Wentylacja domu

Poniższe opracowanie zasad projektowania systemów wentylacji kierowane jest do instalatorów, projektantów, użytkowników.

Jest ono wynikiem kilkuletniej praktyki instalacyjnej oraz efektem spostrzeżeń z pięcioletniego użytkowania systemu nawiewno-wywiewnego z rekuperatorem krzyżowym, we własnym domu.

Zagadnienia wentylacji

Prawidłowa wentylacja domu i mieszkań powiązana jest z wieloma różnymi zagadnieniami.

Projektując instalację wentylacyjną domku jednorodzinnego, projektanci często przenoszą na ten grunt normy i praktykę stosowaną dla obiektów użyteczności publicznej. Czynią to w dobrej wierze sądząc, że skoro od lat stosowane przez nich unormowania i procedury projektowe się sprawdziły, to dla obiektu tak małego i zdawałoby się nieskomplikowanego jak dom jednorodzinny, będzie tak samo.

Stąd tendencja do przewymiarowania systemu wentylacji. W efekcie inwestor płaci więcej za wykonanie instalacji, ponosi spore koszty eksploatacyjne w postaci opłat za energię elektryczną, koszty w postaci strat ciepła w procesie nadmiernej wentylacji, koszty obsługi systemu (wymiana drogich filtrów), i często zyskuje niski tzw. "komfort klimatyczny".

Dlatego wentylacja w domkach jednorodzinnych musi się opierać na specyficznych dla siebie zasadach.

Korzyści

Korzyści płynące ze stosowania w domu systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, w której rekuperatory zapewniają odzysk ciepła nawet na poziomie 92%.

w domach mieszkalnych można rozpatrywać w dwóch aspektach: komfortu i ekonomii.

Większość opracowań mówi, że systemy wentylacyjne zapewniają:

• filtrację powietrza
• skuteczne usuwanie przykrych zapachów
• brak przeciągów, hałasu ulicznego
• likwidację nadmiernej wilgoci z pomieszczeń
• stały dopływ świeżego powietrza
• znaczną oszczędność w kosztach ogrzewania

O ile pierwsze trzy punkty są jasne, to kolejne nie są już takie oczywiste. Odnoszą się one bowiem do zagadnienia tzw. "komfortu klimatycznego", to znaczy do takich właściwości fizycznych powietrza, których spełnienie jest konieczne dla różnych stanów pracy i odpoczynku człowieka. Przy zachowaniu tych warunków człowiek odczuwa komfort przebywania w pomieszczeniu. Zatem temperatura, ruch powietrza, potrzebna ilość świeżego powietrza, czystość, wilgotność i jonizacja - są to czynniki decydujące o odczuwanym komforcie.

W przypadku stosowania wentylacji mechanicznej ważną sprawą jest rozmieszczenie i wyregulowanie nawiewów. Nie należy ich montować bezpośrednio w strefie przebywania ludzi. Prędkość powietrza w strefie przebywania ludzi nie powinna przekraczać 0,2 m/s.

Ilość świeżego powietrza na jedną osobę w/g zalecenia DIN 1946, dla rodziny 3-6 osobowej jest zapewniana już przy zastosowaniu centrali MISTRAL 250. Uzyskanie odpowiedniej filtracji jest kwestią zastosowania filtrów powietrza klasy EU3 lub EU5 itp.

Sprawa nie jest taka prosta, gdy chcemy zapewnić komfort w zakresie odpowiedniej wilgotności i jonizacji powietrza. Usuwanie nadmiaru wilgoci z pomieszczeń takich jak kuchnia, łazienki, suszarnia jest oczywiste, i dla nich należałoby stosować jak największe wymiany powietrza i duże centrale wentylacyjne Poza sezonem grzewczym zgoda, powinno się wentylować dom w miarę intensywnie.

A co w sezonie grzewczym?

Gdy na zewnątrz temperatura wynosi 0 ^o C lub mniej, zawartość bezwzględna wilgoci w powietrzu jest w granicach 1-3 g/m ³ (60-90% wilgotność). Pobierane świeże powietrze ogrzewa się (następuje rekuperacja) w wymienniku ciepła do temp. 12-15^oC.

Przy zawartości H₂O 1-3 g/m³ wilgotność względna w tej temperaturze wynosi zaledwie 10-20%. Gdy grzejniki "dogrzeją" powietrze do wymaganych 20^oC wilgotność względna może spaść do 5-20% (szczególnie suche powietrze jest podczas mrozów w nocy kiedy śpimy ).

Chcąc zachować wilgotność na poziomie 35% (przy temperaturze na zewnątrz -5%C i wymianie powietrza np. 300 m³/h) musimy "nawilżyć powietrze" ok. 1 litrem wody na 1 godz. (24 litry na dobę)!

Ktoś powie, że to paradoks. Z jednej strony eliminujemy nadmiar wilgoci z kuchni, łazienek, itd. a pokoje, zwłaszcza sypialnie trzeba dowilżyć.

Praktyczne wskazówki

Z tych teoretycznych wywodów wynikają praktyczne wskazówki:

1. Wentylacja w sezonie letnim może być intensywniejsza. Ułatwia to odprowadzenie wilgoci i zanieczyszczeń.
2. W sezonie grzewczym, szczególnie gdy na zewnątrz jest mróz, wentylujemy mniej intensywnie (szczególnie sypialnie, aby nie doprowadzić do przesuszenia powietrza).
3. Nocą centrala powinna pracować na możliwie małym wydatku (1 bieg).
4. Jeśli podczas przyjęć w pokoju dziennym przebywa więcej osób, włączamy centralę na 2 lub 3 bieg i jednocześnie maksymalnie odkręcamy anemostaty nawiewne w pokoju dziennym. Odkręcenie anemostatów spowoduje dodatkowy napływ powietrza i "odpreżęnie" instalacji nawiewnej, jednocześnie zapobiegając "przewentylowaniu sypialni".

Z tego powodu dla pokoi dziennych, pokoi kominkowych, i innych pokoi gdzie okresowo może przebywać więcej osób proponujemy:

• stosowanie 1 - 2 anemostatów nawiewnych ustawionych na stałe na łączny wydatek 50-80 m/h³.
• stosowanie dodatkowego, dużego nawiewnika np o 160 mm z zamontowaną, sterowaną siłownikiem przepustnicą motylkową. Normalnie przepustnica jest zamknięta, powietrze napływa tylko przez anemostaty nawiewne. Gdy jest więcej osób (np. podczas przyjęć) włączamy poprzez przepustnice motylkową dodatkowy, wydajny nawiewnik. Wówczas większość powietrza z centrali popłynie do tego pokoju, a więc tam gdzie chcemy.
• Wyłącznik przepustnicy w postaci naściennej montujemy w danym pomieszczeniu. Centrale wentylacyjne MISTRAL (stosowanych w domach jednorodzinnych) nie wymagają stosowania dodatkowych nagrzewnic elektrycznych. Powoduje to dodatkowe przesuszenie powietrza, zmniejszenie naturalnej ujemnej jonizacji. Centrale wentylacyjne MISTRAL zapewniają wystarczające ogrzanie powietrza (nawet gdy jest duży mróz). Oddychanie zbyt suchym powietrzem jest niebezpieczne szczególnie podczas snu. Prowadzi to bowiem do przesuszenia śluzowki dróg oddechowych, a w konsekwencji do bólu gardła, nieżytu nosa i stanów zapalnych. Dla kontroli mikroklimatu zalecamy montaż naściennych wskaźników temperatury i wilgotności. Wartość temperatury utrzymywana w sypialni jest kwestią upodobania domowników (choć 18^o C jest optymalne), natomiast gdy wilgotność spadnie poniżej 30% należy stosować dowilżanie.

Ograniczenie kosztów ogrzewania

Dobrze zaprojektowana instalacja nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła, wyposażona w rekuperatory gwarantujące wysoki odzysk ciepła, powinna spowodować znaczne oszczędności w kosztach ogrzewania budynku.

Dzieje się to z dwóch powodów:

1. wentylacja zachodzi w sposób kontrolowany
2. następuje znaczny (65-73%) odzysk ciepła z powietrza wywiewanego
3. podczas wykraplania wilgoci odzyskiwane jest ciepło skraplania wody

Aby dwa pierwsze zjawiska zachodziły w sposób optymalny należy spełnić kilka warunków:

I. Zbilansowanie wentylacji:

Ilość powietrza nawiewanego powinna być równa ilości powietrza wywiewanego. Czynności te może przeprowadzić instalator miernikiem przepływu. Centrale wentylacyjne MISTRAL są tak zaprojektowane, że umożliwiają kontrolę zbilansowania przepływu bez specjalnych przyrządów. Patrz rysunek.

Na etapie projektowania powinniśmy zadbać aby nasz dom spełniał zasady na dom pasywny.

II. Szczelność budynku.

Drzwi zewnętrzne i okna powinny być możliwie szczelne. Nie powinno być żadnych dodatkowych czynnych kanałów wentylacji grawitacyjnej lub powinny być zamknięte. Każdy taki kanał w sezonie grzewczym powoduje bardzo dużą ucieczkę ciepłego powietrza. Jeżeli w domu jest kominek, to powinien być z wkładem. Opisaliśmy to na stronie pt. Ogrzewanie kominkiem. Przy zbilansowanej wentylacji ( z lekkim nadmiarem nawiewu 5-10%) ogień pali się w takim kominku znakomicie (dobry ciąg spowodowany brakiem grawitacyjnego podciśnienia w budynku). Jeśli w budynku jest kotłownia gazowa lub olejowa, to w myśl przepisów powinna mieć własne kratki wentylacyjne: nawiewną i wywiewną. Należy wówczas zadbać o dobrą szczelność drzwi pomiędzy kotłownią a resztą budynku.

III. Izolacja systemu wentylacyjnego.

Przewody przechodzące przez strefy nieogrzewane (np. strychy, piwnice) powinny być izolowane wełną o grubości min. 50 mm.

PRZYKŁAD:

Oszacować straty cieplne instalacji wentylacyjnej poprowadzonej na poddaszu nieocieplanym, dla grubości izolacji kanałów 25 mm.

ΔT= 18^o C - różnica temperatur
k = 1.5 - współ. przewodności cieplnej dla kanałów
s = 15 m² - przykładowa powierzchnia mb. rur.
s= ΔQ = 18 x 1,5 x 15 = 405 W (straty cieplne)
WNIOSEK: Należy ograniczyć ΔQ przez grubszą izolację rur (min. 50 mm).

Ochrona przed hałasem

Instalacje wentylacyjne prawidłowo wykonane powinny charakteryzować się brakiem uciążliwego hałasu przenoszącego się z pracującej centrali.

Można tolerować niewielki poziom dźwięku dla pracy z maksymalną wydajnością (używany przecież sporadycznie), jednak w przypadku pracy na 1 biegu, w sypialni hałas o wartości już 20dB może być dokuczliwy.

Jak sobie z tym radzić:

• centrale montować możliwie z dala od sypialni
• nie stosować do wykonania instalacji kanałów aluminiowych typu FLEX, a użyć kanałów dobrze tłumiących typu SONODEC,SONODUCT itp.
• na wylocie i nawiewie zamontować dodatkowe tłumiki hałasu.
• odległość minimalna pomiędzy nawiewnikiem (anemostatem) a centralą powinna być większa niż 4 mb. Większa odległość powoduje lepsze tłumienie.
• gdy z projektowych obliczeń wynika, że na anemostatach (z reguły tych najbliżej centrali) ciśnienie statyczne będzie wyższe niż 70-80 Pa, należy zastosować przepustnice dławiące w odległości min. 2m przed anemostatem (zapobiegnie to "szumieniu" anemostatu).
• Wyrzutni nie wolno montować bezpośrednio przy oknie sypialni.

PRACA LETNIA:

System wentylacji wymuszonej z odzyskiem ciepła (rekuperatory) sprawdza się cały rok z wyjątkiem okresów letnich upałów.

Gdy na zewnątrz jest bardzo gorąco, wcześniej czy później mury domu się nagrzeją. W ciągu dnia centrala nawiewa powietrze zewnętrzne tylko nieznacznie ochłodzone powietrzem wewnętrznym. Rekuperatory z odzyskiem ciepła mają tą właściwość, że w nocy gdy temperatura spadnie poniżej 20^oC ich praca spowoduje niepotrzebne podgrzanie powietrza zewnętrznego.

Możliwe są dwa sposoby rozwiązania tego problemu:

1. Za pomocą "wyłącznika nawiewu" zamontowanego w centralach MISTRAL można wyłączyć nawiew na okres upałów. Wówczas pracuje tylko instalacja wyciągowa. Właściwe przewietrzanie realizujemy otwierając okna w pokojach.
2. Sposób zdecydowanie lepszy to zastąpienie wymiennika ciepła (rekuperatora) wkładem letnim.
   W sezonie letnim wyjmuje się rekuperator z centralki wentylacyjnej a w jego miejsce umieszcza się wkład letni, w którym nie zachodzi już wymiana ciepła. Rozwiązanie to daje szereg korzyści w porównaniu z rozwiązaniem pierwszym. Nie jesteśmy już zmuszeni do otwierania okien (zwłaszcza nocą) dzięki czemu problem komarów, hałasu i pyłków alergennych zostaje znacznie ograniczony. Możemy nie dopuścić do nadmiernego nagrzania się domu poprzez spokojną wentylację w dzień (1 bieg) i intensywną w nocy (co spowoduje ochłodzenie budynku).