Jak działa wentylacja mechaniczna w budynku

Dobry projekt systemu odzysku ciepła, dopasowanie właściwych urządzeń i fachowe wykonanie instalacji to 3 filary skuteczności wentylacji mechanicznej. Swoim doświadczeniem w tym zakresie podzielili się z nami specjaliści z  firmy, która świadczy kompleksowe usługi w zakresie projektowania, dostawy urządzeń, montażu instalacji i serwisie wentylacji mechanicznej. Poniżej zamieszczamy najważniejsze informacje o rekuperacji udostępnione nam przez ekspertów.

CO TO JEST REKUPERACJA

Wentylacja mechaniczna zapewnia kontrolowany wypływ i napływ powietrza umożliwiając odzyskanie części energii cieplnej. Strumień powietrza wywiewanego z pomieszczeń przepływa przez wymiennik (rekuperator) który znajduje się w centrali wentylacyjnej pozostawiając w nim energię cieplną. Natomiast strumień powietrza świeżego nawiewanego z zewnątrz przepływa przez wymiennik pobierając wspomnianą energię. Warto zaznaczyć, że strumienie powietrza nie mieszają się ze sobą. W ten sposób odzyskuje się część ciepła, które w wentylacji naturalnej jest bezpowrotnie tracone. Dzięki temu zmniejsza się zapotrzebowanie na energię do ogrzewania domu, a to oznacza konkretne oszczędności. Roczne zapotrzebowanie na ciepło domu z fachowo zaprojektowaną i wykonaną wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła może zmniejszyć się nawet o 40%.

JAKIE SA KORZYŚCI PŁYNĄCE Z MONTAŻU REKUPERACJI? 

Energooszczędność:

 – oszczędza energię cieplną zużytą do ogrzewania;

 – niższe rachunki za ogrzewanie nawet do 30%.

Zdrowie i komfort:

– stały dopływ świeżego powietrza koniecznego do oddychania;

– eliminuje hałas i przeciągi

– zapobiega zawilgoceniu pomieszczeń i rozwoju toksycznych grzybów i pleśni;

– filtruje powietrze i likwiduje problemy alergiczne dróg oddechowych;

– skutecznie usuwa nieprzyjemne zapachy, dwutlenek węgla, parę wodną, kurz i wiele innych substancji chemicznych wydzielanych z materiałów budowlanych oraz wyposażenia wnętrz;

– zabezpiecza przed insektami.

JAKIE PARAMETRY DECYDUJĄ O JAKOŚCI I FUNKCJONALNOŚCI REKUPERATORA?

 – Wydajność. Rekuperator powinien być tak dobrany aby zapewniał wymianę powietrza w pomieszczeniu w górnej granicy normy.

 – Spręż. Jest to parametr określający jakie opory w instalacji jest w stanie pokonać nasz rekuperator i jednocześnie zapewnić nam prawidłową wentylację pomieszczeń. Im wyższy spręż tym silniejsze jest urządzenie. Bezpieczny spręż (Pa) podawany przez producentów powinien zawierać się w przedziale od 150 Pa do 200 Pa dla wydajności urządzenia potrzebnej do wentylacji obliczeniowej powierzchni.

 – Wymiennik / Odzysk ciepła. Standardem jest już odzysk ciepła na poziomie 90 – 95 %. Przy wyborze centrali należy zwrócić uwagę na rodzaj wymiennika. Najbardziej efektywne są wymienniki przeciwprądowe, gdzie powierzchnia wymiany energii jest większa niż w wymiennikach krzyżowych zamontowanych w centralach o zbliżonych wymiarach.

– Wentylatory. Koniecznie na prąd stały. Rekuperator powinien pracować 24h/dobę przez 7 dni w tygodniu. Powinien więc być wyposażony w trwałe i energooszczędne wentylatory. Najnowocześniejsze zasilane prądem stałym charakteryzują się mniejszym poborem prądu, większa trwałością oraz są mniejszym hałasem.

 – Obudowa. Pomijając kwestie estetyczne, obudowa powinna posiadać dobrą izolację termiczną i akustyczną. Najczęściej występują obudowy z blachy ocynkowanej, malowanej i tworzyw sztucznych. Obudowa powinna być wyizolowana styropianem lub pianką.

– By-pass. Jest to rozwiązanie, które w zależności od pory roku i temperatury zewnętrznej tak kieruje strumieniem powietrza aby zbliżyć się do zadanej temperatury komfortu. Dobrej klasy urządzenie powinno mieć by-pass automatyczny i 100% – owy.

– Sterowanie. Powinno być tak dobrane i zaprogramowane aby urządzenie nie wymagało codziennej obsługi. Optymalne sterowanie to sterownik elektroniczny z funkcją programatora tygodniowego, możliwością odpowiednich nastaw pracy wentylatorów, odczytem temperatur oraz jeśli to konieczne możliwością sterowania urządzeń peryferyjnych.

– System antyzamrożeniowy. Funkcjonalne urządzenie powinno posiadać system chroniący wymiennik przed szronieniem przy skrajnie niskich temperaturach. Dobry system antyzamrożeniowy nie powinien dopuścić do zatrzymania pracy wentylatorów a jednocześnie chronić wymiennik nie pobierając więcej energii niż podczas normalnej pracy.

Wyposażenie dodatkowe:

– Nagrzewnica. W dobrze dobranym urządzeniu o wysokiej sprawności i dobrym systemem antyzamrożeniowym nagrzewnica będzie niewykorzystanym dodatkiem. Warto też pamiętać, że nagrzewnica to element, który ma duży apetyt na energię elektryczną.

– Gruntowy wymiennik ciepła. Jeśli rekuperator będzie współpracował z GWC to przede wszystkim powinien on mieć odpowiedni zapas mocy (spręż + wydajność – pamiętajmy że GWC to dodatkowa instalacja stwarzająca opór) oraz mieć możliwość sterowania tym układem.

– Presostat. Jest to element, który wskazuje na zabrudzenie filtrów oraz konieczność ich wymiany.

REKUPERATOR A OKAP: 

 – Nie należy łączyć okapu z instalacją rekuperacji ponieważ jest duże prawdopodobieństwo zabrudzenia instalacji wentylacyjnej oraz uszkodzenia wymiennika w rekuperatorze.

 – Okap należy wyprowadzić bezpośrednio na zewnątrz budynku stosując zabezpieczenie przed cofaniem się powietrza do wewnątrz pomieszczeń. Można alternatywnie zastosować pochłaniacz powietrza z filtrami: węglowym – pochłaniającym zapachy i mechanicznym- zatrzymującym tłuszcz. W ten sposób „przygotowane”powietrze może być usuwane za pomocą rekuperatora.

REKUPERATOR A KOMINEK. Czy w domu z kominkiem można zainstalować system rekuperacji? Oczywiście można, ale należy pamiętać o spełnieniu kilku warunków:

– Zastosowany kominek musi posiadać zamkniętą komorę spalania.

– Do samego kominka musi być doprowadzone (osobnym kanałem) powietrze z zewnątrz potrzebne do procesu spalania. Jeśli takiego doprowadzenia nie ma to kominek będzie pobierał powietrze z wnętrza pomieszczeń. Zarówno w przypadku wentylacji mechanicznej, jak i grawitacyjnej będzie to skutkowało wytworzeniem podciśnienia w budynku. W obiekcie posiadającym system wentylacji grawitacyjnej jest to o tyle niebezpieczne dla zdrowia i życia, że bardzo często dochodzi do tzw. ciągu wstecznego czyli sytuacji, w której powietrze zaciągane jest do budynku wraz z dymem przez komin od wentylacji grawitacyjnej.

– Optymalna sytuacja to taka, w której rekuperator jest wyposażony w system kominkowy, który zabezpiecza użytkowników przed powstaniem podciśnienia w budynku.

– Instalacja rekuperacji i instalacja dystrybucji gorącego powietrza (DGP) raczej nie powinny współpracować razem czyli przy wykorzystaniu tych samych kanałów z kilku powodów:

– wentylacja mechaniczna pracuje cały rok, natomiast kominek używany jest raczej okresowo.

– łącząc oba systemy i dobierając średnicę kanałów, już na etapie projektowania należy uwzględnić dodatkowy strumień powietrza, który będzie się pojawiał przy okazji uruchomienia kominka. Większe kanały to większy koszt inwestycyjny, a także większe trudności z poprowadzeniem kanałów w budynku i ich zamaskowaniem. Z drugiej strony w sytuacji, w której chcemy do prawidłowo dobranej instalacji wentylacyjnej dołączyć dystrybucję gorącego powietrza po załączeniu turbiny kominkowej będzie pojawiał się dodatkowy strumień powietrza na instalacji powodując duży hałas. W obu przypadkach nie ma możliwości prawidłowej regulacji instalacji.

– koleją wadą jest sposób umieszczenia nawiewników. Optymalne położenie kratek nawiewnych w przypadku rozprowadzenia ciepłego powietrza z kominka to umieszczenie ich jak najniżej – w podłodze lub w ścianach tuż nad podłogą. Dzięki temu bardzo ciepłe powietrze zgodnie z prawami fizyki wędrować będzie ku górze, mieszając się jednocześnie z powietrzem w danym pomieszczeniu. Instalacja wentylacji mechanicznej z rekuperatorem wymaga umieszczenia nawiewów i wywiewów w suficie lub w ścianach pod sufitem. Powietrze wydmuchiwane z instalacji wentylacyjnej jest zazwyczaj chłodniejsze i w naturalny sposób opadać będzie na dół. Brak konieczności wykonania zejść w dół przewodów wentylacyjnych upraszcza zazwyczaj wykonanie instalacji – nie ma konieczności wykonywania bruzd w ścianach lub szachtów sięgających aż do podłogi, jak ma to miejsce w przypadku instalacji kominkowej.

REKUPERATOR A GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA. Gruntowy wymiennik ciepła to w ostatnim czasie bardzo popularny układ wspomagający działanie instalacji wentylacyjnej. I o ile wentylacja mechaniczna może pracować samodzielnie (bez GWC) to GWC bez sytemu wentylacji mechanicznej nic nie zdziała.

Zasada działania GWC jest bardzo prosta. GWC wykorzystuje stałą temperaturę (4 – 8 °C) gruntu na głębokości już od 1,5 metra. Wprowadzone na tę właśnie głębokość do układu powietrze zimą się ogrzewa a latem chłodzi. Pomimo całej swej prostoty działania i funkcjonowania wybór i wykonanie GWC nie jest już takie proste. Wpływ na odpowiedni wybór GWC ma kilka czynników:

– rodzaj gruntu

– wysokość wód gruntowych

– wielkość działki

– wielkość powierzchni wentylowanej

Bardzo istotnym elementem sprawnego działania wentylacji i GWC jest rekuperator. Warto jednak zwrócić uwagę na fakt, że nie każde urządzenie jest przystosowane do współpracy z GWC. Innymi słowy oznacza to, że każdy rekuperator można podłączyć do GWC, ale nie każdy poprzez swoje wyposażenie, moc i odpowiednie sterowanie w pełni wykorzysta możliwości układu GWC.

Dobierając rekuperator do układu GWC warto zwrócić uwagę na kilka elementów:

– Spręż. Jest to parametr określający jakie opory w instalacji jest w stanie pokonać nasz rekuperator. Pamiętajmy, że układ GWC np. powietrzny firmy Rehau to ok. 60 mb instalacji, która tworzy dodatkowy opór do pokonania dla rekuperatora zatem dobierając rekuperator musimy przewidzieć odpowiedni zapas mocy.

– Sterowanie. Sterownik przystosowany do pracy z GWC powinien w pełni automatycznie na podstawie temperatury wybierać bardziej komfortowy strumień powietrza: czerpnia gruntowa (GWC)/ czerpnia ścienna. GWC wykorzystujemy głównie zimą i latem . W okresach przejściowych: wiosna i jesień GWC nie powinien pracować. Użytkownik nie musi pamiętać o „uruchomieniu” GWC na okres jego pracy, dobrej klasy rekuperator robi to za nas na podstawie wcześniej nastawionych temperatur.

– By-pass. Rekuperator, aby nie dogrzewał powietrza latem musi być wyposażony w automatyczny by-pass najlepiej 100 %, co oznacza, że całość powietrza kierowana jest właśnie na by-pass a nie na wymiennik ciepła.

– Wentylatory regulowane niezależnie. To jeszcze jeden niezwykle istotny element, o którym nikt zdaje się nie pamiętać. Aby układ wentylacji z odzyskiem ciepła mógł współpracować „bezkolizyjnie” z GWC rekuperator musi mieć możliwość automatycznej zmiany prędkości obrotowej wentylatorów przy uruchomionym GWC po to, aby pokonać opory dodatkowej instalacji (GWC) bez starty na ilości dostarczanego powietrza do pomieszczeń. W praktyce wygląda to tak, że w momencie uruchomienia GWC rekuperator zwiększa swoją moc pokonując opory układu GWC dostarczając nam taką samą ilość powietrza jaka była nawiewana bez GWC czyli bez dodatkowych oporów pracy rekuperatora.