Вентилационни системиподобрен контрол на качеството на въздуха Всички помещения се нуждаят от вентилация – обмен на вътрешен и външен въздух – за да се редуцират вътрешната влага, миризмите и други замърсители. В помещения с лоша вентилация се натрупват замърсители като формалдехид, летливи органични съединения и радон. Недостатъчната вентилация води до задържането на неприятни миризми. Излишната влага трябва да бъде отстранявана преди високите нива на влажност да доведат до физическа повреда на дома или до образуване на плесени.
текст Вела Динкова
Естествената вентилация – неконтролирано движение на въздуха в сградата през процепи и малки отвори (инфилтрация) и през отвори като врати и прозорци – е традиционен метод, който позволява свежия въздух отвън да замени въздуха в стаите. Днес, заради централното отопление и охлаждане, както и поради желанието за уединеност, хората все по-малко използват прозорците за вентилация и инфилтрацията се е превърнала в основно средство за естествена вентилация на жилищата. За съжаление, степента на естествената вентилация на едно жилище е непредвидима и неконтролируема, тъй като зависи от гъстотата на въздуха в жилището, външната температура, вятъра и от други фактори. При меко време, може да се окаже, че някои жилища са с недостатъчна вентилация за отстраняване на замърсителите. Солидните жилища може да са с недостатъчна вентилация през по-голяма част от времето. В жилищата с високи норми на инфилтрация могат да възникнат големи разходи за енергия. Освен това, инфилтрацията може да позволява на замърсения въздух от замърсено помещение като гараж или мазе да влиза в жилището или да не води до равномерно вентилиране на жилището.
Вентилацията на цялото жилище – използване на един или повече вентилатори или тръбни системи за отвеждане на застоялия въздух и/или за осигуряване на свеж въздух към жилището - може да контролира по-добре обмена на вътрешния и външния въздух. Енергийните експерти често посочват, че аксиомата “запечатай добре, вентилирай правилно” е препоръчителен подход за вентилация на жилището. Тази аксиома предполага, че жилищата трябва да бъдат добре “запечатани”, за да се редуцира инфилтрацията и че е необходимо да се инсталира вентилационна система в цялото жилище, която контролирано (т.е. в нужни количества) да осигурява свеж въздух и да отстранява замърсителите когато и където е необходимо без да оказва отрицателно влияние върху качеството на въздуха в помещенията, компонентите на сградата или върху сметките за отопление и охлаждане.
Спот-вентилацията – използването на локални въздушни вентилатори (например в кухнята или банята) за бързо отстраняване на замърсителите при източника – е важен инструмент за подобряване на качеството на въздуха, независимо дали се използват стратегии за естествена вентилация или за вентилация на цялото жилище. Спот-вентилацията подобрява ефективността на вентилационните системи като премахва замърсителите при техния източник в момента на генерирането им и трябва да бъде съставна част от вентилационната схема на цялото жилище.
Решението да се използва вентилация за цялото жилище обикновено е мотивирано от факта, че естествената вентилация не осигурява необходимото качество на въздуха, дори и когато спот-вентилацията контролира източника. Системите за вентилация на цялото жилище обикновено се класифицират като вентилация чрез изсмукване, ако механична система извежда вътрешния въздух навън, вентилация чрез подаване, ако механичната система отвежда външния въздух в жилището или балансирана вентилация, ако механичната система обработва балансирани количества въздух в или извън жилището.
Смукателна вентилационна система
Смукателните вентилационни системи работят като намаляват налягането в сградата. Като намаляват налягането на вътрешния въздух под налягането на външния, те извличат вътрешния въздух от сградата, а външният въздух се инфилтрира през пукнатините в конструкцията на сградата и през пасивни отвори, специално оставени за тази цел.
Смукателните вентилационни системи са сравнително евтини и се инсталират сравнително лесно. Обикновено смукателната вентилационна система се състои от един вентилатор свързан с централно разположена в жилището единична точка за изсмукване. За предпочитане е да се проектира опция за свързване на вентилатора с проводи от няколко стаи (най-добре помещения, в които могат да се генерират замърсители, например бани). На прозорците или стените в другите стаи могат да бъдат монтирани регулируеми пасивни отвори, които да въвеждат свеж въздух, вместо да се разчита на пукнатините в конструкцията на сградата. Използването им, обаче, може да не е ефективно, тъй като за да функционират правилно може да са необходими разлики в налягането по-големи от тези, които създава вентилатора. Спот-вентилатори, които изсмукват въздуха, монтирани в банята, но работещи непрекъснато, представляват смукателна вентилационна система в най-елементарен вид. Смукателните вентилационни системи са най-подходящи за студени климатични условия. При климатични условия с топло влажно лято намаляването на налягането може да доведе до проникване на влажен въздух в сградата през пукнатините, което може да предизвика конденз и нарушаване на влажностния режим.
Един от проблемите при смукателните вентилационни системи е, че заедно със свежия въздух могат да внесат в сградата външни замърсители. Например, освен внасянето на свеж външен въздух те могат да внесат радон и прах от мазетата, прах от тавана, изпарения от прилежащ гараж или димни газове от камина, отоплителна инсталация с изкопаеми горива или пещ. Това може да се окаже голям проблем, когато вентилаторите в баните, в стаите и сушилните за дрехи (които също намаляват налягането в жилището, докато са включени) работят, когато работи и смукателната вентилационна система. Освен това, смукателните вентилационни системи могат да доведат до по-високи разходи за отопление и охлаждане в сравнение със системите с топлинна регенерация, тъй като смукателните системи не регулират или не премахват влагата от естествения въздух преди да влезе в жилището.
Подаващи системи
Подаващите вентилационни системи работят като увеличават налягането в сградата. Те използват вентилатор за да насочват външния въздух към вътрешността на сградата, а въздухът се просмуква извън сградата през отвори в конструкцията, вентилаторите и отдушниците в банята и през специално оставените отвори (ако има такива). Както смукателните вентилационни системи, подаващите са сравнително лесни и евтини за монтаж. Типичната подаваща вентилационна система използва вентилатор и тръбна система, която отвежда свежия въздух обикновено в една, но за предпочитане е в няколко стаи от жилището, които са обитавани най-често (например спални, дневни), както и регулируеми прозорци или стенни отвори в другите стаи. Подаващите вентилационни системи осигуряват по-добър контрол на въздуха, който влиза в жилището отколкото смукателните вентилационни системи. Чрез увеличаване на налягането в жилището, подаващите вентилационни системи възпрепятстват навлизането на замърсители от външното пространство и проникването на димни газове от камини и уреди. Подаващата вентилация позволява филтриране на външния въздух, който влиза в сградата и отстраняване на полени и прах или намаляване на налягането, за да се контролира влажността. Подаващите вентилационни системи са подходящи за горещи или смесени климати. Тъй като увеличават налягането в жилището, подаващите вентилационни системи имат потенциала да предизвикат проблеми с влажността в студени климати. През зимата подаващата вентилационна система предизвиква просмукване на топъл вътрешен въздух през случайните отвори на външните стени и тавана. Ако вътрешният въздух е достатъчно влажен, част от влагата може да се кондензира по тавана или по студените външни части на конструктивните стени, а това може да доведе до образуване на плесен, мухъл и разлагане.
Подобно на смукателните вентилационни системи, подаващите не темперират или не отстраняват влагата от свежия въздух преди той да навлезе в жилището. По този начин те могат да доведат до по-високи разходи за отопление и охлаждане, в сравнение със системите за топлинна регенерация. Тъй като въздухът се отвежда в жилището от отделни места, може да се наложи външният въздух да се смесва с вътрешния преди подаването, за да се избегне навлизане на студен въздух през зимата. Друга опция е успоредно използване на топлопроводи, но това ще доведе до увеличаване на текущите разходи.
Балансирани вентилационни системи
Балансираните вентилационни системи, ако са правилно проектирани и монтирани, нито увеличават, нито намаляват налягането в жилището. По-скоро те подават и смукват приблизително еднакви количества съответно свеж външен въздух и замърсен вътрешен въздух.
Една такава вентилационна система се оказва подходяща за всякакви климатични условия. Балансираната вентилационна система обикновено има два вентилатора и две тръбни системи и улеснява доброто разпространение на свежия въздух, тъй като отворите за подаване и смукване са поставени на подходящите места. Отворите за подаване и смукване на свеж въздух могат да бъдат монтирани във всяка стая, но типичната вентилационна система е проектирана да подава свеж въздух към спалните и дневните стаи, където хората прекарват по-голяма част от времето си и да смуква въздух от стаи (кухня, бани и мокри помещения), в които най-често се образуват влага и замърсители. Някои модели може да използват изсмукване от една точка. Тъй като те директно подават външен въздух, балансираните системи позволяват използването на филтри за отстраняване на праха и полените от външния въздух преди подаването му в помещенията на жилището. Балансираните системи обикновено са по-скъпи за монтиране и имат по-високи оперативни разходи, в сравнение с подаващите или смукателните системи, тъй като изискват две тръбни и вентилаторни системи. Подобно на другите две системи, балансираните не темперират и не отстраняват влагата от външния въздух преди той да влезе в жилището и затова могат да доведат до по-високи разходи за отопление и охлаждане в сравнение със системите за топлинна регенерация. Подобно на подаващите вентилационни системи може да се наложи външният въздух да се смеси с вътрешния въздух преди подаването, за да се избегне просмукване на студен въздух през зимата.
Балансирани вентилационни системи с топлинна регенерация
Една специална балансирана вентилационна система добавя механизъм за регенериране на топлината към базовия дизайн. Механизмът за регенериране на топлина намалява разходите за отопление и охлаждане, като подава топлина от топлия вътрешен въздух към свежия, но студен външен въздух през зимата и обратно през лятото. Комфортът също се подобрява, тъй като подаваният въздух се темперира преди подаването, което намалява загубите. Някои системи за регенериране на въздуха подават и влага – предимство за топли, влажни климатични условия през лятото и студени климати през зимата.
Балансираните вентилационни системи с регенериране на топлина са по-скъпи за инсталиране от балансираните системи без възстановяване на топлина, защото изискват по-мощни вентилатори, които използват повече енергия, за да обхванат въздуха в топлообменника.
Балансираните механизми за регенериране на въздуха са по-ефективни за климати със сурови зими и горещи лета и там където разходите за горива са високи. При меки климатични условия, разходите за допълнително електрическо потребление на вентилаторите може да превишават спестяването на енергия поради липсата на необходимост да се подава топъл и студен въздух от вентилационната система.
Системите за регенериране на въздуха изискват повече поддръжка от останалите системи за вентилиране на цялото жилище. Те трябва да бъдат редовно почиствани, за да се запазят нормите на вентилиране и регенериране на въздуха, както и за да се предотврати образуването на плесени и бактерии по повърхността на топлообменника. Когато се охлажда топъл, влажен въздух по студените повърхности се образува конденз, който трябва да бъде изсушен от системата за регенериране на топлината. В студени климатични условия, изключително студеният въздух, който влиза в системата за регенериране на топлината може да доведе до образуване на лед в топлообменника. Тъй като образуването на лед понижава ефективността на вентилацията и може да повреди топлообменника, системите за регенериране на топлината трябва да са снабдени с устройства за размразяване на леда.
Съчетаване със системи за отопление и климатизация
Обединяването на системи за вентилиране на цялото жилище в отоплителни и климатични системи може да намали разходите за монтаж на вентилационната система като се използват съществуващите вентилатори и въздуховоди за разпределяне на свежия външен въздух из жилището. Друго предимство на някои обединени модели е, че свежият въздух може да бъде ефективно смесен с вътрешния въздух и да се намалят теченията.
Повечето подходи са подаващи вентилационни модели, които подават вентилационен въздух към връщащата част на въздуховодната система, но има и модели, които подават въздух към подаващата част. За да бъде най-ефективна, отоплителната и охлаждащата въздуховодна система трябва да бъде разположена в херметически затворено или климатизирано място в жилището.
Трябва да се имат предвид няколко проблема с дизайна, решението на които често води до усложняване на системата.
- Вентилационните системи, които използват вентилатор за управление на въздуха, предлагат най-голяма механична вентилация през зимата, когато разходите за темпериране на външния въздух са най-високи и не са необходими, тъй като естествената вентилация е най-голяма.
- Вентилационните системи, които използват вентилатор за управление на въздуха осигуряват най-малка механична вентилация, когато тя е най-необходима. В дни с меки температури, когато количеството на естествената инфилтрация е минимално, отоплителната и охлаждащата система може да не работи. За да се компенсира това, може да бъде използван контролен вентилатор, който да включва вентилатора за управление на въздуха за кратко на всеки час, през който вентилатора за управление на въздуха не работи в режим на отопление или охлаждане.
- Работата на голям вентилатор за управление на въздуха може да е шумна и скъпа. Едно от решенията е да се използва по-скъп вентилатор за управление на въздуха с променлива скорост, който работи с ниска скорост, когато не е необходимо отопление или охлаждане. При този подход може да се наложи използване на заглушител, който да поддържа постоянна вентилационната норма, когато вентилаторът работи с различни скорости. Друга възможност е използването на по-малък, отделен вентилатор, който да всмуква външен въздух към въздуховода и да го разпределя из жилището.
- Въздуховодните системи, които разпределят затопления и охладения въздух ефективно, когато нормата на въздушния поток е 800 cfm или повече могат да разпределят въздуха не толкова добре, когато нормата на потока падне до 100 cfm или по-малко.
Управление
Експертите по вентилация обикновено препоръчват използване на системи, които вентилират цялото жилище и работят автоматично, така че свежият въздух да се доставя в жилището без намесата на обитателите му. Може да се използва контрол за включване и изключване.
НЕПРЕКЪСНАТ КОНТРОЛ
Някои експерти препоръчват непрекъсната вентилация за опростяване на управлението и за избягване на нездрав вътрешен въздух за няколко часа. За тази цел е необходима система, която да прогонва замърсителите, след като системата е била изключена за определено време. Ако основният проблем са замърсителите, които се образуват от мебелите или сградните материали, най-ефективно ще бъде използването на непрекъсната вентилация.
ПРОГРАМИРУЕМ ТАЙМЕР
Вместо системи за непрекъсната вентилация на цялото жилище може да се използва програмируем таймер, който да задейства системата периодично в предварително избрани моменти всеки ден. За да се осигури еквивалентна вентилация тази система трябва да е с по-висок капацитет от тази, която оперира непрекъснато.
КОНТРОЛ СПОРЕД ОБИТАВАНЕТО
Някои експерти препоръчват системите за вентилация на цялото жилище да бъдат контролирани така, че да подават свеж въздух само когато обитателите са си вкъщи, за да се редуцират разходите. Ако обитателите и техните дейности са основната причина за замърсяване на вътрешния въздух, контролирането на вентилацията на база на обитаването, може да се окаже най-ефективно.
Факт е, обаче, че установяването на обитаемост е трудно. Детекторите за движение са ефективни, но има случаи когато обитателите седят или спят неподвижно или са извън обхвата на сензора. За да се постигне добър обхват може да се наложи монтиране на един или повече детектора за движение във всяка стая. Сензорите за въглероден диоксид също са ефективни, но са скъпи. Настройването на детектора може да се окаже трудно, тъй като един спящ човек отделя по-малко въглероден диоксид. Затова е трудно да се направи разлика между жилище със спящи хора и необитавано жилище.
ПРЕВКЛЮЧВАТЕЛ СИЛНО-СЛАБО
Двускоростен вентилатор, инсталиран със система за вентилиране на цялото жилище може да бъде контролиран от превключвател “силно-слабо”. Това позволява на вентилатора да осигурява непрекъсната вентилация, но и дава възможност на обитателя да увеличава нормата на вентилация, ако е необходимо.
Kритерии за дизайн и монтаж
Шумът е основната причина, поради която хората избягват да използват вентилационни системи. Вентилаторите, използвани в системите за вентилиране на цялото жилище и инсталирани вътре в жилището трябва да са тихи или да бъдат инсталирани извън жилищното пространство, така че шумът предизвикван от работата им да не е доловим. Значителна част от експлоатационния разход, свързан с вентилационната система е електричеството, изразходвано за работата на вентилатора. За да се редуцират тези разходи трябва да се използват енергийно ефективни вентилатори. Вентилаторите трябва да бъдат избирани според размера и така че да осигуряват необходимите въздушни потоци на базата на вида, дължината и дизайна на въздуховодната система. Вентилаторите, избирани за системи за вентилиране на цялото жилище, трябва да бъдат предназначени за непрекъсната работа и да са с дълъг живот (по-дълъг от 10 г.). Редно е също така те да бъда монтирани на място, което е лесно достъпно с цел редовна поддръжка.
По отношение на тръбите, най-ефективните вентилационни тръби са гладки, къси, прави и правилно оразмерени. Тръбите от гладки ламаринени листи осигуряват слабо съпротивление на въздушния поток. Тъй като гофрираните тръби са с по-голямо съпротивление на въздушния поток, от значение е те да бъдат колкото е възможно по-къси – трябва да се опъне гофрирания материал до пълната му дължина и да се отреже излишната част. Свеждането до минимум на броя на извивките също е препоръчително, както и осигуряването на подходящо закрепване. Препоръчва се също използването на механични скоби и уплътнения (за предпочитане спойки за тръби) за елементите. Тръбите, разположени извън климатизираното пространство, трябва да бъдат изолирани.
Тръбите, които отвеждат водни пари или други замърсители, трябва да ги извеждат директно навън, а не в тавани или мазета, защото такова решение може да доведе до проблеми с влагата. Трябва да се използват стенни капаци или покривни капандури с отварящи се овлажнители, филтри или двете, за ограничаване на достъпа и намаляване на въздушната инфилтрация. Ако не са вградени в системата, вентилационните тръби е редно в последствие да се снабдят с овлажнители с обратна тяга при или близо до изолираната граница със сградата.
Вътрешният въздух трябва да може свободно да преминава през портовете за подаване и връщане на системата за вентилиране на цялото жилище. Ако няма монтиран порт за подаване и връщане във всяка стая, тогава на стената над вратите в стаи, в които вратите най-често са затворени, трябва да бъдат монтирани решетки за улесняване на въздушния поток.22/02/2010 |
