Wentylacja w domu jednorodzinnym – naturalna lub z rekuperatorem. Typowe rozwiązania
Już na etapie projektowania domu warto wybrać rodzaj wentylacji. O ile wykonanie wentylacji naturalnej będzie stosunkowo prostym zadaniem, to do stworzenia systemu z odzyskiem ciepła potrzeba już specjalistycznej wiedzy. Zobacz, z jakich elementów składają się obydwa systemy wentylacyjne.
Wentylacja naturalna – podstawowe elementy systemu
Przewody wentylacji naturalnej i potrzebne do jej działania nawiewniki czy kratki wentylacyjne to typowe elementy. Nikt się długo nie zastanawia nad ich doborem. Projektanci wentylacji naturalnej (architekci) na ogół nie przeprowadzają obliczeń w celu ustalenia wymiarów przewodów. Do ich wykonania stosuje się typowe kształtki zapewniające nie mniejszą powierzchnię przekroju kanału niż 0,016 m2. Dzięki zgrupowaniu w budynku pomieszczeń wymagających usuwania z nich powietrza może je obsługiwać jeden komin z kilkoma kanałami. Różnica poziomów wlotu i wylotu przewodu wentylacyjnego nie może być mniejsza niż 2 metry.
Przy wentylacji naturalnej dużą rolę odgrywają zamontowane na oknach nawiewniki. Mają one określoną przepustowość. Do zapewnienia wymaganego przepływu powietrza przez budynek może być potrzebny więcej niż jeden nawiewnik w pokoju. W systemie wentylacji naturalnej wszystko zależy jednak od warunków atmosferycznych, dlatego nawiewnik powinien mieć przepustnicę umożliwiającą jego przymknięcie, gdy wieje wiatr. Popularne stały się nawiewniki higrosterowane. Stopień otwarcia zmienia się w nich automatycznie wraz ze zmianą wilgotności powietrza.
W pomieszczeniach sanitarnych wentylacja naturalna może być wspomagana przez wentylatory ścienne, a w kuchniach przez wyciągi. Urządzenia te pomagają rozwiązać problem występującej okresowo niewystarczającej skuteczności wentylacji naturalnej. Włącza się je na czas potrzebny do usunięcia zanieczyszczeń – zapachu lub nadmiaru wilgoci. Powinny mieć osobne przewody, żeby nie utrudniały naturalnej wymiany powietrza, gdy są wyłączone.
Warto rozważyć możliwość zastosowania urządzeń alternatywnych dla wentylatorów np. nasad hybrydowych. Instaluje się je na wylotach przewodów wentylacji naturalnej. Ich wirniki obracają się pod wpływem ruchu powietrza, wytwarzając podciśnienie wspomagające ciąg kominowy. Są sprzęgnięte z silnikami elektrycznymi uruchamiającymi się, by stabilizować ciąg wtedy, gdy działanie wentylacji naturalnej zostaje zakłócone przez czynniki atmosferyczne. Do ich zasilania potrzeba niewiele energii, a odgłosów ich pracy nie słychać w pomieszczeniach.
Wentylacja z rekuperatorem - najpierw sprawdź parametry i koszty
Entuzjaści odzyskiwania ciepła z powietrza wentylacyjnego mają do przeanalizowania zalety i wady oraz opłacalność zastosowania różnych rozwiązań stosowanych w instalacjach wentylacji mechanicznej, a do tego bogatą ofertę rekuperatorów bardzo różniących się wyposażeniem, parametrami i ceną. Wątpliwości nie ma jedynie w przypadku określania wydajności wentylatorów. Minimalna ilość powietrza, jaka powinna przepłynąć w ciągu godziny przez poszczególne pomieszczenia (w zależności od ich przeznaczenia), jest określona w polskiej normie dotyczącej wentylacji.
Wymiennik ciepła w systemie wentylacyjnym z odzyskiem ciepła
Do odzyskiwania ciepła z wywiewanego powietrza służą wymienniki ciepła. Najczęściej stosowane są krzyżowe o sprawności mniej więcej 50%, w których strumienie powietrza nawiewanego i wywiewanego są do siebie prostopadłe, oraz nieco większe i droższe krzyżowo-przeciwprądowe, w których strumienie są równoległe, dzięki czemu sprawność wymiany ciepła jest wyższa i sięga 90%.
Rzadko w centralach wentylacyjnych domów jednorodzinnych stosowane są wymienniki rotacyjne, bo jest to rozwiązanie stosunkowo skomplikowane i drogie. W dużych systemach wentylacyjnych stosuje się je po to, żeby oprócz ciepła odzyskiwać także wilgoć. Jego zaletą jest mniejsza podatność na zamarzanie w nim skroplin niż w krzyżowym i krzyżowo-prądowym, co się przekłada na większą ilość odzyskiwanej energii.
Ważną rolę w wymienniku spełnia układ antyzamarzaniowy. Obecna w powietrzu para wodna wykrapla się na zimnych ściankach wymiennika i w ujemnej temperaturze zamarza, blokując przepływ powietrza, co może doprowadzić do uszkodzenia wentylatora. Układ antyzamarzaniowy zapobiega temu zmniejszając prędkość obrotową wentylatora nawiewnego, a w prostszym wariancie od razu go wyłączając, gdy temperatura świeżego powietrza spada do 3-4oC. Działanie takiego układu powoduje zmniejszenie ilości odzyskiwanego ciepła. Niektórzy producenci zamiast niego stosują nagrzewnicę elektryczną. Ogrzewanie prądem jest drogie, ale dobry układ automatycznej regulacji pracy nagrzewnicy może sprawić, że pobiera go ona niewiele.
W rekuperatorze istnieje też by-pass – przestrzeń obok wymiennika ciepła, którą powietrze może go omijać, gdy odzysk ciepła jest niepotrzebny – od wiosny do jesieni. Wykorzystuje się go też podczas rozmrażania wymiennika. O tym, którędy przepływa powietrze, decyduje automatycznie sterowana przepustnica.
Przepustnice i anemostaty w przewodach wentylacji z rekuperatorem
Dzięki ciągłemu działaniu wentylatorów zapewniających stałe nadciśnienie w przewodach nawiewnych i podciśnienie w wywiewnych wydajność poszczególnych nawiewów i wywiewów jest stała i można ją dość precyzyjnie wyregulować – służą do tego przepustnice montowane na odgałęzieniach przewodów. Mechanizm do regulacji wydajności mają też anemostaty. Po dobrze przeprowadzonej regulacji instalacji, która została wykonana zgodnie z należycie przygotowanym projektem, w żadnym pomieszczeniu nie powinno być problemów z niedostateczną wymianą powietrza ani z jej nadmierną intensywnością.
