Wentylacja higrosterowana - geneza, działanie, budowa systemów

Idea higrosterowania polega na wykorzystaniu poziomu wilgotności jako czynnika najlepiej obrazującego stan zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniu. Dzięki przyjęciu takiego odniesienia, systemy wentylacji higrosterowanej działają tylko wówczas, gdy jest to konieczne, dostosowując ilość powietrza wentylacyjnego do aktualnych potrzeb użytkowników.

Dzięki wykorzystaniu higrosterowania pomieszczenia chwilowo nieużywane lub z małą ilością przebywających osób są wietrzone mniej intensywnie niż te, w których znajduje się duża liczba użytkowników. W ten sposób ograniczone zostają niepotrzebne straty energii związane z bezproduktywnym podgrzewaniem powietrza, które miałoby zostać usunięte z pustych pomieszczeń. Tak w największym skrócie przedstawia się idea działania wentylacji higrosterowanej i na tym opiera się ekonomiczność tego rozwiązania.
Jak naprawdę działa wentylacja pomieszczeń?
Biorąc pod uwagę coraz powszechniejszą wymianę stolarki okiennej, dostarczenie świeżego powietrza jest w tej chwili jednym z większych problemów w budownictwie mieszkaniowym. Każdy system wentylacji powinien działać w ten sposób, by niezależnie od generatora podciśnienia (tzn. komina wentylacji grawitacyjnej lub mechanicznego wentylatora wyciągowego) dostarczał do pomieszczeń odpowiednią ilość powietrza. W przeszłości rolę tę pełniły nieszczelności w stolarce okiennej i drzwiowej. Obecnie przejmują ją nawiewniki, których zadaniem jest „uzupełnienie" niedoboru powietrza spowodowanego usunięciem zużytego powietrza przez komin. Poza tym wprowadzają powietrze świeże i wymuszają taki jego obieg, by przepływało z pomieszczeń „czystych" (pokoje, sypialnie) do „brudnych" (kuchnie, łazienki, wc). To w konsekwencji powoduje, że unika się przepływu powietrza w niezamierzonym kierunku, niebezpieczeństwa przenikania zapachów, itp.
Wg przepisów normowych, poza określeniem objętości strumieni powietrza wentylacyjnego dla danego rodzaju pomieszczenia, w budynkach zamieszkania zbiorowego obowiązuje warunek, że w pokojach, sypialniach itp. na jedną osobę należy dostarczyć 20 m³/h powietrza, ale nie mniej niż 1 wymianę na godzinę. Powoduje to, że nie wolno już robić nawiewu w samej tylko kuchni, ponieważ świeże powietrze musi być dostarczane także do każdego z pokojów. Wymóg ten można spełnić, instalując nawiewniki w pokojach, a kratki w pomieszczeniach „brudnych". W ten sposób powietrze będzie przepływać najpierw przez pokój, a potem jeszcze (samo powietrze) przez kuchnię, łazienkę czy WC. Kwestią pozostaje jedynie dokładne wyliczenie ilości i rozmieszczenia nawiewników.
Kolejna sprawa to regulacja. Zgodnie z przepisami wszystkie nawiewniki i kratki wyciągowe muszą być regulowane (poza kratkami w pomieszczeniach gdzie znajdują się urządzenia zasilane gazem). Ręczne regulowanie urządzeń wentylacyjnych sprawia, że dajemy użytkownikowi wolność wyboru, tylko że nie ma on możliwości określenia aktualnego zapotrzebowania i z reguły zamyka nawiew, by nie dopuszczać do strat energii na ogrzewanie powietrza wentylacyjnego.
Idea wentylacji higrosterowanej
Biorąc pod uwagę opisane powyżej problemy, w 1983 roku we francuskiej firmie aereco narodził się pomysł opracowania automatycznego sterowania wentylacją. Przyjęto, że czynnikiem, który najlepiej obrazuje stan zanieczyszczenia powietrza będzie jest poziom jego wilgotności względnej, ponieważ zależy on bezpośrednio od aktywności ludzi w danym pomieszczeniu.
Do zbudowania mechanizmu reagującego na zmianę wilgotności wykorzystano poliamid, materiał, który powiększa swoją objętość wraz ze wzrostem wilgotności i kurcz się gdy wilgotność maleje. Sposób działania urządzeń higrosterowanych jest prosty - jedynym „mechanizmem" regulującym jest taśma poliamidowa połączona z jedną tylko dźwignią, korygującą poziom otwarcia przepustnicy. Czujnik higroskopijny mierzy nieprzerwanie poziom wilgotności względnej i steruje ilościami przepływającego powietrza. Gdy wzrasta poziom wilgotności względnej, zarówno nawiewniki jak i kratki wyciągowe z higrosterowaniem zwiększają swoje otwarcie. W ten sposób zwiększone natężenie przepływu powietrza usuwa nadmiar pary wodnej z pomieszczenia. Urządzenia działają bez zasilania prądem, samoczynnie i nie powodują hałasu.
Zaletą wentylacji higrosterowanej jest uruchamianie nawiewu (otwieranie przepustnicy nawiewników) tylko podczas aktywności mieszkańców w danym pomieszczeniu. W pozostałym okresie nawiewniki są przymknięte do minimalnego poziomu. W efekcie oszczędności następują dzięki ogrzewaniu tylko tego powietrza wentylacyjnego, które aktualnie jest użytkownikom potrzebne. Różnica między wentylacją higrostereowaną, a wentylacją z rekuperacją ciepła polega na tym, że w tym drugim przypadku staramy się odzyskiwać ciepło (energię) z powietrza wentylacyjnego stale przepływającego przez pomieszczenia, a w tym pierwszym ogrzewamy tylko niezbędną ilość powietrza, a więc części energii w ogóle nie zużywamy.
Higrosterowana wentylacja grawitacyjna
Systemy grawitacyjne są najprostszym i najtańszym rozwiązaniem wentylacji higrosterowanej. Działają na takiej samej zasadzie jak wentylacja naturalna (różnica ciśnień), z tym, ilość powietrza cyrkulacyjnego regulowana jest za pomocą odpowiednich urządzeń:
• nawiewników zapewniających dopływ odpowiedniej ilości świeżego powietrza do pomieszczeń,
• kratek wywiewnych regulujących strumień powietrza wywiewanego z mieszkania.
Nawiewniki higrosterowane mogą być instalowane na odpowiednim gnieździe, wyfrezowanym w górnej części ramy okna (samo skrzydło lub skrzydło i ościeżnica), na kasecie żaluzji zwijanej lub w przepuście ściennym. Wymiary gniazd zależą od rodzaju nawiewnika oraz profilu okna, podawane są w opisach technicznych poszczególnych urządzeń.
W przypadku instalacji na oknie lub w przepuście ściennym, nawiewniki umieszczane są od strony pomieszczenia, natomiast na zewnątrz należy zamontować okap chroniący przed deszczem i owadami (niektóre modele okapów zwiększają także izolacyjność akustyczną). Montaż może odbywać się zarówno na oknach nowych, jak również w istniejących. Dlatego m.in. wentylacja higrosterowana może być z powodzeniem stosowana w budynkach poddawanych termorenowacji. Nawiewniki w wersji okiennej można instalować w oknach drewnianych, PCV i aluminiowych. W przypadku montażu w oknach istniejących ale będących jeszcze na gwarancji, należy sprawdzić czy producent okien wyraża zgodę na zamontowanie higrosterowanego nawiewnika Aereco.
Nawiewniki, pomimo niewielkich rozmiarów, dostarczają odpov wiednie ilości świeżego powietrza dobierana jest na podstawie obliczeń wymaganej ilości powietrza wentylacyjnego dla potrzeb higienicznych oraz warunków panujących w pomieszczeniu. W kuchniach i łazienkach z kotłami gazowymi należy przewidywać nawlewniki ze stałym strumieniem powietrza, ze względu na wymaganą do celów spalania stałą jego ilość.
Kratki wywiewne, stosowane przy wentylacji grawitacyjnej, wyprowadzają zużyte powietrze z mieszkania na zewnątrz. Montowane są na ścianie pomieszczenia technicznego (łazienka, toaleta itp.). Produkowane są w dwóch wersjach instalacyjnych:
• z nasadką, która wprowadzana jest do okrągłego przewodu kominowego fi 125 mm,
• z podstawą umożliwiającą mocowanie „na kinkiet", stosowane przy przewodach fi 80-125 mm oraz przewodach prostokątnych.
Mechaniczna wentylacja wyciągowa
W budynkach wysokich i wielorodzinnych poważnym utrudnieniem w przypadku stosowania wentylacji grawitacyjnej jest wymóg by każde pomieszczenie typu kuchnia, łazienka i WC, posiadało osobny kanał wywiewny. Występują wówczas dwa problemy: pionowe kanały instalacyjne (szachty) zajmują znaczną część powierzchni i pojawia się konieczność projektowania rozkładu pomieszczeń wokół kanałów wentylacyjnych. W przypadku wentylacji mechanicznej można wykonać dwa kanały zbiorcze: jeden dla sanitariatów i jeden dla kuchni. Wówczas dla całych pionów instalowany jest jednej wentylator wyciągowy, natomiast na kondygnacjach, w poszczególnych pomieszczeniach instalowane są kratki wentylacyjne.
Mechaniczny system wentylacji higrosterowanej składa się z nawiewników (te same urządzenia co przy wentylacji grawitacyjnej), kratek wyciągowych i wentylatorów.
Kratki wyciągowe stosowane przy wentylacji mechanicznej umieszczane są w kuchniach, łazienkach i ubikacjach. Połączone są poprzez system przewodów z wentylatorem. Dzięki czujnikowi higroskopijnemu, który steruje otwarciem przepustnic, kratki automatyczne regulują natężenie strumienia powietrza wyciąganego z pomieszczenia. Przy zastosowaniu kratek z „opóźniaczem" użytkownik może ręcznie zwiększyć okresowo strumień objętości powietrza usuwanego do wartości 150 m³/h.
Wentylatory zapewniają odpowiedni wyciąg (podciśnienie) powietrza w zbiorczym kanale wentylacyjnym. W przypadku wentylacji higrosterowanej, wentylatory pracują ze stałą prędkością obrotową. Z jednej strony ogranicza to zużycie prądu (ponieważ pracujące 24 h na dobę urządzenie pobiera stałą ilość energii), a z drugiej umożliwia indywidualną regulację natężenia przepływu powietrza w poszczególnych pomieszczeniach (mieszkaniach). Zainstalowane tam higrosterowane kratki wyciągowe samoczynnie regulują stopień otwarcia przepustnic, powodując zwiększenie lub zmniejszenie miejscowych strat przepływu powietrza. W ten sposób ilość wyciąganego powietrza uzależniona jest od poziomu jego wilgotności w danym pomieszczeniu.
Odpowiednia konstrukcja wentylatorów chroni je przed przegrzaniem nawet przy minimalnym otwarciu kratek, a dodatkowym zabezpieczeniem są pomocnicze kanały doprowadzające powietrze z zewnątrz.
Wentylator może być zainstalowany na dachu lub w piwnicy. Pomieszczenie, w którym się znajduje powinno być wyciszone i zlokalizowane możliwie daleko od lokali mieszkalnych. Hałas przenoszony kanałami wentylacyjnymi jest blokowany przez kratki wywiewne.

Elementy do wentylacji grawitacyjnej i mechanicznej dla budownictwa mieszkalnego i usługowego AERECO posiadają Aprobatę Techniczną AT/98-02-0486 wydaną przez Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Techniki Instalacyjnej „INSTAL" w Warszawie.

Źródło: ''