Jaka wentylacja do domu jednorodzinnego?

• Jakość powietrza. Ten ostatni czynnik to m.in. CO₂ na odpowiednim poziomie (komfortowo ok. 700 ppm, dopuszczalnie do 1000 ppm) oraz niskie stężenie Lotnych Związków Organicznych (LZO) i alergenów. W tym miejscu również na moment warto się zatrzymać ponieważ zdecydowana większość ludzi skupia się praktycznie wyłącznie na poziomie dwutlenku węgla, pomijając zupełnie LZO. Tymczasem to te związki potrafią być znacznie groźniejsze dla naszego zdrowia, a nawet życia. Są to bowiem substancje chemiczne, odparowujące z materiałów i produktów używanych w domu. Źródłem ich emisji mogą być farby, lakiery, kleje, meble z płyt wiórowych, wykładziny, dywany ze sztucznych materiałów, a także środki czystości, odświeżacze powietrza czy kosmetyki. Złudne jest to, że często ich nie czujemy, a mają one bardzo zły wpływ na nasze zdrowie. Warto też wspomnieć, że oprócz takich objawów doraźnych, jak drapanie w gardle, podrażnienie oczu czy ogólne złe samopoczucie, niektóre związki (np. formaldehyd, benzen) są podejrzewane o działanie rakotwórcze.

Niestety odpowiedniego mikroklimatu w domu nie będziemy w stanie uzyskać zwykłym otwieraniem okien. Aby móc to zrobić potrzebna jest skuteczna wentylacja – świadomie wybrany i dobrze zaprojektowany system.

Trzy ścieżki do świeżego powietrza. Przegląd rozwiązań 

W praktyce stojąc przed wyborem rodzaju wentylacji w naszym domu (niezależnie czy w nowym czy termomodernizowanym), będziemy mieli do dyspozycji:

• rekuperację centralną, czyli wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła z system kanałów wentylacyjnych i rekuperatorem centralnym;
• wentylację grawitacyjną - tradycyjną bazującą na naturalnym ruchu powietrza;
• wentylację decentralną - pojedyncze urządzenia montowane w ścianach poszczególnych pomieszczeń.

Poniżej omówię każdy z wariantów, z plusami, minusami i kryteriami doboru.

Rekuperacja centralna - najskuteczniejsza i najzdrowsza

Rekuperacja czyli wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła to system, w którym powietrze zużyte jest usuwane z domu za pomocą wywiewników, a w jego miejsce dostarczane jest świeże powietrze za pomocą nawiewników. Wywiew następuje przez tzw. pomieszczenia brudne czyli kuchnie, łazienki, WC, wiatrołapy, a nawiew przez pomieszczenia czyste czyli sypialne, gabinety czy salon. Serce systemu - rekuperator – podczas procesu wymiany powietrza odzyskuje energię w postaci ciepła zimą i chłodu latem z wywiewu i przekazuje ją do nawiewu. Dodatkowo, w zależności od rodzaju zastosowanego wymiennika, możemy też odzyskiwać wilgoć czyli pasywnie nawilżać powietrze zimą i osuszać latem. Efektem pracy tego systemu jest stała wymiana powietrza niezależna od pory roku i pogody za oknem, niższe rachunki za ogrzewanie i klimatyzację oraz komfortowy nawiew bez przeciągów.

Co wchodzi w skład systemu rekuperacji centralnej:

• rekuperator z wymiennikiem ciepła, wentylatorami, automatyką sterowania i filtrami powietrza (nawiew/wywiew);
• kanały, skrzynki rozdzielaczowe i rozprężne, anemostaty, czerpnia, wyrzutnia, tłumiki, przepustnice – czyli elementy niezbędne, aby cicho i komfortowo świeże powietrze trafiało od czerpni do nawiewów i z wywiewów do wyrzutni.
• Wymiennik ciepła – serce rekuperatora. I tak jak rekuperator to serce systemu, tak sercem samego urządzenia jest wymiennik ciepła. Na rynku dominują cztery konstrukcje, które różnią się sprawnością odzysku ciepła, wilgoci, wymaganiami montażowymi i komfortem użytkowania. Poniżej przedstawiam porównanie, które dużym skrócie przybliży Państwu temat.

Jaki wymiennik ciepła jest najlepszy?

Należy pamiętać że wymiennik idealny nie istnieje. Przykładowo, jeśli mamy w domu znaczące i stałe źródło wilgoci np. duże akwarium, jacuzzi czy ścianę z mchu polecanym rozwiązaniem będzie wymiennik przeciwprądowy. Przy klasycznej rodzinie 2 plus 2 w zdecydowanej większości przypadków warto rozważyć wymiennik obrotowy II generacji lub entalpiczny. Natomiast, gdy duża rodzina mieszka w małym domu i nie potrzebuje znaczącego odzysku wilgoci, to sprawdzi się wymiennik obrotowy kondensacyjny. Dlatego najlepiej wybrać taki wymiennik, który będzie zgodny z projektem naszej instalacji, naszym domem i stylem życia, a nie produkt z katalogu.

• Filtry - płuca rekuperatora. Każda centrala wentylacyjna ma minimum dwa filtry: nawiewny (ważniejszy dla zdrowia domowników, bo chroniący nas przed szkodliwymi związkami z zewnątrz) i wywiewny (jego zadaniem jest chronić samo urządzenie przed różnego typu zanieczyszczeniami). W praktyce warto wybierać te urządzenia, które zapewniają filtrację dokładną czyli filtry w klasie F7 (wg starego, ale cały czas stosowanego przez producentów rekuperatorów nazewnictwa). Będzie to szczególnie istotne, gdy mamy dom w rejonie o gorszej jakości powietrza.

Poniżej przedstawiam tabelę z klasami filtrów stosowanymi w rekuperacji (także decentralnej) i informacjami co faktycznie są w stanie zatrzymać.

• Automatyka - mózg całego układu. Serce i płuca nie będą pracować, jeśli nad wszystkim nie będzie czuwał mózg. Tą rolę w wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła pełni automatyka sterowania rekuperatora. Płynna regulacja wydatku, harmonogramy (dzień/noc/wyjście), tryb przewietrzania, alarmy filtrów, sterowanie z aplikacji zintegrowane z chmurą producenta, webserwer, integracje z czujnikami CO₂/RH to dziś standard w klasie średniej-wyższej. W praktyce przekłada się to na niższe zużycie energii i wyższy komfort.

Gdzie zamontować rekuperator? Mówiąc o rekuperacji nie sposób ominąć tematu jej montażu. Do wyboru mamy:

• poddasze (nieużytkowe) - najczęstsze i wygodne rozwiązanie, szczególnie w domach parterowych oraz w termomodernizowanych. Musimy tutaj jednak bardzo uważać, zwłaszcza gdy poddasze nie jest ogrzewane lub przynajmniej ocieplone. Kluczowe będą bowiem bardzo dobra izolacja kanałów oraz sprawdzenie, czy producent urządzenia dopuszcza jego montaż w tak chłodnym miejscu;
• pomieszczenie techniczne/kotłownia lub garaż – optymalny wariant pod każdym względem;
• piwnica – brana jest pod uwagę, gdy nie ma innych możliwości. Pamiętajmy jednak o tym, aby podobnie jak w przypadku poddasza, upewnić się co do dobrej izolacji kanałów oraz czy wybrany rekuperator może pracować w takich warunkach (temperatura/wilgotność).

Bilans, projekt i fachowy montaż - absolutna podstawa

Ilość powietrza nawiewanego zawsze powinna równać się ilości wywiewanego. Projekt musi więc zawierać jego szczegółowy bilans. Do tego pokazywać trasy kanałów, lokalizację anemostatów, czerpni/wyrzutni i samego urządzenia. Pamiętajmy, że nawet najlepsza centrala wentylacyjna nie „naprawi” źle zaprojektowanej i zamontowanej instalacji. Profesjonalny projekt i montaż to podstawa sukcesu.

Wentylacja grawitacyjna 

Jeszcze 10 lat temu ten rodzaj wentylacji zdecydowanie dominował w domach jednorodzinnych. Praca układu bazuje na różnicy temperatury (gęstości powietrza) i ciśnienia w domu i na zewnątrz. Ciepłe powietrze unosi się i ucieka przez kratki kominami z pomieszczeń brudnych, a świeże napływa przez nieszczelności lub nawiewniki w oknach do pomieszczeń czystych. Proste, ale… z reguły mało skuteczne, nieekonomiczne i niekomfortowe rozwiązanie, a poza tym bardzo uzależnione od pory roku i pogody.

Główne ograniczenia wentylacji grawitacyjnej (nazywanej też naturalną).

• Brak odzysku energii cieplnej. Tego typu układ usuwa z budynku ogrzane powietrze bez możliwości wykorzystania jego energii. W przeciwieństwie do rekuperacji, gdzie do 85-95% ciepła może zostać zatrzymane w wymienniku i przekazane do świeżego powietrza. W wentylacji grawitacyjnej ta energia jest całkowicie tracona;
• Wysokie koszty eksploatacji zimą. Nieefektywne działanie wentylacji grawitacyjnej powoduje znaczne straty cieplne. W praktyce oznacza to konieczność dostarczania do budynku większej ilości energii grzewczej, co wprost przekłada się na wyższe rachunki za ogrzewanie w sezonie zimowym.
• Duża zależność od warunków pogodowych. Skuteczność wentylacji naturalnej zmienia się w zależności od aury. W cieplejsze dni, gdy różnice temperatury są niewielkie, cyrkulacja powietrza we wnętrzu domu praktycznie ustaje. Z kolei w czasie mrozów ruch powietrza bywa nadmiernie intensywny, co wywołuje przeciągi i znaczące wychładzanie pomieszczeń.
• Niekorzystny wpływ na wilgotność względną. Zimą świeże powietrze po ogrzaniu staje się bardzo suche. Szerzej omawiałem to na początku artykułu. Użytkownicy, próbując ograniczyć przeciągi i poprawić komfort, często zamykają nawiewniki. Początkowo faktycznie poprawia to wilgotność, ale po pewnym czasie prowadzi do jej nadmiernego wzrostu, co sprzyja rozwojowi pleśni i grzybów.
• Brak możliwości kontroli intensywności wymiany powietrza. Ten rodzaj wentylacji działa samoczynnie, bez dopasowania do realnego zapotrzebowania. W okresie zimowym różnica temperatury między wnętrzem a otoczeniem sprawia, że ciepłe powietrze jest bardzo szybko usuwane przez kominy. Prowadzi to do nadmiernej wymiany i niepotrzebnych strat energii.
• Konieczność dogrzewania pomieszczeń. W wielu starszych budynkach z wentylacją grawitacyjną mieszkańcy muszą wspierać się dodatkowymi źródłami ciepła - np. grzejnikami elektrycznymi czy kominkami. To rozwiązanie nie tylko generuje dodatkowe koszty, ale też jest mało komfortowe i mało efektywne.

Wentylacja decentralna 

Wszędzie tam, gdzie nie mamy technicznych lub finansowych możliwości aby zamontować rekuperację centralną, ciekawą alternatywą może okazać się tzw. Wentylacja decentralna. Zawsze będzie ona skuteczniejsza od archaicznej wentylacji grawitacyjnej. Z mojego doświadczenia wiem, że sprawdza się ona najczęściej w mieszkaniach, małych lokalach usługowych czy też piętrowych domach termomodernizowanych, gdzie konstrukcja nie pozwala na poprowadzenie kanałów.

Jak działa wentylacja decentralnej? Zamiast jednej centrali wentylacyjnej i sieci kanałów, montujemy pojedyncze urządzenia w ścianach zewnętrznych pomieszczeń, które chcemy wentylować. Wymiana powietrza odbywa się sekwencyjnie. Najpierw urządzenie usuwa powietrze przez np. 60 sekund odbierając z niego energię, aby następnie przełączyć się w drugą stronę i przez kolejne 60 sekund oddawać ją do powietrza nawiewanego.

Sercem rekuperatora ściennego jest ceramiczny wymiennik ciepła, jego płucami dwa filtry w podstawowej klasie G4 oraz mózgiem dość prosta, ale w zupełności wystarczająca automatyka sterowania. Jeśli wybierzemy model z półki średniej lub wyższej to w standardzie otrzymamy możliwość pracy w parach lub nawet grupach (do 10 urządzeń), pilota na podczerwień do wygodnego sterowania, czujniki wilgotności powietrza, a jako opcję często również moduł wifi.

Zalety wentylacji decentralnej. Najważniejsze z nich to:

• elastyczność zastosowania. System ten pozwala wentylować tylko wybrane pokoje – np. sypialnię, salon czy gabinet - bez konieczności robienia wentylacji w całym domu. Dzięki temu można wdrażać go stopniowo, w miarę potrzeb i możliwości finansowych.
• prosty montaż. Instalacja urządzenia wymaga jedynie wywiercenia otworu w ścianie zewnętrznej, co eliminuje potrzebę rozprowadzania sieci kanałów wentylacyjnych. To duże ułatwienie zwłaszcza przy modernizacji istniejących budynków.
• niższe nakłady początkowe. Brak centralnej jednostki i kanałów oznacza mniejsze koszty inwestycyjne. Dla wielu inwestorów jest to ważny argument przemawiający za wyborem tego rozwiązania.

Wady wentylacji decentralnej. Dlaczego, mimo zalet, zawsze traktuje się ją jako rozwiązanie drugoplanowe? Mają na to wpływ takie kwestie, jak:

• ograniczony zasięg działania. Każda jednostka obsługuje wyłącznie jedno pomieszczenie. W większych budynkach oznacza to konieczność instalacji wielu urządzeń, co utrudnia kontrolę nad równowagą nawiewu i wywiewu oraz może prowadzić do nadciśnienia lub podciśnienia w skali całego domu;
• estetyka i ingerencja w elewację. Każdy rekuperator wymaga otworu w ścianie i elementu widocznego na zewnątrz. W przypadku kilku jednostek elewacja może wyglądać nieestetycznie, w przeciwieństwie do systemu centralnego, gdzie widoczne są tylko czerpnie i wyrzutnie.
• większa liczba urządzeń to wyższe koszty eksploatacji. Użytkowanie kilku czy kilkunastu jednostek może wiązać się z większym zużyciem prądu. Poza tym każde urządzenie wymaga konserwacji oraz wymiany filtrów.
• hałas pracy. Choć najnowsze modele oferują redukcję dźwięku, to mogą być głośniejsze niż systemy centralne. Szczególnie w sypialniach bywa to problematyczne – poziom hałasu odczuwany jako „niski” jest bardzo subiektywny i warto go sprawdzić w trakcie działania urządzenia.
• mniej precyzyjna kontrola klimatu wewnętrznego. W różnych pomieszczeniach mogą panować różne warunki - odmienne poziomy wilgotności i jakości powietrza. Centralne systemy zapewniają spójność i równomierną dystrybucję powietrza w całym budynku.
• niższa sprawność energetyczna w tańszych modelach. Najlepsze urządzenia osiągają sprawność nawet 90%, ale większość jednostek – szczególnie z niższej półki cenowej – pracuje w zakresie 60-80%. W praktyce oznacza to większe straty energii niż w przypadku wymienników centralnych, które standardowo przekraczają 80%.