Nucené bytové větrání – nový pohled na centrální větrání s třícestnou vzduchovou klapkou
Jak jednoduše optimalizovat návrh vzduchotechniky bytů, abychom minimalizovali dimenze potrubí při splnění nároku na větrání? Pojďme se podívat, jakým způsobem toto lze vyřešit centrální vzduchotechnikou.
Při volbě koncepce větrání bytových domů se hodnotí mnoho aspektů, které dávají odpověď na otázku, zda větrání bude zajišťovat centrální společná jednotka pro skupinu bytů, nebo decentrální jednotka umístěná v každém bytě zvlášť. Samozřejmě toto za předpokladu, že uvažujeme s rekuperačním nuceným větráním a hledáme ideální řešení, jak zajistit rekuperaci nejen s co největším komfortem pro uživatele, ale také chceme optimalizovat návrh z hlediska úspory energií, prostoru potřebného pro umístění VZT zařízení a potrubních rozvodů, zajištění trvalého provozu, nízké pořizovací a provozní ceny. Skloubení efektivního návrhu vzduchotechniky s přijatelnými pořizovacími náklady pro investora, je rozhodující téma, které již na počátku jasně definuje, jakým způsobem a v jakém množství budeme v budově větrat.
O tom, jak jednoduše optimalizovat návrh vzduchotechniky bytů s použitím minimální dimenze potrubí pro splnění nároku na větrání pojednává tento článek. Pojďme se podívat, jakým způsobem toto lze vyřešit CENTRÁLNÍ VZDUCHOTECHNIKOU.
Jelikož větrání bytů je velmi živý proces a jeho potřeby se mění v čase, je již na začátku nutno uvažovat s regulátory variabilního průtoku vzduchu, které dokážou reagovat na jakýkoli podnět pro upravení přívodního a odvodního množství. Jednoduché pravidlo říká, „Není regulátor, není optimalizace“ a proto je regulátor nedílnou součástí tohoto řešení.
| Požadavek | Trvalé větrání (požadavek čerstvého vzduchu) | Nárazové větrání (požadavek odsávaného vzduchu) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Intenzita větrání [h−1] | Množství čerstvého vzduchu na osobu [m3/h(h*os)] | Kuchyně [m3/h] | Koupelna [m3/h] | WC [m3/h] | |
| Minimální hodnotya | 0,3 | 15 | 100 | 50 | 25 |
| Doporučená hodnota | 0,5 | 25 | 150 | 90 | 50 |
Tabulka 1: Požadavky na větrání obytných budov dle ČSN EN 15665/Z1
Z požadavků na větrání obytných budov uvádějící norma ČSN EN 15665/Z1 jsou jasně patrné limity větrání pro trvalé a nárazové větrání. Z Tabulky 1 je zřejmé, že pokud budeme do systému zahrnovat nárazové větrání, znamená to náhlé navýšení průtoku nuceného větrání po stanovenou dobu. Řešit nárazové větrání samostatným odtahem je samozřejmě možné, ovšem odtahovaný vzduch neprochází rekuperačním výměníkem, a tudíž zbytečně přicházíme o energii uloženou v tomto vzduchu.
Právě zahrnutí nárazového větrání do jednotného systému, jeho vybalancování v případě různých nárazových stavů je ideální volbou především z důvodu energetického a jednotného větracího systému. Pro řešení přerozdělování vzduchu v případě nárazového větrání použijeme třícestnou vzduchovou klapku se servopohonem: Obr. 1, pomocí které dokážeme nejen přerozdělit vzduch v případě různých nárazových stavů, ale zároveň dokážeme snížit celkové odsávací množství vzduchu, zmenšit dimenzi potrubí, a navíc využít koeficient současnosti VAV (DCV) systému s ještě větším účinkem.
Obrázek 1: 3-cestná vzduchová klapka
Obrázek 2: VAV Kompakt
Princip práce regulátorů a 3-cestné klapky lze demonstrovat na koncepci větrání pro zvolený byt napojený na centrální vzduchotechnickou jednotku bez směšovací komory. Digestoř je v tomto příkladě uvažována jako recirkulační, a proto nemá vliv na rovnotlakou výměnu vzduchu. Lze ovšem využít digestoř se samostatným odsáváním a její výkon zahrnout do systému nuceného větrání.
Příklad: Výpočet a návrh větrání bytu 3+1
| Návrh bytového množství vzduchu dle ČSN EN 15251 | Větrání na základě požadavku | Obestavěný prostor bytu: 272 m3 | Počet osob: 4 | Nárazové množství vzduchu | Celkem pro návrh přívod/odvod | Celkem pro návrh rovnotkalového větrání |
|---|---|---|---|---|---|---|
| [m3/h] | [m3/h] | [m3/h] | [m3/h] | [m3/h] | ||
| Přívodní (čerstvý) vzduch | Neobsazený byt n = 0,13/h | 35 | – | – | 120 | 175/175 |
| Obsazený byt n = 0,3/h | 81,6 | – | – | |||
| Dle počtu osob o = 30 m3/h/os | – | 120 | – | |||
| Odvodní (odpadní) vzduch | Kuchyně | – | – | 100 | 175 | |
| Koupelna | – | – | 50 | |||
| WC | – | – | 25 |
Tabulka 2: Stanovení návrhových průtoků vzduchu pro byt 3+1
Výpočet bytového množství vzduchu pro větrací systém v Tabulce 2 ukazuje, stanovené hodnoty přívodního a odvodního množství vzduchu na základě dispozice a velikosti bytu. Z návrhové tabulky je dále patrné, že pro nárazové větrání musíme zvýšit množství vzduchu ze 120 m3/h až na 175 m3/h, jelikož musíme počítat s tím, že uživatel bytu může mít během krátké doby aktivní celkem až 3 nárazové stavy současně.
| Stav větrání | Popis stavu | Typ větrání | Množství vzduchu přívodní/odvodní [m3/h] |
Poznámka: | |
|---|---|---|---|---|---|
| od | do | ||||
| 1 | Byt je obsazen | Trvalé | 120/120 | V bytě je alespoň 1 uživatel. | |
| 2 | Byt není obsazen | Trvalé | 35/35 | Byt je prázdný, větrání je utlumeno na stanovené minimum. | |
| 3 | BOOST kuchyně | Nárazové | 120/120 | Nárazové větrání v kuchyni je spuštěno po stanovený časový limit. Množství vzduchu pro byt se nezvyšuje, pouze přerozděluje. | |
| 4 | BOOST koupelna a WC | Nárazové | 120/120 | Nárazové větrání v koupelně nebo na WC spuštěno po stanovený časový limit. Množství vzduchu pro byt se nezvyšuje, pouze přerozděluje. | |
| 5 | BOOST kuchyně + koupelna a záchod | Nárazové | 175/175 | Nárazové větrání spuštěné současně v kuchyni a v koupelně nebo na WC spuštěno po stanovený časový limit. Množství vzduchu se zvyšuje na maximální stanovenou hranici. | |
| 6 | Zvýšená koncentrace CO2 | Nárazové | 120/120 | 175/175 | Čidlo CO2 zaznamenalo zvýšenou koncentraci oxidu uhličitého. Dle její koncentrace se zvyšuje množství vzduchu až na maximální hranici větrání na základě nastavených limitů PPM |
Tabulka 3: Stavy větrání bytu 3+1
Tabulka 2 ukazuje jakým způsobem bude regulační systém měnit požadovaný průtok. Velkou výhodou je, že pro Stavy 2 a 3 nedochází k navýšení průtoku vzduchu regulátorem, a tudíž centrální vzduchotechnická jednotka sepnutí nárazového stavu nezaznamená. Schématické rozkreslení stavů 1–5 je k náhledu na Obrázku 3–7. Díky tomuto smíme využít velmi nízký koeficient současnosti větrání a zredukovat tak dimenzi potrubních rozvodů a velikost VZT jednotky. Pro stanovení koeficientu současnosti při návrhu VZT jednotky doporučujeme vycházet z Tabulky 4:
| Typ objektu | Počet bytů | Koeficient současnosti větrání pro návrh vzduchotechnické jednotky |
|---|---|---|
| Bytový dům s centrální rekuperací | 5 | 0,9 |
| 10 | 0,88 | |
| 15 | 0,85 | |
| 20 | 0,83 | |
| 25 | 0,8 | |
| 30 | 0,78 | |
| 40 | 0,75 |
Tabulka 4: Doporučený koeficient současnosti ve spojení s 3-cestnou klapkou
Stanovení koeficientu současnosti hraje velmi významnou roli před stanovením velikostí celé vzduchotechniky. V případě, že by došlo k vyčerpání výkonové kapacity VZT jednotky při nárazovém požadavku na větrání od vícero bytů současně (větší počet než bylo výpočtově uvažováno pro koeficient současnosti), může dojít v krajním případě ke stavu, že některé byty větrané pouze na trvalé větrání nebudou mít k dispozici dostatečný průtok vzduchu. Z tohoto důvodů doporučujeme využít systém, který dokáže hlídat maximální kapacitu jednotky a v případě nedostatku vzduchu v systému omezí nárazové větrání v bytech kde je nárazový režim aktivní, a to pouze na nezbytně dlouhou dobu. Tento stav může nastat velmi zřídka, ale je dobré s tímto počítat.
Koncepce bytového větrání z pohledu MaR:
V každém bytě je umístěná dvojice regulátorů variabilního průtoku Obrázek 2, která upravuje množství přívodního a odvodního vzduchu na základě požadavku nebo impulzu, který spustí daný větrací stav. Přerozdělení množství odsávaného vzduchu v případě aktivního nárazového větrání obstarává 3-cestná klapka Obrázek 1. Systém je napájen z bytového rozvaděče, komunikační sběrnicový kabel je propojený s centrální vzduchotechnickou jednotkou. Zaregulování systému včetně 3-cestné klapky proběhne po instalaci vzduchotechniky. Do bytu může být instalováno čidlo CO2, které v případě zvýšené koncentrace zvýší množství vzduchu dle koncentrace CO2. V případě aktivace 2 a více větracích stavů najednou se množství vzduchu řídí vyšším požadavkem na větrací množství.
Schematicky rozkreslené stavy větrání na základě Tabulky 3:
Obrázek 3: Stav větrání 1: Byt je obsazen
Obrázek 4: Stav větrání 2: Byt není obsazen
Obrázek 5: Stav větrání 4: BOOST kuchyně
Obrázek 6: Stav větrání 3: BOOST koupelna a WC
Obrázek 7: Stav větrání 5: BOOST kuchyně + koupelna a WC
Pro účely chytré regulace vzduchotechniky dlouhodobě vyvíjela společnost Lindab s.r.o. v kooperaci se společností Simply Control s.r.o. regulační bytový systém korigující množství vzduchu s velkou škálou možností pro použití nejen pro bytové větrání, ale ve všech budovách, kde je požadavkem, nebo vhodnou volbou využít právě systém VAV (DVC) – Větrání na základě požadovaného průtoku.
Obrázek 8: Kompletní regulační systém VAV Kompakt + SimplyAir
Regulační systém obsahuje tyto komponenty:
- VZT jednotka CompAir/TopAir – Vzduchotechnická jednotky dle velikosti, umístění, připojených médií se samostatnou regulací a hlídáním provozu. Návrh jednotky probíhá za pomoci techniků po vyjasnění všech specifik potřebných pro návrh. Výstupem je technická dokumentace a projektové soubory.
- Řídící regulační systém SimplyAir Core – Společný regulační systém VZT jednotky a bytové regulace, který se stará o plynulý chod všech připojených zařízení, čidel, pohonů vyhodnocuje data pro zajištění plynulého ekonomického větrání na základě aktuálního nastavení všech uživatelů bytu. Hlídá maximální výkon VZT jednotky při stanoveném koeficientu současnosti větrání a dokáže omezit nárazové větrání v bytech, kde je aktivní a zajistit tak vždy splnění trvalého větrání pro všechny připojené byty bez ohledu na jejich dispozici. Dále umožňuje vzdálenou správu nad systémem pro Facility management, komunikaci s nadřazeným systémem budovy apod.
- VAV Kompakt – Pro zajištění požadovaného průtoku vzduchu je umístěná dvojice regulátorů variabilního průtoku na společné základně s izolovanou elektrickou rozvodnicí. Obsahuje dále dodatečný zdroj pro uzavření regulačních klapek v případě výpadku proudu a zaslání informace o tomto stavu do řídícího systému. Dále jsou k dispozici připravené porty pro napojení doprovodné bytové technologie, jako jsou doprovodné regulační klapky, tlačítka nárazového větrání, čidla stavu vnitřního klima, které mohou být již součástí tohoto výrobku, porty pro připojení ke komunikační sběrnici MP-BUS apod. Vzduchotechnická těsnost zavřeného regulátoru odpovídá třídě ATC 3 (C), což je obrovskou výhodou pro trvalé zavření vybraných úseků v případě postupného zprovozňování systému, nebo rekonstrukce bytu, kdy zabráníme vniknutí prachových a jiných částic do vzduchotechniky. První návrh probíhá za asistence odborné osoby, nebo po zaškolení. Výstupem je regulační centrální systém s navrženými dimenzemi, stanovenými větracími stavy a průtoky vzduchu, technická dokumentace navrženého systému a projektové soubory.
- SimlyAir Smart CS – Mobilní aplikace pro dálkový přístup uživatele bytu pro kontrolu a změnu stavu bytového větrání, dálkové sepnutí intenzivního větrání, zobrazení teploty přívodního vzduchu a možnost přidání dalších funkcí jako je teplota v místnosti, koncentrace CO2, vlhkosti, stav VZT jednotky, data o spotřebě vzduchu apod. Možno doplnit o dotykový nástěnný displej.
- CLOUD – Vzdálený server pro ukládání dat o větrání, nastavení větracích parametrů apod. s možností přístupu samotného uživatele, nebo servis a správu budov pro stanovení rozúčtovacích nákladů za větrání a sledování parametrů větrání v čase.
- TATBU – Doprovodná 3-cestná vzduchová klapka pro přerozdělení odsávaného vzduchu v případě nárazového větrání. Výhodou je umístění pouze jednoho servomotoru, který ovládá dvojici klapek k dosažení optimálního přerozdělení vzduchu mezi kuchyní a koupelnou s WC.
- Potrubní systém Safe/Safe Click – Vzduchotechnicky těsný potrubní kruhový systém ve třídě těsnosti ATC 2 (D), pro eliminaci úniků vzduchu a rychlou montáž potrubního systému.
- Systém InDomo – Spojení odolných, zdravotně nezávadných polyethylenových trubek s rozdělovacími a sběrnými boxy doplněné o širokou škálu distribučních boxů, přívodních i odvodních elementů pro kompletní provedení bytových rozvodů vzduchu.
- Airy, PR1, LKP – Vybrané vzduchotechnické difuzory pro zajištění distribuce vzduchu v bytě.
Pokud máte zájem o tento systém, v případě dotazů, zaslání technické dokumentce nebo sjednání živého, či on-line školení kontaktujte prosím některého z obchodních zástupců společnosti Lindab Sales s.r.o. Kontakty naleznete ZDE nebo na stránkách www.lindab.cz.