Czym jest wentylacja hybrydowa

Wentylacja naturalna – czy jest skuteczna?
Szeroko stosowany system wentylacji naturalnej, zwanej również grawitacyjną sprowadza się praktycznie do kratki wentylacyjnej w pomieszczeniu wentylowanym, kanału wentylacyjnego wykonanego z różnego materiału oraz nasady wentylacyjnej.

Zadaniem takiego układu jest zapewnienie norm higienicznych wymiany powietrza w pomieszczeniach w odpowiednich ilościach, od 15 do 70 m³/h. Ale czy rzeczywiście wentylacja naturalna to zapewnia?


Należy sobie zdawać sprawę ze zmiennej skuteczności działania takiej wentylacji. Wielu użytkowników obserwuje w swoich mieszkaniach bezruch powietrza w kanałach wentylacyjnych, a w skrajnych przypadkach ciągi wsteczne, w których kratka wentylacyjna wywiewna zamienia się nagle w nawiewną i nieprzyjemne chłodne powietrze z różnymi zapachami w sposób niekontrolowany rozchodzi się po pomieszczeniu. Odpowiada za to wiele czynników: usytuowanie budynku względem najczęściej występujących kierunków wiatru, jego wysokość, umiejscowienie wywietrznika na dachu. Częste są przypadki, gdy wywietrznik jest zabudowany w strefie występujących zawirowań powietrznych, temperatury powietrza zewnętrznego, temperatury pomieszczenia czy też sposób doprowadzenia powietrza do budynku czy pomieszczenia jest nieprawidłowy.


Oczywiście można zaradzić tym negatywnym efektom wentylacji naturalnej, spełniając wszystkie kryteria jej poprawnego doboru i zaprojektowania. Jednak w naszej świadomości mamy zakodowaną skłonność do termomodernizacji, czyli oszczędzania ciepła i tym samym stosujemy ciepłą, wręcz hermetyczną stolarkę okienną i trudno jest nas przekonać do stosowania nawiewnej kratki wentylacyjnej. A przecież nawet najlepiej zaprojektowany na świecie wywietrznik nie wytworzy, przy optymalnych dla jego pracy warunkach pogodowych, takiego podciśnienia, które wystarczy, by przeciągnąć powietrze z pomieszczenia na zewnątrz. Skąd bowiem ma napłynąć świeże powietrze? Przecież nie ma ono możliwości przedostania się przez szczelną stolarkę, a mikroszczeliny okienne są zazwyczaj niewystarczające.

Producenci wywietrzników prześcigają się w pomysłach, konstrukcje Zefir, Bora, Bryza, Sir – każda z nich odpowiednio użyta, potrafi zapewnić normatyw wentylacyjny w pomieszczeniu. Nie samodzielnie jednak. Potrzebny jest jeszcze odpowiednio skonstruowany i zaizolowany kanał wentylacyjny o dużym przekroju, niskooporowa kratka wentylacyjna zamontowana w pomieszczeniu wentylowanym i właściwie rozwiązany sposób dopływu powietrza zewnętrznego do pomieszczenia oraz – jakże istotny punkt – duża świadomość użytkownika, że bez spełnienia tych kryteriów wentylacja naturalna nie będzie dobrze działać.


Efekty negatywne widoczne są bardzo szybko: skraplająca się na ścianach wilgoć tworzy najpierw zacieki, woda strużkami płynie po wewnętrznych szybach okien, a wkrótce na wilgotnych ścianach pojawiają się czarne punkciki, tworząc z czasem całą kolonię czarnych plam – to zarodniki pleśni i grzybów.Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) już ma na to definicję: stan taki określa się mianem chorego budynku. Ofiarami chorego budynku stają się mieszkający w nim ludzie.

Należy dodać, że już ponad 70-procentowa wilgotność w pomieszczeniu powoduje kłopoty z dotlenieniem organizmu, człowiek czuje się zmęczony, rozkojarzony i ma wrażenie „duszności”.
Jak temu zaradzić?


Wentylacja mechaniczna – co z awaryjnością urządzeń?
Oczywiście zapewnić właściwą wymianę powietrza. Świetnie, jeśli myśli się o tym już na etapie projektowym, kiedy jest jeszcze przestrzeń, kiedy można wyobrazić sobie i wykonać system wentylacyjny tak, by powietrze w niczym nieskrępowany sposób mogło swobodnie przepływać przez nasze mieszkania i biura, zapewniając higieniczne normatywy. Jeśli można rozwiązać to przy pomocy wentylacji naturalnej, to mamy zysk w postaci niskiej ceny eksploatacyjnej i komfort wynikający z jej bezgłośnej pracy. Co jednak, gdy mimo starań projektowych ten typ wentylacji nie wystarczy?

Trzeba przejść na wentylację mechaniczną. Ciągła praca wentylatorów tworzy właściwe strumienie powietrza w kanałach wentylacyjnych i jeśli projektant przeliczył dokładnie opory sieci i właściwie dobrał wentylatory, normatywy higieniczne ilości powietrza wywiewanego zostaną spełnione.
Pojawia się za to problem hałasu i zasilania elektrycznego. Te dwa czynniki zmuszają do stosowania urządzeń nowoczesnych, wyposażonych w energooszczędne silniki i używania tłumików akustycznych.


Co jednak stanie się, gdy z różnych powodów następuje zatrzymanie pracy koła wirnikowego wentylatora? Oczywiście do czasu usunięcia usterki, pomieszczenia są całkowicie „zakorkowane”. Wirnik wentylatora, wraz z całą jego konstrukcją, skutecznie blokuje drogę dla ruchu powietrza w kanale wentylacyjnym i wentylacja w sposób naturalny ustaje.

Wróćmy więc na początek artykułu i „dodajmy nieco finezji”. Wykorzystajmy system wentylacji hybrydowej.

Wentylacja hybrydowa to swoisty znak czasu w rozwoju technik wentylacyjnych. Wykorzystuje ona zalety działania obu systemów – mechanicznego i naturalnego.


System hybrydowy działa naprzemiennie, wykorzystując siły natury, gdy potrafią być na tyle wydolne, by zapewnić poprawną jakość powietrza w budynku lub mechanikę pracy wirnika wentylatora, stwarzającego w tym przypadku warunki podobne jak siły natury. Przemienna zasada działania pozwala użytkownikowi czerpać z zalet dwóch systemów, zarazem minimalizując koszty wynikające z uciążliwości pracy mechanicznej wentylatora. Jeśli dodamy do tego układ automatyki sterującej, otrzymamy system, który w zależności od wybranego sposobu kontroli będzie nadzorował poziom i kierunek przepływu powietrza w kanale wentylacyjnym lub poziom wilgotności względnej w pomieszczeniach, w których będzie czujnik zamontowany.


Właściwości wentylatorów hybrydowych
Wentylatory hybrydowe są urządzeniami energooszczędnymi. Wystarczy powiedzieć, że w zależności od wybranego biegu pracy silnika dwubiegowy silnik wentylatora Fenko zużywa 9,5 W lub 6,2 W i zapewnia dla jednego pomieszczenia wydajność na poziomie 180 [m³/h] (lub na niższym biegu 120 [m³/h]). Proste przeliczenie cen mówi, że nawet w przypadku, gdyby wentylator pracował ciągle na wyższym biegu, łączny koszt zużytej energii elektrycznej wynosiłby nieco ponad 30 zł rocznie.

Niebagatelną zaletą jest również cicha praca (41 dBA lub 33 dBA bezpośrednio przy nim), dzięki której wentylator jest praktycznie niesłyszalny w pomieszczeniu. Można go również montować na przewodach wentylacyjnych różnej konstrukcji, oferowane są warianty montowane na: kanale tradycyjnym z cegły, pustaku wentylacyjnym typu P, rurze wentylacyjnej o średnicy 160 mm, istnieją adaptacje na dachówkę marki Braas, jak również szeroko rozpowszechnione bloczki wentylacyjne typ Schiedel.


Pracą wentylatora steruje system Higster. Pozwala on automatycznie wybrać między mechaniczną a grawitacyjną pracą wentylatora Fenko. Jego działanie polega bowiem na ciągłym pomiarze wilgotności względnej panującej w pomieszczeniu. Przekroczenie progu nastawionego przez użytkownika powoduje automatyczne włączenie pracy mechanicznej. Dodatkową funkcją jest wykorzystanie czujnika światła. W tym przypadku wentylator pracuje mechanicznie tak długo, jak długo czujnik światła „wychwytuje” działające oświetlenie. Funkcja pomiaru wilgotności nie jest wówczas aktywna. Wilgoć przejmuje kontrolę nad pracą wentylatora dopiero w chwili, gdy oświetlenie jest wyłączone.

Gdy próg wilgotności względnej nie jest przekroczony, wentylator hybrydowy Fenko pracuje jako nasada wentylacyjna grawitacyjna, gdyż tak został zaprojektowany.


Przyszłość pokaże, który z tych trzech systemów wentylacyjnych będzie przeważać na rynku. Na pewno każdy z nich – grawitacyjny, mechaniczny czy hybrydowy – będzie miał swoich zwolenników i zaciekłych adwersarzy. Sądzić jednak należy, że system wentylacji hybrydowej z urządzeniami typu Fen czy Fenko będzie coraz powszechniejszy, a tym samym architekci i projektanci systemów wentylacyjnych w pierwszej kolejności będą analizować możliwości jego zastosowania w obiekcie.

mgr inż. Krzysztof Nowak
Uniwersal – Katowice


CZYTAJ WIĘCEJ

Nowe spojrzenie na wentylację budynków mieszkalnych. Wentylatory Pampero
Wentylacja hybrydowa. Urządzenia wentylacyjne firmy Uniwersal
Wentylacja hybrydowa w budynkach mieszkalnych
Prawne i praktyczne aspekty budowy kanałów wentylacyjnych
Wentylacja hybrydowa

---