Efektywna wentylacja

Wentylacja jest to proces wymiany powietrza z pomieszczenia na powietrze czerpane z zewnątrz przez zaprojektowane do tego celu elementy i urządzenia. W przypadku wentylacji naturalnej elementami i urządzeniami są:

  • nawiewniki,
  • nieszczelności stolarki budowlanej,
  • kanały wentylacyjne.

Mechanizmem wywołującym przepływ powietrza z jednego obszaru do drugiego jest różnica ciśnienia występująca między nimi. Źródłem zróżnicowania ciśnienia zarówno w przestrzeni budynku, jak i między wnętrzem budynku a otoczeniem zewnętrznym w przypadku wentylacji naturalnej są takie czynniki, jak:

  • różnica temperatury powietrza (siła wyporu),
  • wiatr (parcie dynamiczne).

Sprawność wentylacji jest bardzo ważna. Ponieważ jeżeli jest za mała to w okresie letnim możemy odczuwać uciążliwy napływ ciepła. Z kolei jeżeli jest za duża to w okresie zimowym niepotrzebnie ogrzewa się i usuwa (przez komin) mnóstwo ciepłego powietrza i płaci się za niewykorzystaną energię. Straty ciepła przez wentylację w starych budynkach stanowią od 45 do 65% ogólnych strat ciepła.

Nowoczesne rozwiązania wentylacyjne oferują różne technologie oszczędzania energii w budynkach mieszkalnych.

Jednym z nowoczesnych rozwiązań jest rekuperator, który posiada podwójne przewody wentylacyjne, z czego jeden dla powietrza usuwanego z pomieszczenia i drugi dla powietrza nawiewanego. Wymiennik ciepła pozwala odzyskać część ciepła z powietrza usuwanego z pomieszczeń poprzez przekazanie go na styku krzyżowego wymiennika ciepła, jak to jest widoczne na rysunku 1. Zastosowanie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła może zapobiec nadmiernym stratą energii i odzyskać ok. 60-90% ciepła z powietrza wywiewanego w zależności od sprawności urządzenia, różnicy temperatury, wielkości domu itp. Jest to równoznaczne ze zmniejszeniem kosztów ogrzewania średnio o 25-40%.

Zasada działania rekuperatora
Rys. 1 Zasada działania rekuperatora.

Wspomagając system wentylacji naturalnej możemy również zastosować nawiewniki okienne sterowane ręcznie lub ciśnieniowo. Zastosowanie nawiewników sterowanych ciśnieniowo umożliwia automatyczne ograniczenie maksymalnej wymiany powietrza. Dodatkowo pozwala okresowo obniżyć intensywność wymiany przez możliwość ręcznej regulacji. Możliwe do osiągnięcia oszczędności energii dzięki obniżeniu intensywności wymiany powietrza poprzez sterowanie ręczne wynoszą 5–20%.

Kolejna nowoczesny, „inteligentny” system sterowania wentylacją tzw. system BMS polega na dostarczeniu ilość powietrza jaka w danym momencie jest potrzebna i wymagana. Kiedy domowników nie ma w domu to wymiana powietrza utrzymana jest na minimalnym poziomie, natomiast gdy chociaż jedna osoba pojawi się w pomieszczeniu automatycznie zwiększa się przepływ powietrza. Szczytowy poziom wydajności wentylacji ma niewielki wpływ na średnią wielkość wymiany powietrza.

System BMS
Rys. System BMS

Przykład:

Rozpatrujemy budynek o powierzchni 200 m2 pod względem doboru wentylacji.

  • Czas zwrotu (SPBT) poniesionych nakładów zależy od zastosowanych rozwiązań i urządzeń.
  • Czas zwrotu (SPBT) na wentylację naturalną wynosi 1,5–2,5 roku. Tego typu wentylacja jest jednak zależna od warunków atmosferycznych i nie gwarantuje w pełni właściwej jakości powietrza w pomieszczeniach.

Czas zwrotu nakładów poniesionych na:

  • wentylację mechaniczną wynosi 8–14 lat.
  • wentylację z wymiennikiem gruntowym wynosi 9–14 lat, a przypadku stosowania klimatyzacji SPBT = 7–9 lat.
  • wentylację z rekuperacją. Orientacyjnie koszt instalacji takiej wentylacji w domu jednorodzinnym wynosi 12–16 tys. zł, a czas zwrotu SPBT = 8–12 lat.

Bibliografia:

  • Energia i budynek, Izolacje