10 Marec, 2010 / Energija

Prezračevanje brez ventilatorja

Zaradi različnih medsebojnih vplivov človeka in okolice, je določanje točnih meja področja za dobro počutje, predvsem zaradi različnih občutljivosti ljudi, težko določljiva.
Komentiraj članek

Kljub temu, da se lahko dobro prilagajamo spremenljivim pogojem okolice, obstaja le določena kombinacija parametrov, pri katerih se ljudje dobro počutimo. Med poglavitne dejavnike, ki vplivajo na počutje v prostoru, štejemo temperaturo, vlažnost, hitrost in sestavo zraka. Vlažnost zraka pri tem razumemo kot relativno vlažnost oziroma razmerje parcialnega tlaka in tlaka nasičene vodne pare, v odvisnosti od temperature. Zaradi različnih medsebojnih vplivov človeka in okolice, je določanje točnih meja področja za dobro počutje, predvsem zaradi različnih občutljivosti ljudi, težko določljiva.

Prosto prezračevanje oziroma brez ventilatorja, na osnovi tlačne razlike

-       Skozi stike - po novih predpisih o neprepustnosti oken velja, da je prezračevanje skozi slabo tesnjena okna popolnoma neustrezno

-       Skozi okna - odvisno od okenske konstrukcije, načina uporabe in od vpliva vnesene količine zraka

-       Skozi jašek - odvisno predvsem od temperaturne razlike in višine jaška

-       Skozi strešni nastavek - specialni nastavek, za različno uporabo v streho vgrajeni svetlobni element, itn.

Dodatni dotoki, na primer za izravnavo zračnega pretoka skozi slabo izvedene spoje (stikov), oken, vrat  ali skozi odprtine. Slika št. 1 prikazuje tlačne razlike s pomočjo vetra.

Tlačna razlika                                                                                                                       Horizontalno gibanje         →                                                                 

                                                                                                  ►                                                                                  →                                                                                  Moč vetra (tlak vetra)                                                                                                           Razdelitev tlaka                →

 

 

           4

∆p  =  -----  •   pzastoj

             3

Privetrje (+)  in zavetrje (-)

 

                Q

pzastoj  =  ------  •  v2

                  2

 

∆p1  pzastoj   v  Pa

 

v  (preglednica št. 1

Q (preglednica št. 3 

 

Slika 1 - Tlačna razlika s pomočjo vetra (tlak vetra)

Prezračevanje skozi okna je odvisno od prezračevalnih navad, vendar se bivalni prostori težko prezračujejo z malo izgube energije. Tako je, ob toplotni inverziji s slabo kakovostjo zunanjega zraka, izmenjava zraka majhna, medtem, ko se ob jasnih hladnih dnevih, v delčku dneva zrak v stanovanjskih prostorih povsem izmenja.

Na sliki št. 2 je prikazan toplotni vzgon na osnovi tlačne razlike pri prezračevanju brez pomoči ventilatorja.

Tlačna razlika zaradi                                                                                            Navpično        ↑↑↑↑↑                                                                

                                                                                 ►                                                                                                toplotnega vzgona                                                                                             Razdelitev tlaka           

 

∆p  =  ∆Q  •  g  •  h

∆Q    =    Qa   -    Q1

                  ↓            ↓

Zunanji in zrak v jašku

 

 

h  učinkovita višina

g  pospešek gravitacije  

    9,81 m/s2

 

Slika 2 - Toplotni vzgon na osnovi tlačne razlike

Z uporabo mehanske prezračevalne naprave lahko določimo poljubno število izmenjav zraka. Dnevno in nočno količino svežega zunanjega zraka lahko uravnavamo, kar omogoča prijetno spanje v svežem zraku v prostoru, namesto pri deloma odprtem oknu na nagib ali zaprtem oknu. V preglednici  št. 1 je prikazana moč in hitrost vetra.

Preglednica št. 1: Moč in hitrost vetra

Moč

Običajne

Oznake

Vpliv

vetra

v v m/s 1)

Moč

Oznaka

Vpliv

vetra

v v m/s 1)

od

do

 

 

od

do

0

1

2

3

4

5

6

Brezvetrje

Lahek vlek

lahka sapica

šibka sapica

Zmerna sapica

Sveža sapica

Močan veter

 

Piha pravokotno

Piha s strani

komaj občutiti

Blago gibanje

lahko gibanje

Rahlo gibanje

Tuljenje, zavijanje

    0

  0,3

  1,6

  3,4

  5,5

  8,0

10,8

  0,2

  1,5

  3,3

  5,4

  7,9

10,7

13,8

    7

    8

    9

   10

   11

   12

>12

Silovito, vztrajno

Viharno

Nevihtno

Hudo neurje

Orkansko neurje

Orkan

Močan orkan

Otežena hoja

Lomljenje vej

Poškodbe streh

Lomljenje dreves

Odnašanje streh

Padajo stene

Totalne poškodbe

13,9

17,2

20,8

24,5

28,5

32,7

17,1

20,7

24,4

28,4

32,6

36,9

 

        >37 2)

1)Na primer za izračun vetrnega tlaka (glej sliko 1 in 2); Pretvorba: 1 m/s = 3,6 km/h;  1 km / h = 0,36 m/s.  

2)Razširjeno na stopnje:  jakost vetra od 13 do 17, za tropske nevihte z 80 m/s, kar je (288 km /h).
                     

 

ROČNO PREZRAČEVANJE

Najpogosteje izvajamo ročno prezračevanje skozi okna. Za popolno izmenjavo zraka v prostoru bi naj prostor, na dan prezračevali, od dve do tri ure. Povprečno število prezračevanja pa je nižje. Veliko prostorov stanovalci prezračijo samo enkrat do dvakrat na dan.

Pri zaprtih oknih so vrednosti za energijsko varčne hiše, pa tudi standardne zgradbe povprečne - približno 0,1 h-1. Te vrednosti nikakor niso zadostne za zagotovitev zdravega in kakovostnega zraka v prostoru.

Bistvena pomanjkljivost prezračevanja skozi okna je odvisnost od zunanjih dejavnikov. Ne moramo, denimo vplivati na smer pretoka zraka, niti oceniti dejanske izmenjave zraka. V vremenskih razmerah, ki niso ugodne za izmenjavo zraka, ta poteka počasneje in neenakomerno. Dobro prezračevanje poteka ob močnem vetru in pri zelo nizkih temperaturah. V hišah z več nadstropji in stanovanjih dosežemo s termiko, pri zelo mrzlem vremenu, zelo močno prezračevanje. Vsekakor ima to neproporcionalno visoko število izmenjav zraka, posledica pa je velika izguba energije.

Volumski pretok zunanjega zraka skozi okenske spoje v m na dolžino prezračevalnega spoja

Za zmanjšanje vdora zunanjega zraka skozi okenske spoje je potrebno izpostaviti naslednje pogoje:

-       Zahteve po povečani toplotni izolaciji in boljše tesnjenje oken in balkonskih vrat, v nizkoenergijskih hišah (NE) se pokaže, da je pri a-vrednost < 0,1 , prezračevanje prostorov s popolnim odpiranjem oken neustrezno. Zato je potrebno prezračevati s pogostejšim odpiranjem oken oziroma z mehanskim prezračevanjem.

-       Toplotni prehod skozi okna, vrednost a znaša običajno pri vseh tradicionalno narejenih oknih < 0,3 do 0,5. Pri vseh enostavnejših in zastarelih oknih so te vrednosti še veliko višje in znašajo v povprečju nekje od > 1 do 5 oziroma so lahko tudi do 10 (slika 3).

-       Izmenjavo zraka lahko zmanjšamo tudi z znižanjem tlačne razlike s pomočjo žaluzij, zaves, pragov in tesnil, prav tako z znižano a-vrednostjo, ravno tako znižamo a-vrednost s površinami brez prepiha. Prepustnost zraka pri oknih in vratih je razvidna iz preglednice št. 2.

-       Prezračevalne toplotne izgube z Vnotranjost << iz izkušenj  Vprostor ∙ n

-       Slika 3 - Toplotni prehod skozi okn

Letna poraba toplote z različnimi dolžinami trajanja prezračevanja (približne vrednosti)

Trajno zračenje: Daljše odpiranje oken (pretežno s pregibnimi okni) lahko povzroči:

občutne toplotne izgube zaradi: 

Slika 4 - Letna poraba toplote pri različnih načinih prezračevanja

-       Pretirane ohladitve prostorov (pozimi)

-       Odprejo se termostatski ventili (za zaščito proti zmrzali)

Odpiranje oken v celoti: kratkotrajno odpiranje po potrebi

Pri odpiranju oken v celoti je značilno kratkotrajno in popolno odpiranje, minimalno dveh oken ali balkonskih vrat, na zunanji steni prostora. Zrak, ki prihaja v prostor skozi prvo okno, črpa izrabljeni zrak in pri izhodu, skozi drugo okno, vsesa v prostor svež zrak. Slika št. 4 prikazuje letno porabo toplote pri različnih načinih prezračevanja.

-       Hitra zamenjava izrabljenega zraka

-       Zelo učinkovito pri navzkrižnem prezračevanju, na primer odpiranje oken in notranjih vrat v nasprotni strani prostora

-       Brez tveganja za nastanek rosenja

-       Nobene nevarnosti za rosenje, vendar nastane kratkotrajno nelagodno počutje

-        Približno 4 do 6 minut zadostuje za enkratno izmenjavo zraka

Zračna prehodnost skozi okna in vrata (razvrstitev po DIN EN 12207)

Toplotno prehodnost snovi merimo v vatih na kvadratni meter po stopinji Kelvina (W/m2K). Večja kot je površina neke snovi, večja je tudi toplotna prehodnost, ki jo označujemo z  črko U oziroma  z U = 1 W/m2K, ki jo ima snov, skozi katero na kvadratni meter površine in pri temperaturni razliki 1oC prehaja 1 vat (W) toplote. V preglednici št. 2 je prikazana toplotna prehodnost za okna in vrata, v preglednici št. 4, pa so podani podatki za izračun, za določanje zračnih toplotnih izgub po DIN EN 12831.

Preglednica št. 2: zračna prehodnost za okna in vrata

Razred

0

1

2

3

4

Se označuje

Preizkusni tlak

Na 100 Pa. Za

druge tlačne stopnje velja

                     P

Q = Q100 ∙ (-------)2/3

                   100

Prehodnost Q 1)

Odvisno od:

Skupne površine

m3/(h ∙ m2)

 

Brez

preizkusa

50

27

9

3

Dolžina spojev

m3/(h ∙ m)

12,5

6,75

2,25

0,75

Maksimalni preizkusni tlak P

     Pa

150

300

600

600

Termodinamična količina nasičenega zraka pri 1013 mbar (= 1013 hPa)

Preglednica št. 3: Vrednosti termodinamične količine zraka

 

 

 

oC

   Qtr

 

   kg

   m3

 

   QS

 

   kg

   m3

 

  CP

 

  Wh

m3∙K

 

   XS

 

   g

  kg

 

   hS

 

   kJ

   m3

 

   r

 

   kJ

   kg

 

 

 

 

oC

   Qtr

 

   kg

   m3

 

   QS

 

   kg

   m3

 

 CP

 

   Wh

m3∙K

 

  XS

 

   g

  kg

 

   hS

 

   kJ

   m3

   r

 

  kJ

   kg

-20

-15

-14

-13

1,396

1,368

1,363

1,358

1,395

1,367

1,362

1,357

0,388

0,380

0,379

0,377

  0,63

  1,01

  1,11

  1,22

-18,5

-12,6

-11,3

-10,0

2839

2838

2838

2838

  20

  21

  22

  23

1,205

1,201

1,197

1,193

1,195

1,190

1,185

1,181

0,332

0,331

0,329

0,328

  14,7

  15,6

  16,6

  17,7

    57,8

    61,2

    64,1

    67,9

2453

2451

2448

2446

-12

-11

-10

  -9

1,353

1348

1,342

1,337

1,352

1,347

1,341

1,336

0,376

0,374

0,373

0,371

  1,34

  1,46

  1,60

  1,75

- 8,8

- 7,5

- 6,1

- 4,7

2837

2837

2837

2836

  24

  25

  26

  27

1,189

1,185

1,181

1,177

1,176

1,171

1,166

1,161

0,327

0,326

0,324

0,322

  18,8

  20,0

  21,4

  22,6

    72,1

    75,8

    80,4

    84,6

2444

2441

2439

2437

  -8

  -7

  -6

  -5

1,332

1,327

1,322

1,317

1,331

1,325

1,320

1,315

0,370

0,368

0,367

0,366

  1,91

  2,08

  2,27

  2,47

- 3,3

- 1,9

- 0,4

  1,1

2836

2836

2836

2836

  28

  29

  30

  31

1,173

1,169

1,165

1,161

1,156

1,151

0,146

1,141

0,321

0,320

0,318

0,317

  24,0

  25,6

  27,2

  28,8

    89,3

    94,3

    99,7

  104,8

2434

2432

2430

2428

  -4

  -3

  -2

  -1

1,312

1,308

1,303

1,298

1,310

1,306

1,301

1,295

0,364

0,363

0,362

0,360

  2,69

  2,94

  3,19

  3,47

  2,7

  4,3

  5,9

  7,6

2835

2835

2835

2835

  32

  33

  34

  35

1,157

1,154

1,150

1,146

1,136

1,131

1,126

1,121

0,316

0,314

0,313

0,311

  30,6

  32,5

  34,4

  36,6

  110,2

  116,1

  122,3

  129,1

2425

2423

2420

2418

   0

   1

   2

   3

1,293

1,288

1,284

1,270

1,290

1,285

1,281

1,275

0,359

0,357

0,356

0,354

  3,78

  4,07

  4,37

  4,70

  9,4

11,2

12,9

14,8

2500

2498

2496

2494

  36

  37

  38

  39

1,142

1,139

1,135

1,132

1,116

1,111

1,107

1,102

0,310

0,309

0,308

0,306

  38,8

  41,1

  44,5

  46,0

  135,8

  142,5

  149,6

  157,5

2416

2414

2411

2409

   4

   5

   6

   7

1,275

1,270

1,265

1,261

1,271

1,266

1,261

1,258

0,353

0,352

0,351

0,349

  5,03

  5,40

  5,79

  6,21

16,7

18,5

20,5

22,6

2492

2489

2486

2484

  40

  42

  44

  46

1,128

1,121

1,114

1,107

1,097

1,086

1,076

1,065

0,305

0,302

0,299

0,296

  48,8

  54,8

  61,3

  68,9

  165,9

  183,1

  202,4

  223,7

2406

2401

2396

2392

   8

   9

 10

 11

1,256

1,252

1,248

1,243

1,251

1,247

1,242

1,237

0,348

0,347

0,345

0,344

  6,65

  7,13

  7,63

  8,15

24,7

26,9

29,2

31,6

2482

2480

2477

2475

  48

  50

  55

  60

1,100

1,093

1,076

1,060

1,054

1,043

1,013

0,981

0,293

0,290

0,282

0,273

  77,7

  86,2

  114

  152

  247,2

  273,6

  352,4

  457

2387

2382

2370

2358

 12

 13

 14

 15

1,239

1,235

1,230

1,226

1,232

1,228

1,223

1,218

0,342

0,341

0,340

0,339

  8,75

  9,35

  9,97

10,60

34,1

36,6

39,2

41,8

2473

2470

2468

2465

  65

  70

  75

  80

1,044

1,020

1,014

1,000

0,946

0,909

0,868

0,823

0,263

0,252

0,241

0,229

  204

  276

  382

  545

  599

  796

1081

1521

2345

2333

2321

2308

 16   

 17

 18

 19

1,222

1,217

1,213

1,209

1,214

1,208

1,204

1,200

0,337

0,366

0,335

0,344

11,40

12,10

12,90

13,80

44,8

47,8

50,7

54,1

2463

2461

2458

2456

  85

  90

  95

100

0,986

0,973

0,959

0,947

0,773

0,718

0,656

0,589

0,215

0,200

0,182

0,164

  828

1400

3120

    -

2284

3821

8484

   -

2296

2283

2270

2258

 

Preglednica št. 4: Izračun za določanje zračnih toplotnih izgub po DIN EN 12831

 

  • V osnovi ločimo naravno prezračevanje (Vinfo) in mehansko prezračevanje Vmeh
  • Splošne informacije jv (qinfo - qe) V c Q (qinfo - qe) = V 0,34 (qinfo - qe); V (v m3/h; c Q v Wh/kg K)

   bistveni za Vinfo so vpliv vetra (prostor kjer stoji hiša), zatesnitev (način gradnje, lega prostora glede na lego 

   zemljišča

  • Øv bo pri ØHL, Geb skozi istočasen učinkovit toplotni delež x zmanjšan

 

 

Dotok pretoka zraka skozi

naravno infiltracijo

                                              m3

Vinf = 2 ∙ VR ∙ n50 ∙ e ∙ e ---

                                      h

 

VR  Volumen prostora v m3

 

n50 Stopnja sprememba zraka

pri tlačni razliki 50 Pa

 

e  Zaščitni koeficient

 

e Višina korekcijskega faktorja

 

Rezultat bo z najmanjšo stopnjo pretoka zraka primerljiv, z upoštevanjem največje vrednosti 1)

 

 

Volumski pretok zraka v prostoru z ventilatorskim prezračevanjem:

Prezračevalna naprava z dovodom volumskega toka zraka Vsu se pomnoži s temperaturno znižanim tlakom fv.su, prav tako je lahko pomnožena z Δqe                                                       

                                                                                 qinfo - qsu

lahko tudi:  Vsu  • fv.su                                                    fv.su     = ---------------

                                                                                  qinfo - qe

 

Naprave s presežkom odpadnega zraka: Razlika med dovodom svežega in odvodom odpadnega zraka (Voz >  Vsz → podtlak) je posledica zakasnelega toka zunanjega zraka: Vmeh.info = Vex - Vsu

Vex  Presežek količine odpadnega zraka za celotno zgradbo (m3/h)

Odpadni zrak za stanovanje po pravilu znaša: za kuhinjo 120, za kopalnico in stranišče pa za vsako posebej po 30 m3/h.

 

Toplotno učinkovit volumenski pretok Vtherm dobimo s tremi možnimi izračuni:  1. z naravno infiltracijo; 2. z mehanskim dovajanjem svežega zraka; 3. Z odvodom presežka odpadnega zraka

 

              Vinfo  +  VSU  • fV.SU     +     Vmeh.info  • fV   •  info             m3

Vtherm =    -----  1)

                    1               2                            3                    h

 

fv.meh.info  Temperaturno znižani faktor za pretok zraka iz sosednjih prostorov

 

 

 

1)Vtherm  moramo takoj uskladiti z higienskimi potrebami Vmin = Vprostor • n

 

 

 




Komentiraj članek




Prepišite varnostno kodo iz zgornje slike:   



Pridržujemo si pravico do delnega ali popolnega izbrisa komentarja, če bo le ta nestrpen, diskriminatoren ali žaljiv. Ob vsakem vpisu komentarja se shrani tudi vaš IP naslov, vendar ne bo javno prikazan.