi balkonowych powinien wynosić nie więcej niż 0,3 [m3/(mhdaPa2/3)] – wcześniej 0,5–1,0 [m3/(mhdaPa2/3)] bez konieczności stosowania nawiewnika.

Zasada działania rekuperatora

Oczywiście przy systemie wentylacji grawitacyjnej urządzenia całkowicie otwarte powinny zapewniać przepływ powietrza w ilości 20–50 [m3/h], a zamknięte 20–30% tej wartości. Dzięki nawiewnikom możliwy jest napływ świeżego powietrza i funkcjonowanie wentylacji naturalnej w szczelnych budynkach. Dodatkową korzyścią jest kontrolowanie ilości dostarczanego powietrza przez przysłony:

  • mechaniczne (ręczne), w których domownicy regulują stopień otwarcia przepustnicy nawiewnika, choć zawsze pozostawiona jest szczelina umożliwiająca napływ świeżego powietrza. Zalecane są głównie w pomieszczeniach z urządzeniami gazowymi, takimi jak piece, termy, podgrzewacze;
  • ciśnieniowe (samoregulujące), które są zamykane lub otwierane w zależności od różnicy ciśnienia powietrza wewnętrznego i zewnętrznego;
  • higrosterowane (automatyczne) działające w zależności od ilości pary wodnej znajdującej się w pomieszczeniu. Przy wilgotności względnej powietrza poniżej 35% nawiewnik jest przymknięty, natomiast powyżej 70% w pełni otwarty.

Nasady kominowe – to urządzenia, dzięki którym stabilizowany, a czasami wręcz wytwarzany jest ciąg kominowy. Chronią kanały wentylacyjne przed ciągiem wstecznym oraz deszczem. Oczywiście poprawnie działają tylko wtedy, gdy wieje wiatr, ponieważ wykorzystują jego energię do wytworzenia podciśnienia w zawsze czyste i chłodne kiedy trzeba.

Są szczególnie przydatne w rejonach nadmorskich oraz górskich, a także na kominach domów zlokalizowanych przy ścianie lasu lub wysokich budynkach czy krótkich przewodach wentylacyjnych pomieszczeń ostatniej kondygnacji. W zależności od konstrukcji rozróżnia się nasady:

  • stałe, czyli niezmieniające swojego położenia pod wpływem wiatru;
  • samonastawne, typu "strażak", osłaniające przewód kominowy przed wiatrem i wytwarzające na zawietrznej stronie podciśnienie proporcjonalne do prędkości wiatru;
  • obrotowe, które dzięki odpowiednio ukształtowanym łopatkom nawet przy niewielkiej sile wiatru wprawiane są w ruch obrotowy i powodują wyciąganie powietrza z przewodu kominowego.
  • hybrydowe, czyli z zamontowanym wentylatorem mechanicznym i często układem elektronicznym, wymuszającym lub ograniczającym przepływ powietrza (w zależności od warunków atmosferycznych).