Wentylacja z odzyskiem ciepła: świeże powietrze bez strat ciepła

Jeszcze kilkanaście lat temu problemy z wentylacją zdarzały się raczej rzadko. Domy zawdzięczały dobrą wentylację temu, z czym teraz skutecznie się walczy: nieszczelnym oknom i drzwiom oraz najróżniejszym nieszczelnościom w obudowie budynku. To właśnie przez te nieszczelności do wnętrz mogło stale napływać świeże powietrze, a nierzadko wydostawać się na zewnątrz również powietrze zużyte. Ponadto wymianę powietrza intensyfikowały kominy wentylacyjne. Problemem był więc nie tyle brak wentylacji, co jej nadmiar.

Teraz nasze domy bardzo się zmieniły. Nowoczesne technologie budowlane przyniosły wiele korzyści, ale przyczyniły się też niestety do złego funkcjonowania wentylacji naturalnej. Montowanie szczelnych okien i drzwi oraz dokładne izolowanie budynków sprawia, że domy nie są już w stanie "same" się wentylować. Konieczne stało się montowanie dodatkowych elementów wymuszających wymianę powietrza.

Jak powinna działać

W domu jednorodzinnym można zastosować jeden z trzech rodzajów wentylacji:

- naturalną - zwaną też grawitacyjną,

- mechaniczną wywiewną,

- mechaniczną nawiewno-wywiewną.

Jednak niezależnie od rodzaju wentylacja jest skuteczna tylko wtedy, gdy zapewnia ciągłą wymianę powietrza zużytego na świeże, napływające z zewnątrz. Aby było to możliwe, muszą być spełnione trzy warunki: niezakłócony nawiew, skuteczny wywiew i swobodny przepływ powietrza pomiędzy poszczególnymi pomieszczeniami.

Wentylacja naturalna

Jest najprostsza i najczęściej stosowana, ale jednocześnie najbardziej zawodna, bo zależna od sił natury. Jej siłą napędową jest różnica gęstości powietrza zimnego (na zewnątrz domu) i ciepłego (w pomieszczeniach). Ciepłe powietrze jako lżejsze unosi się do góry i wydostaje się na zewnątrz przez wyprowadzone ponad dach kominy wentylacyjne, do których wloty (zakończone kratkami) znajdują się w pomieszczeniach brudnych. Na jego miejsce do pomieszczeń czystych powinno napływać świeże powietrze z zewnątrz.

Wentylacja naturalna działa dobrze tylko wtedy, gdy temperatura na zewnątrz jest zdecydowanie niższa niż w budynku. W tych porach roku, kiedy temperatura ta jest wyrównana, siła ciągu w kanałach wentylacyjnych staje się zbyt mała, aby skutecznie usuwać powietrze z pomieszczeń. Dlatego latem wentylacja naturalna najczęściej przestaje działać.

Ale jeszcze częściej przyczyną słabego działania wentylacji naturalnej jest słaby nawiew świeżego powietrza. Dzieje się tak zwłaszcza w domach z nowymi, szczelnymi oknami. W takich domach do zapewnienia skutecznej wentylacji konieczne jest montowanie nawiewników okiennych lub ściennych. Elementy te nie tylko zastępują dawne nieszczelności w oknach, lecz także pozwalają regulować ilość powietrza przedostającego się do budynku w zależności od zapotrzebowania na nie oraz warunków panujących na zewnątrz. Dzięki temu można zmniejszyć intensywność wymiany powietrza, gdy nie jest ona konieczna, a tym samym ograniczyć straty ciepła przez wentylację.

Spośród różnych rodzajów nawiewników najbardziej znane są nawiewniki higrosterowane. Jak działają? Otóż zamontowana w nich taśma poliamidowa zmienia swą długość pod wpływem zmian zawartości pary wodnej w powietrzu, co z kolei powoduje większe bądź mniejsze otwarcie przepustnicy, a tym samym - doprowadzenie większego bądź mniejszego strumienia powietrza do pomieszczenia. Jeżeli wilgotność w pomieszczeniu jest mała, nawiewnik jest przymknięty i do pomieszczenia napływa jedynie bardzo niewielki strumień powietrza. Kiedy wilgotność wzrasta - a tak dzieje się na przykład podczas gotowania, prania, kąpieli czy choćby wtedy, gdy w domu są liczni goście (każdy człowiek wydycha znaczne ilości pary wodnej) - nawiewnik pozostaje otwarty aż do czasu przewietrzenia pomieszczenia i usunięcia z niego wilgotnego powietrza.

Uwaga! Potrzeba stosowania nawiewników dotyczy domów z wentylacją grawitacyjną i mechaniczną wywiewną. Nie stosuje się ich natomiast w domach z wentylacją mechaniczną nawiewno-wywiewną, w których świeże powietrze jest zasysane z zewnątrz przez wentylator i doprowadzane do pomieszczeń kanałami nawiewnymi.

Wentylacja z rekuperatorem

Wad wentylacji naturalnej nie ma wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna. Charakteryzuje się tym, że zarówno napływ świeżego, jak i usuwanie na zewnątrz zużytego powietrza odbywają się w sposób wymuszony i kontrolowany. Daje to możliwość dostosowania intensywności tej wymiany do rzeczywistych potrzeb. Najważniejszym elementem wentylacji nawiewno-wywiewnej jest centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła, zwana rekuperatorem. Rekuperator ma wbudowany wymiennik, w którym pomiędzy tymi dwoma strumieniami powietrza zachodzi wymiana ciepła. Kiedy na dworze jest chłodniej niż w domu, ciepłe powietrze usuwane z pomieszczeń ogrzewa chłodniejsze - napływające z zewnątrz. W ten sposób można odzyskać nawet do 80% ciepła traconego w poprawnie działającej wentylacji naturalnej.

Nie bez znaczenia jest również to, że decydując się na wentylację nawiewno-wywiewną z rekuperatorem, można zrezygnować z następujących elementów wyposażenia domu, niezbędnych przy wentylacji grawitacyjnej:

- otwieranych okien wszędzie tam, gdzie będzie je można umyć od zewnątrz bez konieczności otwierania (w takich miejscach wystarczą bowiem tańsze, zamontowane na stałe, tzw. fixy);

- komina wentylacyjnego - wystarczy komin spalinowy z pionem wentylacyjnym do ewentualnej kotłowni;

- odrębnych kominków wentylacyjnych z pokoi na poddaszu;

- nawiewników w oknach lub ścianach i mikrorozszczelnienia w oknach (wystarczą tańsze okna wyłącznie zamykane i otwierane).

Dzięki wszystkim tym zmianom całkowity koszt inwestycji będzie niewiele wyższy jak w wypadku domu z wentylacją grawitacyjną, a oszczędności z odzysku ciepła będą na pewno znaczne.

W systemie wentylacji nawiewno-wywiewnej z rekuperatorem do dostarczania świeżego powietrza i usuwania powietrza zużytego służy sieć kanałów wentylacyjnych. Można je ukryć w ścianach i stropach, a w budynkach z nieużytkowym poddaszem najczęściej prowadzi się je właśnie w tej niewykorzystanej przestrzeni.

Na początek projekt

System wentylacji mechanicznej, w przeciwieństwie do wentylacji naturalnej, wymaga szczegółowego zaprojektowania. A to dlatego, że w tym systemie, zarówno napływ świeżego, jak i usuwanie na zewnątrz zużytego powietrza muszą być wymuszone i kontrolowane. Daje to możliwość dostosowania intensywności wymiany powietrza do rzeczywistych potrzeb. Jest jednak wiele czynników, które mogą to utrudniać lub wręcz uniemożliwiać. Dlatego bardzo ważne jest nie tylko dobranie odpowiedniego rekuperatora, ale także obliczenie oporów przepływu, które powstają w instalacji, dobranie właściwych średnic przewodów wentylacyjnych oraz rozmieszczenie przepustnic, za pomocą których w ostatniej fazie montażu instalacja zostanie wyregulowana.

Projekt powinien zawierać nie tylko rozmieszczenie przewodów wentylacyjnych, ale także wycenę całej instalacji wraz z montażem. Najlepiej projekt zlecić firmie specjalizującej się w obsłudze inwestorów indywidualnych i znającej problematykę budownictwa jednorodzinnego. Specjalista bez takiego doświadczenia mógłby zaprojektować system, który może dobrze sprawdziłby się w hali produkcyjnej, ale nie w naszym domu. Bardzo ryzykowne może się też okazać korzystanie z usług firm czy instalatorów zajmujących się "wszystkimi instalacjami". Dzisiejsze technologie wymagają bowiem bardzo specjalistycznej wiedzy i jeśli ktoś twierdzi, że potrafi zrobić wszystko, lepiej podchodzić do tego z pewną rezerwą.

Gdzie umieścić rekuperator

Już na etapie projektu warto się zastanowić, gdzie umieścić centralę wentylacyjną. Wraz z przyłączonymi do niej przewodami wentylacyjnymi nie jest ona urządzeniem "na pokaz". Ukrywa się ją więc najchętniej na poddaszu, czasem też w kotłowni lub w garażu. Wybierając miejsce na rekuperator trzeba jednak pamiętać, że powinno ono gwarantować w miarę łatwy dostęp do urządzenia. W każdym rekuperatorze są bowiem filtry, które przynajmniej dwa razy do roku powinno się wyjąć i wyczyścić.

Ponadto, decydując się na umieszczenie rekuperatora na poddaszu nieużytkowym, należy bezwzględnie pamiętać o dobrym zabezpieczeniu urządzenia przed mrozem - musi ono znajdować się wewnątrz przestrzeni izolowanej budynku! Umieszczenie go poza izolacją, czyli de facto wystawienie na mróz, może spowodować w urządzeniach:

- wyposażonych w system antyzamrożeniowy - wyłączenie się zimą wentylatora nawiewnego, co jest równoznaczne z wyłączeniem części wentylacji, lub

- wyposażonych w grzałkę - częste włączanie się podgrzewania, co spowoduje znaczne zużycie prądu, a przez to o wiele wyższe koszty eksploatacyjne.

a gdzie czerpnię i wyrzutnię powietrza

Jeśli zapadła decyzja, że w domu będzie wentylacja nawiewno-wywiewna, trzeba zawczasu zaplanować, skąd będzie pobierane powietrze z zewnątrz i którędy będzie usuwane. Do pobierania służy czerpnia, a do usuwania - wyrzutnia. Czerpnia może zostać umieszczona w ścianie domu, podbitce dachowej lub w ogrodzie (zazwyczaj łączy się ją wtedy z wymiennikiem gruntowym). Wyrzutnię umieszcza się zwykle na dachu w formie gotowego komina lub w ścianie szczytowej budynku.

Zastosowanie czerpni i wyrzutni ściennej to rozwiązanie zdecydowanie najprostsze, a zarazem najtańsze w realizacji. Decydując się na nie, powinniśmy jednak wziąć pod uwagę lokalizację budynku oraz najczęstsze kierunki wiatrów. Dlaczego? Aby zapobiec usytuowaniu wyrzutni w miejscu, z którego często wiejący wiatr wciskałby wywiewane powietrze przez czerpnię z powrotem do instalacji.

Jeśli czerpnia ma być zamontowana na ścianie, nie może się znaleźć od strony ruchliwej ulicy, gdyż w ten sposób zafundowalibyśmy sobie oddychanie spalinami. Należy również pamiętać o zachowaniu niezbędnego odstępu pomiędzy czerpnią i wyrzutnią. Zgodnie z normami, musi być między nimi zachowana minimalna odległość:

- 8 m - jeśli są na jednej ścianie budynku,

- 5 m - jeśli czerpnia i wyrzutnia znajdują się na ścianach sąsiednich ("za rogiem").

Należy również pamiętać o zachowaniu odległości minimum 2 m od okien.

Znacznie korzystniejsza, choć niestety droższa, jest czerpnia z wymiennikiem gruntowym (zwanym w skrócie GWC), który schładza powietrze latem, a ogrzewa zimą. Ale ponieważ taki wymiennik wykonuje się poza domem, konieczne jest poprowadzenie długiego kanału, który połączy GWC z rekuperatorem. Najlepiej pomyśleć o tym już na etapie wylewania fundamentów. Wtedy w miejscu, gdzie kanał będzie wychodził z budynku na zewnątrz, w fundament powinno się wstawić rurę o odpowiedniej średnicy. Trzeba także pomyśleć o tym, którędy taki kanał poprowadzić wewnątrz domu.

Można też zainstalować jednocześnie dwie czerpnie: ścienną i gruntową, a do tego - specjalną przepustnicę, która umożliwia uruchamianie tych czerpni na przemian. W zależności od temperatury powietrza na zewnątrz można wtedy wybierać korzystniejszy wariant.

Rury do transportu powietrza

Z jakich rur można wykonać przewody wentylacyjne? Najtaniej - z przewodów nieizolowanych, ale rozwiązanie to ma, niestety, dwie istotne wady: po pierwsze przewody tego typu bardzo skutecznie przenoszą dźwięk, często go nawet wzmacniając (rezonans), po drugie są narażone na powstawanie kondensatu. Na ich ściankach będzie się skraplać para wodna z wilgotnego powietrza, gdy tylko zimne powietrze z zewnątrz ochłodzi ich ścianki do tzw. punktu rosy. Skraplająca się woda będzie spływać po powierzchni przewodu i gromadzić się w najniższych miejscach lub po prostu wnikać w ściany, izolację termiczną oraz płyty gipsowe, co może zapoczątkować procesy gnilne, a nawet rozwój grzybów. Montowanie tanich, nieizolowanych rur może zemścić się już dosłownie po kilku miesiącach - koszt remontu ścian jest wielokrotnie wyższy niż różnica w cenie przewodów nieizolowanych i izolowanych.

Lepiej zatem wybierać przewody izolowane. Trzeba jednak wiedzieć, że na rynku dostępnych jest ich kilkanaście rodzajów. Tych najtańszych kupować nie warto, bo często mają tendencję do rozwarstwiania się lub pękania wzdłuż spoin, co powoduje zsunięcie się izolacji z przewodu wewnętrznego. Izolowane przewody dobrej klasy, mające również izolację akustyczną, kosztują od 17 do 30 złotych za metr.

Idealnym rozwiązaniem - jednak niestety najdroższym (wymagającym też bardzo dużej staranności i doświadczenia od wykonawcy instalacji) - jest zastosowanie kanałów ze specjalnych izolowanych płyt z pianki poliuretanowej, przycinanej i klejonej bezpośrednio na budowie.

Uwaga! Z naszych obserwacji wynika, że niektórzy pseudoinstalatorzy, aby zminimalizować koszty, do wykonywania instalacji wentylacyjnych próbują stosować rury kanalizacyjne, a nawet perforowane rury drenarskie! To poważny błąd: taka instalacja zwykle nie chce działać, a za jej naprawienie inwestor musi zapłacić więcej niż za nową wykonaną fachowo od początku do końca.

Wyregulowanie systemu wentylacji

Ostatnim etapem wykonania instalacji wentylacyjnej z odzyskiem ciepła powinno być wykonanie dokładnych pomiarów całej instalacji raz przedstawienie przez firmę wykonawczą odpowiedniego protokołu pomiarowego. Dlaczego etap ten jest tak ważny? Ponieważ tylko dobrze wyregulowany system może poprawnie działać, a wystawiony przez wykonawcę protokół pomiarowy jest gwarancją jego rzetelności.

Firma z odpowiednim doświadczeniem potrafi wstępnie wyregulować instalację wentylacyjną już w trakcie montażu, dzięki czemu późniejsze ustawianie przepustnic i anemostatów, aby skierować do poszczególnych pomieszczeń odpowiednią ilość powietrza, nie wymaga już demontażu i ponownego składania instalacji.

Uwaga! Najtańsze urządzenie pomiarowe do kontroli instalacji wentylacyjnych kosztuje wraz z niezbędnym wyposażeniem kilka, a nawet kilkanaście tysięcy złotych. Nie należy ufać instalatorom, którzy zamiast dokonać pomiarów takim urządzeniem, czarują nas pokazem przy użyciu wiatraczków lub zapalniczki, aby nam zademonstrować, że instalacja działa. Może i działa, tylko nie wiadomo, czy tak, jak należy.

Zapisz się na NEWSLETTER. Co tydzień najnowsze wiadomości o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz w Twojej poczcie e-mail: Zobacz przykład

>