Wentylacja mechaniczna: koszty, zasada działania, zalety i wady

Wentylacja mechaniczna w domu jednorodzinnym zapewnia przede wszystkim sprawną wymianę powietrza w każdych warunkach atmosferycznych, jak również redukcję strat ciepła. Według Rozporządzenia Ministra Infrastruktury – w pomieszczeniach w których jest wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła nie można stosować wentylacji grawitacyjnej. Oprócz tego przepisy zezwalają na stworzenie wentylacji mechanicznej w budynku jednorodzinnym bez konieczności posiadania na nią projektu.

Co to jest wentylacja grawitacyjna i do czego służy?

Obecnie domy posiadają najczęściej szczelne okna, drzwi i ściany, co powoduje, że za skuteczną wymianę powietrza odpowiedzialna musi być właściwa wentylacja. Wentylacja może funkcjonować jedynie jeżeli pomieszczenie posiada specjalne nawiewniki szczelinowe. Kluczowe zadania każdej wentylacji, to przede wszystkim usuwanie zanieczyszczonego powietrza, a także zapewnienie stałej dostawy nowego medium.

Duża liczba domów jednorodzinnych posiada zamontowaną właśnie wentylację naturalną, czyli wentylację grawitacyjną, która działa jedynie przy określonych warunkach zewnętrznych.

Wentylacja grawitacyjna działa najlepiej, kiedy temperatura powietrza wynosi poniżej 12 stopni Celsjusza. Dlatego właśnie najlepszym czasem jeżeli chodzi o funkcjonowanie wentylacji grawitacyjnej jest zima.

Natomiast w pozostałą część roku może być kłopot z osiągnięciem właściwych parametrów i odpowiedniej sprawności.

Jedyną możliwością na wentylowanie domu jest wtedy otwarcie okien, ale może to doprowadzić to przeciągów, gromadzenia się insektów, a także do strat w ogrzewaniu.

Niezbędne do optymalnego działania wentylacji grawitacyjnej są rozszczelnione okna.

Projekt wentylacji grawitacyjnej

Wentylacja grawitacyjna zbudowana jest z murowanych, pionowych kanałów z wlotami zakończonymi kratkami wentylacyjnymi. Często spotykane są też rozwiązania systemowe.

Wentylację grawitacyjną można wspomagać poprzez zamontowanie wentylatora wyciągowego zamiast kratek na wlotach do przewodów, niestety rozwiązanie wiąże się z wytwarzaniem hałasu, a także ze stratami ciepła.

Wentylacja grawitacyjna zapewnia jedynie częściową wymianę powietrza.

Wentylację naturalną można łatwo i tanio zbudować. Jest też prosta w naprawie. Kanały wentylacyjne nie wymagają czyszczenia. Czasami jednak niezbędne jest przeprowadzenie przeglądu kominiarskiego.

Działanie systemu uzależnione jest od warunków atmosferycznych – jeżeli warunki są złe, to drastycznie spada wydajność całej wentylacji.

Wadą wentylacji grawitacyjnej jest też brak możliwości regulacji, latem jedyną opcją jest wentylowanie pomieszczenia poprzez otwarcie okien, a to wiąże się z zagrożeniem dotyczącym dostawania się do wnętrza domu pyłów, owadów, kurzu, a także z powstawaniem przeciągów.

Wentylacja grawitacyjna nie posiada filtra powietrza zatem nie można liczyć na porządne oczyszczenie nawiewanego czynnika z zewnątrz.

Wpływ wentylacji na zdrowie

Przebywanie w rzadko wentylowanych pomieszczeniach prowadzi do pogorszenia się naszego samopoczucia.

Pokoje wypełniają się zarówno dwutlenkiem węgla, ale też wilgocią, dlatego domownicy mogą odczuwać:

• bóle głowy,
• zawroty głowy,
• powracające alergie,
• nudności,
• senność,
• zmęczenie.

Dorosły człowiek pochłania dziennie 20 tysięcy litrów powietrza. Jeden gram kurzu zawiera 700 milionów różnych cząstek, z których część może stanowić dla nas zagrożenie.

Stosując odpowiednią wentylację możemy zadbać o zdrowie własne i naszych bliskich.

Warto zwrócić uwagę, że to szczególnie dzieci podatne są na działanie wszelkich alergenów znajdujących się w powietrzu.

Co to jest i jak działa wentylacja mechaniczna?

Wiele osób zastanawia się jak właściwie działa wentylacja mechaniczna. Wentylacja mechaniczna wykonywana jest zamiast wentylacji grawitacyjnej. Oszczędności wynikające z wyboru wentylacji mechanicznej dotyczą przede wszystkim braku konieczności wykonania rozbudowanej sieci kanałów do wentylacji grawitacyjnej służących do wymiana powietrza. Dzięki wentylacji mechanicznej nie trzeba też tworzyć nawiewników i napowietrzników na oknach. Dodatkowo wentylacja mechaniczna to w pełni kontrolowana wymiana powietrza oraz uzyskanie nawet 50% oszczędności na ogrzewaniu.

Wentylacja mechaniczna z rekuperacją

Warto dom jednorodzinny wyposażyć w wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła.

Najlepiej na podobne rozwiązanie zdecydować się w fazie projektu, unikniemy wtedy budowy niepotrzebnych kanałów wentylacyjnych.

W systemie wentylacji mechanicznej okna w pomieszczeniu mogą być nieotwieralne, co wpływa oczywiście na cenę stolarki.

Cena dobrego rekuperatora to kilka tysięcy złotych, ale oczywiście możemy spotkać się z modelami o różnych parametrach. Najdroższe rekuperatory do wentylacji mechanicznej mogą osiągać kilkadziesiąt tysięcy złotych.

Koszt wykonania samej instalacji wynosi około pięciu tysięcy złotych.

Zatem cały system związany z wentylacją domu jednorodzinnego z jednoczesną rekuperacją może kosztować nawet ponad 20 tysięcy złotych.

Na szczęście system wentylacji mechanicznej nie potrzebuje kominów, nawiewników oraz przewodów doprowadzających powietrze.

Należy podkreślić również, że wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna jest znacznie droższa niż wentylacja mechaniczna wywiewna, ponieważ wiąże się to z dodatkowymi kosztami za wentylatory, kanały wywiewne, a także za odpowiednie ramy okienne.

Wentylacja mechaniczna wywiewna

Jeżeli ruch powietrza w wentylacji mechanicznej odbywa się w sposób wymuszony przez wentylatory, które jedynie pozwalają na pozbycie się zużytego powietrza usuwanego, a świeże napływa nawiewnikami okiennymi lub ściennymi, to taką wentylację nazywamy wentylacją mechaniczną wywiewną.

Urządzenia zapewniające wentylację wywiewną stosowane są powszechnie w postaci wentylatorów w łazienkach, a także w okapach kuchennych.

W domach jednorodzinnych projektanci rzadko decydują się na zaprojektowanie wentylacji mechanicznej jedynie wywiewnej.

Wentylacja mechaniczna wywiewna pozwala na sterowanie intensywnością wymiany powietrza, ponieważ składa się z kilku niezależnie pracujących wentylatorów. Obecnie coraz częściej wentylatory pracują ze specjalnymi programatorami czasowymi.

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna

Wentylacja nawiewno-wywiewna jest dużo bardziej złożona, bo wymaga zapewniania nie tylko wywiewu z części pomieszczeń, ale też kontrolowanego nawiewu świeżego powietrza.

Sieć wentylacyjna w przypadku wentylacji mechanicznej nawiewno wywiewnej powinna zostać odpowiednio rozbudowana o kanały łączące centralę wentylacyjną z jej bocznymi odnogami.

Centrale wentylacyjne

W budynkach jednorodzinnych centrale wentylacyjne budowane są wraz z wymiennikiem ciepła, który pozwala na zatrzymanie energii cieplnej w pomieszczeniu.

Warto podkreślić, że centrala wentylacyjna jest wyposażona również w filtry oczyszczające powietrze, które jest nawiewane, co ma szczególne znaczenie jeżeli obiekt zamieszkują osoby cierpiące na alergię.

Wentylację grawitacyjną można łatwo przerobić na wentylację wyciągową, ale o wentylacji nawiewno-wywiewnej należy pomyśleć na etapie projektowania budynku.

Im później zabierzemy się za to, tym większe mogą być koszty całego przedsięwzięcia.

Najłatwiej planuje się wentylację w domach parterowych, w których znajduje się nieużytkowe poddasze, ponieważ w takiej przestrzeni łatwo rozprowadzić kanały i uzyskać dostęp do każdego z pomieszczeń.

Odzysk ciepła w wentylacji mechanicznej

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna pozwala na zastosowanie odzysku ciepła z powietrza usuwanego z pomieszczenia. Najczęściej podobne rozwiązanie określa się mianem wentylacji z rekuperacją.

Działanie takiego systemu jest bardzo proste. Przede wszystkim chodzi o to, że zużyte powietrze, zanim zostanie wyprowadzone na zewnątrz przechodzi przez wymiennik ciepła. W wymienniku znajduje się również zimne powietrze wprowadzone z zewnątrz. Dlatego między dwoma czynnikami dochodzi do wymiany energii. Wprowadzone do pomieszczenia powietrze staje się cieplejsze, a to zanieczyszczone, zimne może opuścić pokój. Ważne jest to, że oba media znajdujące się w wymienniku ciepła nie mieszają się ze sobą. To doskonały sposób na oszczędzenie sporej ilości pieniędzy. Nie marnujemy energii na dodatkowe dogrzewanie domu.

Dopasowanie rekuperatora wentylacji mechanicznej

Dzięki dopasowaniu rekuperatora już na etapie budowy możliwe jest odpowiednie dobranie mocy. Praca urządzenia o za niskiej mocy może skutkować niedostateczną ilością powietrza, a co za tym idzie brakiem komfortu wentylacyjnego w obiekcie. Z kolej bardziej rozbudowane jednostki są po prostu droższe, a przy małym domu nie potrzeba aż tak dużej wydajności – warto więc przy wyborze rekuperatora zasięgnąć rady eksperta.

Skuteczność odzysku ciepła

To ile ciepła odzyska wentylacja mechaniczna zależy od wielu czynników.

Przede wszystkim rekuperator może mieć różną konstrukcję, co zasadniczo wpływa na sprawność odzysku ciepła. Warto jednak zdawać sobie sprawę, że sprawność urządzenia to nie to samo co sprawność całej instalacji.

W praktyce odzysk ciepła sięga najczęściej do wartości 70%.

Na to, ile zdołamy odzyskać ciepła w instalacji wpływ ma również występowanie oporów przepływu, ponieważ każde trudności jakie napotyka powietrze na swojej drodze pogarszają wymianę ciepła. Opory w kanałach wentylacji mechanicznej są negatywnym zjawiskiem.

Na skuteczne odzyskiwanie ciepła wpływ ma też oczywiście wydajność i sprawność wentylatorów zastosowanych w układzie.

Co to jest rekuperator?

• Rekuperator zbudowany jest z dwóch wentylatorów, wywiewnego i nawiewnego, a także z wymiennika ciepła.
• Wewnątrz rekuperatora montuje się również filtry zatrzymujące pył znajdujący się w powietrzu.

Wentylatory

Każda wentylacja mechaniczna posiada wentylatory, które najczęściej pracują z kilkoma prędkościami obrotowymi. Pozwala to na zmianę wydajności urządzenia, jak również dostosowanie wielkości strumienia wymienianego powietrza do chwilowych potrzeb.

Kupując rekuperator warto wybrać model, którego wentylatory obliczeniową ilość powietrza tłoczą na tak zwanym środkowym biegu.

W takim przypadku zgodnie z potrzebami można siłę wentylatora zarówno zmniejszyć jak i zwiększyć.

Podstawowym parametrem opisującym wentylatory jest natężenie przepływu. Parametr ten informuje nas jaką prędkość powietrza urządzenie jest w stanie przetłoczyć w jednostce czasu.

Wymiennik ciepła

Wymiennik ciepła montowany w centralach wentylacyjnych jest najczęściej modelem krzyżowym. Ma kształt skrzynki wypełnionej wieloma kanałami o niewielkim przekroju. Kanały ustawione są w ten sposób, że kiedy przez jeden rząd przepływa powietrze świeże, to przez sąsiedni medium jest odprowadzane. Ciepło może swobodnie przenikać przez ścianki, ale strumienie pozostają rozdzielone.

Jakie wynikają z tego korzyści? Przede wszystkim wymiana energii jest korzystna ze względów ekonomicznych, ale skuteczne rozdzielenie dwóch strumieni powoduje, że nie dochodzi do przenikania zapachów i zanieczyszczeń.

Dużym zainteresowaniem w ostatnich latach cieszą się wymienniki przeciwprądowe. Droga strumienia powietrza jest w nich dłuższa niż na przykład w wymienniku krzyżowym, a kanały są ustawione równolegle.

Specjalną odmianą wymiennika przeciwprądowego jest wymiennik spiralny.

Niektórzy producenci decydują się na tworzenie centrali z dwoma wymiennikami ustawionymi szeregowo aby zapobiec powstawaniu szronu.

W centralach wentylacyjnych są również stosowane wymienniki obrotowe, szczególnie sprawdzające się w przypadku dużych instalacji.

Filtry powietrza

Filtry powietrza montowane są w każdym rekuperatorze. Ich zadaniem jest ochrona przed zanieczyszczeniami wymiennika ciepła i wentylatora, ale sprawdzają się także jako element oczyszczający powietrze nawiewane do pomieszczenia.

Filtry mogą być mniej lub bardziej dokładne w zależności od tego jakie powietrze chcemy uzyskać.

Standardowo montowane filtry zapobiegają dostawaniu się do wnętrz budynków zarodników grzybów, pyłków roślin.

Oczywiście warto zastosować jak najbardziej dokładny filtr, ale minusem takiego rozwiązania jest konieczność częstej jego wymiany. Filtry czyści się przynajmniej raz na miesiąc, a wymiana następuje po pół roku.

Dużym ułatwieniem jest sygnalizator, który informuje użytkownika o konieczności wymiany filtra.

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła

W wentylacji z odzyskiem ciepła świeże powietrze jest zasysane przez czerpnię lub jeden z kanałów do centrali wentylacyjnej. Dalej powietrze przeprowadza się do pomieszczeń mieszkalnych.

W takich pomieszczeniach jak łazienka, czy kuchnia stosuje się anemostaty i kratki wywiewne. To kratkami wentylacyjnymi zanieczyszczone powietrze jest zasysane do sieci kanałów i dopływa do centrali wentylacyjnej. Wraz z powietrzem usuwa się zanieczyszczenia, kurz, brud i pył.

Gdzie zamontować rekuperator?

Rekuperator to urządzenie nieduże, dlatego bez trudu powinniśmy znaleźć odpowiednie miejsce, w którym je umieścimy. Może to być schowek, garderoba, czy nieużytkowane poddasze lub kotłownia i garaż.

Oczywiście kotłownia może być dobrym miejscem jedynie wtedy, jeżeli nie pali się w niej paliwami kopalnianymi. W innym przypadku brud towarzyszący spalaniu węgla nie działa korzystnie na cały układ wentylacyjny.

Rekuperator można zamknąć również w szafie. Należy jednak pamiętać, aby pozostawić odpowiednią ilość przestrzeni, aby móc urządzenie serwisować.

Miejsce na rekuperator powinno być ogrzewane lub ocieplone, ponieważ rekuperator znajdujący się w zimnym wnętrzu może zwiększać straty cieplne instalacji.

Montaż wentylacji mechanicznej, a właściwie rekuperatora w okolicy sypialni również jest złym pomysłem ponieważ urządzenie jest dosyć hałaśliwe. Oczywiście ilość decybeli wytwarzanych przez rekuperator zależy w dużym stopniu od jakości zastosowanych wentylatorów oraz od konstrukcji obudowy. Bardziej szczelne układy lepiej tłumią dźwięki.

Montaż rekuperatora

Montaż rekuperatora wykonuje się po zakończeniu wszystkich prac w domu, takich jak tynkowanie, zabudowa sufitów czy malowanie. Zanim zamontujemy rekuperator obiekt powinien zostać wyposażony w odpowiednie kanały wentylacyjne, oczywiście w miejscach niewidocznych. Najczęściej bogatą siatkę kanałów buduje się na poddaszu pamiętając, że kanały powinny zostać doprowadzone do wszystkich pomieszczeń. Nowoczesne instalacje wentylacyjne tworzone są z przewodów o małych średnicach. Oprócz wykonania instalacji i ułożenia kanałów podczas montażu konieczne jest stworzenie punktów nawiewnych i wywiewnych, a także podłączenie instalacji do sterownika.

Po podłączeniu systemu rekuperacji, sprawdzamy odpowiednie działanie urządzenia. Regulację wykonuje się anemometrem, czyli specjalnym przyrządem, który pozwala ocenić ilość powietrza w każdym pomieszczeniu i przy każdym punkcie nawiewnym. Regulację stosuje się zarówno na końcówkach kanałów, ale też w punktach szczególnie ważnych dla całej instalacji. Po podłączeniu całości ważne jest również zaprogramowanie sterownika rekuperatora, w ten sposób, aby uwzględniał potrzeby domowników. Czasami można również wzbogacić system o gruntowy wymiennik ciepła. Montuje się go jednocześnie z całą instalacją.

Podsumowanie

Wentylacja mechaniczna nawiewno wywiewna zapewnia stałą kontrolowaną wymianę powietrza niezależną od warunków zewnętrznych. Odzysk ciepła zapewnia realne oszczędności, które mogą być widoczne w krótkim czasie po zamontowaniu wentylacji z rekuperacją. Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła pozwala na filtrowanie powietrza, nie musimy otwierać okien, a to oznacza mniejszą ilość insektów i przeciągów, a także hałasów dobiegających z zewnątrz. wentylacja mechaniczna nawiewna z odzyskiem ciepła wymaga dostarczenia energii elektrycznej której koszty wynoszą około 35 groszy dzienne. Filtry należy wymieniać regularnie, koszt filtra to koło 50 złotych. Czyszczenia kanałów wentylacyjnych sprzyja odpowiedniemu funkcjonowaniu całej instalacji. Mimo, że mechaniczne elementy czasami się psują to jednak ich wymiana nie jest kłopotliwa, a części są powszechnie dostępne. Wentylację mechaniczną warto zaplanować już na etapie projektowania domu przede wszystkim ze względów praktycznych. Można w ten sposób wydzielić odpowiednią przestrzeń na urządzenia. Pamiętajmy, że wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła nie wyklucza posiadania w domu kominka.