Wentylacja z rekuperatorem - skuteczna wymiana powietrza
Wentylacja z rekuperatorem - skuteczna wymiana powietrza
Mechaniczny sposób wentylowania jest niezbędny w budynkach energooszczędnych i pasywnych, do których postawienia dąży obecnie większość inwestorów. Zastosowanie instalacji z odzyskiem ciepła zapewnia domownikom tak wiele korzyści że słusznie traktują ją jako wyposażenie standardowe.
Najważniejszym walorem wentylacji mechanicznej z rekuperatorem jest ograniczenie strat ciepła w budynku, podczas gdy tradycyjna wentylacja grawitacyjna generuje ich aż 30-50% (w zależności od obiektu). Odzyskiwanie w wymienniku ciepła części energii z ogrzanego powietrza wewnętrznego, zanim trafi ono na zewnątrz, i przekazywanie jej powietrzu, które dociera do domu, pozytywnie wpływa na zmniejszenie zapotrzebowania na energię do jego ogrzania i oznacza odczuwalne oszczędności w budżecie. A to zaledwie pierwsza pozycja na długiej liście korzyści, jakie wynikają z zastosowania wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła.
Zalety wentylacji mechanicznej z rekuperatorem
W centrali wentylacyjnej producenci montują filtry przeciwkurzowe i przeciwpyłowe, niektóre modele wyposażają w specjalistyczne filtry antysmogowe. Oczyszczają one powietrze zassane do budynku, więc wszyscy domownicy przebywają w czystym środowisku - nie trzeba dodawać, jak ogromne ma to znaczenie dla alergików, dzieci, seniorów.
Korzystanie z automatycznego regulatora pozwala na kontrolowanie dopływu powietrza oraz na sterowanie intensywnością pracy systemu wentylacyjnego. Użytkownicy mogą zmniejszyć, albo zwiększyć intensywność wietrzenia (szybsza wymiana powietrza potrzebna jest np. podczas przyjęć, po kąpieli).
W mechanicznych układach z odzyskiem ciepła, prawidłowa wentylacja następuje niezależnie od zmian warunków atmosferycznych (wiatru, temperatury, ciśnienia).
Domową instalację można połączyć z gruntowym wymiennikiem ciepła (GWC) i wykorzystać energię cieplną zakumulowaną w gruncie - w zimie do przekazania ciepła powietrzu kierowane mu do centrali, w lecie do jego schłodzenia. Dzięki GWC zwiększają się zyski energetyczne układu wentylacji. Inaczej ujmując - w zimie gruntowy wymiennik uzupełnia system grzewczy, w lecie pełni rolę chłodzenia, przy czym trzeba wyraźnie powiedzieć, że nie zastąpi on klimatyzacji. Za to korzystanie z niego poprawia temperaturę powietrza wewnątrz budynku, a niektóre rodzaje GWC - również jego wilgotność.
W razie zaplanowania zamontowania układu wentylacji mechanicznej z rekuperatorem, na etapie inwestycyjnym unika się kosztów związanych ze wzniesieniem kominów lub prowadzenia tradycyjnych przewodów wentylacyjnych, które są niezbędne przy grawitacyjnym sposobie wentylowania pomieszczeń. Zainteresowanie wersją automatyczną zwiększa fakt, że obecnie centralę i inne elementy składowe systemu można kupić w cenie znacznie niższej od proponowanych 10 lat temu.
Instalacja wentylacji mechanicznej
Przewody nawiewne i wywiewne, poprowadzone do każdego pomieszczenia w budynku, tworzą sieć, która zbiega się w centrali wentylacyjnej. Głównym jej elementem jest wymiennik ciepła, nazywany rekuperatorem (często błędnie nazywa się tak całą centralę). To on odzyskuje ciepło z powietrza usuwanego, następnie przekazuje je nawiewanemu. Jego sprawność wynika z konstrukcji - producenci oferują modele przeciwprądowe, krzyżowe, obrotowe - zadaniem projektanta systemu jest właściwe jego dobranie. W centrali znajdują się wentylatory (nawiewny i wyciągowy), które wymuszają ruch powietrza w przewodach, oraz filtry i sterowniki.
Powietrze z dworu pobiera czerpnia, a zużyte wydala wyrzutnia. Z tego powodu w budynkach z wentylacją mechaniczną nawiewno-wywiewną nie wznosi się tradycyjnych kominów z kanałami wentylacyjnymi. Zbędne są nawiewniki w oknach. Aby powietrze swobodnie krążyło skrzydła drzwi muszą mieć podcięcia u dołu (tak samo jak i przy pozostałych rodzajach wentylacji).
Gruntowy wymiennik ciepła (GWC)
Wielu fachowców uważa, że dopiero razem z GWC wentylacja z rekuperatorem stanowi system kompletny. Gruntowy wymiennik ciepła to konstrukcja, wykorzystująca ogromną pojemność cieplną gruntu i stabilność jego temperatury na określonej głębokości, niezależnie od warunków atmosferycznych panujących na powierzchni. W wersjach przeponowych (w formie wymienników rurowych) nie ma bezpośredniego kontaktu między ośrodkami, w których następuje wymiana ciepła.
W konstrukcjach bezprzeponowych (w postaci wymienników żwirowych, bądź płytowych) zasysane powietrze ma bezpośredni kontakt z gruntem, przez który przepływa. Takie GWC regulują wilgotność powietrza nawiewanego do budynku - w zimie niwelują zbyt suche, w lecie odwrotnie, zbyt wilgotne (dzieje się tak, ponieważ grunt dobrze wchłania skropliny z ochłodzonego powietrza, albo oddaje parę wodną suchemu powietrzu). Kolejną zaletą bezprzeponowych wersji jest znacząca redukcja stężenia bakterii i grzybów w nawiewanym powietrzu. Oba rodzaje konstrukcji przygotowuje się poniżej poziomu przemarzania gruntu. W skład instalacji GWC wchodzą jeszcze czerpnia i wyrzutnia powietrza.
Nowszą technologią jest wymiennik glikolowy (GGWC). Do typowego jednorodzinnego domu często wykonuje się go w formie odwiertu pionowego o głębokości 80-100 m (ponieważ w ostatnim czasie ich wydrążenie potaniało). Inną opcją jest zakopanie w gruncie, poniżej strefy zamarzania, rury o średnicy 2-4 cm i długości 100-250 m.
W obu odmianach GGWC, rury wypełnia się roztworem glikolu, montuje pompę obiegową wprowadzającą czynnik roboczy w ruch. Krążąc w układzie, schładza się on lub ogrzewa, i przekazuje ciepło powietrzu skierowanemu do wnętrza domu przez czerpnię. Odbywa się to w dodatkowym wymienniku powietrze-glikol, który trzeba zamontować na czerpni przed wlotem do centrali wentylacyjnej. Układem należy odpowiednio sterować (w celu sprzężenia pompy obiegu glikolu z centralą). Zaletą glikolowej wersji GWC jest łatwość obsługi - jedynym elementem do regularnego przeglądu jest wymiennik powietrze-glikol.
Argumenty za GWC
Wymiennik w gruncie znacząco poprawia pracę systemu wentylacyjnego, zwiększając jego efektywność, zmniejszając zaś koszty użytkowania. Ponadto polepsza jakość nawiewanego powietrza. W zimie podnosi temperaturę powietrza przed rekuperatorem, eliminując możliwość jego zamarzania. Potwierdzają to następujące dane. W miesiącach, kiedy temperatura na zewnątrz waha się od +1 do -24°C, a średnio wynosi -10°C, powietrze wypływające z GWC ma +2°C (waha się od +1°C do +3°C). W lecie, kiedy temperatura powietrza utrzymuje się w granicach 20–35°C (średnio 28°C), temperatura tego wychodzącego z GWC to zaledwie +18°C (waha się od 16 do 24°C).
Zatem, dzięki GWC, podczas krótkotrwałej fali upałów temperatura powietrza w pomieszczeniach powinna pozostawać na komfortowym poziomie (oczywiście, pod warunkiem zasłaniania okien roletami i rzadkiego otwierania drzwi wejściowych i tarasowych). Natomiast najlepsze antidotum na długotrwałe gorąco - kiedy wentylacja mechaniczna z GWC nie ochładza wystarczająco powietrza - to sprawna instalacja klimatyzacyjna.
GWC umożliwia wykorzystanie gruntu do ogrzewania powietrza w zimie, a chłodzenia latem. (fot. Pro-Vent)
Centrala wentylacyjna - jak ją dobrać?
Szczególnie polecane są modele zużywające mało energii elektrycznej. To istotna cecha, gdyż prąd pobierają wentylatory, wymuszające przepływ powietrza w systemie, jak również pokonujące opory przepływu powietrza, powodowane przez wymiennik ciepła, czyli rekuperator (składa się on z wielu wąskich kanałów).
Inne ważne parametry doboru urządzenia to:
spręż, generowany przez wentylatory (czyli siła tłoczenia powietrza w przewody wentylacyjne);
sprawność odzysku ciepła przez wymiennik (trzeba przyjąć, że deklarowana 95% określona w warunkach laboratoryjnych w rzeczywistości sięga 80-85%;
poziom hałasu (hałasują głównie wentylatory);
regulacja prędkości wentylatorów (płynna ułatwia osiągnięcie oczekiwanych oszczędności energii).
Układanie instalacji - gdzie zamontować elementy instalacji wentylacyjnej
Przewody najlepiej poprowadzić na etapie budowy domu, w szachtach instalacyjnych w ścianach, w podwieszanych sufitach, na posadzce nieużytkowego poddasza. Dawniej dosyć powszechnym błędem było stosowanie nieizolowanych przewodów, które zwiększały ryzyko wydzielania się skroplin oraz powodowały zmniejszenie sprawności odzysku ciepła, szczególnie jeśli część z nich ułożono w nieogrzewanych strefach domu. Skropliny niejednokrotnie spływały z przewodów na ściany, wywołując ich zawilgocenie. Specjalne, dobrze izolowane, przewody wentylacyjne są lepsze, gdyż tłumią szumy, towarzyszące pracy centrali. Nie można samowolnie zmniejszać ich średnicy, ponieważ grozi to zwiększeniem oporów przepływu powietrza i szumów oraz nieprawidłowym działaniem centrali.
Stosowanie przewodów elastycznych (fleksów) dopuszcza się na krótkich odcinkach i tylko w miejscach, w których trudno wykorzystać modele sztywne, np. na połączeniach z centralą, z anemostatami. Wadą fleksów jest wytwarzanie większych oporów powietrza, niż w przewodach gładkich i sztywnych, a także możliwość ich zgniecenia w trakcie zabudowy.
Anemostaty montuje się na zakończeniach przewodów wentylacyjnych w pomieszczeniach. Pozwalają one na regulację natężenia przepływu powietrza. Lepiej sprawdzają się wersje z aluminium lub stali, ponieważ trudniej osiada na nich kurz, niż na PVC.
Czerpnię osadza się w ścianie domu, podbitce dachu bądź jako element GWC. Wyrzutnię - w ścianie szczytowej budynku albo w dachu (jako gotowy komin).
Centrala wentylacyjna powinna trafić do nieużytkowego, lecz ocieplonego pomieszczenia, daleko od sypialni (do garażu, czystej kotłowni, garderoby, spiżarni). Zwykle wiesza się ją na ścianie, na wysokości umożliwiającej swobodne korzystanie z pomieszczenia, zapewniającej łatwy odpływ kondensatu oraz wygodny dostęp do wymiennych filtrów. Na ścianie trzeba pozostawić tyle miejsca, żeby realne było ułożenie od centrali prostego przewodu wentylacyjnego o długości co najmniej 80 cm.
Zabrudzone filtry są przyczyną zwiększenia oporów przepływu powietrza w instalacji i zużycia energii elektrycznej przez centralę. Powinno się je zatem regularnie kontrolować, najlepiej co 2-4 miesiące, i w razie konieczności oczyścić, bądź wymienić. Warto kupić model z sygnalizacją zabrudzenia filtrów. Prawidłowa konserwacja instalacji polega także na czyszczeniu przewodów wentylacyjnych co 3-6 lat, sprawdzaniu układu odprowadzania skroplin raz w roku oraz czyszczeniu go co 2 lata.
Redaktor: Lilianna Jampolska Na zdjęciu otwierającym: Centrala wentylacyjna z wymiennikiem ciepła i dwoma energooszczędnymi wentylatorami (niezależnie od siebie regulują one strumienie przepływu powietrza). (fot. Stiebel Eltron)
Od ponad dwudziestu lat w przystępny sposób opisuje domy i ogrody Czytelników. Współpracowała z kilkoma znanymi poradnikami budowlanymi. Jest autorką tekstów i zdjęć. W wolnych chwilach z przyjemnością zajmuje się własnym ogrodem.
Metodą permakulturową uprawia w nim zarówno rośliny ozdobne, jak i zioła, warzywa itp. Amatorsko interesuje się architekturą, ogrodnictwem, ornitologią, sportem, filmem. Uwielbia podróżować, poznawać nowych ludzi i miejsca. Jeżeli potrzebuje wypocząć, najchętniej wyjeżdża nad morze, poza sezonem wakacyjnym.
Skomentuj
