Wentylacja mechaniczna - blaski i cienie rekuperacji
Wentylacja mechaniczna to nie tylko komfort, zdrowie oraz oszczędność energii. To także w domu mniej kurzu i zewnętrznego hałasu.
Oczywiście nie ma róży bez kolców. Gdy jednak mowa o wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła, więcej jest argumentów przemawiających za jej stosowaniem.
Niska wiedza o wentylacji
Świadomość znaczenia, jakie odgrywa skuteczna wentylacja, jest wciąż niska. Nie zdajemy sobie sprawy z tego, jaki wpływ na samopoczucie i stan zdrowia ma jakość powietrza, którym oddychamy. Ponieważ większość czasu spędzamy w domu, zapewnienie właściwej wentylacji staje się bardzo ważne. Nie jest to proste, bo skuteczność wentylacji naturalnej zależy od wielu czynników - między innymi: odpowiedniego wykonania i rozmieszczenia kratek wyciągowych, właściwej organizacji napływu powietrza zewnętrznego i warunków atmosferycznych. Wentylacja grawitacyjna działa we właściwy sposób zaledwie przez kilka dni w roku. Zimą, gdy różnica temperatur na zewnątrz i w domu jest duża, staje się nawet zbyt intensywna, niż to potrzebne; latem najczęściej nie działa wcale.
W 1984 z. Światowa Organizacja Zdrowia zwróciła uwagę na niewłaściwą wentylację domów, która jest głównym powodem "syndromu chorych budynków".
Szansą uniknięcia kłopotów zdrowotnych oraz zawilgocenia i zagrzybienia domów jest stała wymiana powietrza w pomieszczeniach. Dlatego coraz większą popularność zyskują rozwiązania wentylacji mechanicznej wymuszające przepływ powietrza: nawiewna, wywiewna, nawiewno-wywiewna lub nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła, czyli rekuperacją. W krajach o podobnych warunkach klimatycznych do naszego - Niemczech, Danii, Szwecji - w domach jednorodzinnych od kilkunastu lat popularny jest system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Taki system wentylacji, w którym świeże powietrze ogrzewane jest ciepłem powietrza usuwanego, stanowi praktyczny sposób zapewnienia skutecznej i stałej wymiany powietrza przy jednoczesnym ograniczeniu strat ciepła.
Zasada działania
Zasada działania wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła (rekuperacji) jest stosunkowo prosta. Przez rekuperator (wymiennik ciepła) przepływają dwa strumienie powietrza - jeden to ogrzane powietrze usuwane z domu, drugi to strumień wpływający do urządzenia przez otwór, czyli czerpnię w ścianie zewnętrznej lub w dachu. Zanim świeże powietrze dostanie się do domu, nagrzewa się w rekuperatorze ciepłem powietrza usuwanego. Oba strumienie nie mieszają się ze sobą, dlatego do wnętrza domu nie wracają zapachy, kurz i zanieczyszczenia. Podgrzane powietrze tłoczone jest do pomieszczeń czystych, takich jak salon i sypialnie. Zużyte powietrze wyciągane jest przez anemostaty znajdujące się w kuchniach, łazienkach i pomieszczeniach gospodarczych.
Zyski nie do podważenia
Główną zaletą wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej jest stałe dostarczanie odpowiedniej ilości świeżego powietrza mieszkańcom. Inne korzyści są równie ważne.
Poprawa jakości powietrza; dostarczane z zewnątrz świeże powietrze jest filtrowane, dzięki czemu do wnętrza domu nie przedostają się pyły i kurz. Jest zatem mniej sprzątania i problemów z alergenami. Wentylacja zapewnia też szybsze usuwanie nadmiaru wilgoci i brzydkich zapachów, szczególnie w łazience, kuchni czy saunie. Ponieważ nie ma konieczności otwierania okien i wietrzenia domu, nie ma przeciągów.
Niższe koszty ogrzewania; oprócz zapewnienia właściwego mikroklimatu wentylacja z odzyskiem ciepła daje możliwość obniżenia rachunków za ogrzewanie domu przez zmniejszenie strat ciepła powodowanych przez sprawnie działającą wentylację grawitacyjną nawet o 60-70%. Polega to na ogrzewaniu chłodnego powietrza czerpanego z zewnątrz ciepłem z powietrza usuwanego z domu. Powietrze doprowadzane do domu nie jest więc zbyt wychłodzone, a tym samym potrzeba mniej energii na podtrzymanie optymalnej temperatury.
Koszty inwestycyjne
Wbrew pozorom wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła nie jest systemem dużo droższym od wentylacji grawitacyjnej. Jeśli na montaż tego rodzaju wentylacji decydujemy się na etapie projektowania domu, eliminujemy koszt wykonania kominów wentylacyjnych (potrzebnych, gdy w domu będzie wentylacja naturalna). Pokrywa to ok. 2/3 kosztów instalacji wentylacji mechanicznej.
Dodatkowy nakład finansowy, jaki trzeba ponieść, to kupno centrali wentylacyjnej, czyli rekuperatora. Urządzenia te powinny wyróżniać się: wysoką sprawnością odzysku ciepła, odpornością na szronienie, szczelnością wymiennika i dużą powierzchnią wymiennika. Duże znaczenie ma także typ wentylatora. Najtańsze, ale najdroższe w eksploatacji, są wentylatory na prąd zmienny. Bardziej energooszczędne są najnowszej generacji wentylatory na prąd stały. W sprzedaży znajdują się następujące rodzaje rekuperatorów:
krzyżowy - ma prostą konstrukcję, a powietrze usuwane nie miesza się z napływającym, dzięki czemu przenoszenie wilgoci, zanieczyszczeń, bakterii i zapachów przez wymiennik staje się wykluczone. Rekuperator nie jest odporny na ujemne temperatury (przy -5°C może następować jego szronienie), trzeba więc stosować nagrzewnice na wlocie świeżego powietrza. Stopień odzysku ciepła: ok. 60%;
obrotowy - ma postać bębna wykonanego z ażurowej masy akumulującej ciepło. Wymiennik podzielony jest na połowy. Przez jedną przepływa ciepłe powietrze usuwane z pomieszczeń, a przez drugą napływa świeże z zewnątrz. Wirnik w wymienniku obraca się, co pozwala na ogrzanie każdego kanalika najpierw powietrzem usuwanym, a następnie powietrzem odbieranym. Konstrukcja wymiennika pozwala nie tylko na odzyskanie ciepła, ale też wilgoci. Stopień odzysku ciepła: 60-75%;
przeciwprądowy - strumienie napływającego i usuwanego powietrza przepływają względem siebie równolegle. Wadą jest zamarzanie wymiennika, przez co spada jego sprawność - dlatego konieczne staje się stosowanie systemów antyzamrożeniowych. Stopień odzysku ciepła: 80%;
entalpiczny - najnowocześniejszy typ rekuperatora przeciwprądowego. Pozwala nie tylko odzyskać ciepło z pomieszczenia, ale kontrolować jego wilgotność bez stosowania dodatkowych osuszaczy czy nawilżaczy. Konstrukcja ta umożliwia przekazywanie cząstek pary wodnej pomiędzy przepływającymi strumieniami powietrza.
Niska wiedza o wentylacji
Świadomość znaczenia, jakie odgrywa skuteczna wentylacja, jest wciąż niska. Nie zdajemy sobie sprawy z tego, jaki wpływ na samopoczucie i stan zdrowia ma jakość powietrza, którym oddychamy. Ponieważ większość czasu spędzamy w domu, zapewnienie właściwej wentylacji staje się bardzo ważne. Nie jest to proste, bo skuteczność wentylacji naturalnej zależy od wielu czynników - między innymi: odpowiedniego wykonania i rozmieszczenia kratek wyciągowych, właściwej organizacji napływu powietrza zewnętrznego i warunków atmosferycznych. Wentylacja grawitacyjna działa we właściwy sposób zaledwie przez kilka dni w roku. Zimą, gdy różnica temperatur na zewnątrz i w domu jest duża, staje się nawet zbyt intensywna, niż to potrzebne; latem najczęściej nie działa wcale.
W 1984 z. Światowa Organizacja Zdrowia zwróciła uwagę na niewłaściwą wentylację domów, która jest głównym powodem "syndromu chorych budynków".
Szansą uniknięcia kłopotów zdrowotnych oraz zawilgocenia i zagrzybienia domów jest stała wymiana powietrza w pomieszczeniach. Dlatego coraz większą popularność zyskują rozwiązania wentylacji mechanicznej wymuszające przepływ powietrza: nawiewna, wywiewna, nawiewno-wywiewna lub nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła, czyli rekuperacją. W krajach o podobnych warunkach klimatycznych do naszego - Niemczech, Danii, Szwecji - w domach jednorodzinnych od kilkunastu lat popularny jest system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Taki system wentylacji, w którym świeże powietrze ogrzewane jest ciepłem powietrza usuwanego, stanowi praktyczny sposób zapewnienia skutecznej i stałej wymiany powietrza przy jednoczesnym ograniczeniu strat ciepła.
Zasada działania
Zasada działania wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła (rekuperacji) jest stosunkowo prosta. Przez rekuperator (wymiennik ciepła) przepływają dwa strumienie powietrza - jeden to ogrzane powietrze usuwane z domu, drugi to strumień wpływający do urządzenia przez otwór, czyli czerpnię w ścianie zewnętrznej lub w dachu. Zanim świeże powietrze dostanie się do domu, nagrzewa się w rekuperatorze ciepłem powietrza usuwanego. Oba strumienie nie mieszają się ze sobą, dlatego do wnętrza domu nie wracają zapachy, kurz i zanieczyszczenia. Podgrzane powietrze tłoczone jest do pomieszczeń czystych, takich jak salon i sypialnie. Zużyte powietrze wyciągane jest przez anemostaty znajdujące się w kuchniach, łazienkach i pomieszczeniach gospodarczych.
Zobacz schemat instalacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła
Zyski nie do podważenia
Główną zaletą wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej jest stałe dostarczanie odpowiedniej ilości świeżego powietrza mieszkańcom. Inne korzyści są równie ważne.
Koszty inwestycyjne
Wbrew pozorom wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła nie jest systemem dużo droższym od wentylacji grawitacyjnej. Jeśli na montaż tego rodzaju wentylacji decydujemy się na etapie projektowania domu, eliminujemy koszt wykonania kominów wentylacyjnych (potrzebnych, gdy w domu będzie wentylacja naturalna). Pokrywa to ok. 2/3 kosztów instalacji wentylacji mechanicznej.
Dodatkowy nakład finansowy, jaki trzeba ponieść, to kupno centrali wentylacyjnej, czyli rekuperatora. Urządzenia te powinny wyróżniać się: wysoką sprawnością odzysku ciepła, odpornością na szronienie, szczelnością wymiennika i dużą powierzchnią wymiennika. Duże znaczenie ma także typ wentylatora. Najtańsze, ale najdroższe w eksploatacji, są wentylatory na prąd zmienny. Bardziej energooszczędne są najnowszej generacji wentylatory na prąd stały. W sprzedaży znajdują się następujące rodzaje rekuperatorów:
Uwaga! W domach już zamieszkanych koszt wykonania instalacji będzie zdecydowanie wyższy. Ponieważ w takich budynkach trudniej jest rozprowadzić i ukryć sieć kanałów, automatycznie wzrastają koszty inwestycji.
Kontrola instalacji
W zależności od wymagań dostępne rekuperatory mają różny stopień sterowania i opcje wyposażenia. W najprostszych centralach ich obsługa sprowadza się do włączania-wyłączania centrali oraz okresowej wymiany filtrów i kaset (letnich na zimowe i odwrotnie).
Osoby nielubiące absorbować swojej uwagi tego rodzaju działaniami znajdą urządzenia praktycznie bezobsługowe. Nawet konieczność wymiany filtra zostanie w nich wcześniej zasygnalizowana. Programator dobowy może regulować pracę wentylatorów w zależności od pory dnia.
Dla tych, którzy lubią mieć wszystko pod kontrolą, w sprzedaży znajdują się centrale z panelem sterującym, programatorami i wyświetlaczami graficznymi. Można na nich obserwować parametry pracy centrali oraz dowolnie ją programować. Takie centrale mogą też być sterowane sygnałem pochodzącym z czujników wilgotności, temperatury i dwutlenku węgla.
Wady, które można wyeliminować
Hałas z instalacji. Ważne jest, aby ulokować ją z dala od sypialni i pokoju dziennego, ponieważ bliska lokalizacja może okazać się uciążliwa (rekuperator pracuje z głośnością ok. 70 dB). Źródłami hałasu poza pracującym urządzeniem mogą być też: źle zaizolowane kanały wentylacyjne, niewłaściwie dobrane do ilości wypływającego powietrza elementy nawiewne i wywiewne oraz zaburzenia przepływu powietrza w kanałach.
Jednak dzięki dobremu projektowi, poprawnie wykonanej instalacji, właściwej jej izolacji oraz dobrze dobranemu rekuperatorowi szum w wentylacji można zdecydowanie zmniejszyć.
Co więcej, zastosowanie wentylacji mechanicznej pozwala znacznie ograniczyć dobiegający z zewnątrz hałas, co ma duże znaczenie przy niekorzystnej lokalizacji budynku (w pobliżu ruchliwej ulicy, warsztatu, boiska itp).
Wentylacja centralna. Niezależnie od liczby osób przebywających w domu oraz pomieszczeń, z których one korzystają, wentylować trzeba cały dom. Można co prawda wyposażyć centralę wentylacyjną w rozbudowaną automatykę, aby dostosować intensywność wymiany powietrza do pory dnia i wykorzystania pomieszczeń, podnosi to jednak koszt instalacji.
Gruntowy wymiennik ciepła. W kontekście ekonomicznym zastosowanie go w układzie wentylacji mechanicznej z rekuperacją faktycznie nie przynosi znaczących korzyści. Zapewnia jednak inne pożytki. Zimą umożliwia wstępne ogrzanie powietrza czerpanego z zewnątrz do celów wentylacji (co zwiększa komfort cieplny), obniża koszty eksploatacyjne i optymalizuje pracę rekuperatora podczas mrozów. Latem umożliwia schłodzenie oraz osuszenie powietrza zewnętrznego, dzięki czemu w domu utrzymuje się przyjemny chłód.
Wentylacja mechaniczna - koszty eksploatacyjne
Nie jest prawdą, że korzystanie z wentylacji grawitacyjnej opłaca się bardziej od mechanicznej z rekuperacją zużywającej energię elektryczną, ponieważ jakoby nic nie kosztuje. To błędne rozumowanie, niebiorące pod uwagę tego, że napływające zimne powietrze, niezbędne dla prawidłowego przewietrzania domu, wymaga wstępnego podgrzania, a więc podnosi koszty ogrzewania. Systemy rekuperacyjne odzyskują ciepło tracone przy wentylacji naturalnej. Gdy odpowiednio dobierze się rekuperator i wykona instalację, oszczędności z tego tytułu znacznie przewyższają koszty zużytej energii.
Prawdą jest natomiast to, że wentylacja mechaniczna powinna pracować bez przerwy, wymaga więc stałego dostarczania do niej energii elektrycznej. Nie są to jednak duże ilości. Centrale o wydajności 300 m3/h zużywają w ciągu godziny około 200 W energii.
Czytaj także:
Kontrola instalacji
W zależności od wymagań dostępne rekuperatory mają różny stopień sterowania i opcje wyposażenia. W najprostszych centralach ich obsługa sprowadza się do włączania-wyłączania centrali oraz okresowej wymiany filtrów i kaset (letnich na zimowe i odwrotnie).
Osoby nielubiące absorbować swojej uwagi tego rodzaju działaniami znajdą urządzenia praktycznie bezobsługowe. Nawet konieczność wymiany filtra zostanie w nich wcześniej zasygnalizowana. Programator dobowy może regulować pracę wentylatorów w zależności od pory dnia.
Dla tych, którzy lubią mieć wszystko pod kontrolą, w sprzedaży znajdują się centrale z panelem sterującym, programatorami i wyświetlaczami graficznymi. Można na nich obserwować parametry pracy centrali oraz dowolnie ją programować. Takie centrale mogą też być sterowane sygnałem pochodzącym z czujników wilgotności, temperatury i dwutlenku węgla.
Wady, które można wyeliminować
Jednak dzięki dobremu projektowi, poprawnie wykonanej instalacji, właściwej jej izolacji oraz dobrze dobranemu rekuperatorowi szum w wentylacji można zdecydowanie zmniejszyć.
Co więcej, zastosowanie wentylacji mechanicznej pozwala znacznie ograniczyć dobiegający z zewnątrz hałas, co ma duże znaczenie przy niekorzystnej lokalizacji budynku (w pobliżu ruchliwej ulicy, warsztatu, boiska itp).
Wentylacja mechaniczna - koszty eksploatacyjne
Nie jest prawdą, że korzystanie z wentylacji grawitacyjnej opłaca się bardziej od mechanicznej z rekuperacją zużywającej energię elektryczną, ponieważ jakoby nic nie kosztuje. To błędne rozumowanie, niebiorące pod uwagę tego, że napływające zimne powietrze, niezbędne dla prawidłowego przewietrzania domu, wymaga wstępnego podgrzania, a więc podnosi koszty ogrzewania. Systemy rekuperacyjne odzyskują ciepło tracone przy wentylacji naturalnej. Gdy odpowiednio dobierze się rekuperator i wykona instalację, oszczędności z tego tytułu znacznie przewyższają koszty zużytej energii.
Prawdą jest natomiast to, że wentylacja mechaniczna powinna pracować bez przerwy, wymaga więc stałego dostarczania do niej energii elektrycznej. Nie są to jednak duże ilości. Centrale o wydajności 300 m3/h zużywają w ciągu godziny około 200 W energii.
Czytaj także:
Ogrzewamy dom pompą ciepła i kolektorami
Dom pasywny ogrzewany wentylacją
Czym ogrzać dom gdy nie ma gazu?
