- Co zrobić, żeby powietrze w domu było świeże i czyste?
- Czy kwestia wymiany powietrza w domu jest jakoś unormowana przez przepisy?
- Jakie warianty wymiany powietrza są do wyboru?
- Jak działa wentylacja mechaniczna?
- Z czego bierze się popularność rekuperacji i na czym właściwie ona polega?
- Czy wymienniki ciepła różnią się jakoś od siebie?
- Jakie są najważniejsze parametry centrali wentylacyjnej?
- Jaką dokładnie pełnią rolę filtry w centrali wentylacyjnej?
- Gdzie najlepiej jest umieścić centralę?
- Dlaczego warto wykonać gruntowy wymiennik ciepła?
Inwestor: - Dzień dobry, ostatnio dużo się mówi o jakości powietrza, zarówno tego zewnętrznego, jak i domowego. Porozmawiajmy więc dziś o wentylacji i o tym co zrobić, żeby powietrze w domu było świeże i czyste.
Ekspert budowlany: - To ważny temat, bo jakość domowego powietrza wpływa i na zdrowie i na komfort mieszkańców. Pewnie nie wszyscy sobie zdają sprawę, że powietrze w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie, może zawierać substancje mające niekorzystny wpływ na nasz organizm.
Jedną z nich jest dwutlenek węgla, który staje się niebezpieczny w dużych stężeniach. Wytwarzamy go oddychając, ale przede wszystkim powstaje w wyniku pracy kuchenek, kominków, kotłów czy pieców. Co więcej, jeżeli do pomieszczenia nie będzie doprowadzone świeże powietrze w odpowiedniej ilości, w wyniku spalania w wymienionych urządzeniach, może powstać tlenek węgla, czyli czad, który jest śmiertelnie niebezpieczny.
Inną kłopotliwą substancją jest para wodna, którą wytwarzamy oddychając, gotując, prasując czy susząc pranie. Jej nadmiar skutkuje trwałym zawilgoceniem budynku, co prowadzi do rozwoju grzybów domowych. Poza tym wilgotne powierzchnie są pożywką dla roztoczy (żyjących w kurzu domowym) i pleśni (grzybów), które mogą stać się przyczyną alergii.
Pewną ilość niepożądanych substancji wydzielają również materiały budowlane użyte do wzniesienia i wykończenia domu, a nawet meble i inne elementy wyposażenia.
- Czy kwestia wymiany powietrza w domu jest jakoś unormowana przez przepisy?
- Tak, zgodnie z przepisami każda wentylacja w domu jednorodzinnym musi spełniać kilka wymagań. Przede wszystkim zużyte powietrze powinno być usunięte z kuchni, łazienek, toalet oraz pomieszczeń pomocniczych (spiżarnia, garderoba), a do pozostałych wnętrz trzeba doprowadzić świeże powietrze. Wewnątrz budynku - pomiędzy pomieszczeniami, do których trafia powietrze z zewnątrz, a pomieszczeniami, z których jest usuwane - należy zapewnić swobodny przepływ powietrza. Najczęściej osiąga się to pozostawiając szczelinę pomiędzy dolną krawędzią drzwi i podłogą, lub instalując drzwi z otworami w dolnej części.
Poza tym wentylacja musi gwarantować usunięcie zużytego powietrza w ilości co najmniej 70 m³/h z kuchni z kuchenką gazową i 50 m³/h z kuchni z kuchenką elektryczną oraz łazienki, 30 m³/h z oddzielnego WC, 15 m³/h z pomieszczeń pomocniczych, takich jak spiżarnia czy garderoba, a także 30 m³/h z pokoi oddzielonych od wyżej wymienionych pomieszczeń więcej niż dwoma parami drzwi lub znajdujących się na wyższej kondygnacji.
Taka sama ilość świeżego powietrza musi w tym czasie napływać do pozostałych wnętrz (sypialni, salonu itp.). W typowym domu jednorodzinnym daje to około 200 m³/h. Przepisy pozwalają zmniejszyć intensywność wentylacji w godzinach nocnych, jednak nie więcej niż o 40%. Ponadto w kuchniach zaleca się zamontowanie dodatkowych urządzeń pozwalających okresowo zwiększyć strumień usuwanego powietrza do przynajmniej 120 m³/h. Tę funkcję spełniają okapy kuchenne. Przy czym nie mogą one ograniczać drożności kanałów, gdy są wyłączone.
- Jakie warianty wymiany powietrza są do wyboru?
- Do wyboru są dwie główne opcje - wentylacja grawitacyjna i mechaniczna. Zdecydowanie bardziej popularna jest ta pierwsza. Polega na wykorzystaniu naturalnego zjawiska konwekcji, czyli ruchu powietrza wywołanego różnicą jego gęstości i ciśnienia. Chłodne, gęstsze powietrze z zewnątrz wypiera z wnętrza domu powietrze zużyte, które ma wyższą temperaturę i jest rzadsze.
Niestety, ze względu na coraz szczelniejsze okna i drzwi, bardzo trudno o odpowiedni nawiew. Dlatego niezbędne jest zakładanie w ramach okiennych lub w ścianach zewnętrznych specjalnych nawiewników.
Istotny jest też swobodny przepływ powietrza pomiędzy pomieszczeniami. Z tego powodu oddzielające je drzwi muszą być podcięte tak, aby między ich dolną krawędzią a podłogą była szczelina wysokości przynajmniej 1 cm. Drzwi do łazienek i WC powinny być podcięte znacznie bardziej lub mieć w dolnej części specjalne kratki lub otwory.
Zużyte powietrze wydostaje się z budynku pionowymi kanałami wentylacyjnymi wyprowadzonymi ponad dach. Im są one dłuższe, tym intensywniejsza jest wymiana powietrza. Niestety, w domach jednorodzinnych, które są stosunkowo niskie (a szczególnie na poddaszach użytkowych, gdzie kanały wentylacyjne są krótkie), wentylacja grawitacyjna jest niezbyt skuteczna. Działanie tego typu systemu uzależnione jest również od warunków zewnętrznych. Im mniejsza różnica temperatury w domu i na zewnątrz - tym wentylacja pracuje gorzej. To jedna z wad wentylacji grawitacyjnej - podczas upału może w ogóle nie spełniać swojej roli. Trzeba też wspomnieć, że wraz z usuwanym powietrzem wentylacyjnym, z domu ucieka drogocenne ciepło.
- A jak działa wentylacja mechaniczna?
- W tym wariancie ruch powietrza wymuszają wentylatory. Dzięki temu wentylacja spełnia swoje zadania w każdych warunkach pogodowych. Daje przy tym możliwość precyzyjnej kontroli wymiany powietrza. Przykładowo możemy zwiększyć jego dopływ, gdy w domu przebywa więcej osób. Ponadto w tym wariancie nie ma konieczności stawiania kominów wentylacyjnych - potrzebna jest za to czerpnia i wyrzutnia powietrza wentylacyjnego.
Dom można wyposażyć w jeden z trzech rodzajów instalacji mechanicznej. W wariancie wywiewnym wentylator usuwa zużyte powietrza na zewnątrz, a powstające podciśnienie powoduje zasysanie powietrza z zewnątrz. W wentylacji nawiewnej świeże powietrze jest tłoczone do budynku przez wentylatory, a zużyte wypychane na zewnątrz specjalnymi kanałami za pomocą stworzonego w ten sposób nadciśnienia. Ich połączeniem jest wentylacja nawiewno-wywiewna w której zarówno czerpanie, jak i usuwanie powietrza wymuszane jest przez wentylatory. To najbardziej popularny wariant. W tej opcji możliwy jest odzysk ciepła, czyli rekuperacja.
- Rekuperacja to ostatnio bardzo nośny temat. Z czego bierze się jej popularność i na czym właściwie ona polega?
- Rekuperacja to inaczej wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła. Rozwiązanie to zdobywa w ostatnich latach coraz większą popularność, bo tradycyjna grawitacyjna jest w wielu domach po prostu nieskuteczna, a do tego energochłonna. W nowych budynkach wymiana powietrza powoduje nawet połowę całkowitych strat ciepła. Żeby je ograniczyć, najlepiej zdecydować się właśnie na centralę wentylacyjną z odzyskiem ciepła. Jej najważniejszym elementem jest wymiennik ciepła, czyli właśnie rekuperator. Dzięki niemu powietrze dostarczane do domu ogrzewa się od usuwanego.
Rekuperator nie mógłby działać bez wentylatorów - nawiewnego i wywiewnego - które wymuszają przepływ powietrza przez wymiennik oraz w całej instalacji. Inne elementy składowe to filtry oczyszczające powietrze, sterownik pozwalający na regulację intensywności wymiany powietrza oraz oczywiście obudowa, w której schowane są wszystkie podzespoły. W zależności od modelu, centrala może być też wyposażona w różne urządzenia zwiększające jej możliwości i wpływające na komfort obsługi.
- Czy wymienniki ciepła różnią się jakoś od siebie?
- Tak, wymienniki różnią się układem kanałów. Ze względu na tę cechę wyróżnia się modele przeciwprądowe, krzyżowe i obrotowe.
Obecnie najczęściej stosowane są te pierwsze. Ich nazwa bierze się stąd, że strumienie powietrza - wywiewane (ciepłe) i nawiewane (zimne) - płyną równolegle w przeciwnych kierunkach. Charakteryzują się wysoką sprawnością odzysku, przekraczającą 90%. Ich wadą są duże opory przepływu i trudność czyszczenia. Do tego są podatne na zamarzanie skroplin, dlatego przed wymiennikiem stosuje się np. nagrzewnicę wstępną, która służy do jego rozmrażania. Innym rozwiązaniem jest wykorzystanie gruntowego wymiennika ciepła (GWC), w którym powietrze wstępnie się ogrzewa, wykorzystując ciepło zawarte w gruncie.
W wymiennikach krzyżowych kanały z powietrzem ustawione są nie równolegle, a prostopadle. Są tańsze od przeciwprądowych, łatwiejsze w czyszczeniu i mają niższe opory przepływu, ale też niższą sprawność. Aby ją podnieść, w centrali można umieścić dwa ułożone szeregowo wymienniki. Ich wadą również jest podatność na szronienie, dlatego zabezpiecza się je w podobny sposób jak modele przeciwprądowe.
Problemu z zamarzaniem powietrza, nawet przy bardzo niskiej temperaturze, nie ma w przypadku wymienników obrotowych. Mają one kształt walca z kanałami biegnącymi równolegle do jego osi, który obraca się i tymi samymi kanałami przepływa naprzemiennie ciepłe powietrze usuwane i chłodne nawiewane. Cechują się bardzo wysoką sprawnością odzysku ciepła (przekraczającą 90%). Ich wadą jest możliwość mieszania się strumieni powietrza nawiewanego i usuwanego oraz bardziej skomplikowana budowa od obu wymienionych wyżej typów, co odbija się na cenie.
- Jakie są najważniejsze parametry centrali wentylacyjnej?
- Najważniejsze parametry to wydajność - czyli przepływ powietrza przez centralę - oraz spręż - zdolność do pokonania oporów przepływu powodowanych przez sieć kanałów, filtry itd. Wartości te są ściśle powiązane. Otóż im mniejsze są opory przepływu, określane także mianem straty ciśnienia, tym większy jest przepływ powietrza. Dlatego te dwie wielkości zawsze trzeba rozpatrywać łącznie. Podanie maksymalnego przepływu i maksymalnego sprężu o centrali nie mówi nic, bo nie są one osiągane w tym samym czasie. Taka prezentacja danych jest raczej sposobem na wprowadzenie w błąd niezorientowanego klienta. Poważni producenci zamieszczają w dokumentacji wykresy, pokazujące zależność pomiędzy wydajnością i sprężem.
W domach jednorodzinnych za typową wartość tego ostatniego parametru uważa się 150-200 Pa przy wydajności ok. 200 m³/h. Jednak to tylko dane orientacyjne i bez projektu określającego długość, średnice i przebieg kanałów wentylacyjnych nie możemy jej dokładnie określić. W domach podobnej wielkości, ale z odmiennie zaprojektowaną instalacją wentylacyjną różnice mogą być diametralne. Nie dajmy się też nabrać na podawanie parametrów przy niewielkim przepływie powietrza, np. 100 m³/h. Obniżenie przepływu powoduje automatycznie, że - przy zachowaniu tych samych średnic rur - prędkość powietrza będzie niższa, a więc i opory jego przepływu mniejsze. Jeżeli więc chcemy porównywać centrale, zawsze żądajmy podania ich parametrów przy takim samym przepływie powietrza i sprężu (stracie ciśnienia).
- Na co jeszcze zwracać uwagę przy wyborze centrali?
- Ważnym elementem, który ma duży wpływ na sprawność systemu rekuperacji, są wentylatory. Wprawiają on powietrze w ruch, a także pokonują opory przepływu stawiane przez wymiennik, rurociągi, filtry itp.
Najlepiej, gdy centrala wyposażona jest w markowy wentylator, który nie zużywa zbyt wiele prądu. Pod tym względem wyróżniają się urządzenia prądu stałego (DC), które są bardziej energooszczędne od typowych wentylatorów zmiennoprądowych (AC) i bardzo łatwo można sterować ich prędkością obrotową. Ale trzeba je wyposażyć w zasilacz prądu stałego, który powoduje pewne straty energii. Dlatego najpopularniejsze są obecnie rekuperatory z wentylatorami prądu przemiennego, elektronicznie komutowane (EC). Podobnie jak wentylatory prądu stałego są energooszczędne i można zmieniać ich obroty w szerokim zakresie, a nie potrzebują zasilaczy.
Aby korzystanie z rekuperacji było komfortowe, wentylator powinien generować jak najmniejszy hałas. W charakterystyce każdej centrali znajdziemy informację o ciśnieniu akustycznym, jakie powstaje w odległości 1 m urządzenia (w dB).
Przy czym głośność pracy rekuperacji zależy nie tylko od wentylatora. Przyczyną nadmiernego hałasu może być np. dobranie kanałów wentylacyjnych o zbyt małej średnicy, co często skutkuje zbyt szybkim ruchem powietrza w kanałach. Z kolei niewłaściwe ułożenie, mocowanie i brak izolacji na nich powoduje, że wpadają w wibracje.
- Wcześniej wspomniał pan o filtrach w centrali. Jaką dokładnie pełnią one rolę?
- Poruszył pan ważne zagadnienie. Rekuperacja to nie tylko sposób na ograniczenie wydatków na energię, ale też na poprawę jakości powietrza w budynku, co wpływa na komfort i zdrowie domowników. Wszystko to właśnie dzięki filtrom, przez które przechodzi całe nawiewane z zewnątrz powietrze. Od ich rodzaju i jakości zależy, jak dokładnie zostanie ono oczyszczone. Drugim zadaniem filtrów jest zabezpieczenie przed zanieczyszczeniem wentylatorów, wymiennika i sieci kanałów wentylacyjnych.
Standardowo w rekuperatorach umieszcza się filtry kieszeniowe klasy G4. Ich uzupełnieniem mogą być filtry F5. Jeszcze dokładniejsze są produkty klasy F7, które zatrzymują nawet bardzo drobne pyłki roślin. Warto zdecydować się na nie wtedy, gdy w domu są alergicy.
W sprzedaży są też specjalistyczne wyroby (z wkładem z węgla aktywnego, antysmogowe), które wychwytują nie tylko drobnoustroje czy alergeny, ale też cząsteczki smogu.
Przed zakupem centrali należy sprawdzić, jakiej klasy filtry można w niej stosować oraz jak często się je wymienia. W niektórych przypadkach wystarczy to zrobić raz na pół roku, ale gdy dom położony jest w rejonie, gdzie powietrze jest silnie zanieczyszczone, wymiana może być konieczna nawet 3 lub 4 razy do roku.
- Gdzie najlepiej jest umieścić centralę?
- Ze względu na hałas, jaki powstaje podczas pracy centrali, umieszcza się ją z dala od pomieszczeń mieszkalnych. Typowe lokalizacje to piwnica, strych, garaż i pomieszczenie gospodarcze.
Trzeba jednak pamiętać, że centrala nie powinna być umieszczona w zbyt dużej odległości od wentylowanych pomieszczeń, bo im dłuższa jest sieć kanałów (oraz im bardziej kręty mają przebieg), tym większe są opory powietrza i mniejsza sprawność instalacji.
Co ważne, urządzenie musi być zamontowane w miejscu, do którego jest łatwy dostęp, bo regularnie trzeba wymieniać w nim filtry, czyścić wymiennik czy dokonywać przeglądów technicznych.
Kolejną ważną kwestią do sprawdzenia przez zakupem są wymiary centrali. Na szczęście dostępne są obecnie zarówno modele pionowe, jak i bardziej płaskie, poziome. Koniecznie zwróćmy też uwagę na rozmieszczenie króćców, czyli wlotów i wylotów kanałów powietrznych, tak aby łatwo można było przyłączyć kanały.
Gruntowy wymiennik ciepła
W domu z mechaniczną wentylacją z odzyskiem ciepła warto rozważyć wykonanie na etapie robót fundamentowych gruntowego wymiennika ciepła (GWC), który umieszcza się obok lub pod budynkiem - w obrysie fundamentów, albo pod płytą. GWC pozwala zwiększyć efektywność energetyczną systemu rekuperacji, poprawić jakość powietrza w budynku, a także obniżyć koszty ogrzewania i chłodzenia domu.
Tego typu instalacja wykorzystuje naturalne ciepło lub chłód, które są zakumulowane w gruncie - na głębokości 1-1,5 m temperatura jest w miarę stała (od kilku do kilkunastu stopni powyżej zera). Powietrze, które trafia do domowego systemu wentylacji, jest ogrzewane (zimą) albo schładzane (latem), a następnie oczyszczane, co pozwala znacznie ograniczyć zużycie energii i poprawić jego jakość.
Instalacja GWC składa się terenowej lub ściennej czerpni powietrza i kolektora umieszczonego pod powierzchnią gruntu, z którego powietrze poddane odpowiedniej obróbce trafia poprzez kanały instalacji wentylacyjnej do rekuperatora.
GWC dzielą się na przeponowe i bezprzeponowe. Przykładem tego pierwszego jest wymiennik rurowy - w tym przypadku powietrze nie płynie w bezpośrednim kontakcie z gruntem, ale jest oddzielone ścianką rury, czyli tzw. przeponą. Konkurencją dla nich są GWC bezprzeponowe (żwirowe i płytowe), w których wymiana ciepła między powietrzem i gruntem następuje w sposób bezpośredni.
Redakcja BD
fot. otwierająca: Viessmann, Fotolia
Dodaj komentarz