Tu jesteś:
| Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła |
Wprowadzenie stosowanych obecnie energooszczędnych rozwiązań do budownictwa zaowocowało dramatycznym pogorszeniem warunków naturalnych wewnątrz pomieszczeń.Uszczelniona stolarka całkowicie eliminuje dotychczas stosowany (grawitacyjny) sposób wentylacji budynków.W efekcie następuje koncentracja szkodliwych dla zdrowia składników w powietrzu, takich jak: dwutlenek węgla, para wodna i zanieczyszczeń mechanicznych - drobin kurzu. Zagrożenie pochodzi nie tylko od wszelkiego rodzaju farb, lakierów, czy klejów, ale także mebli, wykładzin ściennych oraz podłogowych. Zbyt duże stężenie toksycznych substancji chemicznych może być przyczyną wielu chorób i dolegliwości. Mamy coraz częściej do czynienia z tzw. Syndromem Chorego Budynku. Dostarczenie odpowiedniej ilości świeżego, przefiltrowanego powietrza (pozbawionego zanieczyszczeń występujących w powietrzu atmosferycznym) ma istotny wpływ nie tylko na prawidłowe funkcjonowanie organizmu ludzkiego, ale także na stan techniczny budynku. Problem braku odpowiedniej wentylacji pojawia się najczęściej w domach (budynkach)nowych, z dobrą izolacją cieplną i szczelnymi oknami, bądź w pomieszczeniach, w których ze względu na zwiększające się koszty ogrzewania, wymieniamy okna "stare", złej jakości na nowe,o bardzo dużym stopniu szczelności. Obecnie na rynku producenci stolarki prześcigają się kto wykona produkt o jak najwyższej szczelności. Od kiedy zaczęto budować domy "szczelne", ze względu na straty cieplne wynikające w znacznej mierze przez ucieczkę ciepłego powietrza z pomieszczeń, nie przepuszczające prawie w ogóle powietrza, szybko okazało się, że życie z "workiem foliowym" na głowie jest niemożliwe. Przy braku skutecznej wentylacjiOdprowadzenie nadmiaru wilgoci z tak szczelnych obiektów nie jest możliwe. Systemy rozszczelniania okien nie zdają egzaminu. Wykraplająca się woda powoduje niszczenie elementów konstrukcyjnych budynku (okna, ściany). Obiekty takie są wręcz wymarzonym miejscem dla intensyfikacji zanieczyszczeń biologicznych i chemicznych. Pleśnie i grzyby mają idealne warunki do rozwoju. Również same materiały budowlane są źródłem licznych zanieczyszczeń chemicznych, wpływających na złe samopoczucie osób użytkujących szczelne, niedostatecznie wentylowane budynki. Objawia się to m.in.: sennością, ogólnym zmęczeniem, nudnościami, bólami i zawrotami głowy, dusznościami, podrażnieniami skóry, oczu, gardła, czy nosa, ale także większą skłonnością do przeziębień, a nawet zanikami pamięci (dotyczy to szczególnie dzieci, gdzie mamy do czynienia z tzw. odkorowaniem kory mózgowej na skutek braku odpowiedniej ilości tlenu w powietrzu). Wszystkie te objawy są efektem przede wszystkim złej, nieskutecznej wentylacji pomieszczeń. Konieczne staje się stosowanie systemu wentylacji wymuszonej zapewniającego:
Prawidłowa wentylacja powinna zapewniać doprowadzenie powietrza do pokoi oraz usuwanie powietrza zużytego z kuchni, łazienki, oddzielnego ustępu, ewentualnego pomocniczego pomieszczenia bezokiennego (składzik, garderoba), pokoju oddzielonego od tych pomieszczeń więcej niż dwojgiem drzwi, pokoju znajdującego się na wyższym poziomie w wielopoziomowym domu jednorodzinnym lub wielopoziomowym mieszkaniu domu wielorodzinnego. Zarówno instalacja wyciągowa, jak i nawiewna powinna być wykonana z przewodów ocieplonych.Kanały te, oprócz tego, że doskonale izolują, są również dźwiękochłonne. Kanały ocieplone muszą być stosowane wszędzie tam, gdzie powietrze transportowane wewnątrz kanałów ma inną temperaturę niż otoczenie. Dotyczy to transportu powietrza zimnego w okresie letnim np. w przypadku zabudowania za rekuperatorem klimatyzatora kanałowego lub w okresie zimowym, kiedy transportowane będzie powietrze ogrzane po przejściu przez wymiennik rekuperatora.Od centrali wentylacyjnej powietrze zużyte wyrzucane jest poprzez instalację wentylacyjną zakończoną wyrzutnią powietrza. Zaczerpywanie powietrza do centrali wentylacyjnej realizowane jest również poprzez zabudowanie kanału wentylacyjnego, który połączony jest z czerpnią powietrza. Czerpnię powietrza świeżego można umieścić w ścianie budynku lub wykonać gruntowy wymiennik ciepła z czerpnią powietrza gdzieś w ogródku. Do wyrzutni powietrza mogą być użyte nieczynne przewody od wentylacji grawitacyjnej, ewentualnie istnieje możliwość umieszczenia jej w ścianie zewnętrznej budynku, podobnie jak czerpnię ścienną. Układ mechanicznej wentylacji z odzyskiem ciepła połączyć można z takimi systemami jak:
Gruntowy wymiennik ciepłaDobrym rozwiązaniem wspomagającym i uzupełniającym system wentylacyjny domu jest gruntowy wymiennik ciepła (w skrócie GWC). Za jego pomocą, z niewielkiej głębokości gruntu, można pozyskać naturalną, odnawialną energię gruntu. Idea działania oparta jest na fakcie istnienia na głębokości poniżej 1,5 m prawie stałej temperatury (w naszych warunkach klimatycznych to ok. +8÷10°C). Przepuszczając zatem przez system kanałów wentylacyjnych powietrze pod powierzchnią ziemi można ochłodzić latem powietrze zewnętrzne do temperatury 17-19°C, a zimą podczas mrozów ogrzać do wartości 0÷2°C. Chłodzenie w upalne dni doprowadzanego do budynku powietrza zdecydowanie poprawia komfort klimatyczny panujący wewnątrz. I to z kilku powodów:
Obniżenie temperatury wewnątrz pomieszczeńoraz zmniejszenie wilgotności wprowadzanego do domu powietrza w okresie upałów to warunki konieczne do zachowania komfortu przebywających osób. W zasadzie w naszych krajowych warunkach klimatycznych przy zastosowaniu odpowiednio wydajnego GWC możliwe jest pokrycie zapotrzebowania na chłód tylko za pomocą powietrza wentylacyjnego. Jeśli budynek jest należycie zaizolowany, a pomieszczenia nie są narażone na bezpośrednie działanie promieni słonecznych (poprzez okna), możliwe jest utrzymanie naprawdę przyjemnych warunków. Gdy GWC współpracuje z systemem mechanicznej wentylacji z odzyskiem ciepła, konieczne jest wykonywanie obejść bądź wymiana na okres letni wymiennika ciepła centrali wentylacyjnej na dodatkową kasetę, w której nie zachodzi wymiana ciepła strumieni powietrza. W bardziej rozbudowanych systemach spotyka się automatyczne przełączanie na pracę bez lub z GWC. Niektóre centrale wentylacyjne są fabrycznie przystosowane do realizacji tych funkcji. W okresie zimowym w GWC następuje podgrzanie powietrza pobieranego do wentylacji domu. Praktycznie powietrze za wymiennikiem nawet podczas silnych mrozów ma temperaturę powyżej 0°C. Oprócz wynikającej z tego oszczędności energii, w układach wentylacji z odzyskiem ciepła wstępne podgrzanie powietrza zabezpiecza wymiennik centrali wentylacyjnej przed zamarzaniem. Z punktu widzenia sprawnie działającego układu rekuperacyjnego brak obladzania wymiennika podczas silnych mrozów gwarantuje niezawodną i maksymalnie efektywnie przebiegającą pracę. Stosowanie gruntowych wymienników ciepła w układach wentylacji domów z odzyskiem ciepła daje zatem korzyści zarówno latem, jak i zimą:
W zasadzie koszt zastosowania GWC to głównie koszt inwestycyjny zakupu materiałów oraz wykonania. Użytkowanie GWC to tylko koszt transportu powietrza i ewentualnie wstępnych filtrów powietrza. GWC w systemie rurowym pozwala na pozyskanie z gruntu energii o mocy 30-70 W z jednego metra bieżącego kanału. Układ składa się z czerpni powietrza z filtrem umieszczonej w dogodnym miejscu ogrodu, np. wśród iglaków, oraz zakopanego na gł. 1,5-2 m systemu kanałów o dł. 40-70 m.b. połączonego z systemem wentylacji budynku. Średnica kanału powinna być dobrana tak, aby przepływ powietrza był nie większy niż 3 m/s. Z uwagi na minimalizację oporów przepływu i elektrostatycznego osadzania zanieczyszczeń na kanale, wskazane są jak najmniejsze prędkości powietrza. Ponieważ w wymienniku wykrapla się woda ( w okresie letnim), konieczne jest wykonanie odpowiedniego odwodnienia kanału, tzw. studni. Bardzo dobrze się regeneruje, ma małe właściwości akumulacyjne (w upały nie podgrzewa w nocy powietrza) i dobrze wykonany stwarza względnie niewielkie opory powietrza. Najlepiej GWC wykonać z polipropylenu (PP) ulepszonego m.in. pod względem przewodnictwa cieplnego. Rury wykonane z polipropylenu (PP) posiadają współczynnik przewodzenia siedem razy większy od rur kanalizacyjnych. Czerpnia powietrza powinna być tak umieszczona, aby ograniczyć zaciąganie kurzu oraz poprzez zastosowanie siatek ochronnych i filtrów powietrza uniemożliwić dostanie się do środka owadów i gryzoni. Na rynku pojawiły się ostatnio kompletne systemy rurowych wymienników gruntowych wykonane z rur antybakteryjnych o wysokiej szczelności połączeń. Jednak naszym zdaniem zagrożenie rozwoju szkodliwych bakterii jest znikome nawet przy rurach kanalizacyjnych. Poza opisanym przykładem rurowy GWC może być wykonany w układzie meandrowym, pierścieniowym, podwójnym oraz Tichelmanna. Kanały te zakopuje się oddalone od siebie o min. 1 m i na obu końcach łączy ze sobą. Rozwiązanie to umożliwia budowanie wymienników o dużej wydajności na względnie niedużym terenie. Kilka firm stworzyło systemy wymienników gruntowych pod budynkami w fundamentach. System ten ma wiele zalet, m.in.:
Dobrze wykonany i odpowiednio wydajny rurowy gruntowy wymiennik ciepła współpracujący z instalacją wentylacji nawiewno-wywiewnej z wysokoefektywnym odzyskiem ciepła z pewnością nie zawiedzie oczekiwań przyszłych użytkowników. Zapewni przyjemny mikroklimat panujący wewnątrz domu latem, a zimą przyczyni się do znacznego zmniejszenia kosztów ogrzewania i niezawodnej pracy systemu. GWC należy traktować jako całość z resztą systemu wentylacyjnego. Chodzi tu o prawidłowy rozdział powietrza do pomieszczeń, a przede wszystkim o jak najlepsze izolowanie cieplne kanałów prowadzonych w strefach nie ocieplonych w celu zapewnienia jak najmniejszych strat cennego ciepła lub chłodu. Ponadto GWC z powodzeniem pracować mogą w układach z recyrkulacją powietrza czy w systemach wentylacji przydomowych krytych basenów kąpielowych (eliminują konieczność stosowania drogich basenowych osuszaczy powietrza). Gruntowe wymienniki ciepła oprócz domów jednorodzinnych również służą w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych dużych obiektów przemysłowych na całym świecie. W wielu przypadkach całkowicie zastępują tradycyjne systemy klimatyzacyjne. Są tanie w eksploatacji, ich jedyny koszt to koszt transportu powietrza oraz wstępnych filtrów powietrza. Ponieważ wykorzystują naturalną energię gruntu, dlatego też z tego względu należy spodziewać się szybkiego ich upowszechnienia.
|
