Wentylacja z odzyskiem ciepła.
Zapewnienie właściwej wentylacji w ocieplonym i szczelnym domu, to podstawowy warunek dobrego samopoczucia i zdrowia jego mieszkańców. Dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie mechanicznej wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła, czyli rekuperatora.
Decyzja o zastosowaniu wentylacji mechanicznej i odzysku ciepła z usuwanego powietrza wentylacyjnego zapada wtedy, gdy dom jest już zamieszkany i pojawiają się problemy z wentylacją naturalną (grawitacyjną) lub na etapie projektowania budynku.
W pierwszym przypadku można wyodrębnić dwie sytuacje. Stary dom po wymianie okien i ewentualnym dociepleniu oraz nowy dom z nowymi, szczelnymi oknami. W obu przypadkach na początku jesteśmy zadowoleni z niskich kosztów ogrzewania. Jednak po kilku miesiącach dostrzegamy niepokojące zjawiska. Na szybach stale pojawia się rosa, a ściany w niektórych miejscach są wilgotne. W pomieszczeniach natomiast panuje nieprzyjemny zaduch. Każdy z nas zdaje sobie wówczas sprawę, że brak jest dopływu powietrza. Najczęstszą reakcją jest więc montaż nawiewników (pod-lub nadokiennych). Sytuacja ulega poprawie, ale w okresach niskich temperatur, wraca problem wysokich kosztów za ogrzewanie i dyskomfortu wynikającego z intensywnego napływu zimnego powietrza i znajdujemy się w punkcie wyjścia. Stajemy przed dylematem, zatykać nawiewniki, czy nie? Jeśli to zrobimy, to będziemy mieć zaduch w mieszkaniu, a za jakiśczas znowu pleśń na ścianach, odpadające tynki, spleśniałe i stęchłe rzeczy w szafach.
Jak się pozbyć pleśni i grzybów - większość z nas odpowie: to proste, są przecież skuteczne środki chemiczne. Po ich zastosowaniu problem pleśni znika, ale zaduch i wilgoć jak były, tak są. Po paru miesiącach pleśń i stęchlizna wracają, jakby były tu zadomowione od zawsze. Jesteśmy rozdrażnieni i wiecznie niezadowoleni, często męczy nas katar i bóle głowy. A przecież miało być tak miło, to jest nasze wymarzone mieszkanie lub dom. Czy zatem inwestycja w dobre, drogie i szczelne okna była chybiona?
W domach jednorodzinnych oraz w budynkach wielorodzinnych (kamienice i bloki) powszechnie stosowana jest wentylacja grawitacyjna. Tania w zaprojektowaniu i wykonaniu, ale jak się później okazuje, droga w eksploatacji i nie poddająca się regulacji. Wszyscy wiedzą, że jej głównym elementem jest komin wentylacyjny wraz z kratkami wywiewnymi umieszczonymi pod sufitem. Ale zapominamy, że aby zużyte w pomieszczeniach powietrze mogło być usunięte na zewnątrz, musi je zastąpić świeże powietrze, napływające nieszczelnościami w stolarce okiennej lub poprzez nawiewniki. Nikt już nie zdecyduje się na nieszczelne okna. Pozostają więc nawiewniki...
Ale czy nie warto pójść o krok dalej i raz na zawsze rozwiązać problem braku powietrza i zastosować wentylację mechaniczną? Zapewni ona oddychanie świeżym i zdrowym powietrzem w mieszkaniu oraz uwolni je od przykrych zapachów i stęchlizny, a także pleśni. Wydatek na szczelne okna i wentylację mechaniczną można jeszcze korzystniej spożytkować. Trzeba zastosować odzysk ciepła z powietrza wentylacyjnego. Technologia znana jest od dawna, ale tania energia nie skłaniała do stosowania jej w budownictwie mieszkaniowym. Czasy się jednak zmieniły - dziś energia jest droga.
Koszty ogrzewania domu z wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła wentylacyjnego są mniejsze od 40 do nawet 70% w porównaniu z wentylacją grawitacyjną. Co zatem należy zrobić, by móc spoglądać co miesiąc na przynajmniej o połowę mniejszy rachunek za ogrzewanie i oddychać świeżym powietrzem?
Decyzja o wykonaniu instalacji wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła wentylacyjnego, to pierwszy krok. Drugim jest wybór projektanta i instalatora.
Projektowanie i obliczanie instalacji wentylacyjnych, a szczególnie mechanicznych wymaga sporej wiedzy teoretycznej oraz doświadczenia praktycznego.
Powietrze to medium, które nie poddaje się tak łatwo prawom fizyki, jak np. woda. Grawitacja nie ma na nie wielkiego wpływu, większy ma temperatura, różnice ciśnień, średnice przewodów, ich przebieg, szczelność, a także moc, spręż i rodzaj wentyla-
tora. Nawet najlepiej zaprojektowaną instalację może zepsuć kiepski instalator. A fachowiec z dużym doświadczeniem może skorygować błędy projektowe. Błędy w mechanicznych instalacjach wentylacyjnych nie od razu się ujawniają, a tym samym nie od razu dostrzegamy ich efekty, chyba że instalacja np. mocno hałasuje lub wcale nie pracuje.
Dobór instalacji
Tak jak w przypadku wentylacji grawitacyjnej, wielu inwestorów lekceważy wykonanie szczegółowego projektu instalacji wentylacyjnej, wychodząc z założenia, że połączenie kilku przewodów z centralą nie powinno stanowić większego problemu. Jednak prawidłowe funkcjonowanie instalacji zapewni jedynie dokładne obliczenie oporów oraz spadków ciśnień w przewodach wentylacyjnych, a co za tym idzie dobranie odpowiednich długości i średnic przewodów.
W instalacjach z odzyskiem ciepła powinny być stosowane przewody izolowane. Oszczędność na izolacji zwiększa ryzyko powstania skroplin, które będą spływać na sufit i powstaną plamy. Brak odpowiedniej izolacji spowoduje też przenikanie hałasu mogącego powstać wewnątrz instalacji wentylacyjnej. Oszczędzanie na średnicach instalacji spowoduje natomiast zwiększenie oporów instalacji i szumy na jej końcówkach w anemostatach. Warto stosować anemo-staty z aluminium lub stalowe, lakierowane proszkowo, gdyż nie będą wymagały tak częstego czyszczenia jak te z tworzyw, które szybciej się elektryzują i przyciągają kurz. Powietrze przechodzące przez centralę wentylacyjną jest filtrowane. Filtry należy regularnie czyścić lub wymieniać, dlatego centrala powinna być tak usytuowana, aby było to łatwe. Filtry oczyszczają też powietrze usuwane w celu ochrony wymiennika ciepła.
Powietrze znad okapu kuchennego zawiera tłuszcze znajdujące się w oparach, które mogą szybko zanieczyścić wymiennik ciepła. Dlatego należy stosować wydajne filtry i dokonywać ich wymiany zgodnie z zaleceniami.
Czerpnie i wyrzutnie powinny być zlokalizowane zgodnie z prawem w odpowiedniej odległości względem siebie oraz od okien i kominów spalinowych. Powinny być też odporne na zmienne warunki atmosferyczne.
Jeśli warunki na to pozwalają, warto zastosować gruntowy wymiennik ciepła, który usprawni działanie serca instalacji, jakim jest wymiennik w centrali wentylacyjnej. Na głębokości ok. 1,5 m pod powierzchnią terenu panuje stała temperatura ok. 4-7°C. Wprowadzone do niej powietrze z zewnątrz wstępnie ogrzewa się zimą i chłodzi latem. W takim wymienniku możliwe jest ogrzanie powietrza nawet od -20°C stopni na zewnątrz do 0°C na wejściu do kanału czerpnego do budynku i centrali. Oszczędności mogą być więc istotne, a ponadto zapewni to chłodzenie latem tylko za koszt pracy wentylatora w centrali.
W najprostszym wykonaniu gruntowy wymiennik to rura ze specjalnego tworzywa, długości 40-60 m, ułożona pod ziemią i zakończona czerpnią wyposażoną w siatkę, chroniącą przed przedostawaniem się insektów i gryzoni. Dobór kubatury lub długości i średnic oraz sposobu ułożenia przewodów wymiennika powinien być bardzo starannie wykonany, gdyż ułożony zbyt blisko fundamentów budynku może spowodować ich przemrożenie zimą, a ułożony zbyt płytko i o małych średnicach przewodów nie spełni swoich funkcji ani zimą, ani latem.
Rodzaje rekuperatorów
Dla central wentylacyjnych nawiewno-wy-wiewnych z odzyskiem ciepła wentylacyjnego przyjęła się krótka nazwa rekuperatory. Jednak rekuperator, to właściwie wymiennik ciepła i jest on tylko jednym z elementów centrali. W wymienniku ma miejsce przepływ powietrza i przekazywanie ciepła z powietrza usuwanego do nawiewanego, bez ich mieszania się. W domach jednorodzinnych stosuje się rekuperatory krzyżowe oraz przeciwprądowe (płytowe i spiralne), rzadziej obrotowe. Obecnie najczęściej stosuje się rekuperatory z wymiennikami płytowymi krzyżowymi. Ich zalety to niskie koszty produkcji oraz praca bez konieczności dostarczania energii do wymiennika. Sprawność tych wymienników dochodzi do 60%. Wadą jest podatność na szronienie już przy temperaturze ok. -5°C i niższych. Zamarzający na wymienniku szron powoduje blokadę przepływu powietrza przez wymiennik lub nawet jego uszkodzenie. Dlatego stosuje się różne systemy antyzamro-żeniowe, począwszy od najdroższych w eksploatacji nagrzewnic elektrycznych, poprzez wyłączanie wentylatora nawiewnego aż do nowoczesnych systemów „inteligentnie” rozmrażających poprzez stopniową redukcję obrotów jednego z wentylatorów. W wymiennikach przeciwprądowych, stosowanych coraz częściej w domach jednorodzinnych, strumienie powietrza płyną równolegle w przeciwnych kierunkach.
Sprawność odzysku wynosi od ok. 70 do nawet 95%. I to jest podstawowa różnica w stosunku do re-kuperatorów z wymiennikiem krzyżowym. Wymienniki obrotowe są rzadziej stosowane w centralach domowych ze względu na wyższe koszty oraz - niestety - przenoszenie się zapachów pomiędzy strumieniami powietrza. Zaletą tych wymienników jest stosunkowo wysoka sprawność odzysku ciepła, dochodząca do 80%.
Centrale wentylacyjne wymieniają powietrze w budynku w sposób ciągły. Z reguły mają możliwość ręcznej lub automatycznej regulacji prędkości obrotowych wentylatorów, co pozwala na zmianę wydajności zgodnie z potrzebami. Dzięki zastosowaniu elektronicznych programatorów można ustawić kilka cykli pracy centrali, przewidzianych na różne pory dnia. Automatyka sterująca może być podłączona do różnego rodzaju czujników, badających parametry powietrza wewnątrz budynku. Detektory mogą reagować na poziom zanieczyszczeń, np. podwyższoną wilgotność lub zawartość dwutlenku węgla. Automatyka pozwala kontrolować temperaturę nawiewanego powietrza, informować użytkownika o uszkodzeniach urządzenia, przypominać o czynnościach serwisowych. Najbardziej zaawansowane centrale wentylacyjne można podłączyć do sieci komputerowej i za pomocą komputera PC kontrolować i sterować pracą całego układu (domy inteligentne).
Decyzja o wyborze centrali wentylacyjnej powinna należeć do projektanta, który dokładnie ustali konkretne potrzeby i warunki w budynku. Centrale dobiera się, kierując się w pierwszej kolejności ilością p0wietrza potrzebnego do zapewniania odpowiednich ilości wymian w pomieszczeniach. Bierze się pod uwagę przede wszystkim niezbędną ilość powietrza, jaka powinna zostać wymieniona w poszczególnych pomieszczeniach. Wynika ona z kubatury, liczby osób i ich zwyczajów (np. palenie papierosów) oraz z przeznaczenia poszczególnych pomieszczeń. Drugą istotną przesłanką jest sprawność wymiennika oraz ilość zużywanej przez centralę energii elektrycznej. Następnie, warto wziąć pod uwagę to, jaki centrala powoduje hałas. Dostępne na rynku centrale z wymiennikami różnią się wyposażeniem, łatwością obsługi oraz dostępnością serwisu.
ŹRÓDŁO:ekspertbudowlany.pl
Więcej informacji znajdziesz tutaj.