V prispevkih iz prejšnjih številk Svetovalca smo ugotovili, da je prezračevanje sodobnih stanovanjskih objektov neobhodno potrebno. Bodisi prezračevanje z odpiranjem oken, z izvlekom zraka in vtokom skozi netesnosti objekta ali s prezračevalno napravo z vtokom in odtokom zraka.
Današnji objekti so zaradi kvalitetnih gradbenih elementov in poudarka na energetski varčnosti veliko bolj zatesnjeni kot včasih. V osnovi je to energetsko varčen koncept, kjer skorajda ni prezračevalnih izgub toplote. A kaj kmalu ugotovimo, da je davek na energetsko varčnost slab in zatohel zrak v prostorih. Poskusi proizvajalcev oken, z odprtinami za prezračevanje v okenskih okvirjih, zgolj simulirajo netesnosti v starih netesnih oknih, ki so tako omogočala naravno, a nekontrolirano prezračevanje. Mnenje, da je prezračevanje kontrolirano, kadar ga izvajamo z odpiranjem oken, tudi ne drži, saj je intenzivnost prezračevanja pri odprtem oknu zelo odvisna od temperaturnih razlik med zunanjim in notranjim zrakom ter vetra; količina dovedenega zunanjega zraka je tako zelo spremenljiva.
Dve muhi na en mah
Energetsko varčno in hkrati kontrolirano prezračevanje lahko torej dosežemo samo s prezračevalnimi napravami z vračanjem toplote iz odvedenega na doveden, svež zrak. V prostore dovajamo sveži zrak in iz prostora odvajamo izrabljen zrak s prezračevalno napravo. Na tak način dosežemo kontrolirano prezračevanje - v prostor dovedemo ustrezno, predvideno količino svežega zraka in iz prostora odvedemo enako količino izrabljenega zraka.
Pljuča našega stanovanjaKako se lotimo načrtovanja sistema prezračevanja? Najprej moramo izračunati potrebne količine zraka. V pravilnikih in priporočilih je navedeno, da človek potrebuje vsaj 20 - 30 m3 svežega zraka na uro. Povprečna urna izmenjava v prostorih se giblje med 0,5 - 1 kratne izmenjave prostorskega s svežim, zunanjim zrakom na uro. Sistem prezračevanja sestoji iz prezračevalne naprave, kanalov za razvod zraka, elementov za vtok in odtok zraka iz prostorov ter elementov za zajem zunanjega in izpust zavrženega zraka. Prezračevalna naprava ima praviloma štiri priključke, ki so priključeni na prezračevalne kanale: zajem zunanjega zraka, vtočni zrak, odtočni zrak iz prostora in priključek na kanal zavrženega zraka.
Prezračevalna naprava
Prezračevalna naprava je v osnovi precej enostaven aparat, ki sestoji iz štirih glavnih elementov:
• dveh ventilatorjev, za dovod zunanjega zraka v prostore in za odvod prostorskega zraka na prosto;
• enote za vračanje toplote,
• filtrov zunanjega in odtočnega zraka,
• ohišja, ki ločuje zračne tokove in povezuje vse elemente v kompaktno enoto.
Ventilatorji so navadno radialne izvedbe in omogočajo transport zraka ter premagujejo upore v kanalih, filtrih in enoti za vračanje toplote. Pomembno je, da so energetsko varčni, kajti delujejo vedno, kadar deluje sistem prezračevanja.
Enote za vračanje toplote pri sistemih za prezračevanje stanovanjskih zgradb so navadno križni ali protitočni izmenjalniki toplote - rekuperatorji. Princip toplotnega izmenjalnika je relativno preprost - toplota odtočnega zraka prestopa skozi lamele izmenjalnika na tok zunanjega - vtočnega zraka. Površina prestopa toplote mora biti kar se da velika, prav tako temperaturna razlika med zračnima tokovoma. Torej se najbolje odrežejo veliki protitočni izmenjalniki, z gosto postavitvijo lamel, kjer so temperaturne razlike med tokovoma zraka največje, prenosna površina pa velika. Takšni toplotni izmenjalniki dosegajo temperaturne izkoristke nad 90%. Tako vračajo preko 90% čutene toplote iz odtočnega na zunanji - vtočni zrak. Rekuperatorji omogočajo tudi "vračanje hladu". Kadar je poleti temperatura v prostoru nižja od zunanje, hladnejši odtočni zrak preko rekuperatorja ohladi zunanji - vtočni zrak.
Enota za vračanje toplote je lahko tudi v napravi integrirana toplotna črpalka. Na strani odtočnega zraka je vgrajen direktni izparilnik, ki zračnemu toku odvzema toploto ter jo prenaša preko kondenzatorja, na tok zunanjega - vtočnega zraka. Sistem s toplotno črpalko sicer omogoča višje temperaturne izkoristke, kot rekuperator, vendar moramo upoštevati, da za vračanje energije porablja električno energijo, za pogon kompresorja. Sicer se ta porabljena energija vrača v obliki toplote nazaj v objekt, kar nam v režimu ogrevanja koristi. Vračanje hladu, razen pri posebnih izvedbah toplotnih črpalk z reverzibilnim delovanjem, ni možno.
Distribucija zraka
Kanali za razvod zraka do elementov za vtok in odtok so lahko v različnih izvedbah. Navadno so pravokotnega ali okroglega prereza iz pocinkane pločevine, okrogli so izdelani navadno iz spiralno navitih trakov pločevine, v t.i. spiro izvedbi. V stanovanjskih objektih so poznane rešitve horizontalnih razvodov v tlaku, v plasti estriha, s sploščenimi ovalnimi kanali, navadno iz pocinkane pločevine ali iz nerjaveče pločevine. Spuščen strop za instalacije ni potreben.
Poznane so tudi dokaj enostavne in relativno cenene izvedbe razvodov zraka skozi kanalizacijske cevi, vgrajene v večih vertikalah stanovanjskega objekta, ki s svežim zrakom oskrbujejo posamezne prostore, ter odvajajo izrabljen zrak iz njih. Tak sistem je tudi zelo uporaben pri adaptacijah in naknadni vgradnji sistema prezračevanja v obstoječih objektih.
Kanali dovajajo zrak do elementov za vtok zraka. V stanovanjskih objektih sta se uveljavili dve osnovni vrsti načina vtoka zraka.
Indukcijski kanali vpihujejo zrak z višjimi hitrostmi in so navadno nameščeni v stropu ali steni pod stropom. Ti elementi imajo možnost nastavitve curka zraka, da v največji meri preprečimo prepih. Curek svežega vtočnega zraka napolni ves prostor s svežim zrakom.
Izpodrivni kanali navadno potekajo skozi talne rešetke, ali druge podobne elemente z relativno veliko površino izpihovanja zraka. Ta način omogoča vtok zraka z nizkimi hitrostmi. Tako imenovano izpodrivno prezračevanje, kjer z vtokom svežega zraka izpodrivamo izrabljen zrak proti elementom za odtok zraka. Prednost tega vtoka zraka so majhne hitrosti gibanja zraka, kar preprečuje pojav prepiha v prostoru.
Vtok zraka se praviloma izvaja v bivalne in spalne prostore, odtok zraka pa skozi sanitarije, kopalnice in kuhinjo. Na ta način se zraven enostavnosti instalacij (na vsak prostor samo en prezračevalni element in kanal) in učinkovitega "izplakovanja" objekta s svežim vtočnim zrakom doseže tudi preprečevanje širjenja vonjav iz prostorov z odtokom zraka, ker je tam podtlak v primerjavi z drugimi prostori.
Kadar je prezračevalna naprava postavljena v kleti, je smiselno kanal za zajem zraka podaljšati v teren. Zunanji zrak, ki teče skozi tak kanal prevzame v zimskem času toploto terena okoli kanala in se tako zunanji zrak nekoliko predgreje, prezračevalne izgube so tako še nižje. V poletnem režimu delovanja je teren hladnejši od zunanjega zraka, zunanji zrak se tako ohladi. V ta namen se navadno uporablja plastične ali betonske kanale okroglega prereza. Izpust zavrženega zraka naj bo čim dalje od zajema svežega zraka, da ne prihaja do "kratkega stika" - prehoda zavrženega v zrak za zajem.
Nič več luksuz
Sistemi mehanskega prezračevanja stanovanjskih objektov niso neznanka. Veliko je ponudnikov prezračevalnih naprav in sistemskih rešitev prezračevanja. Cene so sprejemljive, posebej, če smo malo tehnično iznajdljivi. Kadar imamo v mislih nizkoenergetsko ali pasivno hišo, se sistemu mehanskega prezračevanja z visokim učinkom vračanja energije ne bomo mogli izogniti. Prav tako je pri novih gradnjah, z zrakotesno gradbeno konstrukcijo, mehansko prezračevanje z dovodom in odvodom zraka nuja, ne pa nadstandard.
Ne smemo pozabiti, da sistemi prezračevanja z mehanskim izvlekom zraka, ki so bili popularni v prejšnjih desetletjih pri tesni konstrukciji prav tako ne delujejo več, saj zunanji zrak, ki bi naj nadomestil izsesan zrak, nima dostopa v objekt.
Pomembna prednost mehanskega prezračevanja je tudi ta, da se v objekt dovaja prečiščen zrak, saj teče zunanji zrak skozi filter prašnih delcev. To je zelo dobrodošlo alergikom in ostalim, občutljivim na aerosole v zraku.