Ogrzewanie budynków mieszkalnych zwykle sprowadza się do ogrzania znajdującego się w nich powietrza.
W tradycyjnych rozwiązaniach, czyli przy piecach kaflowych, kominkach, grzejnikach energia cieplna przekazywana jest do otoczenia na drodze promieniowania oraz konwekcji (unoszenia ogrzanego powietrza). Dzięki temu powietrze bardzo wolno krąży w pomieszczeniach i równie wolno je nagrzewa. Na dodatek przy powszechnym stosowaniu wentylacji grawitacyjnej ogromne ilości energii tracone są wraz z usuwanym ogrzanym powietrzem. W wietrzne lub mroźne dni wydajność takiego systemu jest kilkakrotnie większa od wymaganej i zamiast ogrzewania 30 m³/h powietrza konieczne staje się dostarczenie ciepła dla np. 120 m³/h na osobę. Przez to ogrzewanie tradycyjnych budynków mieszkalnych pochłania aż 70% całkowitej energii niezbędnej do ich eksploatacji. Warto jednak pamiętać, że zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania może być nawet 10-krotnie mniejsze (np. w budynkach pasywnych), głównie po odpowiednim ociepleniu przegród zewnętrznych, zastosowaniu wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej (obowiązkowo z rekuperatorem powietrza) oraz zapewnieniu całkowitej szczelności budynku. Dzięki temu koszty ogrzewania można zredukować o 25-40%.
Innym sposobem dostarczania ciepła w budynkach jest zastosowanie systemów bezpośredniego ogrzewania powietrza w pomieszczeniach, a nie czynników pośrednich, takich jak woda w grzejnikach, czy ceramiczna posadzka przy elektrycznym ogrzewaniu podłogowym. Po prostu bezpośredni nadmuch ciepłego powietrza umożliwia szybkie i równomierne ogrzewanie pomieszczeń. Poza tym to jedne z najbardziej efektywnych sposobów przekazywania energii cieplnej do otoczenia. W Polsce jest znany i wykorzystywany od dawna, choć w ograniczonym zakresie.
Najlepszym przykładem ogrzewania powietrznego mogą być wszelkiego rodzaju termowentylatory. Są wręcz niezastąpione, gdy czasami potrzeba dogrzać łazienkę, pomieszczenie gospodarcze lub garaż. Bardziej skomplikowanymi rozwiązaniami są systemy ogrzewania kominkowego najlepiej z dystrybucją gorącego powietrza - sprawdzają się np. w domach letniskowych. W budynkach całorocznych również są stosowane, choć najczęściej jako układy uzupełniające główne systemy ogrzewania wodnego.
Ogrzewanie powietrzne jest na tyle skuteczne, że np. w budynkach pasywnych można zrezygnować z instalowania odrębnego systemu grzewczego. Wystarczy zainstalować grzałkę elektryczną w przewodzie wentylacyjnym doprowadzającym wstępnie ogrzane powietrze z rekuperatora. Po prostu w tego rodzaju domach zapotrzebowanie na ciepło jest tak małe, że zwykle można je ogrzać urządzeniami o mocy, jaką posiadają suszarki do włosów.
Ogrzewanie nadmuchowe
To sposób na połączenie zalet ogrzewania powietrznego z tanią wentylacją grawitacyjną i kontrolującą napływ świeżego powietrza wentylacją mechaniczną. Rozwiązanie stosunkowo proste, umożliwiające oszczędzanie energii cieplnej i jednocześnie gwarantujące właściwą jakość powietrza wewnętrznego. Od wielu lat stosowane głównie w Stanach Zjednoczonych oraz Kanadzie i coraz popularniejsze również w Polsce.
Polega na pobieraniu świeżego powietrza przez czerpnię (mechaniczna wentylacja nawiewna) i doprowadzaniu go kanałami bezpośrednio do pieca nadmuchowego. Tam jest ogrzewane do wymaganej temperatury, a następnie rozprowadzane (wtłaczane) do pomieszczeń. Zużyte powietrze usuwane jest z domu w tradycyjny sposób, czyli za pośrednictwem przewodów wentylacji grawitacyjnej (ewentualnie mechanicznej wywiewnej). Może być również zasysane do przewodu powrotnego i częściowo mieszane z ze świeżym (tzw. recyrkulacja).
W układzie tym jedynym elementem wymuszającym obieg powietrza jest wentylator pieca nadmuchowego. Dzięki płynnej regulacji obrotów wirnika ilość świeżego powietrza może być dostosowana do aktualnych potrzeb (mniejszy wydatek np. w nocy lub podczas nieobecności domowników, to mniejsze koszty eksploatacyjne). Oczywiście podstawowy system grzewczo-wentylacyjny może być wzbogacony o inne urządzenia realizujące wiele dodatkowych funkcji, np. oczyszczanie powietrza z pyłów, insektów, bakterii, sierści zwierząt, a nawet dymów i zapachów, jak również chłodzenie powietrza w okresie letnim, nawilżanie, osuszanie, jonizowanie, czy odzyskiwanie ciepła ze zużytego powietrza. Ponadto możliwe jest precyzyjne, centralne lub strefowe, programowanie głównych parametrów powietrza (temperatury, wilgotności). To przydatna funkcja, zwłaszcza w budynkach energooszczędnych, niskoenergetycznych i pasywnych zarówno nowych, jak i modernizowanych. Dzięki temu można bowiem zaoszczędzić do 30% energii cieplnej.
Podstawowe elementy systemu
Czerpnia powietrza – pobiera świeże powietrze do wentylacji pomieszczeń.
Przewody powietrzne – system kanałów nawiewnych i ewentualnie wywiewnych.
Kratki wentylacyjne – lub nawiewniki z regulowanym przepływem powietrza na końcach przewodów grzewczo-wentylacyjnych.
Piec nadmuchowy – w zależności od dostępnego źródła zasilania: kondensacyjny piec na gaz ziemny lub płynny, olej opałowy, bądź powietrzna pompa ciepła (energia elektryczna).
Sterownik – elektroniczny panel kontrolujący pracę całego systemu
Kominy wentylacji grawitacyjnej – do usuwania zużytego powietrza z kuchni, łazienek, garderób itp.
Elementy uzupełniające (przy piecu gazowym lub olejowym)
Czerpnia – powietrza niezbędnego do procesu spalania.
Komin spalinowy – usuwający gazy powstające w procesie spalania poza budynek.
Elementy dodatkowe
Filtr powietrza – mechanicznie lub elektrostatycznie usuwa zanieczyszczenia typu kurz, pyłki roślin, roztocza.
Lampa UV – eliminuje wirusy i bakterie znajdujące się w powietrzu.
Nawilżacz powietrza – nawilża suche powietrze (przydatny zwłaszcza w okresie zimowym).
Parownik – umożliwia odbieranie ciepła lub chłodu (w zależności od pory roku) z powietrza przepływającego przez to urządzenie.
Rekuperator – umożliwia odzysk ciepła z usuwanego powietrza
Pompa ciepła z funkcją klimatyzacji – zapewnia ogrzewanie oraz centralną klimatyzację całego budynku.
Zalety i możliwości
System zapewnia stałą wentylację pomieszczeń i to powietrzem ogrzanym, filtrowanym, a w miarę potrzeb nawilżanym lub chłodzonym. W naszych warunkach bardzo istotne jest to, że może być stosowany w modernizowanych domach z wentylacją grawitacyjną i szczelnymi oknami. Dzięki czerpni świeżego powietrza (standardowe wyposażenie pieców nadmuchowych) nie ma problemów z nadmierną wilgotnością powietrza (optymalnie 40-60%), zbyt dużym stężeniem dwutlenku węgla, czy odwróceniem ciągu w kominach wentylacyjnych. Ilość napływającego powietrza jest odpowiednia do aktualnych potrzeb (jest kontrolowana). Na dodatek, system centralnego sterowania umożliwia zróżnicowanie temperatury i wilgotności powietrza dla poszczególnych pór doby i dni tygodnia bez względu na warunki zewnętrzne. Oczywiście jest to możliwe dzięki niewielkiej bezwładności układu i bardzo szybkiej reakcji na zmianę ustawień programatora.
Komentarze (0)