Sposób na skuteczną i oszczędną wentylację

Ile powietrza potrzebuje wentylacja?

Intensywność wymiany powietrza w pomieszczeniach zależy od ich przeznaczenia, stopnia wytwarzania zanieczyszczeń, wymaganej czystości atmosfery. W praktyce pomieszczenia mieszkalne użytkowane są z różną intensywnością zależnie od pory dnia, liczby mieszkańców i ich preferencji kulinarno-higienicznych.

W pomieszczeniach mieszkalnych nominalny projektowany strumień powietrza wywiewanego nie powinien być mniejszy niż 20 m³/h w przeliczeniu na każdą osobę przewidzianą na pobyt stały. Wartość ta nie uwzględnia konieczności okresowej intensyfikacji wymiany powietrza z pomieszczeń "brudnych" - kuchni, łazienki, wc.

Przy określaniu energochłonności budynków przyjmowane są wskaźniki odnoszące się do powierzchni pomieszczeń ogrzewalnych i np. w domach jednorodzinnych jako obliczeniową wartość strumienia powietrza wentylacyjnego przyjmuje się 0,97 m³/h przy wentylacji mechanicznej i 1,12 m³/h przy grawitacyjnej w odniesieniu do 1 m² powierzchni [m³/(h m²)], ale bez uwzględnienia infiltracji powietrza wynikającej z nieszczelności budynku.

Niezależnie od przyjętych wartości obliczeniowych, które w zasadzie służą do wstępnego określenia maksymalnej wymaganej intensywności wentylacji, rzeczywista wymiana powietrza musi umożliwiać utrzymanie przede wszystkim wilgotności powietrza na poziomie 45 - 60%, poprzez odprowadzenie pary wodnej wytwarzanej w wyniku oddychania mieszkańców, parowania roślin, prania, gotowania czy kąpieli.

Utrzymanie właściwego klimatu wymaga więc zapewnienia możliwości regulacji wymiany powietrza zależnie od warunków zewnętrznych i rodzaju wentylowanego pomieszczenia. W praktyce, ze względu na rodzaj wytwarzanych oparów i długotrwałość użytkowania, powinniśmy zapewnić nieco inne sposoby wymiany powietrza w kuchniach, łazienkach i pokojach.

System wentylacyjny kuchni realizowany jest głównie przez okap nadkuchenny odprowadzający opary bezpośrednio na zewnątrz, jako niezależna instalacja nie połączona z resztą systemu wentylacyjnego.

W łazience i wc powinna funkcjonować jedynie wentylacja wywiewna, co chroni przed rozprzestrzenianiem się nieprzyjemnych zapachów po całym domu, natomiast w pokojach wystarczy zapewnić odpowiedni nawiew świeżego powietrza i cyrkulację np. przez otwory drzwiowe. Oczywiście w każdym przypadku wymiana powietrza musi być równoważona zapewnieniem odpowiedniej intensywności nawiewu i wywiewu.

Wentylatory łazienkowe firmy Ventia

Rodzaje systemów wentylacyjnych

Decyzję o wyborze systemu wentylacyjnego powinniśmy podjąć już na etapie budowy stanu surowego domu, co umożliwi wygodne rozmieszczenie kanałów, wyprowadzenie wylotów ponad dachem, bądź rozprowadzenie przewodów wentylacyjnych w przypadku wentylacji mechanicznej.

W przypadku instalowania wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej o wydajności powyżej 500 m³/h obligatoryjnie musi być ona wyposażona w układ do odzysku ciepła (rekuperator). Optymalne warunki w pomieszczeniach mieszkalnych) występują przy jednoczesnym spełnieniu następujących parametrów powietrza wewnętrznego:

• temperatura zimą: 20 - 24°C

• wilgotność względna: 40 - 60% (max 35 - 65%)

• prędkość przepływu powietrza w strefie przebywania ludzi: 0,2 - 0,5 m/s

• poziom hałasu z urządzeń wentylacyjnych poniżej 25 dB

Wentylacja grawitacyjna, nazywana też naturalną, wykorzystuje zjawisko wytwarzania ciągu wentylacyjnego w wyniku różnicy temperatury powietrza zewnętrznego i wewnętrznego oraz oddziaływania wiatru. Wydajność takiej wentylacji zależy od warunków zewnętrznych, co sprawia, że pracuje ona z bardzo zmienną efektywnością, a przy wyższych temperaturach zewnętrznych praktycznie przestaje funkcjonować.

W budynkach ze szczelną stolarką okienną i drzwiową konieczne będzie zapewnienie dopływu powietrza poprzez zamontowanie niezależnych nawiewników. System można wyposażyć w wentylatory wspomagające tworząc tzw. wentylację hybrydową, która uniezależnia funkcjonowanie wentylacji od warunków atmosferycznych i pozwala na regulację intensywności przepływu powietrza.

Wentylacja mechaniczna - pracuje najczęściej w systemie nawiewno-wywiewnym poprzez układ rur rozprowadzających podłączonych do wentylatorowej jednostki centralnej. Zalety tego systemu to uniezależnienie jego funkcjonowania od warunków zewnętrznych, łatwości sterowania, możliwości oczyszczania doprowadzanego powietrza i przede wszystkim możliwość zainstalowania urządzeń do odzysku ciepła.

Istotnym parametrem central wentylacyjnych jest wydajność strumienia zależnie od ciśnienia dyspozycyjnego. Konieczność pokonania oporów przepływu w instalacji sprawia, że wraz z ich wzrostem spada intensywność przepływu powietrza, co może prowadzić do niedostatecznej wymiany powietrza zwłaszcza w oddalonych od centrali pomieszczeniach.

Wentylacja z odzyskiem ciepła

Wraz z usuwanym powietrzem wentylacyjnym w sezonie grzewczym ucieka też energia cieplna. Szacunkowe straty ciepła wynoszą, przy typowym użytkowaniu domu, 30 - 40 kWh/m² w ciągu roku, przy czym w rzeczywistości mogą znacznie odbiegać od tych wartości zależnie od szczelności powietrznej budynku czy sposobu regulacji systemu wentylacyjnego.

Centrale wentylacyjne wyposażone w wymiennik ciepła pozwalają na znaczne oszczędności energii potrzebnej do ogrzewania pomieszczeń. Efektywność odzysku energii zależy od ich sprawności temperaturowej i określana jest jako stosunek różnicy temperatur powietrza na wlocie i wylocie od strony na zewnątrz budynku do różnicy temperatur na wlocie wewnętrznym i zewnętrznym (n = t₂ - t₁/ t₃ - t₁ ).

Przepisy ogólne nakładają wymóg uzyskania sprawności temperaturowej przynajmniej 50%, ale urządzenia zgodnie z normą EN powinny mieć sprawność nie mniejszą niż 73%. Centrale wentylacyjne przeznaczone do instalacji mieszkaniowych i wydajności do 1000 m/h muszą też posiadać etykiety określające klasę energetyczną urządzenia.

Elementem decydującym o efektywności odzysku ciepła jest wymiennik o konstrukcji krzyżowej, przeciwprądowej oraz obrotowej. Wymienniki krzyżowe ze względu na dość niską sprawność zastępowane są obecnie przez inne rozwiązania.

Wymiennik o konstrukcji krzyżowej

Wymiennik o konstrukcji przeciwprądowej

Wymiennik o konstrukcji obrotowej

Sprawność odzyskiwania ciepła podawana przez producentów zawiera się w przedziale 80 - 90%, ale rzeczywista efektywność zależy od ich warunków eksploatacyjnych, zatem wartości te należy traktować jako orientacyjne.

Sprawność temperaturowa nie odzwierciedla też w pełni efektywności odzyskiwania energii. Szacunkowe, sezonowe zmniejszenie ogólnych strat ciepła na wymianę powietrza w instalacji z rekuperatorem sięga 50%, ale w znacznym stopniu wpływ na oszczędności energetyczne wentylacji ma szczelność powietrzna budynku ograniczająca możliwość "dzikiej" cyrkulacji.

autor: Redakcja BudownicwaB2B
oprac.: Maja Wychowaniec
zdjęcia: Ventia