Strona główna

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła - jak jest zbudowana

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna jest to zdecydowanie najlepszy i najskuteczniejszy rodzaj wentylacji, a rekuperatory, czyli centrale z odzyskiem ciepłą są najważniejszymi urządzeniami tego systemu. W rekuperatorach zarówno napływ świeżego powietrza jak i usuwanie zużytego odbywa się w sposób wymuszony, kontrolowany i bez strat ciepła.


 

 REKUPERATOR - CENTRALA WENTYLACYJNA
Rekuperator jest "sercem" systemu wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła. Jest on jednym z wielu elementów systemu i składa się z: dwóch wentylatorów - nawiewnego i wyciągowego, filtrów, automatyki sterującej i wymiennika ciepła.


Rysunek schematyczny Centrali Nawiewno Wywiewnej Bartosz (CNWB).

Wymiennik zbudowany jest z wielu równolegle ustawionych lub zwiniętych płyt tworzących rzędy kanalików, przez które przepływa powietrze. Przez kanaliki parzyste przepływa powietrze świeże, a przez nieparzyste powietrze wyciągane z pomieszczeń. Przenikające przez płyty ciepło z powietrza usuwanego ogrzewa powietrze świeże, nawiewane.

Dodatkowo sprawność odzysku ciepła jest podnoszona przez wykraplająca się na ściankach wymiennika parę wodną ( w wymiennikach BARTOSZ sprawność odzysku ciepła wynosi nawet 92%).

Schemat wymiennika ciepła firmy BARTOSZ. Wymiennik zbudowany jest ze spiralnie zwiniętych blach aluminiowych tworzących między sobą liczne kanaliki. Powietrze świeże i zużyte mija się w przeciw prądzie na zmianę, w co drugim kanaliku przekazując sobie ciepło.


Wymiennik ciepła firmy Bartosz zbudowany jest w formie walca. Element środkowy stanowi część roboczą, w której następuje wymiana ciepła. Wykonana jest ze spiralnie zwiniętych blach aluminiowych, pomiędzy którymi przepływa powietrze. Części zewnętrzne mają postać dekli nakładanych na element środkowy. W nich umieszczone są króćce przyłączeniowe, do których montowane są pozostałe elementy instalacji jak wentylatory, filtry i kanały.

 

Rekuperator połączony jest z siecią kanałów wentylacyjnych za pośrednictwem, których realizowany jest nawiew i wyciąg powietrza. Powietrze nawiewane jest do pomieszczeń tzw. czystych tlj. salonu, sypialni czy gabinetu. Wyciąg odbywa się z pomieszczeń tzw. brudnych, czyli kuchni, łazienek, WC garderoby. Przepływ powietrza z jednych pomieszczeń do drugich odbywa się przez odpowiedniej wielkości szczeliny pod drzwiami lub przez umieszczone w nich otwory. Centralę wentylacyjną najlepiej umieścić w piwnicy lub na poddaszu budynku, ponieważ wtedy najłatwiej rozprowadzić i ukryć główne, największe kanały instalacji. Gdy nie ma takiej możliwości centralę montuje się w pomieszczeniu gospodarczym, kotłowni lub garażu. Dostęp do niej musi być stosunkowo łatwy, aby w prosty sposób możliwa była wymiana filtrów, kontrola poprawności działania, serwis i ewentualne naprawy.


Montaż rekuperatora to proces zaplanowany w całej inwestycji związanej z budową domu. Najczęściej realizowany jest w kilku etapach. Pierwszym z nich jest ułożenie samych kanałów wentylacyjnych jeszcze w momencie stanu surowego (przed tynkami). Kolejnym to montaż samego rekuperatora i podłączenie automatyki ( po tynkach przed samym wykończeniem domu). Ostatni etap to montaż anemostatów, uruchomienie i skalowanie całej instalacji wentylacji mechanicznej.

W tym domu będzie realizowana wentylacja z rekuperacją.

Po wniesieniu wymiennika okazało się, że wyłaz na poddasze jest tak mały, że trzeba było go zdjąć z podstawy.

Tak przygotowany wymiennik ciepła można było już wnieść na poddasze.

Z uwagi na ciężar trzeba to robić w kilka osób.

Po wniesieniu trafia ponownie na podstawię do montażu w pozycji leżącej

Miejsce montażu zostało wcześniej ustalone i tam schodzą się wszystkie główne kanały.

Ustawianie rekuperatora w miejscu docelowego montażu.

Tak usytuowana maszynownia (pod skosem dachu) pozwala wykorzystać nie użytkową przestrzeń.

Można rozpocząć montaż podzespołów całego systemu. Rekuperator BARTOSZ pozwala na dowolną aranżację.


Wszystkie połączenia muszą być wykonane dokładnie i szczelnie. Najlepiej użyć do tego metalowych opasek zaciskowych i taśm uszczelniających.


Po zamontowaniu wentylatorów i filtrów podłączane są główne kanały rozprowadzające powietrze po budynku.
Są one izolowane termicznie i akustycznie.


Tak przygotowana centrala nie przeszkadza w normalnym użytkowaniu pozostałej części poddasza. Można również wszystko obudować pozostawiając tylko rewizje serwisowe..

CZERPNIA I WYRZUTNIA
Elementem służącym do pobierania powietrza świeżego, z zewnątrz na potrzeby wentylacji jest czerpnia. Najczęściej umieszcza się ją na ścianie domu lub na terenie działki w pewnym oddaleniu od budynku. Czerpnia powinna być usytuowana z dala od kominów, wyrzutni zużytego powietrza, wywiewki kanalizacyjnej i nie od strony ruchliwej ulicy. Otwór czerpni należy zabezpieczyć siatką uniemożliwiającą przedostawanie się owadów do wnętrza kanałów wentylacyjnych.

Czerpnia lub wyrzutnia mogą być wykonane w formie skrzynki z kratką lakierowaną i siatką stalową przeciwko gryzoniom i owadom. Montowana w ścianie stanu surowego pozwala w momencie ocieplania budynku dostosować ją do grubości izolacji. Po wytynkowaniu pozostaje nałożyć kratkę.


Na ocieplonej i wykończonej ścianie widoczna jest tylko estetyczna kratka. Wielkość, kolor i jej kształt może być dowolny

Powietrze pobrane przez czerpnię po przejściu przez filtr kierowane jest do wymiennika ciepła. Zimą zostaje w nim ogrzane, latem może być schłodzone. Tak przygotowane świeże powietrze jest nawiewane za pomocą wentylatora do poszczególnych pomieszczeń.

W każdej centrali rekuperacyjnej są dwa wentylatory (nawiewny i wyciągowy). W rekuperatorach firmy BARTOSZ wszystkie podzespoły są montowane w dowolnej aranżacji, choć najczęściej wentylatory montuje się bezpośrednio do króćca wychodzącego z wymiennika ciepła.


Skrzynki filtracyjne z wkładem o dowolnej klasie filtracji montuje się w miejscu łatwego dostępu w celach serwisowych. Filtry można prać, trzepać lub wymieniać na nowe w zależności od stopnia zanieczyszczenia. Wykonuje się to zazwyczaj dwa razy do roku. Koszt wymiany jednego filtra to 20-30 zł.


Dobrym rozwiązaniem jest zrealizowanie czerpni wolnostojącej w przydomowym ogródku, najlepiej na wysokości 1m nad ziemią. Czerpnia usytuowana w ogrodzie powinna być osłonięta od zanieczyszczeń i zacieniona np. obsadzona osłaniającymi ją roślinami. Taką czerpnię warto połączyć z tzw. gruntowym wymiennikiem ciepła w celu wstępnego ogrzania lub schłodzenia powietrza wentylacyjnego.


Czerpnia wolnostojąca może być zrealizowana w ogrodzie i najlepiej osłonięta roślinami np. krzewami bukszpanu jak na prezentowanym zdjęciu.

Najprostszy wymiennik gruntowy stanowi rura o odpowiedniej długości wykonana z polipropylenu, o średnicy najczęściej 200-250 mm zakopana w ziemi na głębokości ok.1,5m. Powstały w ten sposób wymiennik ogrzeje powietrze ciepłem gruntu, ponieważ ten, poniżej strefy przemarzania ma stała dodatnią temperaturę, niezależna od warunków atmosferycznych. Tworzywo, z którego wykonane są rury ma bardzo dobre właściwości przewodzące, co sprzyja wymianie ciepła między gruntem a powietrzem w rurach. Wstępne schłodzenie lub ogrzanie powietrza jeszcze przed dostarczeniem go do wymiennika może zmienić jego temperaturę o 10-12°C.
Istnieją też wymienniki o bardziej złożonej budowie, charakteryzujące się znacznie większą efektywnością. Powietrze pobierane przez wolnostojącą czerpnię przepływa przez złoże żwirowe umieszczone pod powierzchnia gruntu. Temperatura ścianek i całego złoża takiego wymiennika jest zbliżona do temperatury gruntu i wynosi zazwyczaj +8°C. Powietrze zimą może się w nim ogrzać od -18 do +2°C. Koszty materiałów potrzebnych do wybudowania wymiennika żwirowego są niewielkie, za to stosunek energii uzyskanej (cieplnej w ogrzanym powietrzu) do włożonej (elektrycznej - potrzebnej do zasilania wentylatora) - imponujący, bo aż 40 : 1. Latem dzięki niemu można obniżyć temperaturę powietrza o 10 - 12°C. Pozwala to całkowicie zaspokoić potrzeby domu jednorodzinnego dotyczące klimatyzacji. Wymienniki gruntowe umożliwiają zaspokojenie w 50% zapotrzebowanie na ogrzanie powietrza zimą i w 100% zapotrzebowanie na chłodzenie go w okresie letnim.

Gruntowy Wymiennik Ciepła rurowy zimą.

Gruntowy Wymiennik Ciepła żwirowy zimą.

Czerpnia gruntowa połączona z GWC to poważna inwestycja budowlana i należy starannie ją zaplanować.

GWC to poważna inwestycja budowlana. Wymiennik żwirowy zaczynamy od wykonania wykopu o odpowiedniej wielkości dostosowanej do wydajności złoża.

Wykonany wykop należy wyłożyć geowłókniną w celu uniknięcia przedostawania się zanieczyszczeń organicznych do wnętrza złoża.

Przygotowany wykop trzeba po ułożeniu w odpowiedni sposób przewodów i kanałów wentylacyjnych zasypać żwirem. Wykonany wymiennik jest w wersji dzielonej (gwc bliźniacze).


Żwir musi być odpowiedniej granulacji i bardzo czysty. Najlepiej zdać się na sprawdzonego dostawcę z kopalni, która przygotuje nam żwir wielokrotnie płukany.


Opcjonalnie na wierzchu żwiru możemy ułożyć instalację wodną. Zapewni ono nam odpowiednią wilgotność powietrza jak również umożliwi bardziej intensywne płukanie kamieni.


Wszystko nakrywamy pozostawionym zapasem geowłókniny.


W ten sposób cały wymiennik gruntowy wraz z przewodami i kanałami do transportu powietrza został szczelnie opakowany włókniną.


Teraz można zasypać go piaskiem do uzyskania równej poziomej powierzchni.


Wykonane GWC w wersji bliźniaczej obsługiwać będzie jedna czerpnia.


W kierunku budynku wyprowadzone są dwa kanały z obu połówek gruntowego wymiennika. Tymi kanałami powietrze po przejściu przez złoże będzie wprowadzane na rekuperator.


Teraz należy wszystko od wierzchu ocieplić styropianem, okryć szczelnie folią i zasypać piaskiem.


Pozostaje nam jeszcze sprawdzić anemometrem wydajność powietrza po przejściu przez złoże.


Wydajność pozwala nam zmierzyć tymczasowo zamontowany na czerpni wentylator kanałowy.


Kończąc pracę możemy czerpnię obsadzić krzewami roślin wcześnie usuniętych z miejsca wykonywanych prac.


Cały teren zostaje wyrównany i można zagospodarować go na cele rekreacji lub ogród.


KANAŁY WENTYLACYJNE

Przy zastosowaniu centralnego systemu wentylacji mechanicznej do dostarczania do pomieszczeń świeżego powietrza i usuwania z nich powietrza zużytego służy sieć kanałów wentylacyjnych. Ze względu na aspekty estetyczne powinny one być ukryte. Dlatego najlepiej zaplanować trasy ich prowadzenia już podczas projektowania nowego domu.

Do wykonania instalacji najczęściej używa się kanałów elastycznych izolowanych o średnicach 100-250 mm. Zaleca się, aby przewody posiadały izolację termiczną i akustyczną. Przewody takie są zbudowane warstwowo w bardzo specyficzny sposób. Wewnętrzna warstwa takiego kanału zbudowana jest z folii aluminiowej, usztywnionej stalowym drutem, mocno pokarbowanej i perforowanej, co w idealny sposób tłumi wszelkie hałasy powstające w instalacji. Kolejną warstwą jest folia zabezpieczająca przed przenikaniem wilgoci z powietrza do wełny mineralnej, która stanowi następną warstwę, zapewniającą izolację termiczną. Ostatnią, zewnętrzną warstwą tak wykonanego kanału jest wzmocniona folia aluminiowa, zabezpieczająca przewód przed uszkodzeniami mechanicznymi przy np. obudowywaniu kanałów.

Zbudowanie sieci kanałów z przewodów lub rur gładkich i nieizolowanych, jak np. rury kanalizacyjne lub stalowe może spowodować wystąpienie bardzo istotnych wad instalacji. Po pierwsze - przewody tego typu bardzo skutecznie przenoszą dźwięk, często nawet go wzmacniają powodując rezonans. Po drugie- przewody nieizolowane narażone są na powstawanie w nich kondensatu. Na ściankach rur może skraplać się para wodna z wilgotnego powietrza, gdy tylko zimne powietrze napływające z zewnątrz ochłodzi ich ścianki do tzw. punktu rosy. Taka sytuacja może spowodować wnikanie wilgoci w ściany, izolację termiczną lub płyty KG i zapoczątkować procesy gnilne, a nawet rozwój grzybów i pleśni.

Kanały wentylacyjne doprowadza się do wszystkich pomieszczeń stosując zasadę, że nawiew realizujemy do pomieszczeń tzw. "czystych" tj. sypialni, salonu czy gabinetu, a wyciągamy powietrze z pomieszczeń tzw. "brudnych" tj. toalety, kuchni, garderoby czy WC.

Montaż elastycznych izolowanych przewodów wentylacyjnych. Przewody z kształtkami muszą być połączone bardzo szczelnie. Wszystkie kształtki jak np. trójniki, redukcje wykonane są z blachy stalowej ocynkowanej, dlatego trzeba je zaizolować termicznie.

Tak może wyglądać system kanałów wentylacyjnych zamontowanych w stanie surowym budynku. W tym przypadku większość instalacji będzie ukryta za ścianką z płyty GK zabudowującą nieużytkowy skos poddasza.

Prowadząc kanały w budynku staramy się ukryć je w ścianach i stropach, a w budynkach z nieużytkowym poddaszem najczęściej prowadzi się je właśnie w tej nie wykorzystywanej przestrzeni. Na końcach kanałów w pomieszczeniach, do których są doprowadzone zakłada się nawiewniki i wywiewniki. Najlepiej do tego nadają się anemostaty, które są wykonane w formie zaworu i można nimi regulować wielkość strumienia napływającego powietrza. Anemostaty można montować zarówno w suficie jak i na ścianach.

Kanały wentylacyjne przechodzące w pomieszczeniach pod sufitem w miejscu styku ze ścianą trzeba obudować np. płytą GK. Obudowa taka może stanowić doskonałą aranżację wnętrza tworząc w ten sposób miejsce umieszczenia dodatkowego oświetlenia lub być elementem dekoracyjnym pomieszczenia.

NAWIEWNIKI I WYWIEWNIKI

W systemie wentylacji mechanicznej świeże powietrze do pomieszczeń dostaje się przez nawiewniki w ścianach lub suficie. Najlepsze do tego celu są anemostaty o regulowanym przepływie, ale mogą być też zwykłe kratki. Najlepiej, żeby wykonane były z metalu. Plastikowe ulegają podczas przepływu przez nie powietrza silnemu naelektryzowaniu i przyciągają kurz. Nawiewniki wykonane są ze stali lakierowanej, dzięki czemu prawie w ogóle się nie elektryzują i o wiele rzadziej trzeba je czyścić.

Metalowe lakierowane anemostaty z regulowanym przepływem montowane mogą być w suficie lub na ścianie wentylowanego pomieszczenia. Pozwalają dość dokładnie wyskalować odpowiednią ilość powietrza nawiewanego lub usuwanego.

WENTYLATORY

Wentylatory wymuszają przepływ powietrza w instalacji. Wentylator nawiewny tłoczy powietrze siecią kanałów, a wywiewny wymusza przepływ powietrza w kanałach wyciągowych. Są one napędzane silnikami o mocy kilkudziesięciu watów każdy. Ponieważ wentylatory pracują niemal bez przerwy, to dla zmniejszenia kosztów za zużytą energię elektryczną stosuje się automatykę. Zużycie energii będzie zależało od intensywności pracy wentylatorów i możliwości dostosowania ich wydajności do aktualnych potrzeb. Bardziej intensywna niż zwykle wymiana powietrza będzie potrzebna np. podczas wizyty licznych gości a znacznie obniżona w sytuacji nieobecności domowników lub w trybie pracy nocnej.

Do takiego sterownia pracą wentylatorów służą programatory czasowe z programem dziennym lub tygodniowym.

W centralach wentylacyjnych firmy BARTOSZ wentylatory nawiewny i wyciągowy montowane są jako oddzielne elementy całego systemu. Pozwala to na dowolną aranżację montażu w zależności od miejsca usytuowania całej maszynowni.

AUTOMATYKA

Zastosowanie w całym układzie wentylacji mechanicznej sterowników, czujników i programatorów pozwala na dostosowanie temperatury i ilości powietrza wymienianego do potrzeb użytkowników. Z reguły można zaprogramować kilka cykli pracy centrali wentylacyjnej. Automatyka, podobnie jak w instalacjach centralnego ogrzewania może być wyposażona w programator dobowy, weekendowy czy tygodniowy. Może ona być w dodatkowo wzbogacona w czujniki mierzące temperaturę powietrza w pomieszczeniu jak i na zewnątrz domu, detektory reagujące na poziom CO2 lub poziom wilgoci. Automatyka może informować o ewentualnych uszkodzeniach czy konieczności wykonania prac serwisowych np. wymiany filtrów.

Automatykę najczęściej stanowi moduł wykonawczy umieszczony w szafce. W niej schodzą się wszystkie kable sterujące pracą podzespołów takich jak wentylatory czy siłowniki przepustnic. Do modułu podłączone są czujki realizujące różne tryby pracy. Obsługa wszystkiego odbywa się za pomocą panela operatorskiego, który umieszcza się w miejscu wygodnym dla użytkownika.

FILTRY

Większą cześć dnia spędzamy w zamkniętych pomieszczeniach. Wdychamy około 500 litrów powietrza na godzinę, a podczas wysiłku fizycznego nawet ośmiokrotnie więcej. Dlatego bardzo ważna jest czystość powietrza, które wdychamy. Filtry w układach wentylacji mechanicznej są bardzo istotne. W przewodach świeżego powietrza czerpanego z zewnątrz najczęściej montowane są filtry klasy EU4, zatrzymujące cząsteczki o średnicy 0,5 um, czyli zarodniki pleśni i grzybów, pyłki roślin, sadze. Należą one do najsilniejszych alergenów. Filtry zatrzymują także zanieczyszczenia znajdujące się wewnątrz pomieszczeń (np. sierść zwierząt, naskórek ludzki i zwierzęcy, roztocza) chroniąc w ten sposób wymiennik przed dostaniem się ich do środka, co w konsekwencji mogłoby spowodować zatkanie wymiennika.

Filtry w rekuperatorach firmy BARTOSZ wykonane są w formie skrzynek filtracyjnych umożliwiających łatwy dostęp do samych wkładów w celu ich czyszczenia lub wymiany.

Filtry zawsze wykonane są z materiału łatwego do czyszczenia np. tworzywo sztuczne lub włóknina i przeznaczone są do prania lub trzepania.