ABC wentylacji. Hybrydowa nasada


Reklama

Wilo pomaganie przez serwisowanie

Ciepłe powietrze wewnątrz budynku ma mniejszą gęstość niż zimne na zewnątrz. Gaz lżejszy unosi się ponad gaz cięższy, co powoduje „uciekanie” ciepłego powietrza przez wentylacyjny przewód kominowy na zewnątrz budynku. Oczywiście, w niektórych okresach w roku, gdy występują znaczne różnice temperatur (w zimie), ten sposób wentylowania jest znacznie skuteczniejszy niż w innych okresach (małe różnice temperatur). Dla zapewnienia właściwego funkcjonowania wentylacji naturalnej musi być zapewniony właściwy nawiew powietrza oraz jego odprowadzenie (ciąg kominowy jest wprost proporcjonalny do pola poprzecznego przekroju przewodu i wysokości komina). Częstą przyczyną problemów z właściwym ciągiem kominowym jest zbyt krótki przewód kominowy (lub zbyt mała powierzchnia przekroju poprzecznego), usytuowanie budynku w terenach, gdzie występują niekorzystne warunki atmosferyczne (częste wiatry opadające). Kolejną istotną wadą wentylacji naturalnej jest fakt, iż właściwie nie można nią sterować. Zdarza się, że w zimie ciąg w kanałach wentylacyjnych jest za duży. Często wtedy przysłania się wylot, ograniczając wymianę powietrza, w lecie natomiast temperatura wewnątrz i na zewnątrz budynku jest taka sama, więc wentylacja grawitacyjna praktycznie nie działa. Najczęstszą przyczyną problemów z zapewnieniem właściwego nawiewu powietrza do pomieszczeń jest wymiana stolarki zewnętrznej na szczelną. Powodem bardzo pieczołowitego uszczelniania mieszkań i budynków jest chęć zapewnienia jak najlepszej izolacyjności budynków, co samo w sobie jest rzeczą jak najbardziej słuszną. Jednakże izolowanie budynków nie może mieć na celu hermetycznego zamknięcia budynku, nawet jeśli decydujemy się na wentylację mechaniczną (na przykład z odzyskiem ciepła), gdzie nawiew i wywiew powietrza będzie zapewniony poprzez centralę wentylacyjną. Jeśli nie przewidujemy zastosowania wentylacji mechanicznej, niezbędne jest zapewnienie prawidłowej wielkości napływu powietrza do mieszkania. Kwestia ta często spotyka się z oporem użytkowników, którzy obawiają się nadmiernego wychłodzenia pomieszczeń (co ma jednoznaczne przełożenie na wysokość rachunków za ogrzewanie).
Odpowiedzią na ten problem może być nawietrzak z grzałką elektryczną, gdyż zapewnia właściwy dopływ powietrza z zewnątrz, bez obawy o wychłodzenie domu, dodatkowo minimalizując zużycie energii – nawietrzak sam reguluje pobór mocy w zależności od intensywności przepływu powietrza i temperatury na zewnątrz budynku. Grawitacyjną wentylację wywiewną często w skuteczny sposób wspomaga wiatr. Zastosowanie odpowiedniej nasady kominowej na zakończenie przewodu kominowego może (poprzez wytworzenie podciśnienia po zawietrznej stronie nasady, które wywołuje ruch powietrza w przewodzie kominowym) dodatkowo ten efekt wzmocnić. Największą wydajność uzyskamy poprzez zastosowanie nasad obrotowych.
Współczynnik podciśnienia (określający wykorzystanie siły wiatru dla wytworzenia ciągu kominowego) w kanale wentylacyjnym jest dla nich najwyższy, a dodatkowo ich działanie jest całkowicie niezależne od kierunku natarcia wiatru, co jest bardzo ważne, gdyż silny wiatr opadający (fenowy) może, zamiast pomóc, skutecznie zablokować wentylację naturalną. Zastosowanie nasad kominowych może być bardzo skutecznym sposobem wspomagania wentylacji naturalnej, nie zawsze jednak jest w stanie zapewnić stabilność i niezawodność takiej instalacji. Gwarancję stabilności daje zastosowanie wentylacji mechanicznej zapewniającej stałą i pożądaną wydajność. Jest ona powszechna w przypadku budownictwa przemysłowego, gdzie wydajność procesów wentylacyjnych musi być ściśle określona i utrzymywana. Rozwiązanie takie, w przypadku budownictwa jednorodzinnego, często może wydawać się zbyt kosztowne. Droga jest zarówno instalacja wentylatorów, jak i ich eksploatacja (zużycie prądu), a do tego często emitują one nieprzyjemny, monotonny hałas i wibracje. Najlepszym rozwiązaniem tych dylematów wydaje się być wentylacja hybrydowa, która, gdy są ku temu warunki, pozwala działać naturalnym prawom fizyki, a gdy nie ma sprzyjających warunków dla zaistnienia prawidłowej wentylacji grawitacyjnej, wspomaga ją za pomocą energii elektrycznej. Ciekawą propozycją w dziedzinie wentylacji hybrydowej jest nasada, w której turbina jest napędzana wiatrem. Jest ona tak skonstruowana, że wiejący wiatr powoduje jej napędzanie. Obracając się, turbina wytwarza podciśnienie w kanale wentylacyjnym. W przypadku braku wiatru sterownik załącza silnik bezszczotkowy prądu stałego, który napędza turbinę, więc ciąg w kanale wentylacyjnym zostaje podtrzymany na właściwym poziomie. Przy zbyt silnym wietrze silnik hamuje turbinę, nie dopuszczając tym samym do zbyt intensywnej wymiany powietrza. Taki sposób pracy nasady stabilizuje ciąg w kanale wentylacyjnym. Ponadto napęd nasady zarówno przez wiatr, jak i za pomocą silnika powoduje, że urządzenie zużywa bardzo mało energii elektrycznej, bo zaledwie ok. 3-5 W (w przypadku całkowitego braku wiatru). Nasada jest wyposażona w silnik bezszczotkowy, co zdecydowanie wpływa na niezawodność całego napędu – brak elementów zużywających się podczas eksploatacji, takich jak np. szczotki w silnikach prądu stałego, podnosi trwałość urządzenia. Zasilanie nasady zostało tak dobrane, żeby pasowało do parametrów typowych instalacji niskonapięciowych montowanych w budynkach (taką instalacją jest na przykład instalacja przeciwpożarowa). Sterowanie podstawową wersją takiej nasady hybrydowej odbywa się za pomocą regulatora, na którym za pomocą pokrętła jest ustawiana prędkość obrotowa. Dla bardziej zaawansowanych użytkowników nasada może być wyposażona w specjalny sterownik, oparty na module logicznym obsługującym do pięciu nasad, w którym można zaprogramować strefy czasowe pozwalające na ustawienie intensywności wentylacji w różnych porach dnia. Możliwość doboru intensywności wentylacji jest bardzo istotna z punktu widzenia oszczędności energii w sezonie grzewczym. Zmniejszenie natężenia wentylacji w czasie, gdy np. domownicy są w pracy lub śpią w nocy, powoduje zmniejszenie strat ciepła, czyli zmniejszenie kosztów ogrzewania domu. Najbardziej zaawansowanym systemem wentylacji hybrydowej są urządzenia przystosowane do pracy w sieci. Nasady takie rozmieszcza się na obiekcie i łączy jednym przewodem wielożyłowym, w którym dwie żyły stanowią zasilanie, a kolejne dwie to magistrala danych. Aby ustawić parametry pracy poszczególnych nasad lub sprawdzić ich działanie, wystarczy do takiej sieci podpiąć standardowy komputer PC, który ma zainstalowany darmowy program służący do obsługi nasad. Same nasady hybrydowe można bardzo łatwo zastosować do wszystkich zintegrowanych systemów sterowania, ponieważ przy konstruowaniu starano się wykorzystać typowe napięcie zasilania oraz typowe sygnały sterujące po to, by nasada „pasowała” do wielu systemów nadzorujących „inteligentne” budynki.
Marcin Rokita

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdfpdf

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij