U posljednje je vrijeme veliki akcenat na potrebnom provjetravanju i održavanju kvalitete zraka u objektima.

Svi objekti zahtjevaju prozračivanje kako bi se uklonio ustajao unutrašnji zrak i prekomjerna vlažnost te osigurao kisik rezidentima. U posljednje je vrijeme veliki akcenat na potrebnom provjetravanju i održavanju kvalitete zraka u objektima. Mnoge studije pokazuju da standardne kuće imaju veću vjerovatnoću da imaju problematiku kakvoće zraka u zatvorenom prostoru kao energijsku učinkovitost. Dok otvaranje i zatvaranje prozora nudi jedan od načina kontrole vanjskog zraka u smislu ventilacije, ova strategija rijetko je korisna na redovnoj, godišnjoj osnovi. Preporučuju se mehanički ventilacijski sistemi za sve objekte. Količina potrebne ventilacije zavisi od broja korisnika i njihovom životnom stilu, kao i o dizajn doma. Primjera radi, standardi američkog društva inženjera za grijanje, hlađenje i klimatizaciju ANSI / ASHRAE, “Ventilacija i prihvatljiva kvaliteta unutrašnjeg zraka za niskogradnju “(ANSI / ASHRAE 62.2-2007) preporučuje da kuće trebaju imati 0,21 kubnih metara u minuti svježeg zraka po spavaćoj sobi + 1, plus dodatni protok zraka jednak (u kubnom metru po minuti) 1% prozraćenog prostora kuće, mjereno u kvadratnim metrima. Osim toga, standard zahtijeva ispušne ventilatore u kuhinji i kupaonici koji se mogu koristiti po potrebi.

Na primjer, kuća veličine 185 m2, sa 3 spavaće sobe sa 4 ukućana. Količina ventilacije koju preporučuje ASHRAE bila bi 2,69 m3 po minuti: 0,21 x (3 + 1) + 1% x 185 = 0,84 + 1,85 = 2,69

Povećanje broja ukućana ili povećanje kvadrature doma će povećati potrebne uslove ventilacije. Starija, skromna kuća može imati prirodno propuštanje zraka od 1,0 do 2,5 promjene zraka po satu. Standardni domovi danas su izgrađeni strožije i obično imaju brzine od 0,35 do 0,75 promjene zraka po satu. Novi, energetski učinkoviti domovi imaju stope od 0,30 promjene zraka po satu ili manje. Problem je što propuštanje zraka nije pouzdani izvor svježeg zraka i ne kontroliše se. Ako dom ima izmjereno prirodno propuštanje zraka ispod 0,35 promjene zraka po satu, rezultat se neće poboljšati osim ako je osigurana mehanička ventilacija. Ako je izmjerena stopa propuštanja zraka ispod 0,25, softver će predočiti upozorenje da treba osigurati dodatni zrak za provjetravanje i potrebni iznos.

Propuštanja zraka su nepredvidljiva, a propuštanja za sve kuće variraju. Na primjer, curenje zraka je veće tokom hladnih, vjetrovitih razdoblja i može biti prilično nizak tokom toplijeg perioda. Stoga se onečišćivači mogu akumulirati i u periodu mirnijeg vremena čak i ako je objekat izložen otvorenom strujanju zraka. Također, moguće je da prekomjerna infiltracija pruža previše ventilacije, uzrokujući nelagodu, visoku energetsku računicu i moguće pogoršanje ovojnice objekta. Zabrinutost za kvalitetu unutrašnjeg zraka navodi sve više vlasnika kuća da instaliraju kontrolisane ventilacije sisteme za osiguravanje pouzdanog izvora svježeg zraka. Najjednostavniji pristup je osigurati tačnu ventilaciju kupaonice i kuhinje za kontrolu vlage (vidjeti sliku br. 1). Gotovo sve ispusne ventilacije u standardnoj konstrukciji su nedjelotvorne – glavni su doprinos unutrašnjim problemima vlage. Ispusna ventilacija u kupaonici i kuhinji trebala bi ventilirati prema vanjskom okolišu, a ne samo u potkrovlje. Mnogi ventilatori za ispuštanje na stropu ili na zidu mogu se prilagoditi kao “in-line” jedinice koji se nalaze izvan dnevnog prostora, kao što je u potkrovlju ili podrumu. Distanciranje in-line ventilacijskih jedinica, (slika br.2) iz dnevnog prostora smanjuje probleme sa bukom.

Opskrba vanjskim zrakom iz zazora na konstrukciji koji izazivaju curenje zraka

Zrak koji je ventilacijska jedinica ispuhala iz objekta mora biti zamijenjen vanjskim, svježim zrakom. Ovaj novi zrak ulazi u objekat ili kroz otvore na konstrukciji ili kroz kontrolisani ulaz. Oslanjajući se na curenje zraka ne zahtijeva dodatnu opremu; međutim, korisnik ima malo kontrole nad ulaznim tačkama zraka. Mnoga propuštanja zraka dolaze sa neželjenih lokacija, kao što su podrumi ili tavani. Ako je dom hermetički zatvoren, jedinice za ventilaciju neće moći privući dovoljno vanjskog zraka kako bi se izbalansirao izvučeni zrak. To stvara negativni pritisak u objektu, što može uzrokovati povećano trošenje motora ventilacijske jedinice. Osim toga, ispusne ventilacije mogu ugroziti kvalitetu zraka povlačenjem ispušnih plinova iz cijevi i dimnjaka natrag u kuću.

Opskrba vanjskim zrakom iz ventilacijskih jedinica za dovod zraka

Pružanje svježeg vanjskog zraka kroz ulazne ventilacijske jedinice je još jedna mogućnost. Ove ventilacije se mogu nabaviti od specijalnih energetskih proizvođača. Obično se postavljaju na vanjskim zidovima. Količina zraka koju dopuštaju u kući može se kontrolisati ručno ili pomoću senzora za vlagu. Ovu vrstu ventilacijskih jedinica potrebno je postaviti na mjesta  gdje neće stvarati neugodne protoke zraka. Ove ventilacije se često postavljaju visoko na vanjskim zidovima.

Opskrba vanjskim zrakom preko ventilacijskih kanala

Vanjski zrak se također može privući i rasporediti kroz kuću preko kanala za grijanje i hlađenje. Ovaj tip sistema obično ima automatski nadziran vanjski prigušivač zraka u sistemu povratnog kanala. Ventilacijska jedinica je ili rukovodilac zraka za sistem grijanja i hlađenja ili manja jedinica koja je strogo dizajnirana da osigura ventilirani zrak. Blagi nedostatak korištenja HVAC ventilatora je taj da ulazni zrak može imati dovoljnu brzinu da utječe na udobnost tokom hladnijeg vremena. Povratni kanali za sisteme grijanja i hlađenja mogu se povezati s malim vanjskim zračnim kanalom koji ima prigušivač koji se otvara kada ventilator radi. Dolazni protok zraka ne smije nepovoljno utjecati na udobnost. Dostupne su posebne kontrole kako bi se osiguralo da rukovodilac zraka izvodi određeni postotak svakog sata, čime se redovno daje svjež zrak.

Uvođenje svježeg zraka kroz povratni sistem stvara pozitivni pritisak u zgradi

Kombinovani sistemi za odvlaživanje i ventilaciju mogu donijeti svježi, – ali vlažan vanjski zrak. (slika br.3). Ovi sistemii također mogu filtrirati ulazni zrak. Ovi sistemi zahtijevaju dodatni mehanički uređaj. Na dovodu zraka mora se ugraditi odlaživač zraka. Ovaj odvlaživač  treba biti dizajniran za specifične potrebe kuće. Dobro osmišljen konvencionalni A / C sistem bez vanjskog ventilacijskog zraka ne treba dodatnu kontrolu vlage. To je suvišna vlažnost zraka na otvorenoj ventilaciji koja može zahtijevati posebnu opremu za kontrolu vlage, posebno ako blage vanjske temperature ne zahtijevaju da rashladni sistem radi puno sati dnevno kako bi se održala temperatura zadane vrijednosti.

Ventilatori za povrat toplote

Izmjenjivači toplote ili ventilatori za povrat toplote obično imaju odvojene sistemske kanale koji privlače vanjski zrak i raspršuju svjež zrak u cijeloj kući. Neki modeli, nazvani entalpični izmjenjivači toplote, tokom ljetnih mjeseci mogu zahvatiti energiju hlađenja zamjenom vlage između ispušnog i dovodnog zraka. Vrijednost bilo kojeg sistema za povrat toplote ne treba se određivati isključivo na trošku vraćene energije. Potrebno je razmotriti i kontrolisanu ventilaciju i poboljšanu kvalitetu unutrašnjeg okoliša.

Primjeri ventilacijskih shema

Tri opcije za pružanje mehaničkog ventilacijskog sistema za dom prikazani su u primjerima ispod. Dok je pružanje mehaničkih ventilacijskih planova rutina za poslovne zgrade, njihova upotreba u domovima tek počinje. Kao rezultat toga, postoji nekoliko standardnih dizajna.

Prvi primjer: nadograđena izravna ispušna ventilacija

Ovaj relativno jednostavan i jeftin sistem ventilacije kuće (slika br. 4) integriše tačkastu ventilaciju koristeći ispušne ventilacijske sisteme za kupatilo i kuhinju s nadograđenim ispušnim ventilatorom u središnjem kupatilu. Tajmer, koji je namijenjen za provjetravanje u redovitim razmacima, upravlja ventilatorom. Ventilator mora biti dugotrajna, visoko kvalitetna jedinica koja mirno radi. Uz automatsku ventilaciju koju pruža ovaj sistem, korisnici mogu po potrebi i ručno uključiti sve ispušne vetilatore.

Drugi primjer: kompletan ventilacijski sistem objekta

Ovaj kompletan ventilacijski sistem kuće koristi centralizirani dvostruki ventilator za ispuštanje zraka iz kuhinje, kupatila, vešeraja i dnevnog boravka. Tajmer kontroliše ventilator. Sistem bi trebao osigurati približno 0,35 prirodnih izmjena zraka po satu pri maloj brzini i 1,0 prirodnih izmjena zraka po satu pri velikoj brzini. Odvojeni prigušeni kanali spojeni na sistem povratnog zraka isporučuju vanjski zrak. Kad ventilator radi (slika br.5) vanjski prigušeni kanal se otvara i dopušta da se zrak uvuče u kuću kroz usisne kanale sistema.

Treći primjer: ventilacijski sistem za povrat toplote

Jedinice za povrat toplote privlače svježi vanjski zrak kroz kanal u opremu za izmjenu toplote i vraćaju energiju grijanja ili hlađenja iz ustajalog zraka (slika br.6). Sistem također suši zrak tokom ljeta. Svježi zrak struji u objekat pomoću odvojenog sistema kanala, koji trebaju biti čvrsto zatvoreni kao i HVAC kanali. Sobni zrak može se odvoditi u izmjenjivač iz nekoliko prostorija ili na jedan izvor. Neke od ovih jedinica mogu se montirati na zid u dnevnom boravku, dok su druge namijenjene za pomoćne prostorije ili podrume.

Zaključak

Kada razmišljate o energetskoj učinkovitosti, jedna od najvažnijih odluka prilikom gradnje novog doma je vrsta sistema za grijanje i hlađenje koje planirate ugraditi. Jednako je važno razmotriti izbor izvođača za ovu vrstu sistema. Operaciona učinkovitost sistema zavisi kako od pravilne instalacije tako i od performansa opreme.

Nepravilno oblikovanje i nepravilna ugradnja HVAC sistema imaju negativne utjecaje na ličnu udobnost i na račune za energiju. Nepropisno oblikovanje i ugradnja HVAC sistema može dramatično degradirati kvalitetu zraka u kući. Loše dizajnirani i slabo instalirani kanali mogu stvoriti opasne uslove koji mogu smanjiti udobnost, degradirati kvalitetu zraka u zatvorenom prostoru ili čak ugroziti zdravlje vlasnika kuće.

m-Kvadrat