Co je ventilace? Typy ventilačních systémů a jejich účel
Pro každodenní bydlení v domě je neustálý přísun čerstvého vzduchu nutností. V tomto článku zvážíme, co je ventilace, jaké typy ventilačních systémů existují a jak správně organizovat proudění čerstvého vzduchu do místnosti a vypočítat normy vzduchu na osobu.
- Co je ventilace a proč je potřeba?
- Druhy větrání
- Přírodní větrání
- mechanická ventilace
- Přívod a výfuk
- Deskové rekuperátory
- Rotační rekuperátory
- Glykolové rekuperátory
- Rekuperátory s tepelným čerpadlem
Kvalita vzduchu hraje hlavní roli v lidské pohodě, náladě a kvalitě spánku. Pro zachování požadovaného chemického složení, vlastností a pro odstranění cizorodých částic slouží ventilační systém. Toho je dosaženo vytvořením výměny vzduchu buď přirozeně, nebo silou. Například při absenci přirozené cirkulace mikroklimatu v koupelně se vytváří zóna vysoké vlhkosti s tvorbou kondenzace, která časem přispívá ke vzniku plísní. Jeho přítomnost může významně ovlivnit zdraví, protože plísňové houby produkují mikrotoxiny, které nakonec vedou k nemocem.
Co je ventilace a proč je potřeba?
Účelem větrání je organizovat výměnu vzduchu v daném uzavřeném prostoru. I v překladu z latiny ventilatio znamená větrání, což mluví samo za sebe. Podporuje proudění čerstvého vzduchu do domu a odvádí škodliviny výfukovými kanály. Charakteristiky a složení systému se mohou lišit v závislosti na účelu objektů. Pro výrobní dílny je hlavním cílem odstranění škodlivých látek z prostoru dílny a přivedení čerstvého venkovního vzduchu. Ve veřejných a obytných budovách je především nutné udržovat požadovanou hladinu kyslíku a nahrazovat použitý vzduch vzduchem čistým.
Druhy větrání
Pro začátek by bylo správné rozdělit typy ventilačních systémů na přívodní a odvodní. Kombinovaný provoz těchto typů by měl vést ke stejnému objemu přiváděné a odcházející vzduchové hmoty. Při správné práci jsou použité hmoty zcela nahrazeny čerstvými. V opačném případě se tvoří oblasti nízkého nebo vysokého tlaku, což přispívá ke zvýšenému pohybu vzduchových hmot skrz trhliny v oknech a dveřích.
Umístění přívodních a výfukových systémů závisí na požadavcích na prostory. V obytných budovách se potrubí odpadního vzduchu obvykle instaluje v koupelnách, toaletách a kuchyních a nasávání vzduchu je dosaženo okny v obytných místnostech. Vzduch může mezi místnostmi cirkulovat štěrbinami pod dveřmi nebo speciálními mřížemi.
Po zvážení typů ventilace podle směru pohybu je ventilace klasifikována podle metody hromadného pohybu a servisní oblasti:
- Přirozená a umělá (mechanická) ventilace.
- Obecné a místní, v závislosti na oblasti služeb.
Přírodní větrání
Tento typ ventilace nepoužívá mechanické zařízení a funguje tak, že dodatečně podporuje pohyb v důsledku:
- Teplotní rozdíly mezi uvnitř a vně budovy.
- Rozdíly tlaku mezi místností a digestoří.
- Při vystavení větru.
Tento systém je nejlevnější, ale prakticky neexistují žádné způsoby ovládání, maximum je otevření okna nebo dveří v místnosti. Pokud není rozdíl v teplotě, tlaku nebo větru, proudění se nemusí vůbec pohybovat. Nejčastěji se tato možnost využívá v bytových domech městského typu. Ale kvůli rozšířené instalaci oken s dvojitým zasklením, které nemusí vůbec propouštět vzduch, je kvalita takového systému výrazně snížena. Pro obnovení správné funkčnosti můžete okno nastavit do režimu mikroventilace nebo nainstalovat speciální přívodní ventily, které do místnosti přivádějí čerstvé mikroklima.
mechanická ventilace
U tohoto typu větrání je pohyb vzduchové hmoty prováděn elektrickými ventilátory, které mohou být radiální nebo axiální.
I zde lze rozlišit několik podtypů:
- zásobování;
- vyčerpat;
- přívod a odvod.
První dva přístupy, jak je již známo, se používají i při přirozené ventilaci. Ale poslední možnost je možná pouze s umělou ventilací. Zvláštností této možnosti je, že pro obě větve komplexu se používá stejné vybavení.
Mechanické systémy využívají nejen ventilátory, ale i velké množství dalšího vybavení: filtry, topidla, mřížky, tepelná čerpadla, ventily, klapky. Pomocí sady zařízení je možné regulovat přicházející a odcházející hmotu, čistit ji a ohřívat.
Přívod a výfuk
Použití napájecích a výfukových jednotek zvyšuje energetickou účinnost komplexu jako celku. Takové instalace se mohou skládat buď ze dvou nezávislých jednotek, nebo z jedné. V první variantě dochází k provozu bez recirkulace vzduchového prostředí a nazývá se otevřený, zatímco ve druhém případě je systém uzavřen a je v něm přítomna recirkulace.
Díky recirkulaci dochází k výrazné úspoře elektrické energie, která se v zimě využívá k ohřevu vzdušného prostředí. Přicházející hmota se smíchá s odebranou hmotou a vrátí se zpět do místnosti. Ohřev je tedy potřeba pro podstatně menší objem přiváděného vzduchu. Tato možnost je možná pouze v případě, že vzduchová hmota opouštějící místnost neobsahuje škodlivé látky a toxické nečistoty.
Je možné mít i přívodní a odtahové větrání s rekuperací, kdy se teplo odcházející hmoty předává přes speciální jednotky – rekuperátory, bez mísení s přítokem.
Rekuperátory lze rozdělit do následujících kategorií:
- deskové rekuperátory;
- rotační rekuperátory;
- rekuperátory s tepelným čerpadlem;
- glykolové a dělené rekuperátory.
Deskové rekuperátory
Nejběžnější typ rekuperátoru. K přenosu tepla v takovém rekuperátoru dochází prostřednictvím desek, které oddělují příchozí a odchozí toky. Takové instalace jsou vyrobeny z hliníku, nerezové oceli, plastu nebo papíru. Hliník je univerzální variantou z hlediska ceny a účinnosti. Jediný rozdíl mezi hliníkem a nerezovou ocelí je ten, že nerezová ocel se používá v místnostech s agresivním prostředím, aby se zabránilo oxidaci a následné tvorbě rzi. Plastové nejsou o moc horší než hliníkové, jsou dražší, ale mají vyšší účinnost.
Stojí za zvážení, že plastové a papírové rekuperátory mají velikostní omezení kvůli své nižší pevnosti než kovové. Proto se používají výhradně v domácích budovách, zatímco hliník a nerezová ocel jsou účinné při použití v průmyslových budovách. Papírové rekuperátory mají nízkou cenu a díky tomu, že papír přenáší vlhkost, je možné převádět kondenzát z jednoho proudu do druhého bez míchání, čímž odpadá nutnost kupovat zvlhčovače. Jiné materiály než papír tuto schopnost nemají. Papírové mají ale i nevýhodu – jsou křehkým materiálem a pokud se kondenzát na povrchu papíru změní v led, rozbije se. Je schopen akumulovat a přenášet pachy, které při instalaci například v koupelně mohou způsobit nepříjemný výsledek.
Rotační rekuperátory
V tomto případě se rotační výměník tepla otáčí určitou rychlostí a střídavě křižuje oblasti příchozích a odchozích toků. Buben, když se otáčí, absorbuje teplo odcházející hmoty zahříváním mnoha malých buněk rotoru. Poté při otáčení tyto články vstupují do vstupní proudové zóny a akumulované teplo je předáváno. Tímto způsobem se teplo z odpadního vzduchu přenáší do vzduchu přiváděného. Vzhledem k tomu, že oblasti rekuperátoru procházejí přívodním a výfukovým kanálem v jednom cyklu, dochází k přenosu kondenzátu. To je plus, stejně jako u deskového rekuperátoru papíru. Ale na rozdíl od papíru se nebojí mrazu.
Míra návratnosti tohoto typu je od 80 do 90 procent. Při výběru rotačního rekuperátoru je vhodné pamatovat na to, že u takového mechanismu dochází k mírnému promíchání proudů, cca 10 procent. Z tohoto důvodu je použití v místnostech s cizími pachy vysoce nežádoucí. Například při použití na toaletě v kavárně nebo restauraci se nepříjemný zápach z toku výfuku toalety dostane do obecného zásobovacího systému a rozšíří se po celé ploše komplexu.
Glykolové rekuperátory
Nejčastěji jsou domácí a vyžadují samostatnou montáž. Pomocí trubek s glykolem a čerpadlem je teplo předáváno z výměníku s výstupním tokem do výměníku s přívodním tokem. U této možnosti jsou výměníky tepla umístěny v určité vzdálenosti od sebe a glykol působí jako tepelný vodič.
Účinnost těchto instalací je relativně nízká, kolem 60 %, a používají se především ve výrobních provozech, kde není možné kombinovat přívodní a výfukové toky.
Rekuperátory s tepelným čerpadlem
Nejmodernější typ rekuperátoru. Konstrukce je částečně podobná předchozí, ale místo glykolu je použit freon a čerpadlo je nahrazeno kompresorem. Obvykle se používají společně s rotačním nebo deskovým výměníkem tepla. Má 4 trubky – dvě pro vstup vzduchové hmoty a dvě pro výstup.
Systém využívá dvojitý cyklus rekuperace tepla nebo chladu ze vzduchu, což umožňuje přitápění místností v zimě nebo chlazení v létě. Ale kvůli vysoké ceně není tak populární jako předchozí možnosti.
Místní větrání
Tento typ větrání zajišťuje přívod směsi vzduchu nebo odvod škodlivých částic mimo budovu v určitém místě místnosti. Nejjednodušší a nejlépe rozpoznatelnou možností je nainstalovat digestoř nad varnou desku, aby v domě nezůstávaly pachy z vaření. Podobné systémy se používají i v průmyslu, například na obráběcích a svářecích strojích, ale mají trochu jinou konstrukci, velikost a výkon.
Pokud je v soukromém domě vestavěná garáž, je vhodné nainstalovat místní výfukový systém k odstranění výfukových plynů. V opačném případě mohou plyny a jiné cizí pachy pronikat do obytných místností, například štěrbinami ve dveřích.
Existují také místní zásobovací systémy, které pomáhají dodávat čistý vzduch na pracoviště. Pomáhají také snížit teplotu proudění v určité oblasti nebo změnit směr proudění vzduchu a vytvořit vzduchovou bariéru (vzduchové clony).
Všeobecné větrání
Na rozdíl od lokálního větrání je navrženo tak, aby cirkulovalo mikroklima v místnosti jako celku. Obecnou výměnu lze také rozdělit na přívod a odvod. Výfukové systémy odvádějí vzduch relativně rovnoměrně z celého objemu uzavřeného prostoru, přívodní systémy přivádějí vzduch v celém objemu větrané místnosti.
Zajistěte všeobecnou výměnnou ventilaci přiváděním proudu vzduchu, vyrovnává úroveň tepla a vlhkosti, ředí obsah škodlivých par a plynů neodváděných výfukem a také organizuje proudění, které je pohodlné pro lidské dýchání.
Pokud přiváděný vzduch přichází s nižší teplotou, než je požadovaná, je v systému organizováno vytápění dříve, než vzduchová hmota vstoupí do místnosti.
Množství vzduchu vstupujícího přes přívodní systém musí plně kompenzovat činnost všech výfukových systémů.
Průtok vzduchu na osobu ve ventilačním provedení
Pro různé vnitřní podmínky existují specifické konstrukční normy. Požadovaný vzdušný koridor na osobu je v rozmezí od 20 m3/h do 80 m3/h.
Minimální hladina 20 m3/h předpokládá, že osoba setrvá v místnosti maximálně dvě hodiny bez fyzické aktivity. Jednoduchým příkladem je kino, kde lidé sledují film v uvolněném stavu po dobu dvou hodin.
Maximální limit 80 m3/h je určen pro prostory, kde je aktivní fyzická aktivita, například v tělocvičnách a krytých sportovištích.
Ale 80 m3/h by se mělo brát v úvahu na každého člověka. Tito. při návrhu místnosti, kde budou sportovat např. 3 osoby, by měl být objem 240 m3/h.
Další úroveň je 60 m3/h, která se nejčastěji používá v různých výrobních dílnách, kde jsou lidé vystaveni mírné fyzické námaze.
A nejčastější případ je 30m3/h. Jedná se o minimální standard pro množství vzduchu na osobu v běžných obytných budovách a bytech.
Každý projekt je individuální a normy pro množství vzduchu na osobu se mohou měnit v závislosti na fyziologických vlastnostech obyvatel. Například vysocí a velcí lidé potřebují pro životně důležité funkce těla více vzduchu než lidé nízkého vzrůstu. V první variantě může být práh zvýšen na 40 m3/h, zatímco ve druhé variantě bude stačit 30 m3/h.
Častou chybou začátečníků nebo lidí, kteří dosud nedělali projekční práce, je určování výkonu ventilačního systému celého domu pouze podle počtu lidí, kteří tam bydlí. To znamená, že by bylo chybou zvolit výkon větrací jednotky na 90 m3/h pro 3 osoby v domě. Množství potřebného vzduchu je navrženo pro osobu v konkrétní místnosti. Obyvatel tedy musí dostat standardně 30 m3/h v každé místnosti domu.
Závěr
Při navrhování ventilačního systému v soukromém domě, bytě nebo výrobním zařízení stojí za to pochopit princip fungování každého typu ventilace. Jejich princip fungování se může lišit, ale obecně usnadňují buď přísun čerstvého vzduchu s určitými kvalitativními charakteristikami, jako je vlhkost, teplota, obsah nečistot, nebo odvádění škodlivých nebo odpadních hmot mimo areál.
V moderní realitě může být nedostatečné používat pouze přirozené větrání, protože rozšířené používání zcela utěsněných plastových oken prakticky eliminuje přirozenou cirkulaci mikroklimatu mezi místnostmi a vnějším prostředím. Pro takové možnosti jsou k dispozici napájecí a výfukové jednotky.
Rekuperační jednotky umožňují dlouhodobé úspory na vytápění přenosem tepla a v některých případech i vlhkosti z výstupního proudu do vstupního. To umožňuje nahradit odpadní hmoty čerstvým vzduchem s podobnými vlastnostmi z hlediska tepla a vlhkosti a udržovat požadované mikroklima v místnosti bez dalších zařízení.
Mohlo by vás zajímat
Na co si dát pozor při montáži komína?
