Učinkovito prezračevanje družinskih hiš, prihranek energije

Prezračevalni sistemi

Ročno prezračevanje

Ročno prezračevanje je prezračevanje skozi okno. Na tak način naj bi prezračevali na dve do tri ure. Povprečno število prezračevanj pa je nižje. Veliko prostorov stanovalci prezračijo samo enkrat do dvakrat na dan.
V tabeli 1 so prikazane vrednosti izmenjave zraka pri običajnih oblikah prezračevanja skozi okno. Pri zaprtih oknih so vrednosti za energijsko varčne hiše kot tudi standardne zgradbe približno 0,1 ^h-1, kar nikakor ni dovolj za zagotovitev zdravega in kvalitetnega zraka v prostoru.

Tabela 1: Število izmenjav zraka pri naravnem prezračevanju

Tabela 2: Izmenjava zraka pri različnih stopnjah prezračevanja

Kontrolirano mehansko prezračevanje

Kontrolirano mehansko prezračevanje zagotovimo z relativno poceni mehansko napravo za odpadni zrak. Zrak sesamo iz kuhinje, kopalnice, stranišča in ostalih prostorov, ki so obremenjeni z vonjavami ali vlago. Svež zrak doteka skozi odprtine v zunanjih stenah. Nameščeni vpihovalni ventili dušijo zvok, vgraditi je potrebno tudi ustrezne filtre. Vpihovalne elemente je najprimerneje namestiti na strop in nad ogrevalna telesa.

Zrak doteka iz bivanjskih prostorov v prostore izrabljenega zraka. Pomembno je, da med prezračevalno napravo, sesalnimi in vpihovalnimi ventili vgradimo dušilec zvoka. Ventilator za izrabljen zrak naj ima visoko električno učinkovitost P_el ≤ 0,15Wh/m³, kar pomeni, da pri dotoku 100 m³ izrabljenega zraka, mora biti moč ventilatorja pod 15 W. Cena naprave za izrabljen zrak se giblje od 500 do 15.000 EUR, vključno s kanalskim razvodom in pretočnimi elementi.

S kontrolirano prezračevalno napravo omogočimo predvsem dobro kvaliteto zraka v prostoru. Lahko prihranimo tudi določen delež toplotne energije za ogrevanje, ker je število izmenjav zraka nastavljivo in je s tem izguba toplega zraka minimalna.

Naprava za uporabo odpadne toplote s toplotno črpalko

Odpadna toplota izrabljenega zraka se lahko s pomočjo toplotne črpalke uporabi za ogrevanje zgradbe (slika 2). Pomanjkljivosti so potrebni visoki stroški in dodatni ogrevalni sistem.

Slika 2

Prihranki znašajo približno 20 kWh/m²a, to so toplotni dobitki iz izrabljenega zraka, ob predpostavkah, da povprečno število izmenjav zraka znaša 0,4 ^h–1, v 180 ogrevalnih dneh, uporabna temperaturna razlika izrabljenega zraka pa je 15 K. Letno grelno število toplotne črpalke je med 3 in 4. Naprava za koriščenje izrabljenega zraka s toplotno črpalko stane približno 4.000 – 8.000 €.

Mehansko prezračevanje z rekuperacijo toplote

Odvajanje izrabljenega zraka lahko dopolnimo z dovodom zunanjega zraka. Zunanji zrak sesamo skozi filter in gre skozi toplotni prenosnik, kjer se toplota izrabljenega zraka prenese na zunanji zrak. Zrak se tako segreje od 0 °C do 17 °C, nato ga po kanalih vodimo v bivalne prostore.

Naprava za vračanje toplote izrabljenega zraka bistveno prispeva k varčevanju energije in je nujna pri 3-litrskih hišah. Shema prezračevanja je prikazana na sliki 3. Slika 4 prikazuje prezračevalno napravo vgrajeno na podstrešju.

Slika 3: Shema prezračevanja

V tabeli 3 je prikazana primerjava izgube toplote s prezračevanjem. Pri prezračevanju skozi okna je pri izmenjavi 0,7 ^h-1 za 50 kWh/m²a izgub toplote s prezračevanjem, s kontroliranim in nastavljivim prezračevanjem pa se ta zniža na npr. 0,4 ^h-1 na 27,7 kWh/m²a.

Tabela 3: Izguba toplote z prezračevanjem

Prezračevalna naprava za ogrevanje prostorov

Način ogrevanja, ki za ogrevalni medij koristi topli zrak, pri gradnji družinskih hiš še ni razširjen. Ko ne potrebujemo veliko toplote, kar je značilno za nizko energijske in pasivne hiše, je takšen način ogrevanja zelo zanimiv.
Količina zraka na osebo je 30 m³/h, kar pomeni približno en kubični meter na kvadratni meter stanovanjske površine na uro [1m³/(m²h)]. Pri omejitvi temperature do 50 °C znaša v grelniku 30 K. Maksimalna ogrevalna moč je tako 10 W/ m² stanovanjske površne. Pri pasivnih hišah ta ogrevalna moč zadostuje, zato lahko opustimo standardni ogrevalni sistem. Postavitev zahteva določene izkušnje in ustrezno regulacijo ogrevanja.

Slika 4: Ogrevanje in prezračevanje PH v kombinaciji s SSE

Na sliki 6 je prikazan način prezračevanja z rekuperacijo toplote za hišo s 120 m² ogrevalnih površin. 120 m³/h svežega zraka je dovolj za štiri osebe. Svež zrak vstopa v bivanjske prostore s površino 75 m². To zadošča izmenjavi zraka 0,6 do 0,7 ^h-1. Zrak je speljan po pretočnih kanalih v hodnikih, stopniščih, stranskih prostorih in neizkoriščenih delih odprtih dnevnih prostorov v odvodne kanale. Zahteve so sledeče : kuhinja 40 - 60 m³/h, kopalnica 40 m³/h in WC 20 m³/h. Zaradi odvisnosti od površine teh bivanjskih prostorov, je vrednost izmenjave zraka v odvodnem kanalu 2,0 ^h-1. Izmenjava zraka v vseh prostorih stanovanja je 0,4 ^h-1. Med odsotnostjo stanovalcev in ponoči, lahko količino zraka reduciramo na 90 m³/h in dobimo povprečno vrednost izmenjave zraka do 0,3 ^h-1.

Slika 5: Shema prezračevanja za 120 m² stan. površine

Dovodne cevi vodijo v bivanjske prostore, izrabljen zrak iz obremenjenih in vlažnih prostorov je izsesan. Čim krajša je cevna napeljava in enostavna razporeditev kanalov, toliko bolj gospodarno je obratovanje. Vsak meter cevi predvsem pa vsako cevno koleno in vsaka odcepna spojka, filter, dušilci zvoka in register vplivajo na izgubo tlaka. Pri običajni hišni instalaciji ne smemo prekoračiti 100 Pa. Smiselno je izračunati izgubo tlaka in glasnost napeljave za optimiranje naprave. Pri izbiri velikosti prereza cevi upoštevamo maksimalno hitrost zraka 2 m/s.

Možnosti polaganja kanalov:
• polaganje v jaške ali pod strop (na primer pod mavčno kartonske stropne obloge). Možno jih je namestiti pod strop na hodniku (višina hodnika je zato 20 cm nižja od ostalih prostorov). V stanovanjih, ki imajo eno etažo, služi hodnik kot razdelilni prostor. Prednost je enostavno čiščenje
• položitev po tleh (pod estrih ali na spuščeni strop); zato so primerni ravni prerezi. Prednost je enostavno načrtovanje in dosegljivost skoraj vseh prostorov v zgradbi brez vidnih oblog. Stroški gradnje se povečajo, če moramo izvesti povišanje tal
• vsak prostor opremimo z razdelilnikom in z eno napeljavo. Stroški za napeljavo so višji, imamo pa možnost, da vsak prostor posebej reguliramo.

Ali je prezračevalna naprava gospodarna je odvisno od prostora, v katerega je postavljena. Pomembna je razdelitev kanalov po vseh straneh stanovanja, kar pomeni čim krajšo pot do vstopnih/izstopnih distribucijskih elementov za zrak. Če stoji naprava v neogrevanem prostoru, mora biti napeljava dobro izolirana. Dovod poenostavimo, če prezračevalno napravo namestimo čim bližje toplotni izolaciji. Na napravo s toplotno črpalko je na najnižji odvodni prezračevalni jašek treba namestiti še odtok za kondenzat z zaporo za vonjave.

Za kuhinjsko napo se priporoča vgradnja sistema za kroženje zraka (400 - 600 m³/h), da posesa vonjave in maščobo iz zraka. Vgradnja sistema za kroženje zraka v prezračevalno napravo je sicer možna, ampak za to potrebujemo dober filter, ki ga je potrebno postaviti tako, da ga lahko kontroliramo in menjavamo, če se preveč namasti.

Bistveno za učinkovito delovanje naprave je, da uravnotežimo pretoke zraka. Neuravnoteženost med dovodno in odvodno stranjo ne sme biti večja od 5 izjemoma 10%. Regulacija prezračevalne naprave se v idealnih pogojih nastavi glede na število oseb in na namembnost prostora. Skupna količina izmenjanega zraka se lahko stalno nastavi glede na potrebe.
Vsaka naprava mora imeti možnost za enostavno regulacijo izmenjanega zraka. Če izhajamo iz enote 120 m³/h, je običajna 75% redukcija v nočnem času ali med odsotnostjo. V primeru povečanega kratkotrajnega zračenja, napravimo vklopimo s tipko v kuhinji, da med kuhanjem lahko zračimo.

Viri:
Bine Informations dienst TUV - Verlag GmbH;
www.junkers.at – Wohnungsluftung;
www.enev - air.de


Avtor: Bojan Grobovšek