envelope redakcja@polskiinstalator.com.pl home ul. Wąski Jar 9
02-786 Warszawa

Advertisement




Dobór pompy ciepła powietrze-woda do budynku jednorodzinnego – uwarunkowania i istotne parametry

Technologii pomp ciepła nie trzeba już nikomu przedstawiać. W ostatnich latach systemy grzewcze bazujące na tych urządzeniach powszednieją, a inwestorzy coraz bardziej świadomie zaczynają sięgać po takie rozwiązania. Najbardziej dynamicznie rozwija się sprzedaż pomp ciepła typu powietrze-woda służących do ogrzewania budynku (i jednocześnie przygotowania c.w.u.), dlatego w artykule opiszę najważniejsze aspekty zawiązane z doborem tych właśnie urządzeń.

Więcej…
Pompy ciepła – znaczenie mają parametry i dostępność urządzeń


Utrzymującą się od kilku lat tendencję wzrostową w sprzedaży pomp ciepła wzmocniły ostatnio znaczne podwyżki cen gazu oraz trudności w przyłączeniu nowych użytkowników do sieci. Zdaniem producent[...]

Więcej…

LG Therma V R32 Monobloc S


Pompa ciepła Therma V Monobloc S jest już drugą generacją monobloków LG na czynnik R32, które charakteryzują się zmniejszonym potencjałem tworzenia efektu cieplarnianego (GWP). Wyróżnia się ona b[...]

Więcej…

W obliczu kolejnych zagrożeń – kierunek znamy, potrzebne jest przyspieszenie. Wywiad z Pawłem Lachmanem, prezesem zarządu PORT PC


Dziś wszyscy odczuwamy, jak mocno sytuacja geopolityczna może przekładać się na tę na rynku paliw, szczególnie przy dużym uzależnieniu od dostaw z Rosji, a z drugiej strony: jak bardzo uzależnien[...]

Więcej…




Bufory ciepła w instalacjach grzewczych

Bufory ciepła wykorzystywane są w różnych sytuacjach i układach, głównie wtedy, gdy konieczne jest krótkotrwałe (do kilkunastu godzin) zmagazynowanie ciepła. Na rynku dostępnych jest wiele typów tych urządzeń o odmiennej konstrukcji – w zależności od ich przeznaczenia i powierzonych im zadań. W artykule postaram się wskazać konkretne sytuacje, w których zalecane jest zastosowanie bufora ciepła, oraz zasadnicze kryteria doboru jego pojemności i typu.

Więcej…
Nowe moduły aktywacyjne Zehnder do ogrzewania i chłodzenia sufitowego


Najnowsze rozwiązanie techniczne Zehndera – moduły aktywujące Fleximo, to sposób na to, by niemal każdy konwencjonalny sufit metalowy, czy to wykonany w systemie sufitów zamkniętych, czy też podw[...]

Więcej…

Automatyka grzewcza i nie tylko: cyfrowe hobby instalatora


Któż z nas nie spotkał się w swojej pracy z problemem braku odpowiedniego regulatora do układu grzewczego? – Dziś problem ten można jednak stosunkowo łatwo pokonać. Pojawienie się mikrokontroleró[...]

Więcej…

Automatyka grzewcza i nie tylko: regulatory cyfrowe i standardy komunikacji


Analizując rozwój technologii sterowania dopływem ciepła do pomieszczeń ze źródła ciepła, przedstawiłem (w „PI” 1-2/2021) dość popularny sposób regulacji temperatury kotła lub temperatury w pomie[...]

Więcej…




Airzone od THERMOSILESIA

Airzone, nowość w ofercie THERMOSILESIA, to innowacyjne rozwiązanie usprawniające pracę klimatyzacji kanałowej. System inteligentnego zarządzania wielostrefowego Airzone zapewnia niezależną dystrybucję powietrza, kontrolę i regulację temperatury w wielu odrębnych pomieszczeniach za pomocą jednego klimatyzatora.

Więcej…
Nowelizacja rozporządzenia w sprawie f-gazów – dlaczego branża odradza zbytnie zaostrzanie kursu?


Kolejny raz w Komisji Europejskiej podejmowany jest temat ograniczenia emisji CO2 powstającej w wyniku eksploatacji czynników chłodzących i ponownie – z widocznym akcentem na przyspieszenie. Chod[...]

Więcej…

Rozwiązania dla wentylacji, klimatyzacji i ogrzewnictwa wobec wzrostu cen w sektorze budowlanym


Blisko dwa ostatnie lata to czas naznaczony dużą niepewnością i dynamiką nastrojów rynkowych. I chociaż rynek budowlany jako jeden z ostatnich zareagował na kryzys, to jego specyfiką jest także t[...]

Więcej…

Klimatyzacja w zabytkach – wyzwania dla inwestora i projektanta


Na właścicielach zabytków spoczywa obowiązek opieki i troski o zachowanie obiektu w jak najlepszym stanie, a także w formie jak najbardziej zbliżonej do pierwotnej. Ochrona konserwatorska nie ozn[...]

Więcej…

Złączki gwintowane z brązu krzemowego a inne technologie

Połączenia gwintowane stanowią newralgiczny punkt każdej instalacji, a kluczowy w kontekście bezpieczeństwa jest rodzaj materiału stosowanego do produkcji kształtek. Viega stawia na brąz krzemowy, charakteryzujący się doskonałymi właściwościami mechanicznymi. Ponadto, fabrycznie radełkowany gwint zewnętrzny pozwala znacznie skrócić czas montażu.

Więcej…
Wymagania higieniczne dla urządzeń HVAC


W artykule przedstawiam wymagania higieniczne stawiane w Polsce urządzeniom HVAC oraz wybrane wymagania występujące w innych krajach europejskich. Przywołuję niektóre zapisy prawne, normy przedmi[...]

Więcej…

Zabezpieczenie przed „cofką”: typy urządzeń przeciwzalewowych


Szacuje się, że zmiany klimatyczne na naszym globie związane z wodą opadową powodują w światowej gospodarce szkody o wartości około 1,2 tryliona USD rocznie. Problem dotyka w znacznym stopniu tak[...]

Więcej…

Zawór czerpalny odporny na działanie mrozu


Wykonując zewnętrzne punkty poboru wody w budynkach nowych i modernizowanych, warto stosować specjalne zawory czerpalne odporne na działanie surowych warunków atmosferycznych. Ujemne temperatury [...]

Więcej…

6aPoza spełnieniem wymagań prawnych, dotyczących rozrzedzenia powietrza i zmniejszenia stężenia zanieczyszczeń oraz wymagań lub oczekiwań użytkowników w zakresie zdrowego i czystego powietrza, właściwa wymiana powietrza nie decyduje o spełnieniu wszystkich wymagań związanych z szeroko rozumianym komfortem środowiskowym. Zgodnie z informacjami zamieszczonymi w normie PN-EN 15251 [12], na klimat wewnętrzny pomieszczeń składają się:


  • jakość powietrza wewnętrznego,
  • komfort cieplny,
  • komfort akustyczny,
  • komfort wizualny.

Podstawowe definicje

W oparciu o zapisy zamieszczone głównie w normie [5], poniżej przedstawiono podstawowe definicje dotyczące wentylacji mechanicznej.


Wentylacja pomieszczenia [5] – planowy nawiew i usuwanie powietrza z obsługiwanego pomieszczenia.

Więcej informacji dotyczących wentylacji dostarcza definicja zapisana w wycofanej normie PN-B-01411:1999 [10], według której wentylacja pomieszczenia to wymiana powietrza w pomieszczeniu lub w jego części, mająca na celu usunięcie powietrza zużytego i zanieczyszczonego i wprowadzanie powietrza zewnętrznego.

Termin ten nie dotyczy uzdatniania powietrza w wyniku jego ogrzania, ochłodzenia, nawilżanie czy osuszenia.

Jeżeli wraz z wymianą powietrza będzie realizowany któryś z podstawowych procesów uzdatniania powietrza, będziemy mieli do czynienia z np.:

– kształtowaniem temperatury powietrza wewnętrznego, czyli wentylacją z chłodzeniem lub ogrzewaniem,

– kształtowaniem wilgotności powietrza, czyli wentylacją z nawilżaniem lub osuszaniem,

– klimatyzacją, czyli kształtowaniem wszystkich parametrów powietrza.

 

Klimatyzacja jest formą uzdatniania powietrza charakteryzującą się utrzymywaniem na odpowiednim poziomie temperatury, wilgotności, wymiany powietrza i jego czystości. Jeśli nie kontroluje się dowolnego z tych parametrów (z wyjątkiem wymiany powietrza) to system ten określa się jako klimatyzacja częściowa [5].

Ze względu na cel działania klimatyzacji mamy do czynienia z klimatyzacją komfortu (samopoczucie i zdrowie ludzi), nazywaną też bytową oraz technologiczną (przemysłową).

Nawiewnik powietrza według [5] to uzbrojony otwór, przez który powietrze dopływa do obsługiwanego pomieszczenia, a jego konstrukcja ma zapewnić utrzymanie określonych warunków komfortu w zakresie temperatury, prędkości, wilgotności i poziomu dźwięku w strefie przybywania ludzi.

Wywiewnik powietrza – urządzenie, przez które powietrze opuszcza obsługiwane pomieszczenie.

 

Przez rozdział powietrza [5] rozumiane jest rozprowadzenie powietrza w pomieszczeniu w sposób zapewniający określone warunki, takie jak: wielkość wymiany powietrza, ciśnienie, czystość, temperaturę, wilgotność, prędkość powietrza i poziom dźwięku, w określonej strefie tego pomieszczenia, osiągane zazwyczaj za pomocą nawiewników i wywiewników, które tworzą wspólnie granice między obsługiwanym pomieszczeniem i systemem rozprowadzenia powietrza

 

Uzdatnianie powietrza – proces, podczas którego następuje zmiana stanu powietrza w zakresie takich jego parametrów, jak: temperatura, zawartość wilgoci, stężenie pyłu, liczba bakterii, stężenie gazów i par [5].

 

Klasyfikacja systemów wentylacji

Systemy wentylacji można sklasyfikować biorąc pod uwagę:

– rodzaj energii wprawiającej powietrze w ruch,

– przeznaczenie instalacji (komfortowa, przemysłowa),

– ciągłość pracy instalacji (działanie ciągłe i okresowe),

– sposób organizacji wymiany powietrza w pomieszczeniu,

– zapewnienie różnicy ciśnienia powietrza z otoczeniem,

– udział powietrza zewnętrznego,

– stały lub zmienny strumień powietrza,

– prędkość transportu powietrza,

– stopień uzdatnienia powietrza.

Zasady klasyfikacji systemów wentylacji

Poniżej zostały szerzej omówione niektóre z wymienionych klasyfikacji systemów wentylacji.

Mechanizm wprawiający powietrze w ruch

Mechanizmem sprawczym wywołującym przepływ powietrza z jednego obszaru do drugiego jest występująca między nimi różnica ciśnienia. Przy podziale systemów zależnie od rodzaju energii wprawiającej powietrza w ruch uwzględnia się przyczynę zróżnicowania ciśnienia, zarówno w przestrzeni budynku, jak i między wnętrzem budynku a otoczeniem zewnętrznym. Czynnikami powodującymi to zjawisko są w przypadku:

– wentylacji naturalnej:

            - różnica temperatury powietrza (wypór termiczny),

            - oddziaływanie wiatru na bryłę budynku

– wentylacji mechanicznej:

            - zamierzona konwersja dostarczonej energii elektrycznej realizowana w wentylatorach lub, rzadko już, energii dynamicznej płynu w urządzeniach strumieniowych.

Poza tymi dwoma rodzajami wentylacji projektowana i stosowana jest także wentylacja hybrydowa. Zgodnie z definicją, przedstawioną przez IEA – International Energy Agency, wentylacja hybrydowa jest dwuwariantowym systemem wentylacji (do wywołania przepływu powietrza wykorzystuje się zarówno siły naturalne, jak i siły wytworzone przez konwersję energii elektrycznej w wentylatorach) sterowanym w taki sposób, aby w trakcie utrzymywania akceptowalnego poziomu jakości powietrza oraz właściwego mikroklimatu w pomieszczeniach minimalizować zużycie energii. Wtedy gdy naturalny ciąg kominowy jest wystarczający lub gdy warunki zewnętrzne są dobre i odpowiednia siła wiatru wytwarza odpowiedni ciąg, instalacja hybrydowa działa jako wentylacja naturalna, natomiast gdy warunki dla zaistnienia wentylacji grawitacyjnej są niewystarczające – pracuje jako wentylacja mechaniczna (wymuszona przez wentylator).

W zależności od sposobu wymiany powietrza wentylację mechaniczną możemy podzielić na:

– ogólną, czyli z równomierną wymianą powietrza w całym pomieszczeniu (lub wentylowanym obszarze),

– miejscową, przeciwdziałającą zanieczyszczeniu powietrza w miejscu ich wydzielania.

Do wentylacji miejscowej zaliczają się takie systemy i urządzenia jak:

odciągi miejscowe – służące do usuwania zanieczyszczeń bezpośrednio w miejscu ich powstawania,

nawiewy miejscowe – stosowane do wytwarzania w określonym miejscu warunków odmiennych od tych, które panują w całym pomieszczeniu,

kurtyny powietrzne – do ochrony pomieszczeń przed przenikaniem zimnego powietrza zewnętrznego (w okresie zimy) bądź gorącego (w okresie lata) przez często otwierane bramy i drzwi wejściowe w budynkach przemysłowych lub użyteczności publicznej.

Sposób organizacji wymiany powietrza w pomieszczeniu

Biorąc pod uwagę rozwiązanie doprowadzenia i odprowadzenie powietrza z wentylowanych pomieszczeń, rozróżnia się trzy rodzaje wentylacji mechanicznej [2]:

– wentylacja mechaniczna nawiewana – powietrze jest doprowadzane do pomieszczenia, powstaje w nim nadciśnienie; wypływ powietrza z pomieszczenia na zewnątrz lub do sąsiednich jest realizowany przez nieszczelności, specjalne otwory lub kanały wentylacji grawitacyjnej (system bardzo rzadko stosowany),

– wentylacja mechaniczna wywiewna – mechaniczne usuwanie powietrza z pomieszczenia;, dzięki wytworzonemu w pomieszczeniu podciśnieniu do pomieszczenia przez nieszczelności lub specjalne otwory nawiewne dopływa powietrze z zewnątrz lub z sąsiednich pomieszczeń, można ją stosować w pomieszczeniach o niewielkich wymaganiach dotyczących krotności wymiany powietrza (np. budynki mieszkalne, szatnie, ustępy), zimą zasysanie zimnego powietrza zewnętrznego może powodować nadmierne wychłodzenie pomieszczenia i dodatkowe straty ciepła,

– wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna – połączenie obu wymienionych powyżej rozwiązań, pozwala kształtować klimat w pomieszczeniu wpływając na rozkład temperatury i kierunek oraz prędkość przepływu powietrza przez pomieszczenie; przy jej pomocy w pomieszczeniu można, zależnie od potrzeb, zrealizować wentylację nadciśnieniową lub podciśnieniową. Powietrze w budynku jest rozprowadzane za pomocą sieci przewodów wentylacyjnych: nawiewnych i wywiewnych. Poprzez nawiewniki (ścienne, sufitowe, podłogowe lub stojące na podłodze) dopływa do wentylowanego pomieszczenia, a za pomocą wywiewników jest z niego odprowadzane.

 

Wentylację mechaniczną wywiewną lub nawiewno-wywiewną należy stosować w budynkach wysokich i wysokościowych oraz w innych budynkach, w których zapewnienie odpowiedniej jakości środowiska wewnętrznego nie jest możliwe za pomocą wentylacji grawitacyjnej. W pozostałych budynkach może być stosowana wentylacja grawitacyjna (§148. 1 [15]). W pomieszczeniu, w którym jest zastosowana wentylacja mechaniczna lub klimatyzacja, nie można stosować wentylacji grawitacyjnej. Wymaganie to nie dotyczy pomieszczeń z urządzeniami klimatyzacyjnymi niepobierającymi powietrza zewnętrznego (§148. 21 [15]).

 

Zapewnienie różnicy ciśnienia powietrza z otoczeniem

Ze względu na zdolność do zapewnienia różnicy ciśnienia powietrza z otoczeniem wentylacja może by wykonana jako:

1. Instalacja zbilansowana

            Vn = Vw

2. Instalacja nadciśnieniowa

            Vn > Vw

3. Instalacja podciśnieniowa

            Vn < Vw

gdzie:

Vn – strumień objętości powietrza wentylacyjnego nawiewanego, m3/h

Vw – strumień objętości powietrza wentylacyjnego wywiewanego, m3/h


Wentylacja nadciśnieniowa występuje wtedy, gdy nawiewany strumień powietrza wentylacyjnego jest większy (np. o 10-20%) od strumienia powietrza usuwanego. Jest to ochrona pomieszczenia przed dopływem do pomieszczenia powietrza z otoczenia. Odwrotna sytuacja jest w przypadku wentylacji podciśnieniowej. Podciśnienie wytworzone w pomieszczeniu powoduje „zasysanie” powietrza przez nieszczelności do wnętrza pomieszczenia, co ogranicza rozprzestrzenianie się np. zanieczyszczonego powietrza z zakładów przemysłowych do pomieszczeń sąsiednich lub do środowiska zewnętrznego.

Klasyfikacja ze względu na udział powietrza zewnętrznego

1. Wentylacja z powietrzem zewnętrznym,

2. Wentylacja z powietrzem zewnętrznym i obiegowym (z recyrkulacją).

W pierwszym przypadku całkowity strumień powietrza wentylacyjnego jest dostarczany wyłącznie z zewnątrz, w drugim – jest sumą dwóch strumieni powietrza: zewnętrznego (przynajmniej w ilości higienicznej) i części powietrza usuwanego z pomieszczenia oraz zawracanego do systemu nawiewnego (powietrza obiegowego lub recyrkulacyjnego).

Zasady stosowania recyrkulacji powietrza

Na mocy rozporządzenia [14] wymagane jest stosowanie w instalacjach wentylacji mechanicznej ogólnej nawiewno-wywiewnej lub klimatyzacji komfortowej o wydajności 2000 m3/h i większej, urządzenia do odzyskiwania ciepła z powietrza wywiewanego o skuteczności co najmniej 50% lub recyrkulacji powietrza, wtedy gdy jest ona dopuszczalna (§151.1). Wymagań tych można nie stosować w przypadku instalacji używanych krócej niż przez 1000 godzin w roku.

Stosując recyrkulację powietrza, należy stosować układy regulacji umożliwiające w korzystnych warunkach pogodowych zwiększanie udziału powietrza zewnętrznego do 100% (§151.5). Przepisu z ustępu 5 nie stosuje się w przypadkach, gdy zwiększanie strumienia powietrza wentylacyjnego uniemożliwiałoby dotrzymanie poziomu czystości powietrza wymaganego przez względy technologiczne.

W przypadku zastosowania recyrkulacji strumień powietrza zewnętrznego nie może być mniejszy niż wynika to z wymagań higienicznych, jednocześnie nie może być mniejszy niż 10% powietrza nawiewanego. Dla wentylacji technologicznej zastosowanie odzysku ciepła powinno wynikać z uwarunkowań technologicznych i rachunku ekonomicznego.

Recyrkulację powietrza można stosować wówczas, gdy przeznaczenie wentylowanych pomieszczeń nie wiąże się z występowaniem bakterii chorobotwórczych, z emisją substancji szkodliwych dla zdrowia, uciążliwych zapachów, przy zachowaniu wymagań §149 ust. 1 oraz wymagań dotyczących ochrony przeciwpożarowej. W budynku opieki zdrowotnej recyrkulacja powietrza może być stosowana tylko za zgodą i na warunkach określonych przez właściwego państwowego inspektora sanitarnego (§151 [15]).

Jednakowy lub zmienny w czasie pracy instalacji strumień powietrza wentylacyjnego:

1. Systemy ze stałym strumieniem powietrza CAV (constant air volume),

2. Systemy ze zmiennym strumieniem powietrza VAV (variable air volume).

Prędkość transportu powietrza:

– instalacje z małą prędkością powietrza w przewodach:

  1. okomfortowe 3-7 (8) m/s,
  2. oprzemysłowe 10-12 m/s,

– instalacje ze średnią prędkością powietrza w przewodach:

    • komfortowe i przemysłowe 10-16 m/s,

– instalacje z dużą prędkością powietrza w przewodach:

    • komfortowe i przemysłowe 32-35 m/s (lata 50.).

Można mówić także o instalacjach o małym, średnim i dużym ciśnieniu powietrza w przewodach.

Klasyfikacja ze względu na rodzaj przepływu powietrza przez wentylowane pomieszczenie:

– przepływ mieszający

– przepływ wyporowy

– przepływ laminarny

 


 

 

Obliczeniowe parametry powietrza


Powietrze zewnętrzne

Obliczeniowe parametry powietrza zewnętrznego dla wentylacji i klimatyzacji zamieszczone są w normie PN-76/B-03420 [7] i przedstawione w zależności od strefy klimatycznej, w której znajduje się rozpatrywana miejscowość (w lecie – dwie strefy, w zimie pięć stref klimatycznych; mapa Polski z podziałem na strefy znajduje się w [7]).



Powietrze wewnętrzne

W pomieszczeniach przeznaczonych na stały pobyt ludzi, wentylowanych w sposób mechaniczny lub klimatyzowanych, wartości temperatury, wilgotności względnej i prędkości ruchu powietrza w pomieszczeniach należy przyjmować do obliczeń zgodnie z Polską Normą dotyczącą parametrów obliczeniowych powietrza wewnętrznego (§149.4 [15]).W stosowanej obecnie normie PN-78/B-03421 [8] zapisane są następujące wartości obliczeniowej temperatury powietrza wewnętrznego dla wentylacji mechanicznej:

  • bez chłodzenia w lecie, w zależności od zysków ciepła jawnego odniesionych do 1 m2 powierzchni podłogi pomieszczenia lub strefy roboczej wynoszących:

–   poniżej 50 W/m2: tz+ 3 K

– powyżej 50 W/m2: tz+ 5 K

gdzie: tz – temperatura powietrza zewnętrznego,

 

  • z chłodzeniem w lecie, w zależności od aktywności fizycznej ludzi:

– małej (wydatek energetyczny do 200 W): 23-26°C– średniej (wydatek energetyczny 200-300 W):20-23°C

– dużej (wydatek energetyczny powyżej300 W): 18-21°C

 

  • z ogrzewaniem w zimie, w zależności od aktywności fizycznej ludzi:

– małej (wydatek energetyczny do 200 W): 20-22°C

– średniej (wydatek energetyczny 200-300 W):18-20°C

– dużej (wydatek energetyczny powyżej300 W): 15-18°C


7 
Natomiast wartości wilgotności względnej dla wentylacji mechanicznej (bez urządzeń do nawilżania i osuszania powietrza) podane są w [8] jako wartości dopuszczalne i wynoszą, zależnie od okresu obliczeniowego:

  • dla lata: 70%,
  • dla zimy: 30%.

 


Inną normą, w której podane są parametry powietrza wewnętrznego jest norma PN-EN 15251:2012 [12]. W normie tej podano, jak ustala się wejściowe parametry środowiska wewnętrznego do projektowania systemów w budynku i obliczania charakterystyki energetycznej. Zalecane wartości spełniają warunki komfortu cieplnego opisane wskaźnikami komfortu PMV (przewidywana średnia ocena komfortu cieplnego) i PPD (przewidywany odsetek osób niezadowolonych z warunków cieplnych) [7]. Odniesione są do rodzaju pomieszczenia i wydatku energetycznego ludzi przebywających i pracujących w danym pomieszczeniu oraz w danych warunkach cieplnych (w jednostce met) oraz do rodzaju odzieży, podanej jako współczynnik izolacyjności cieplnej odzieży (w jednostce clo). Przykładowe wielkości temperatury powietrza zamieszczono w tabeli 1. Pozostałe parametry powietrza w analogiczny sposób są zamieszczone w [12].Zamieszczone w tabeli 1 kategorie pomieszczenia oznaczają [12]:

  • I – wysoki poziom oczekiwań, wartości rekomendowane dla pomieszczenia dla osób szczególnie wrażliwych i delikatnych o specjalnych wymaganiach (niepełnosprawni, chorzy, osoby w podeszłym wieku oraz dzieci),
  • II – normalny poziom oczekiwań, wartości rekomendowane dla budynków nowych i modernizowane,
  • III – akceptowany, umiarkowany poziom oczekiwań, wartości mogą być stosowane dla budynków istniejących.

 


Anna Charkowska

Ciąg dalszy artykułu w PI 2/2013


 

pi