Wentylacja hybrydowa - Stowarzyszenie Polska Wentylacja
Polnisch Lüftung Association L'Association Ventilation Polonaise Polish Ventilation Association Zaloguj się / Zarejestruj Profil członka SPW Profil profesjonalny Profil popularny

Przeglądasz profil popularny

Wentylacja hybrydowa

Drukuj Powrót
W domach jednorodzinnych najczęściej stosuje się wentylację naturalną, zwaną potocznie grawitacyjną. Ma ona wielu zwolenników, którzy przede wszystkim cenią w niej bezgłośną pracę i to, że nie trzeba jej zasilać energią elektryczną. Nie bez znaczenia są także niewielkie koszty eksploatacji, która ogranicza się do okresowej kontroli i czyszczenia kanałów. Są i tacy, którzy na wentylację grawitacyjną decydują się – bez specjalnego zastanowienia - z powodu tradycji panującej w polskim budownictwie. Tak budowało się „od zawsze”. Wspominanych zalet nie sposób negować, jednak należy także mieć świadomość wad naturalnego wentylowania budynków.
Do głównych należy zaliczyć zmienną skuteczność (nierzadko o wiele mniejszą od potrzeb), zależną od pory roku i warunków atmosferycznych. Nie bez znaczenia są także tak zwane wsteczne ciągi w kanałach wentylacyjnych, powodujące zamiast wywiewania, nawiewanie powietrza do pomieszczeń przez kratki wentylacyjne.
 
Wentylacja mechaniczna
Podobnych problemów można uniknąć instalując wentylację mechaniczną, w której ruch powietrza wymienianego w budynku jest możliwy dzięki ciągłej pracy wentylatorów. Najczęściej są tu stosowane dwa rozwiązania:
  • wentylacja wywiewna – w której jeden centralny wentylator usuwa zanieczyszczone powietrze z budynku, a świeże powietrze zewnętrzne napływa w sposób naturalny;
  • wentylacja nawiewno-wywiewna – wyposażona w centralkę wentylacyjną z dwoma wentylatorami zapewniającymi zarówno napływ powietrza, jak i jego usuwanie. W takiej centralce najczęściej znajduje się również wymiennik ciepła (rekuperator), pozwalający zimą odzyskiwać energię z powietrza usuwanego.
Niewątpliwymi zaletami obydwu odmian wentylacji mechanicznej są: możliwość stałej, skutecznej wymiany powietrza niezależnie od warunków zewnętrznych oraz dostosowania intensywności wentylacji do potrzeb. To dzięki temu, że instalację najpierw się projektuje z uwzględnieniem specyfiki budynku, a następnie wykonuje ją zgodnie z projektem.
Przeciwnicy wentylacji mechanicznej zarzucają temu rozwiązaniu, że jest kosztowne, ponieważ wymaga zasilania urządzeń energią elektryczną. Krytykują także hałas mogący się rozchodzić od wentylatorów, zwłaszcza gdy instalacja jest nieprawidłowo zrobiona.
Wentylacja mechaniczna jest bardzo rozpowszechniona w wielu krajach europejskich, szczególnie tam, gdzie budownictwo jest bardziej zaawansowane technologicznie, a właściciele domów zwracają większą uwagę na komfort, który w pewnym stopniu zależy także od jakości powietrza w budynku. W wielu krajach przepisy budowlane wymuszają wręcz stosowanie systemów, które gwarantują skuteczną wymianę powietrza w domu przez cały rok. Jednocześnie dba się o racjonalne zużycie energii przez budynek, a także o regulowanie wydajności wentylacji zgodnie z potrzebami użytkowników. Tak jest między innymi w Holandii, Szwecji, Francji, Norwegii, czyli krajach o zróżnicowanym klimacie i odmiennych tradycjach budowlanych.

Wentylacja hybrydowa
Aby zaspokoić oczekiwania inwestorów stale prowadzi się prace i badania nad udoskonalaniem systemów wentylacyjnych. Jednym z najnowszych rozwiązań, sprawdzonych i z powodzeniem stosowanych w rożnych typach obiektów jest wentylacja hybrydowa wykorzystująca zalety wentylacji naturalnej i mechanicznej w celu zapewnienia dobrej jakości powietrza w budynku niezależnie od pogody, pory dnia czy roku.
O wentylacji hybrydowej można mówić wtedy, gdy instalacja działa naprzemiennie w sposób mechaniczny i naturalny lub gdy działanie obydwu systemów wzajemnie się uzupełnia. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu elementów sterujących pracą obu układów, monitorujących warunki zewnętrzne i parametry pracy instalacji wentylacyjnej. Czujniki sprzężone z układem sterowania umożliwiają przełączanie trybu pracy systemów – naturalnego i mechanicznego.
 
Układ zwany wentylacją hybrydową działa w naturalny sposób, gdy sprzyjają temu warunki wewnętrzne i zewnętrzne, natomiast zaczyna działać w sposób mechaniczny, kiedy są one niewystarczające do sprawnej wymiany powietrza, albo działa w sposób mechaniczny, a gdy tylko jest to możliwe jest wspomagany lub zastępowany przez naturalną wymianę powietrza. Możliwe są różne koncepcje techniczne współpracy sił natury i wentylatorów, a producenci oferują różnorodne urządzenia umożliwiające tę współpracę.

Stosowane w krajach Europy Zachodniej sposoby łączenia elementów systemu wentylacji hybrydowej można sprowadzić do trzech podstawowych rozwiązań, w których system:
- wykorzystuje naprzemiennie ciąg naturalny i mechaniczny (na przykład systemy są przełączane o określonych porach w ciągu doby);
- działa głównie w sposób naturalny i jest wspomagany wentylatorami w warunkach, gdy ciąg naturalny jest niewystarczający;
- działa głównie w sposób mechaniczny i jest wspomagany wiatrem oraz instalacją kominową o naturalnym ciągu, gdy są sprzyjające warunki.

Brak jednej precyzyjnej koncepcji wentylacji hybrydowej nie zmienia tego, że cel jej stosowania jest zawsze taki sam -  maksymalne ograniczenie zużycia energii niezbędnej do pracy instalacji przy jednoczesnym zachowaniu wymaganej intensywności wymiany powietrza, dzięki której można zapewnić właściwą jakość powietrza wewnętrznego.

Jak zbudować system wentylacji hybrydowej?
Dostępne w Polsce rozwiązania wentylacji hybrydowej zakładają model, w którym wentylacja naturalna jest wspomagana przez wentylatory niskociśnieniowe o specjalnej konstrukcji, które w formie nasad kominowych są montowane na szczycie kanałów wentylacji naturalnej.
Nasady przeznaczone do wentylacji hybrydowej oferują trzy firmy: Aereco, Darco i Uniwersal. Wspólną cechą wspomnianych nasad jest niskie podciśnienie wytwarzane w kanałach wywiewnych. Jest ono zbliżone do podciśnienia, jakie w naturalny sposób powstaje w kanałach wywiewnych. Teoretycznie nie ma więc ryzyka odwracania ciągu w kanałach spalinowych, do których są podłączone urządzenia spalające gaz. Jednak na wszelki wypadek, a także po to by spełnić wymagane w tym zakresie przepisy (regulujące stosowanie wentylatorów wyciągowych), producenci zabraniają stosowania nasad na kanałach obsługujących pomieszczenia, w których znajdują się urządzenia gazowe z otwartą komorą spalania (na przykład przepływowe podgrzewacze wody). Niezależnie od przepisów i wytycznych producentów, nie należy zapominać o tym, że rolą nasad jest usuwanie powietrza z budynku. Należy zapewnić dopływ świeżego powietrza z zewnątrz, gdyż w przeciwnym razie nasady nie będą działać prawidłowo lub może dojść do odwrócenia ciągu w kanałach, które nie są w nie wyposażone (na przykład w spalinowych). Jeśli zapewni się odpowiedni nawiew powietrza do budynku, można mieć pewność, że wentylacja hybrydowa nie stworzy większego zagrożenia niż naturalna. Podciśnienie wytwarzane w kanałach wentylacyjnych jest bowiem porównywalne z naturalnym ciągiem kominowym.
Wszystkie trzy nasady można bez większego kłopotu zamontować na istniejących kanałach wywiewnych wentylacji naturalnej. Z tego względu mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w budynkach nowych, ale dają szansę na skuteczną modernizację istniejących obiektów, także tych wyposażonych w zbiorcze kanały wywiewne.
Nasady wszystkich trzech producentów to urządzenia energooszczędne. Zużycie prądu przez wentylatory jest znacznie mniejsze niż w przypadku tradycyjnej wentylacji mechanicznej wyciągowej. Dodatkowe oszczędności można uzyskać wykorzystując automatykę dostosowującą tryb pracy do panujących warunków zewnętrznych, czyli wykorzystując tryb pracy wentylacji naturalnej.
Podstawą każdego ze wspomnianych rozwiązań jest tradycyjny schemat wymiany powietrza w budynku. Zakłada się, że świeże, zewnętrzne powietrze dostaje się do pokoi, a następnie przepływa w kierunku kanałów wywiewnych ulokowanych w kuchni, łazienkach i toaletach oraz w pomieszczeniach gospodarczych bez okien (na przykład garderobach, schowkach itp.), a także w pokojach na górnej kondygnacji mieszkań dwupoziomowych, czyli na przykład na górnym piętrze domu. Nasady hybrydowe współdziałające z wentylacją naturalną są montowane na kanałach wywiewnych.

Nasada Fenko

Została skonstruowana z myślą o zapewnieniu oczekiwanej siły ciągu w kanałach wentylacyjnych. W obudowie wykonanej z laminatu znajduje się wentylator. Gdy warunki do działania wentylacji naturalnej są sprzyjające, wentylator jest wyłączony i nasada pełni funkcję nasady stałej. Siła ciągu w kanale wywiewnym powstaje dzięki różnicy gęstości powietrza ciepłego w budynku i zimnego na zewnątrz. Dodatkowo jest wspomagana podciśnieniem wywoływanym przez zjawiska aerodynamiczne powodowane wiatrem opływającym nasadę. Gdy warunki naturalne są niewystarczające, użytkownik może włączyć wentylator. Ma do wyboru dwa biegi zapewniające usuwanie 120 lub 180 m3 powietrza w ciągu godziny. W nasadzie wyposażonej w moduł sterujący włączenie następuje automatycznie. Czujnik prędkości przepływu powietrza umieszczony w kanale wywiewnym, daje sygnał do sterownika uruchamiającego wentylator. Wentylator pracuje bardzo. Poziom ciśnienia akustycznego jest niski i wynosi odpowiednio 33 dBA oraz 41 dBA dla poszczególnych biegów. Nie powoduje więc uciążliwości na zewnątrz budynku.
Silnik jest zasilany prądem jednofazowym o napięciu 230 V. Wewnątrz silnika następuję zamiana prądu przemiennego na prąd stały. Dzięki temu zużycie energii jest niewielkie i wynosi od 9,5 do 6,2 W.
Nasadę można montować na wszystkich rodzajach kanałów wentylacyjnych: prostokątnych, murowanych z cegły lub prostokątnych i okrągłych z pustaków wentylacyjnych i różnego typu rur.
 
Nasada Turbowent Hybrydowy

Jest to zmodyfikowana wersja stosowanej od kilku lat obrotowej nasady kominowej Turbowent. Konstrukcję opracowano z myślą o zapewnieniu stałej siły ciągu w kanale wentylacyjnym.
Nasada dynamicznie wykorzystuje siłę wiatru do wspomagania ciągu kominowego. Niezależnie od kierunku, siły i rodzaju wiatru, turbina nasady obraca się zawsze w tę samą stronę, wytwarzając podciśnienie w króćcu dolotowym nasady. Nasada jest dodatkowo wyposażona w silnik małej mocy sprzężony z jej głównym elementem obrotowym. Zadaniem silnika jest stabilizacja ciągu kominowego w kanale. Jeśli są warunki sprzyjające działaniu wentylacji naturalnej i prędkość wiatru jest niewielka, czyli siła ciągu grawitacyjnego w kanale jest dostateczna, silnik jest wyłączony i nasada obraca się samoczynnie. Gdy ciąg kominowy słabnie na skutek niewystarczającej różnicy temperatury wewnątrz i na zewnątrz budynku, a wiatr jest również słaby i nie napędza nasady, zostaje uruchomiony silnik. Zwiększające się obroty nasady powodują wzmocnienie siły ciągu w kanale do oczekiwanej wartości. W sytuacji, gdy watr jest silny i powoduje zbyt szybką rotację nasady, a tym samym nadmiernie zwiększa siłę ciągu w kanale, silnik działa jak hamulec spowalniając ruch obrotowy nasady.
Sterowanie odbywa się automatycznie. Użytkownik może zaprogramować mikroprocesorowy sterownik i narzucić oczekiwaną wydajność nasady. W ciągu doby mogą być ustawione trzy tryby pracy różniące się wydajnością wentylacji. Jednocześnie jest możliwa stała obserwacja parametrów pracy nasady na wyświetlaczu programatora, który pokazuje prędkość obrotową i stan pracy nasady.
Nasada jest produkowana w dwóch odmianach: Turbowent Hybrydowy o kulistym kształcie i Turbowent Tulipan Hybrydowy, którego kształt jest zbliżony do walca. Tulipan zajmuje mniej miejsca, jest wiec przeznaczony zwłaszcza do kanałów ulokowanych bardzo blisko siebie.
Obydwie nasady montuje się na wylotach kominów wentylacyjnych – do czapki kominowej lub bezpośrednio na zakończeniu kanału. Można je umieszczać na kanałach prostokątnych i okrągłych.
Zasadniczo producent zakłada stosowanie osobnej nasady do każdego z kanałów wentylacyjnych. Jednak gdy kanały są zgrupowane, wyjątkowo dopuszcza zastosowanie jednej większej nasady dla kilku kanałów. Należy to jednak każdorazowo skonsultować ze specjalistą. Trzeba bowiem sprawdzić, czy nasadę można tak zainstalować, zmierzyć za pomocą przyrządów pomiarowych naturalny ciąg w kanałach i wybrać jeden, w którym zostanie zamontowany czujnik ciągu. Ten kanał będzie działał jako referencyjny i od siły ciągu w tym kanale będzie zależeć praca nasady, a tym samym jej wpływ na ciąg w pozostałych kanałach.
Silnik zamontowany w nasadzie zużywa niewiele energii elektrycznej – od 5 do 15 W (dane dla nasady 150 mm). Może się też zdarzyć, że przez znaczną część doby będzie wyłączony, gdy warunki (prędkość wiatru, różnica temperatury wewnętrznej i zewnętrznej) będą sprzyjać naturalnemu ciągowi w kanale.

Nasada VBP

Niskociśnieniowa nasada VBP została skonstruowana w wyniku prac europejskiego programu badawczo-rozwojowego RESHYVENT, głównie z myślą o modernizacjach budynków z niewłaściwie działającą wentylacją naturalną. Z powodzeniem może jednak być stosowana także w nowych budynkach.
Jej parametry pracy - podciśnienie i prędkość przepływu powietrza są takie jak w wentylacji naturalnej. Podstawowym modelem działania jest praca w trybie mechanicznym przy jednoczesnym wspomaganiu ciągu siłami natury, które poprawiają wydajność nasady i zmniejszają zużycie energii elektrycznej przez wentylator. Specjalnie opracowana konstrukcja korpusu nasady oraz kształt łopatek wentylatora powodują bardzo małe opory przepływu powietrza w nasadzie. Dzięki temu w razie awarii nasady lub przerwy w zasilaniu, możliwe jest wentylowanie pomieszczeń w sposób grawitacyjny. Czujnik umieszczony w kanale wentylacyjnym może także całkowicie wyłączyć wentylator, a wtedy wentylacja będzie działać wyłącznie w sposób naturalny.
Nasada może być montowana na kanałach indywidualnych lub zbiorczych, także na grupie kanałów indywidualnych. Chcąc podłączyć kilka kanałów indywidualnych do jednej nasady należy wykonać tak zwaną komorę zbiorczą. Można ją zrobić nad czapką kominową lub zaślepić boczne wyloty kanałów i wyciąć duży otwór w czapce kominowej i wykorzystać powstałą w ten sposób przestrzeń. Komora rozprężna powinna mieć taką wysokość, aby odległość od zakończenia kanałów do nasady wynosiła co najmniej 20 cm. Odległość najdalszego kanału od nasady nie powinna przekraczać 60 cm. Do jednej nasady można podłączyć maksymalnie osiem kanałów indywidualnych.
Ponieważ nasada ma stosunkowo duże wymiary nie zawsze współgra wizualnie z koncepcją architektoniczną dachu. Najłatwiej stosować ją na dachach płaskich, gdzie jest niewidoczna i nie wymaga maskowania. Łatwo ją również zasłonić specjalnie wykonaną obudową z żaluzjami, dzięki którym urządzenie jest niewidoczne, ale możliwy jest swobodny przepływ powietrza.
Nasadę można także obmurować, z zastrzeżeniem, że należy zapewnić dostęp do urządzenia i wylot powietrza przez otwory o powierzchni nie mniejszej niż 200 cm2.

Ocena: brak ocen
Musisz się zalogować by móc ocenić ten artykuł.

Powiązane produkty

Copyright 2010 Stowarzyszenie Polska Wentylacja