Instalacje wentylacyjne: jak działają i jakie mają zalety?

Czego dowiesz się z tego artykułu?

• Jak działa wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła.
• Czym różni się system centralny od decentralnego.
• Jak rekuperacja ogranicza straty ciepła i poprawia jakość powietrza.
• Kiedy warto zastosować instalację wentylacyjną w domu.
• Jakie ograniczenia trzeba uwzględnić przy wyborze systemu

DEFINICJA

Instalacje wentylacyjne to system urządzeń i przewodów (lub urządzeń punktowych), których zadaniem jest zapewnienie wymaganej wymiany powietrza w budynku niezależnie od warunków zewnętrznych i bez konieczności otwierania okien. W naszej ofercie prezentujemy rozwiązania:

• centralne (centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła + sieć kanałów nawiewno-wywiewnych),
• decentralne (urządzenia montowane w przegrodzie zewnętrznej, bez rozprowadzania kanałów w całym budynku).

ZASADA DZIAŁANIA

1) Wentylacja mechaniczna centralna z odzyskiem ciepła (rekuperacja) – krok po kroku

1. Nawiew: centrala zasysa powietrze zewnętrzne i podaje je do pomieszczeń „czystych”.
2.  Wywiew: równolegle centrala odciąga powietrze zużyte z pomieszczeń „brudnych”.
3. Odzysk ciepła w wymienniku: strumienie powietrza przechodzą przez wymiennik ciepła w centrali, gdzie energia cieplna z powietrza wywiewanego jest przekazywana do powietrza nawiewanego bez ich mieszania. Dla central z naszej oferty typowa deklarowana sprawność odzysku ciepła sięga do 94%.
4. Filtracja powietrza: powietrze nawiewane przechodzi przez układ filtrów; w naszych rozwiązaniach stosujemy m.in. filtrację ukierunkowaną na frakcje PM 2.5 i PM 10.
5. Opcjonalny odzysk wilgoci: w zależności od konfiguracji możliwy jest wymiennik entalpiczny, który pozwala odzyskiwać wilgoć z powietrza wywiewanego; w naszych danych spotykamy wartości powyżej 50% odzysku wilgoci, co ogranicza ryzyko nadmiernego przesuszania powietrza w sezonie grzewczym.

2) Wentylacja mechaniczna decentralna – krok po kroku

1. Urządzenie montujemy bezpośrednio w ścianie zewnętrznej.
2. Pracuje ono punktowo, bez kanałów w całym domu.
3. W zależności od typu urządzenia możliwa jest praca w cyklach nawiewno-wywiewnych (naprzemiennie nawiew i wywiew), co umożliwia wymianę powietrza w wybranych pomieszczeniach.

ZASTOSOWANIE

W domu jednorodzinnym instalacje wentylacyjne mają sens szczególnie wtedy, gdy:

• budynek ma wysoki standard energetyczny i jest szczelny (wtedy kontrolowana wymiana powietrza jest kluczowa),
• zależy nam na wymianie powietrza przy minimalnych stratach energii cieplnej (w przypadku rozwiązań z odzyskiem ciepła),
• chcemy poprawić jakość powietrza dzięki filtracji (np. pod kątem pyłów PM 2.5/PM 10),
• rozważamy nowy dom (łatwiej zaplanować kanały i przestrzeń montażową) albo modernizację (wtedy często uzasadnione są rozwiązania decentralne bez kanałów).

OGRANICZENIA

• Centralne instalacje wentylacyjne wymagają miejsca na centralę oraz zaplanowania/wykonania sieci kanałów; w praktyce najłatwiej to zrealizować w nowych budynkach, gdzie kanały można ukryć w stropach lub wylewkach.
• Decentralne instalacje wentylacji działają punktowo, więc nie zastępują automatycznie w pełni rozprowadzanego systemu w całym budynku; dobór liczby i rozmieszczenia urządzeń musi wynikać z potrzeb konkretnych pomieszczeń.

Słownik pojęć

Centrala wentylacyjna

Urządzenie realizujące wentylację mechaniczną w układzie centralnym, zwykle z odzyskiem ciepła. Zapewnia jednoczesny nawiew i wywiew powietrza oraz współpracuje z siecią kanałów nawiewno-wywiewnych rozprowadzonych po budynku. W centrali mogą pracować filtry oraz wymiennik ciepła (w tym entalpiczny).

Filtracja powietrza

Proces oczyszczania powietrza nawiewanego w instalacji wentylacyjnej przy użyciu filtrów o określonej klasie i charakterystyce. W praktyce stosuje się ją m.in. do ograniczania ilości pyłów zawieszonych i innych zanieczyszczeń w powietrzu doprowadzanym do pomieszczeń. Skuteczność zależy od doboru filtrów i warunków pracy urządzenia.

Instalacja wentylacji decentralnej

Rozwiązanie wentylacji mechanicznej o charakterze punktowym, w którym urządzenia montuje się bezpośrednio w przegrodzie zewnętrznej (najczęściej w ścianie). Nie wymaga rozbudowanej sieci kanałów w całym budynku, a wymianę powietrza realizuje lokalnie w wybranych pomieszczeniach. Często pracuje w cyklach nawiewno-wywiewnych.

Kanały nawiewno-wywiewne

Przewody tworzące sieć dystrybucji powietrza w centralnej instalacji wentylacji mechanicznej. Kanałami nawiewnymi doprowadza się powietrze świeże do pomieszczeń, a kanałami wywiewnymi usuwa się powietrze zużyte z pomieszczeń „brudnych”. Ich trasa, średnice i izolacja wpływają na opory przepływu, hałas i bilans energetyczny systemu.

Nawiew

Część procesu wentylacji polegająca na doprowadzaniu powietrza zewnętrznego (po ewentualnym oczyszczeniu i wstępnej obróbce) do pomieszczeń. W systemach mechanicznych nawiew jest realizowany przez wentylator i układ kanałów lub urządzenie punktowe. Strumień nawiewu dobiera się tak, aby spełnić wymagania higieniczne i bilans powietrza w budynku.

Odzysk ciepła

Przekazanie energii cieplnej z powietrza wywiewanego do powietrza nawiewanego w celu ograniczenia strat wentylacyjnych. Realizuje się go w wymienniku ciepła w centrali, gdzie oba strumienie są prowadzone oddzielnie, bez ich mieszania. Parametry odzysku zależą m.in. od typu wymiennika i warunków pracy instalacji.

PM10

Frakcja pyłu zawieszonego (Particulate Matter) o średnicy aerodynamicznej cząstek nie większej niż 10 µm. Ze względu na możliwość wnikania do układu oddechowego jest istotnym wskaźnikiem jakości powietrza zewnętrznego. W wentylacji mechanicznej ogranicza się jego napływ do wnętrz poprzez odpowiednio dobraną filtrację nawiewu.

PM2.5

Frakcja pyłu zawieszonego (Particulate Matter) o średnicy aerodynamicznej cząstek nie większej niż 2,5 µm. Drobne cząstki mogą przenikać głębiej do dróg oddechowych, dlatego ich redukcja bywa jednym z celów filtracji w instalacjach wentylacji mechanicznej. Skuteczność zależy od klasy filtrów oraz szczelności i eksploatacji systemu.

Rekuperacja (wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła)

Rodzaj wentylacji mechanicznej, w którym ciepło z powietrza wywiewanego jest odzyskiwane i przekazywane do powietrza nawiewanego w wymienniku ciepła. Strumienie powietrza pozostają rozdzielone, a transfer dotyczy energii cieplnej (a w niektórych rozwiązaniach także wilgoci). Rekuperacja jest realizowana w centrali lub w urządzeniach punktowych.

Sprawność odzysku ciepła

Parametr opisujący, jaka część różnicy temperatur (lub energii cieplnej) może zostać przeniesiona z powietrza wywiewanego do nawiewanego w wymienniku ciepła. Podawana jest zwykle jako wartość procentowa i zależy od konstrukcji wymiennika oraz warunków przepływu. W praktyce porównuje się ją dla określonych, znormalizowanych punktów pracy urządzenia.

Wentylacja mechaniczna

Sposób wymiany powietrza w budynku realizowany przez urządzenia z napędem (wentylatory), a nie wyłącznie przez różnice ciśnień i nieszczelności. Umożliwia kontrolę strumieni nawiewu i wywiewu niezależnie od warunków zewnętrznych oraz pracy okien. Może występować jako system centralny z kanałami lub jako rozwiązanie decentralne (punktowe).

Wymiennik entalpiczny

Typ wymiennika stosowany w wentylacji mechanicznej, który oprócz ciepła jawnego może przekazywać także część wilgoci między strumieniami powietrza. Dzięki temu ogranicza przesuszanie powietrza w sezonie grzewczym w porównaniu z wymiennikiem odzyskującym wyłącznie ciepło. Efekty zależą od technologii membrany i warunków eksploatacji.

Wywiew

Część procesu wentylacji polegająca na usuwaniu powietrza zużytego z pomieszczeń na zewnątrz budynku. W systemach domowych wywiew prowadzi się zwykle z pomieszczeń o podwyższonej wilgotności lub intensywniejszych źródłach zanieczyszczeń, takich jak kuchnia czy łazienka. Strumień wywiewu powinien bilansować się z nawiewem w danym układzie.