Rekuperacja projekt

Rola wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła

Rolą wentylacji mechanicznej jest dostarczanie optymalnej ilości świeżego powietrza do budynku i usuwanie z niego powietrza zanieczyszczonego. W odróżnieniu od wentylacji grawitacyjnej wentylacja mechaniczna charakteryzuje się możliwością regulacji ilości powietrza dostarczanego do budynku niezależnie od warunków atmosferycznych, a wpływ na jej intensywność ma użytkownik systemu. Zaletą systemu wentylacji mechanicznej jest dodatkowo możliwość zastosowania odzysku ciepła (i opcjonalnie wilgoci), co pozwala zmniejszyć koszty ogrzewania i zdecydowanie poprawić jakość powietrza i komfort życia.

Urządzenia wentylacji mechanicznej powinny pracować w sposób ciągły (również podczas nie-obecności użytkownika). Instalacja powinna obsługiwać wszystkie pomieszczenia w budynku, zapewniając optymalną wymianę powietrza ze względu na wymagania higieniczne, usuwanie zanieczyszczeń i wilgoci. Brak prawidłowo działającej wentylacji może powodować złe samopoczucie, problemy zdrowotne, a także zawilgocenie, a w skrajnych przypadkach zagrzybienie ścian i innych przegród zewnętrznych.

Zasada działania wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła

Świeże powietrze jest pobierane z zewnątrz budynku za pomocą czerpni i dostarczane przez przewód wentylacyjny do centrali wentylacyjnej (rekuperatora 1 ). W centrali wentylacyjnej powietrze przechodzi przez wymiennik, gdzie wymienia ciepło z powietrzem wyciąganym z pomieszczeń. Po przejściu przez centralę wentylacyjną powietrze jest dostarczane przez sieć przewodów nawiewnych do pomieszczeń użytkowych 2 , takich jak: salon, sypialnie, pokoje dzienne, gabinety. Przepływ powietrza w instalacji jest wymuszany przez wentylatory centrali wentylacyjnej.

W typowych budynkach jednorodzinnych o małej powierzchni najczęściej stosuje się wyciągi z pomieszczeń sanitarnych i pomocniczych, takich jak łazienka, kuchnia, toaleta, garderoba, spiżarnia, pomieszczenie gospodarcze itp. W domach jednorodzinnych o dużej powierzchni stosuje się również wyciągi z pomieszczeń mieszkalnych, nie zapominając o priorytecie zapewnienia usuwania wilgoci i zanieczyszczeń z pomieszczeń higieniczno-sanitarnych i pomocniczych. Z takim przypadkiem możemy mieć do czynienia, gdy pokoje mają dużą powierzchnię i kubaturę lub kiedy liczba pomieszczeń mieszkalnych znacząco przewyższa liczbę pomieszczeń higieniczno-sanitarnych i pomocniczych, np. w rezydencjach.

Jak oceniają firmy inżynierskie, ponad połowa zaprojektowanych przez nie systemów instalacyjnych: wodnych, grzewczych, wentylacyjnych nie zostaje wykonana zgodnie z projektem.

Instalatorzy – wykonawcy mają swoje zdanie na temat wyliczeń wykonanych przez inżyniera. To rodzi wiele problemów, bo kto jest winien, że system nie działa potem prawidłowo? Projektant, czy instalator? Aby uniknąć takich problemów należałoby zadbać nie tylko o właściwe zaprojektowanie systemu rekuperacji, ale również o wykonawstwo, które będzie zgodne z projektem. Najczęściej gwarancję taką daje wykonanie i projektu, i usługi wykonawczej w jednej firmie, która weźmie odpowiedzialność za całościowe funkcjonowanie instalacji.

Projekt wentylacji mechanicznej domu jednorodzinnego – zleć to profesjonalistom, by uniknąć kosztownych błędów!

Do serwisu Rekuperatory.pl często trafiają inwestorzy, którzy, mimo że zakupili prawidłowo wykonany projekt rekuperacji, mają wątpliwości, że wybrany przez nich instalator, wykonał system zgodnie z projektem. Często, by zaoszczędzić, instalatorzy wykazują się sporą pomysłowością.

Strumienie powietrza wentylacyjnego powinny być zgodne z Dziennikiem Ustaw nr 75 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r., w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z późniejszymi zmianami oraz z PN-83/B-03430/Az3 Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania. Instalacja wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła powinna być tak zaprojektowana, by umożliwić osiągnięcie w każdych warunkach i w okresie całego roku przynajmniej wartości, które podane są w wyżej wymienionym dokumencie. Umożliwi to dopasowanie wydajności systemu do bieżących potrzeb użytkownika. Zalecane wymiany powietrza dla poszczególnych pomieszczeń podaje poniższa tabela, która uwzględnia polskie normy i wieloletnie doświadczenie firm instalacyjnych.

Dla wszystkich pomieszczeń kryterium doboru ilości powietrza powinna być wartość większa z kolumny A i B, np. dla kuchni o kubaturze 60 m³ projektowana wydajność wentylacji powinna wynosić 120 m³/h (dwie wymiany na godzinę).

Dla pomieszczeń mieszkalnych (pokoje, salony, sypialnie) minimalna wydajność wentylacji to 20 m³/h/osobę. Np. dla małej sypialni przewidzianej dla dwóch osób o kubaturze 30m³/h wydajność powinna wynosić nie mniej niż 40m³/h.

Kuchnia powinna mieć możliwość okresowego podnoszenia wydajności wentylacji w chwili przy-gotowania posiłków do 120 m³/h. Wydajność tę można uzyskać przez system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła lub system wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła i pracujący równolegle okap kuchenny.

Aby zapewnić odpowiednią ilość powietrza we wszystkich pomieszczeniach, wielkość centrali wentylacyjnej należy dobierać do większej sumy nawiewu lub sumy wyciągu przy zachowaniu wartości zbilansowanej (nawiew = wywiew).

Zaprojektowanie systemu wentylacji o zbyt małej wydajności powietrza może powodować uczucie dyskomfortu, szczególnie w okresach podwyższonej wilgotności powietrza Dla zobrazowania zasad doboru przedstawiono poniżej dwa przykłady.

Przykład I obrazuje, że spełnione są wszystkie wymagania dla poszczególnych pomieszczeń, jednak strumień powietrza nawiewanego jest o 55 m³/h większy od strumienia powietrza wywiewanego, w związku z tym dla optymalnego spełnienia wymagań komfortu w pokojach należy podnieść strumień powietrza wywiewanego z pomieszczeń.

Jedna z kilku możliwych propozycji zbilansowania systemu została przedstawiona w Przykładzie II.

W Przykładzie II również mamy prawidłowe ilości w poszczególnych pomieszczeniach, ale strumień powietrza nawiewanego jest mniejszy o 30 m³/h od strumienia powietrza wywiewanego. Aby zapewnić wszędzie wartości minimalne, a jednocześnie zapewnić efekt zrównoważonego ciśnienia w budynku, należy zwiększyć strumień powietrza nawiewanego.

Zaleca się lokalizowanie urządzeń w pomieszczeniach ogrzewanych lub dobrze izolowanych o dodatniej temperaturze wewnętrznej w ciągu całego roku.

Ma to wpływ na efektywność pracy systemu zarówno w okresie zimowym, jak i letnim. Chroni powietrze nawiewane przed nadmiernym wychładzaniem zimą i nagrzewaniem latem. Dopuszczalne jest montowanie urządzeń w pomieszczeniach o ujemnej temperaturze pod wa-runkiem, że producent dopuszcza takie zastosowanie (odpowiednia warstwa izolacji cieplnej w obudowie). W takim wypadku odpływ skroplin z centrali należy zabezpieczyć kablem grzejnym.

System wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła powinien umożliwiać regulację wielkości strumieni powietrza wentylacyjnego w zależności od bieżącego zapotrzebowania (przynajmniej regulacja trójstopniowa). Brak możliwości regulacji centrali wentylacyjnej będzie powodował niepotrzebne zużycie energii w czasie nieużytkowania budynku. W okresie zimowym może dochodzić do nadmiernych strat ciepła związanych ze zbyt intensywną, w stosunku do potrzeb, wymianą powietrza w budynku.c

Przewody wentylacyjne powinny być prowadzone w miarę możliwości przez pomieszczenia ogrzewane lub przez pomieszczenia izolowane o temperaturze różniącej się od temperatury powietrza przesyłanego o nie więcej niż o 12°C. Dopuszcza się prowadzenie instalacji wentylacyjnej przez pomieszczenia o znacznie niższej lub znacznie wyższej temperaturze pod warunkiem odpowiednio grubej izolacji (pkt. 2.8.). Trasa prowadzenia przewodów powinna pozwolić na wykonanie zabudowy i powinna zostać uzgodniona z innymi instalacjami.

Każde prowadzenie instalacji przez pomieszczenia o znacznie niższej/wyższej temperaturze niż powietrze przetłaczane powoduje straty temperatury.

Rozmieszczenie nawiewników powinno pozwolić na wentylację pomieszczeń w całej ich kubaturze poprzez odpowiednie ich usytuowanie i dobór, np. anemostaty i kratki nawiewne powinno się montować możliwie najdalej od drzwi wejściowych do pomieszczenia (wyjątek stanowią dysze nawiewne). Nawiew powietrza może być realizowany z poziomu podłogi, sufitu lub ze ściany. Najbardziej efektywne jest stosowanie nawiewu w górnej strefie pomieszczenia. Wywiewy również powinny być umieszczone zawsze w górnej strefie pomieszczeń (ściana, sufit). Takie umiejscowienie elementów nawiewnych i wywiewnych powoduje prawidłową cyrkulację powietrza w pomieszczeniu.

Lokalizacja czerpni i wyrzutni powinna być zgodna z Dz.U. Nr 75 Rozporządzenie ministra infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12.02.2002 z późniejszymi zmianami w Dz. U. nr 56 z dnia 12 marca 2009 rozdział 6 Wentylacja i klimatyzacja.

Czerpnie powietrza w instalacjach wentylacji i klimatyzacji powinny być zabezpieczone przed opadami atmosferycznymi i działaniem wiatru oraz być zlokalizowane w sposób umożliwiający pobieranie w danych warunkach jak najczystszego i, w okresie letnim, najchłodniejszego powietrza. Czerpni powietrza nie należy lokalizować w miejscach, w których istnieje niebezpieczeństwo napływu powietrza wywiewanego z wyrzutni.

Czerpnie powietrza sytuowane na poziomie terenu lub na ścianie dwóch najniższych kondygnacji nadziemnych budynku powinny znajdować się w odległości co najmniej 8 m w rzucie poziomym od ulic i zgrupowania miejsc postojowych dla więcej niż 20 samochodów, miejsc gromadzenia odpadów stałych, wywiewek kanalizacyjnych oraz innych źródeł zanieczyszczenia powietrza. Odległość dolnej krawędzi otworu wlotowego czerpni od poziomu terenu powinna wynosić co najmniej 2 m. Dopuszcza się sytuowanie wyrzutni powietrza w ścianie budynku, pod warunkiem, że powietrze wywiewane nie zawiera uciążliwych zapachów oraz zanieczyszczeń szkodliwych dla zdrowia. Dodatkowo przeciwległa ściana sąsiedniego budynku z oknami znajduje się w odległości co najmniej 10 m lub bez okien w odległości co najmniej 8 m, okna znajdujące się w tej samej ścianie są oddalone w poziomie od wyrzutni co najmniej 3 m, a poniżej lub powyżej wyrzutni – co najmniej 2 m. Czerpnia powietrza, usytuowana w tej samej ścianie budynku, znajduje się poniżej lub na tym samym poziomie co wyrzutnia, w odległości co najmniej 1,5 m.

System wentylacji z odzyskiem ciepła w domu jednorodzinnym to nie tylko sposób na prawidłowe wentylowanie pomieszczeń, lecz także spore oszczędności energetyczne. Istotna i niezbędna jest izolacja termiczna wszystkich przewodów, która chroni przed kondensacją pary wodnej zarówno na ich powierzchni wewnętrznej, jak i zewnętrznej.

W przypadku przewodów między centralą wentylacyjną i wywiewem dopuszcza się nieizolowanie tych odcinków. Jest to jednak dopuszczalne tylko wtedy, kiedy różnica temperatury między powietrzem przesyłanym a powietrzem otaczającym przewód wentylacyjny nigdy nie przekroczy 4°C. Minimalna grubość zastosowanej izolacji z wełny mineralnej powinna wynosić 20 mm.

Dbałość o izolację instalacji przekłada się na wyższy stopień efektywności energetycznej układu jako całości i na niektórych odcinkach zabezpiecza system przed powstawaniem wilgoci na powierzchni instalacji.

System wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła powinien zostać zaprojektowany i wykonany tak, aby możliwa była jego późniejsza inspekcja i czyszczenie. Powierzchnia wewnętrzna kanałów wentylacyjnych powinna być gładka, bez załamań i wgnieceń.

Rozmieszczenie klap rewizyjnych należy projektować, biorąc pod uwagę możliwość czyszczenia i inspekcji TV instalacji wentylacyjnej. Liczba klap rewizyjnych jest uzależniona od długości instalacji, przy czym należy je projektować w taki sposób, by zachować dostęp do każdego fragmentu instalacji z uwzględnieniem zastosowanych trójników i elementów regulacyjnych. Najczęściej spotykana długość elementów czyszczących wynosi 15-20 m.

Powyższe niedociągnięcia zdarzają się na budowach bardzo często. Czym grożą? W skrócie: upośledzeniem pracy całego systemu. Dobranie np. urządzenia o mniejszej niż zaprojektowana dla danego domu wydajności oznacza kompletny brak komfortu klimatycznego, gdyż urządzenie mniejsze nie da rady po prostu efektywnie wentylować określonej kubatury domu. Może to być szczególnie dotkliwe w sytuacjach (które zdarzają się wbrew pozorom bardzo często), kiedy trzeba szybko przewietrzyć dom na wyższym biegu, np. w czasie wizyty gości, przy gotowaniu aromatycznych posiłków czy po kąpieli.

Brak ciągłości izolacji na kanałach może powodować skraplanie się w nich pary wodnej, zmiana trasy prowadzenia kanałów może mieć znaczny wpływ na ilości dostarczanego powietrza. Brak wyregulowania instalacji zaś stawia pod ogromnym znakiem zapytania komfort klimatyczny w wentylowanych pomieszczeniach lub wręcz niewłaściwe zbilansowanie układu i znaczne obniżenie sprawności systemu. Ten ostatni błąd na szczęście – w przeciwieństwie do pozostałych – można szybko naprawić.

Niezwykle istotne jest również zastosowanie kanałów o takich przekrojach, jakie zostały zaprojektowane na całej długości systemu. Prędkość przepływów powietrza w kanałach powinna być bowiem tak dobrana, by nie była zbyt wysoka, co grozi hałasem, ani również zbyt mała, co skutkować może spadkiem temperatury na instalacji w okresach zimowych. Każdy fragment instalacji także ma różne dopuszczalne prędkości przepływów powietrza.

Reasumując: warto wiedzieć, komu powierza się wykonanie systemu rekuperacji. Opłaca się postawić na doświadczoną ekipę wykonawczą i wybrać taką, co do której będziemy mieć pewność rzetelnego wykonania każdego z punktów projektowych. W przypadku, gdy inwestor porównuje oferty konkurencyjnych firm, warto także dowiedzieć się, co kryje się pod dużo niższą kwotą za usługę, bo – mimo że jest ona kusząca – pieniądze te mogą się okazać całkowicie wyrzucone w błoto.

Autorzy: Grzegorz Grygier – prezes Roha Group; mgr inż. Paweł Szyperski – kierownik operacyjny Rekuperatory.pl Materiał został opracowany we współpracy z członkami Grupy Technicznej „Wentylacja w domach jednorodzinnych” działającej w Stowarzyszeniu Polska Wentylacja. Materiał jest objęty prawem autorskim. Przedruk kopiowanie w części lub całości w jakikolwiek sposób bez pisemnej zgody wydawcy są zabronione. Wydawca dołożył wszelkiej staranności, aby publikacja nie zawierała błędów, przy czym wydawca nie ponosi odpowiedzialności za skutki popełnionych, niezamierzonych błędów.