Wentylacja hybrydowa - Zasysanie strugi.

Wentylacja hybrydowa - zasysanie strugi.

Szeroko stosowany system wentylacji naturalnej, od dawna zakorzeniony w naszym budownictwie, ma szereg zalet, ma jednak również i wady. Są chwile, gdy nie spełnia swej funkcji. Co wtedy? Wentylacja mechaniczna - odpowiedź wydaje się prosta. Prosta, ale z różnych przyczyn kosztowna. Dodajmy więc nieco finezji i praktycznie wykorzystajmy system mieszany, tym systemem jest wentylacja hybrydowa.

Wentylacja hybrydowa to swoisty znak czasu w rozwoju technik wentylacyjnych, wykorzystujący zalety działania obu systemów - mechanicznego i naturalnego. System taki działa naprzemiennie, wykorzystując siły natury, gdy potrafią być na tyle wydolne, by zapewnić poprawną jakość powietrza w budynku lub mechanikę pracy wirnika wentylatora, stwarzającego w tym przypadku warunki podobne jak siły natury. Wentylacja hybrydowa działa więc naprzemiennie w sposób mechaniczny lub naturalny. Pozwala to użytkownikowi czerpać z zalet tych dwóch systemów w sposób jednoczesny, zarazem minimalizując koszty wynikające z uciążliwości pracy mechanicznej wentylatora. Jeśli dodamy do tego układ automatyki sterującej, otrzymamy system, który w zależności od wybranego sposobu kontroli będzie nadzorował poziom i kierunek przepływu powietrza w kanale wentylacyjnym lub poziom wilgotności względnej w pomieszczeniach, w których będzie czujnik zamontowany. Wentylatory hybrydowe są urządzeniami energooszczędnymi, wystarczy powiedzieć, że np. dwubiegowy silnik wentylatora Fenko zużywa odpowiednio 9,5 [W] lub 6,2 [W] w zależności od wybranego biegu pracy silnika i zapewnia dla jednego pomieszczenia wydajność na poziomie 180 [m³/h] lub, odpowiednio na niższym biegu, 120 [m³/h]. Proste przeliczenie cen mówi, że nawet w przypadku, gdyby wentylator pracował ciągle na wyższym biegu, łączny koszt zużytej energii elektrycznej wynosiłby nieco ponad 30 zł rocznie. Niebagatelną zaletą jest również jego cicha praca 41 dBA lub 33 dBA, co powoduje, że w pomieszczeniu jest praktycznie niesłyszalny. Można go również montować na przewodach wentylacyjnych różnej konstrukcji. Jest wariant montowany na: kanale tradycyjnym z cegły, pustaku wentylacyjnym typ P, rurze wentylacyjnej o średnicy 160 mm, istnieją adaptacje na dachówkę typu Brass, jak również szeroko rozpowszechnione bloczki wentylacyjne typu Schiedel, na które w zależności od konfiguracji budowlanej stworzono kilka odmian wentylatora.

Ciekawym rozwiązaniem jest system Higster. Pozwala on automatycznie wybrać między pracą mechaniczną a grawitacyjną wentylatora. Jego działanie polega bowiem na ciągłym pomiarze wilgotności względnej panującej w pomieszczeniu. Przekroczenie progu nastawionego przez użytkownika powoduje automatyczne włączenie pracy mechanicznej. Dodatkową funkcją jest wykorzystanie czujnika światła. W tym przypadku wentylator pracuje mechanicznie. Tak długo jak czujnik światła „wychwytuje" działające oświetlenie, nie jest aktywna funkcja pomiaru wilgotności. Wilgoć przejmuje kontrolę nad pracą wentylatora w chwili, gdy oświetlenie jest wyłączone. W przypadku, gdy próg wilgotności względnej nie jest przekroczony, wentylator hybrydowy pracuje jako nasada wentylacyjna grawitacyjna, gdyż tak w swoim zamyśle projektowym został przez swoich konstruktorów stworzony.

Charakterystyczną cechą budowy hybrydowych urządzeń wentylacyjnych jest połączenie cech geometrycznych stacjonarnego wywietrznika grawitacyjnego z cechami geometrycznymi urządzenia wentylacji mechanicznej. Dobrym tego przykładem może być konstrukcja wywietrzaka Monsun. Wentylację mechaniczną stanowi wentylator napędzany silnikiem elektrycznym. Wentylator ten zabudowany jest na zwieńczeniu wywietrznika w centralnej jego części. Praca wentylatora, a tym samym wydajność wentylacji, może być sterowana przez podanie do układu sterowania silnika sygnału z czujnika np. przepływu, temperatury, wilgotności itp. Drugą charakterystyczną cechą użytkową hybrydowych urządzeń wentylacyjnych jest możliwość ich pracy, w miejscu zainstalowania, w sposób przemienny. W zależności od stanu urządzenia może ono pracować jako stacjonarny wywietrznik grawitacyjny (wentylator wyłączony) lub jako urządzenie wentylacji mechanicznej (wentylator pracuje). Urządzenia o opisanych wyżej cechach użytkowych i konstrukcyjnych noszą nazwę hybrydowych urządzeń wentylacyjnych. W celu zwiększenia efektywności pracy części grawitacyjnej zamontowano wentylator w osi urządzenia na specjalnie wyprofilowanej dwukanałowej obudowie. Obudowa ta stanowi również efektywny ekran wykorzystujący siłę działającego na nią wiatru oraz nie stanowi dużego oporu dla przepływającego przez niego powietrza wentylacji naturalne. 

Wywietrzak hybrydowy spełnia trzy podstawowe zasady działania wentylacji hybrydowej:

• współdziałania wentylacji naturalnej i mechanicznej,
• wspomagania mechanicznie wentylacji naturalnej,
• działania wentylacji mechanicznej wspomaganej   działaniem   wyporu cieplnego i działaniem wiatru.

Spełnienie zasad przekłada się na:

• optymalizację konstrukcji wywietrzaka  (zespolona  konstrukcja, optymalne gabaryty i masa),
• zmniejszenie zużycia energii przez wykorzystanie aeracji,
• optymalny dobór ilości urządzeń wentylacyjnych, zmniejszenie kosztów inwestycyjnych.

Wywietrzak hybrydowy, dzięki zastosowaniu korzystnego zestawienia cech geometrycznych dwukanałowej obudowy wywietrzaka oraz współpracującego wentylatora, pozwala na uzyskanie dwóch korzystnych stanów pracy urządzenia wentylacyjnego:

• wywietrzak hybrydowy pracuje jako wywietrzak grawitacyjny (wentylator wyłączony)  -dwukanałowa obudowa pozwala na przepływ większej ilości powietrza niż to ma miejsce w znanych jednokanałowych urządzeniach wentylacji hybrydowej,
• wywietrzak hybrydowy pracuje jako urządzenie wentylacji mechanicznej (wentylator pracuje) - dwukanałowa obudowa pozwala na przepływ powietrza poprzez:
• wewnętrzny kanał kołowy,
• kanał pierścieniowy obudowy zakończonej głowicą - tę dodatkową ilość powietrza wentylacyjnego uzyskuje się dzięki aerodynamicznemu opływowi obudowy poprzez powietrze wypływające spod kopuły wentylatora.

Sumaryczna wydajność wywietrzaka hybrydowego w tym stanie pracy urządzenia jest większa niż miałoby to miejsce w równoważnym urządzeniu jednokanałowym.

AUTOR: Krzysztof Nowak

Ilustracje z archiwum firmy Uniwersal