Zalety wentylacji hybrydowej. Czy warto wspomagać wentylację naturalną?
Jakie są zalety wentylacji hybrydowej? Otóż podstawową zaletą wentylacji hybrydowej jest stabilne połączenie wentylacji naturalnej, czyli grawitacyjnej z mechaniczną, działając niezależnie od zewnętrznych warunków atmosferycznych, czy pory roku. Jak działa taki system wentylacji i jakie daje korzyści.
Zalety wentylacji hybrydowej
- niezależność od warunków pogodowych - wentylacja hybrydowa zapewnia odpowiednią wydajność powietrza przez cały rok. Gdy pogoda nie sprzyja działaniu wentylacji grawitacyjnej, w kominie nie wytwarza się ciąg powodowany różnicą ciśnień - uruchamia się silnik wentylatora wyciągowego zamontowanego w nasadzie kominowej
- niski koszt eksploatacji – w przeciwieństwie do wentylacji mechanicznej, wydajność wentylatora w nasadzie kominowej jest podobna jak wydajność wentylatorów w centrali wentylacyjnej - minimalizując koszty wynikające z uciążliwości pracy mechanicznej wentylatora
- możliwość montażu w istniejącym budynku - system wentylacji hybrydowej można wprowadzić w istniejącym budynku bez potrzeby przebijania stropów i ścian w celu rozprowadzenia kanałów wentylacyjnych.
Wentylacja hybrydowa umożliwia działanie wentylacji grawitacyjnej w budynku, a gdy staje się ona niewystarczająca – uruchamiany jest system wentylacji mechanicznej.
Zapewnienie odpowiedniej jakości powietrza w pomieszczeniach wymaga wymiany właściwej jego ilości, dlatego standardowym systemem wentylacji w budynkach jest wentylacja naturalna - zwana również grawitacyjną. Siłą napędową wentylacji grawitacyjnej jest różnica gęstości powietrza, spowodowaną różnicą temperatury. W praktyce sprowadza się do montażu kratek wentylacyjnych w pomieszczeniach wentylowanych, budowy kanału wentylacyjnego, oraz założenia nasady wentylacyjnej.
Celem systemu wentylacji jest zapewnienie norm higienicznych wymiany powietrza w pomieszczeniach w ilościach odpowiednio:
- kuchnia z oknem zewnętrznym wyposażona w kuchenkę gazową lub węglową – 70 m3/h
- kuchnia z oknem zewnętrznym, wyposażona w kuchenkę elektryczną - 30 m3/h w mieszkaniu do 3 osób
- kuchnia z oknem zewnętrznym, wyposażona w kuchenkę elektryczną - 50 m3/h w mieszkaniu dla więcej niż 3 osób
- kuchnia bez okna zewnętrznego wyposażona w kuchenkę elektryczną - 50 m3/h
- kuchnia bez okna zewnętrznego, wyposażona w kuchenkę gazową, obowiązkowo z mechaniczną wentylacją wywiewną – 70 m3/h
- łazienka z w.c. lub bez – 50 m3/h
- oddzielny w.c. – 30 m3/h
- pomieszczenie bezokienne (garderoba) – 15 m3/h
- pokój mieszkalny oddzielony od pomieszczeń kuchni, łazienki i w.c. więcej niż dwojgiem drzwi lub pokoju znajdującego się na wyższym poziomie w wielopoziomowym domu jednorodzinnym lub w wielopoziomowym mieszkaniu domu wielorodzinnego - 30 m3/h
Czynnikiem, który w istotny sposób wpływa na skuteczność działania wentylacji naturalnej jest architektura budynku, w tym rozmieszczenie i budowa kanałów wywiewnych. Należy zwrócić uwagę na usytuowanie budynku względem najczęściej występujących kierunków wiatru, jego wysokość, czy umiejscowienie wywietrznika na dachu. Wentylacja naturalna nie jest pozbawiona wad, użytkownicy najczęściej zwracają uwagę na bezruch powietrza w kanałach wentylacyjnych, bądź na występowanie ciągów wstecznych, powodujących nadmuch zimnego, zmieszanego powietrza z kratek wentylacyjnych.
Kiedy wentylacja hybrydowa?
Jeśli zależy nam na właściwej wymianie powietrza, a wentylacja naturalna nie spełnia zakładanych wymagań, warto wykorzystać zalety systemu wentylacji hybrydowej. Wentylacja hybrydowa stanowi połączenie wentylacji grawitacyjnej z wentylacją mechaniczną, zapewniając w budynku odpowiednią jakość powietrza niezależnie od pory dnia i warunków atmosferycznych. Duże zainteresowanie tego typu rozwiązaniem zauważa się w budownictwie jednorodzinnym i wielomieszkaniowym, gdzie coraz częściej zwracamy uwagę na racjonalne zużycie energii przez budynek, oraz skuteczną wymianę powietrza przez cały rok.
Jak działa system wentylacji hybrydowej?
Wentylacja hybrydowa działa w naturalny sposób, jeżeli siła ciągu w kanałach wentylacyjnych jest wystarczająca, aby usuwać powietrze z pomieszczeń. W przypadku gdy ciąg grawitacyjny staje się zbyt słaby – zastępuje go układ mechaniczny. Czujniki sprzężone z układem sterowania umożliwiają przełączanie trybu pracy systemów – naturalnego i mechanicznego.
W systemie wentylacji hybrydowej wentylacja naturalna jest wspomagana przez wentylatory niskociśnieniowe o specjalnej konstrukcji, które w formie nasad kominowych montowane są na szczycie kanałów wentylacji naturalnej. Wentylator ten działa podobnie, jak wentylator wyciągowy w wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej. Nasada wykorzystuje siłę wiatru do wspomagania ciągu kominowego, niezależnie od siły i rodzaju wiatru, turbina obraca się zawsze w jednym kierunku. Niewielki wentylator wyposażony jest w silnik o mocy 5-10 W, uruchamiany w określonych warunkach powoduje ruch łopatek, zasysając powietrze z kanału wentylacyjnego.
Jeżeli warunki sprzyjają działaniu wentylacji naturalnej, a siła ciągu grawitacyjnego jest odpowiednia – silnik jest wyłączony i nasada obraca się samoczynnie. Jeżeli ciąg powietrza z różnych względów ulega osłabieniu a wymiana powietrza staje się coraz mniej wydajna, nasada obraca się dzięki uruchomionemu silnikowi, zwiększające się obroty nasady powodują wzmocnienie siły ciągu w kominie do oczekiwanej wartości.
W przypadku zbyt silnego wiatru – w celu uniknięcia zwiększenia ciągu w kanale - silnik działa jak hamulec spowalniając ruch obrotowy nasady. Dzięki obrotowym nasadom kominowym pojawia się niewielkie podciśnienie, wywołując ruch powietrza w przewodzie kominowym i wspomagając naturalny ciąg kominowy. Nasady hybrydowe zużywają mniej prądu niż typowy wentylator, a ich wydajność może sięgać 250 m³/h, wytwarzając podciśnienie rzędu 12 Pa, pozwalając na skuteczne wentylowanie kilku pomieszczeń jednocześnie. Wydajność takiej wentylacji jest porównywalna z typową wentylacją mechaniczną.
Zastosowanie nasady kominowej na zakończeniu przewodu kominowego, która zapewnia skuteczny wyciąg powietrza, wymaga wdrożenia rozwiązań zapewniających równomierny dopływ powietrza zewnętrznego. Do tego typu rozwiązań należą nawiewniki okienne lub ścienne wykorzystujące zjawiska związane z wilgotnością, temperaturą i ciśnieniem do wspomagania wentylacji w przypadku np. zbyt szczelnej stolarki
