Projekt rekuperacji: czy jest wymagany?

Nowoczesne i energooszczędne instalacje to nieodzowne elementy wpisane w trendy nowoczesnego budownictwa. Obecnie stosowane materiały budowlane, szczelne systemy stolarki drzwiowej i okiennej cechujące się bardzo niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła i bardzo wysoką szczelnością wymagają zastosowania rozwiązań, które przy zachowaniu niskiego zapotrzebowania na energię niezbędną do ogrzania budynku, zapewnią dopływ świeżego powietrza do budynku bez obniżania jego parametrów szczelności i termoizolacyjności.

Instalacja wentylacji mechanicznej

Instalacja wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła jest instalacją, bez której zachowanie wyżej opisanych parametrów przy jednoczesnym dostarczaniu świeżego powietrza nie byłoby możliwe. Zjawisko odzysku ciepła z powietrza usuwanego z budynku i przekazanie go do powietrza nawiewanego gwarantuje, że szczelny u dobrze zaizolowany budynek będzie cechował się także wysokim komfortem przebywania w nim mieszkańców. Wentylacja mechaniczna zapewnia dopływ świeżego i przefiltrowanego powietrza do budynku bez strat ciepła wynikających z ogrzania powietrza infiltrującego do budynku, co w przypadku działającej wentylacji grawitacyjnej jest największym problemem dla użytkowników takiego budynku. Działanie wentylacji grawitacyjnej w nowych i szczelnych budynkach wymaga ponad to zastosowania nawiewników ściennych lub okiennych co generuje dodatkowe koszty.

Wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła to nie tylko gwarancja dopływu świeżego, zdrowego, przefiltrowanego powietrza, ale to nie jedyne powody dlaczego warto montować rekuperacje:

• Wysoki komfort termiczny w budynku - wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepłą równomiernie rozprowadza powietrze po całym domu co daje efekt równomierności temperaturowej w każdym pomieszczeniu
• Usuwa nadmiar wilgoci i zanieczyszczeń w budynku dzięki systemowi anemostatów wyciągowych stosowanych w pomieszczeniach o wysokiej wilgotności i z pomieszczeń, w których mogą występować różne zanieczyszczenia takie jak zapachy lub nadmiar dwutlenku węgla wydychanego przez mieszkańców
• Zabezpiecza ściany i okna przed wilgocią, dzięki czemu wykwity pleśni i grzybów nawet w pomieszczeniach takich jak kuchnie czy łazienki nie pojawią się.

Projekt wentylacji mechanicznej

Prawidłowe wykonanie projektu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła jest niezbędne. Projekt wentylacji mechanicznej dla konkretnego budynku zapewnia inwestora, że jego instalacja rekuperacji spełni swoją rolę, a działanie poprawnie dobranej centrali wentylacyjnej gwarantuje cichą pracę systemu przy niskim poborze energii elektrycznej.

Sporządzenie projektu rekuperacji wymaga indywidualnego podejścia projektanta do konkretnego budynku. Dobór odpowiedniego systemu przewodów wentylacyjnych i galanterii wentylacyjnej będzie zależał nie tylko od wymogów inwestorów ale też od wymogów stawianych takiej instalacji przez przepisy prawa budowlanego zawartego w polskiej normie PN-83/B-03430 oraz w wytycznych zawartych w Dz.U. 2022 poz. 1225 "Warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie". Instalacja dla budynków jednorodzinnych będzie również inna niż instalacja wykonana w budynkach użyteczności publicznej dlatego doświadczenie i wiedzy projektanta jest niezbędna do zaprojektowania i wykonania takiej instalacji w sposób zapewniający poprawność jej działania i spełnienie założeń inwestorów i wymagań wynikających z przepisów prawa.

Prawidłowy projekt wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła

Fachowo wykonany projekt rekuperacji opiera się na wyliczeniach zapotrzebowania budynku na świeże powietrze dostarczane i usuwane z poszczególnych pomieszczeń, a także na obliczeniu strat ciśnienia przepływającego powietrza przez system przewodów wentylacyjnych rozprowadzonych w budynku.

Obliczenie zapotrzebowania powietrza i strat ciśnienia pozwala z kolei na dobór centrali wentylacyjnej o odpowiedniej mocy wentylatorów, które zapewnią odpowiedni przepływ powietrza i niski pobór energii elektrycznej przez centralę wentylacyjną.

Projekt wentylacji mechanicznej wykonany zgodnie ze sztuką przez doświadczonego projektanta będzie zawierał wytyczne objaśniające montaż anemostatów i kratek nawiewnych i wyciągowych, a także lokalizację kratek czerpni i wyrzutni. Projekt zapewnia też wskazanie optymalnej lokalizacji rekuperatora, trasy prowadzenia instalacji wentylacyjnej i zawiera charakterystykę pracy systemu wentylacji mechanicznej oraz charakterystykę zastosowanych w projekcie materiałów. Na etapie projektu dobierane są również przewody wentylacyjne dla nowoprojektowanej instalacji wentylacyjnej.

Zawartością dobrze przygotowanego projektu wentylacji mechanicznej są również niezbędne wytyczne branżowe, tzn. informacje i wytyczne dotyczące przygotowania instalacji elektrycznej i kanalizacyjnej, których wykonanie jest niezbędne do montażu i uruchomienia rekuperatora i poprawnego działania całego systemu.

Należy dodać, że projekt domu, który uwzględnia wykonanie rekuperacji przekłada się w przyszłości na obniżenie kosztów jego budowy. Możliwość zysku nawet kilku tysięcy złotych dzięki rezygnacji z budowy kominów wentylacji grawitacyjnej to realna oszczędność przy budowie obiektu, a wykorzystanie nowoczesnego systemu wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła to niższy koszt ogrzewania i wyższy komfort użytkowania budynku.

Projekt systemu rekuperacji umożliwia zaprojektowanie instalacji wykorzystującej gruntowy wymiennik ciepła jako rozszerzenie wspierające pracę systemu rekuperacji i ściśle współpracujące z centralą wentylacyjną może dodatkowo obniżyć koszty eksploatacji systemu dzięki dodatkowemu chłodzeniu powietrza wentylacyjnego w okresie letnim i dogrzewaniu powietrza w okresie zimowym.

Jak działa wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła?

Rekuperacja - czyli proces odzysku ciepła w kontekście wentylacji mechanicznej oznacza proces wymiany powietrza w budynku który odbywa się dzięki pracy centrali wentylacyjnej, w której pracujące wentylatory: nawiewny i wywiewny przetłaczają strumienie powietrza czerpanego z zewnątrz oraz usuwanego z obiektu przez wymiennik ciepła. Strumień powietrza usuwanego z budynku zastępowany jest przez powietrze świeże i przefiltrowane czerpane z zewnątrz budynku. Ciepły lecz zużyty i zanieczyszczony przez nadmiar dwutlenku węgla i wilgoci strumień powietrza usuwanego z budynku przepływając przez wymiennik ciepła ogrzewa strumień powietrza czerpanego z zewnątrz, dzięki czemu w miejsce powietrza usuwanego dostarczane jest ciepłe i świeże powietrze pozbawione zanieczyszczeń. Odzysk ciepła pozwala na oszczędności przy ogrzewaniu domu.

Rekuperacja jest systemem, który w przeciwieństwie do wentylacji grawitacyjne pracuje w każdych warunkach niezależnie od różnicy temperatury zewnętrznej i wewnętrznej ani od siły wiatru i innych czynników niezbędnych do powstania ciągu kominowego niezbędnego do działania wentylacji grawitacyjnej.

System dystrybucji powietrza wentylacyjnego

Usuwanie zużytego i dostarczanie świeżego powietrza do budynku realizowane jest dzięki wentylatorom nawiewnym i wywiewnym znajdującym się w centrali wentylacyjnej oraz dzięki systemowi dystrybucji powietrza wentylacyjnego. Przewody wentylacyjne będące częścią instalacji nawiewnej, wywiewnej, czerpni i wyrzutni z reguły zabudowane są w przestrzeni sufitów podwieszanych oraz w zależności od możliwości zastosowanych przewodów wentylacyjnych w warstwie izolacji stropowej pod wylewką. System dystrybucji powietrza zazwyczaj składa się z rur oraz kształtek umożliwiających prowadzenie instalacji w dowolny sposób.

Dokładny przebieg prowadzenia instalacji wentylacyjnej, umiejscowienie kratek wentylacyjnych, ilości powietrza dostarczanego i usuwanego z poszczególnego pomieszczenia oraz rodzaj zastosowanego systemu dystrybucji powietrza i typ centrali wentylacyjnej określa projekt wentylacji mechanicznej będąc wypadkową obliczeń strat ciśnienia przepływu powietrza w projektowanej instalacji oraz rodzaju i konstrukcji budynku co ma bardzo duży wpływ na dobór i możliwości zastosowania danego rodzaju instalacji przewodów wentylacji mechanicznej.

Budowa instalacji wentylacyjnej

Plan instalacji wentylacji mechanicznej, rodzaj zastosowanych przewodów wentylacji mechanicznej w projekcie wentylacji mechanicznej opiera się głównie na ustaleniach i wytycznych wynikających z kontaktu projektanta instalacji z inwestorem oraz z możliwości na jakie pozwala typ i konstrukcja budynku.

Ogólna budowa każdej instalacji rekuperacji składa się z rekuperatora, instalacji nawiewnej, wyciągowej, czerpnej i wyrzutowej:

• Rekuperator: czyli centrala wentylacyjna, wyposażona w czujniki ciśnienia, automatykę sterującą systemem oraz wprawiające w ruch powietrze wentylatory nawiewny i wywiewny. Centrala wentylacyjna jest również wyposażona w wymiennik ciepła, w którym dochodzi do procesu rekuperacji czyli wymiany ciepła pomiędzy strugą powietrza wyciąganego z budynku i pobieranego z zewnątrz dostarczanego do poszczególnych pomieszczeń. Centrala wentylacyjna wyposażona jest także w filtry powietrza usuwanego i nawiewanego chroniące wymiennik ciepła i instalacje przed zanieczyszczeniami. Dobrej klasy rekuperatory cechują się odzyskiem ciepłą na poziomie 85 do nawet 95% odzysku ciepła.
• Instalacja czerpni i wyrzutni: To części instalacji dystrybucji powietrza wentylacyjnego odpowiadające za pobór powietrza z zewnątrz i dostarczenie go do wymiennika w centrali oraz za usunięcie powietrza zużytego, które w wyniku przepływu przez wymiennik ciepła oddało ciepło do powietrza nawiewanego
• Instalacja nawiewna i wywiewna: odpowiada za dostarczenie świeżego i przefiltrowanego powietrza oraz usunięcie zanieczyszczonego z poszczególnych pomieszczeń, w których zlokalizowane są kratki wentylacyjne i anemostaty nawiewne i wyciągowe

Prawidłowo zaprojektowany system rekuperacji, czyli wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła gwarantuje wysoki odzysk ciepła i cichą pracę centrali współpracująca z instalacją czerpną, wyrzutową, nawiewną i wyciągową.

Z czego składa się projekt instalacji wentylacyjnej?

Gotowy projekt wentylacji mechanicznej bazuje na dwóch głównych częściach: na części opisowej oraz na części rysunkowej. Część opisowa projektu wentylacji mechanicznej oraz część rysunkowa wzajemnie się uzupełniają i kompletny projekt rekuperacji powinien zawierać obie te części.

Część opisowa projektu wentylacji mechanicznej.

W części opisowej projektu wentylacji mechanicznej zawarte są podstawowe informacje o obiekcie budowlanym, dla którego projektowany jest system rekuperacji oraz szczegółowe informacje dotyczące projektowanych rozwiązań, tzn. rodzajów dobranych przewodów dystrybucji wentylacji mechanicznej, rodzaju dobranego rekuperatora oraz obliczenia projektowe takie jak straty ciśnienia oraz obliczenia zapotrzebowania budynku na powietrze wentylacyjne. Część opisowa zawiera także założenia projektowe i podstawę prawną na podstawie której zostały sporządzone obliczenia. W części opisowej projektu wentylacji mechanicznej odnajdziemy także wymagania odnośnie wykonania dodatkowej instalacji elektrycznej i hydraulicznej niezbędnej do poprawnego działania rekuperacji.

Część rysunkowa projektu wentylacji mechanicznej

Część rysunkowa projektu wentylacji mechanicznej to głównie rysunki architektoniczne (rzuty i przekroje) poszczególnych kondygnacji domu lub obiektu komercyjnego, dla którego wykonany jest projekt poszerzone o przebieg instalacji wentylacji mechanicznej wraz z oznaczoną lokalizacją rekuperatora, anemostatów i kratek nawiewnych i wywiewnych oraz kratek czerpni i wyrzutni. Naniesiona na rzuty trasa instalacji rekuperacji w części rysunkowej projektu wentylacji mechanicznej jest dodatkowo opisana w sposób objaśniający i charakteryzujący rodzaj przewodów wentylacyjnych, ich średnicę oraz wartość przepływu powietrza przez poszczególne zakończenia instalacji (nawiewy, wyciągi i kratki zewnętrzne). Część opisowa charakteryzuje także dokładne rozmieszczenie poszczególnych części instalacji poprzez zwymiarowanie na rzucie poszczególnych działek instalacji w odniesieniu najczęściej ich odległości do ścian nośnych i działowych budynku. Część rysunkowa projektu wentylacji mechanicznej rozszerza część opisową projektu o dodatkowe informacje i wytyczne branżowe dotyczące przygotowania i lokalizacji dodatkowej instalacji elektrycznej (zasilania i sterowania centralą wentylacyjną) oraz instalacji kanalizacyjnej (lokalizacja odpływu kondensatu). W tej części inwestor znajdzie także informacje dotyczące przebić i przejść instalacji przez przegrody budowlane (ściany i stropy) co umożliwia odpowiednie przygotowanie budynku na wykonanie przyszłej instalacji wentylacyjnej już na etapie murowania ścian nośnych i zbrojenia stropów.

Rekuperacja bez projektu: zagrożenia dla inwestora

Instalacja systemu wentylacji mechanicznej bez uprzedniego sporządzenia projektu, dokonaniu obliczeń i postawieniu założeń, jakie instalacja musi spełnić w przypadku konkretnej inwestycji może doprowadzić do szeregu komplikacji i trudności przy montażu instalacji oraz nieprawidłowej pracy systemu już w trakcie jej użytkowania.

Kolizja systemów instalacyjnych w domu

Wykonywanie instalacji rekuperacji bez projektu może skutkować powstaniem kolizji instalacji wentylacyjnej z instalacją kanalizacyjną, wodną i centralnego ogrzewania co w trakcie budowy domu może powodować konieczność zwiększenia szachtów instalacyjnych, powiększenia przestrzeni technicznej niezbędnej do wykonania wszystkich instalacji. Częstym problemem w takiej sytuacji mogą być też kolizje instalacji z elementami konstrukcyjnymi budynku co prowadzi do wykonania instalacji niezgodnie ze sztuką budowlaną lub niezgodnie z zaleceniami producenta danego systemu przewodów wentylacyjnych poprzez zbyt dużą ilość kolan, zagięć i zmian kierunku przepływu powietrza wentylacyjnego. Skutkiem takiego prowadzenia instalacji są dodatkowe opory przepływu na instalacji oraz hałas powstający w wyniku turbulentnego przepływu powietrza przewodami wentylacyjnymi.

Powstawanie większych oporów na instalacji w wyniku niepoprawnego i nieprzemyślanego montażu skutkuje także większym zużyciem energii elektrycznej przez wentylatory centrali wentylacyjnej i powoduje szybsze zużycie łożysk wentylatorów pracujących pod większym obciążeniem. Brak projektu wentylacji utrudnia także poprawny dobór rekuperatora i późniejszą jego regulacje, a także przeprowadzanie okresowych przeglądów na etapie użytkowania instalacji.