Budynek, dom pasywnyKRES - edukacja ekologiczna
Menu Główne  

Wyszukiwanie  


  
Wentylacja i ogrzewanie

W budynkach pasywnych dzięki ograniczeniu strat cieplnych, pozyskiwaniu ciepła z otoczenia, a także akumulowaniu go wewnątrz budynku zmniejsza się wydatki energetyczne potrzebne dla zapewnienia komfortowych warunków bytowych wewnątrz. Taka filozofia budowania domów sprawiła, że w bilansie rocznym do budynku – po uwzględnieniu wszystkich zysków i strat – należy doprowadzić maksymalnie 15 kWh/(m2•rok) energii z zewnątrz. Przypomnijmy, ze w tradycyjnym budownictwie wykonywanym i projektowanym w zgodzie z obecnie obowiązującymi normami zapotrzebowanie na energię przekracza nierzadko 120 kWh/(m2•rok). Niewielkie zapotrzebowanie na energię budynków pasywnych sprawia, że staje się zbędne – poza nielicznymi wyjątkami – wykonywanie tradycyjnej instalacji centralnego ogrzewania, wszechobecnej w budownictwie tradycyjnym. Natomiast możliwe staje się ogrzewanie pomieszczeń tylko przy pomocy systemu wentylacji. Nawiewany do pomieszczeń strumień podgrzanego powietrza jest w stanie przenieść odpowiednią ilość ciepła. Brak nakładów na instalację grzewczą w fazie wykonania budynku pasywnego sprawia, że w znaczącej mierze zwracają się zwiększone nakłady związane z koniecznością zapewnienia np. dużo lepszych parametrów izolacyjnych przegród zewnętrznych. Dodatkowe oszczędności to oczywisty brak wydatków eksploatacyjnych ponoszonych na instalację hydrauliczną w trakcie użytkowania tradycyjnego budynku.
Generalną zasadą w przypadku budynków pasywnych jest rezygnacja z instalacji centralnego ogrzewania Jednakże istnieją pewne wyjątki od tej zasady. Niemożliwe jest ogrzanie pomieszczeń takich jak WC czy łazienka tylko przy pomocy powietrza wentylacyjnego. Pomieszczenia te wentylowane są w ostatniej kolejności. Powietrze najpierw przepływa przez salon, sypialnię, następnie przez korytarze, halle itp., przez co ulega ochłodzeniu. Z tego powodu nie może już posłużyć do ogrzania łazienki czy WC, tym bardziej że dla pomieszczeń tych wskazane jest zapewnienie wyższej temperatury niż dla pozostałych. Wyjątkowo stosuje się wtedy grzejniki, które rekompensują niedobory ciepła.
W budownictwie pasywnym zrezygnowano z wentylacji grawitacyjnej, ponieważ generuje ona duże straty cieplne. Aby wentylacja taka działała poprawnie musi wystąpić różnica temperatur – wówczas powietrze zużyte z wnętrza budynku ma tendencję do wznoszenia się i jest odprowadzane przez kominy wentylacyjne na zewnątrz, bez możliwości skutecznego odzysku ciepła.
Jak już pisaliśmy w budynkach pasywnych dąży się do uzyskania maksymalnej szczelności przegród zewnętrznych celem wyeliminowania zjawiska konwekcji powietrza pomiędzy wnętrzem obiektu a otoczeniem. Jest to kolejny powód, dla którego zrezygnowano z wentylacji grawitacyjnej. W tradycyjnym budownictwie powietrze wpadające do budynku przez nieszczelności w przegrodach zewnętrznych „wspomaga” wentylację. W przypadku budynków pasywnych wszelkie nieszczelności powodowałyby niekontrolowaną wymianę powietrza, a co za tym idzie straty ciepła.
Reasumując możemy stwierdzić, że wentylacja w budynkach pasywnych powinna, być tak wykonana, aby:

  • minimalizować straty cieplne przez odzysk maksymalnej ilości ciepła z powietrza zużytego, wyrzucanego na zewnątrz budynku,

  • zapewnić odpowiedni poziom wentylacji pomieszczeń zgodny z warunkami technicznymi jakim winny odpowiadać,

  • zapewniać rozprowadzenie ciepła w całym budynku, w ilości odpowiedniej do zapewnienia komfortu termicznego użytkowników.
schematystr13B240.jpg
Schemat przepływu powietrza w budynku pasywnym
Dla prawidłowego działania wentylacji niezbędne jest zapewnienie ukierunkowanego przepływu powietrza przez wszystkie strefy. Ze względu na komfort użytkowników należy przy tym zachować odpowiednią kolejność wentylowania pomieszczeń, która uwzględnia potrzeby mieszkańców, procesy i czynności jakie dokonywane są w poszczególnych typach pomieszczeń.

W budynku pasywnym świeże powietrze od centrali wentylacyjnej doprowadzane jest kanałami do strefy, gdzie zlokalizowane są pomieszczenia mieszkalne (sypialnie, pokój dzienny, gabinet ewentualnie inne pomieszczenia) oraz do jadalni. Następnie powietrze z tych pomieszczeń przepływa do strefy pośredniej, która obejmuje takie pomieszczenia jak halle, korytarze, kuchnia. Ostatnią strefą, w których zlokalizowane są przewody wyciągowe jest zespół pomieszczeń sanitarnych (łazienki, natryski, WC), w których zawsze panuje relatywnie wysoka wilgotność. Duża ilość powietrza przepływającego przez te pomieszczenia sprzyja m.in. sprawnemu suszeniu prania czy mokrych ręczników.
W systemie wentylacji mechanicznej zasadniczą rolę pełni centrala lub zespół sprzężonych central wentylacyjnych, które są głównym elementem wymuszającym obieg powietrza w budynku.

W przypadku budownictwa pasywnego stosuje się różne centrale wentylacyjne, mniej lub bardziej rozbudowane, zawsze zaopatrzone w rekuperator odzyskujący ciepło ze zużytego powietrza, które mogą funkcjonować niezależnie od systemu przygotowania ciepłej wody użytkowej lub być z nimi zintegrowane. W celu lepszego pozyskiwania ciepła w domach pasywnych centrala wentylacyjna jest zazwyczaj sprzęgana z gruntowym wymiennikiem ciepła.
Poniżej znajduje się schemat prostej centrali wentylacyjnej. Poza rekuperatorem składa się ona z wentylatorów, filtrów i nagrzewnicy elektrycznej służącej do dogrzewania powietrza nawiewanego. Urządzenie takie jest stosunkowo proste w produkcji i tanie. Natomiast wadą jest duże zużycie energii elektrycznej przez nagrzewnicę.
schematystr1217d280a.jpg
Ulepszeniem przedstawionego powyżej rozwiązania jest zastosowanie w centrali wentylacyjnej niewielkiej pompy ciepła powietrze/powietrze, która odbiera ciepło utajone z powietrza usuwanego z budynku i przekazuje je do strumienia powietrza nawiewanego. Pompa ciepła podnosi koszt urządzenia. Jednakże dzięki niej możliwe jest kilkukrotne zmniejszenie zużycia energii w stosunku do nagrzewnicy elektrycznej.
schematstr12cschemat280.jpg
Pompa ciepła

Pompa ciepła jest to rodzaj urządzenia energetycznego, znajdującego zastosowanie przy pozyskiwaniu odpadowej i odnawialnej energii. Energia cieplna pobierana jest ze źródła o niskiej temperaturze (tzw. dolne źródło), a następnie przekazywana do źródła o temperaturze wyższej (tzw. górne źródło). Jako dolne źródło może służyć grunt, woda gruntowa, powietrze, zużyte powietrze wentylacyjne i inne.

Nagrzewnica elektryczna i pompa ciepła nie są jedynymi źródłami ciepła stosowanymi w budynkach pasywnych. Do ogrzewania powietrza wentylacyjnego stosuje się także ciepło pochodzące ze spalania biomasy, gazu, czy oleju opałowego. Ponadto instalacja wentylacyjna często integrowana jest z instalacją przygotowania ciepłej wody użytkowej. Część z możliwych rozwiązań zostanie przedstawiona w dalszych rozdziałach, jednakże niniejsza broszura nie wyczerpuje wszystkich stosowanych w budynkach pasywnych rozwiązań.

Centrala wentylacyjna powinna znaleźć się w miejscu optymalizującym pod względem długości kanały rozprowadzenia instalacji w budynku. Należy pamiętać także o tym, że centralę ze względu na hałas lepiej zlokalizować jak najdalej od sypialni, czy pomieszczeń przeznaczonych do pracy. Należy też zadbać o dobrą termoizolację przewodów wentylacyjnych, tak aby w kanale nie dochodziło do ochładzania, czy podgrzewania powietrza. Nie bez znaczenia jest dobór materiałów na przewody wentylacyjne. Wykorzystuje się wiele różnorodnych materiałów poczynając od tworzyw sztucznych, poprzez elementy stalowe, aż po produkty drewnopochodne. Wybierając materiał należy brać pod uwagę między innymi takie czynnik jak przenoszenie hałasu wewnątrz przewodów, opory powietrza, możliwość rozwoju drobnoustrojów, czy łatwość montażu.
Rekuperator

Rekuperator jest to element systemu wentylacji, służy do odzysku ciepła. W urządzeniu tym powietrze nawiewane z zewnątrz budynku ogrzewane jest przy pomocy energii odzyskanej ze zużytego powietrza wywiewanego z wnętrza. W czasie tego procesu nie następuje mieszanie powietrza świeżego ze zużytym. Energia przekazywana jest poprzez metalowe, (niekiedy szklane) ścianki odgradzające oba strumienie powietrza. Rekuperator nie potrzebuje sam w sobie energii do działania. Potrzebna jest jedynie energia do zapewnienia przez niego przepływu powietrza.

Rekuperator ma na celu zminimalizować straty cieplne związane z wentylacją budynku. W okresie zimy w warunkach klimatycznych jakie panują w Polsce różnica temperatur pomiędzy otoczeniem a wnętrzem budynku może wynosić nawet 40 stopni. Pobierając powietrze z otoczenia bez odzysku ciepła cały czas trzeba ponosić wydatek energetyczny, który konieczny jest do podgrzania tego powietrza o 40 stopni, do wartości, jaka winna panować wewnątrz. Zastosowanie rekuperatora zmniejsza ten wydatek przez odzyskanie ciepła z powietrza zużytego i przekazanie go powietrzu świeżemu. Zasada działania urządzenia polega na równoległym przepuszczaniu strumieni powietrza świeżego i zużytego w przeciwnych kierunkach, w taki sposób, aby zachodziła wymiana ciepła między nimi, bez mieszania się samych strumieni. Wymienniki ciepła stosowane w budownictwie pasywnym mają sprawność równą lub większą od 75%, co oznacza, że taka ilość ciepła zostaje przekazywana pomiędzy strumieniami, a zatem wydatek energetyczny, jaki musimy ponieść w okresie zimowym na podgrzanie powietrza świeżego do temperatury 20°C jest nieporównanie mniejszy niż w przypadku budownictwa tradycyjnego.

W okresie niskich temperatur konieczne jest dogrzewanie powietrza nawiewanego. Do tego celu stosuje się różne źródła ciepła. Więcej informacji na temat możliwych rozwiązań znajdziecie państwo w dalszej części broszury.

  

Copyright © 2004-2008 budynkipasywne.pl


Fatal error: Call to a member function Execute() on a non-object in /includes/pnSession.php on line 378