Dr. Peter Novak o prezračevanju: Največji izziv za konstruktorje je šumnost

V bivalnih prostorih bi morali za zdravo klimo zamenjati približno polovico zraka na uro. Ob nerednem zračenju so to nalogo nekdaj opravljala predvsem netesna okna. Ker po njihovi zamenjavi relativna vlažnost zraka v prostoru ob nespremenjenih navadah ljudi pogosto zelo naraste, se v stanovanjih razvija plesen. O nujnosti prezračevanja smo se pogovarjali s prof. dr. Petrom Novakom, upokojenim profesorjem, strokovnjakom za energetiko in obnovljive vire energije, ki je tudi avtor patentiranih rešitev na področju prezračevalnih naprav.

FOTO: Jože Suhadolnik/DeloNeutrudni promotor varstva okolja in učinkovite rabe obnovljivih virov energije tako v Sloveniji kot tujini še vedno predava na strojni fakulteti Univerze v Novem mestu, drugače pa ga najbolj zaposluje prehod na nov energetski sistem, pri katerem bi za proizvodnjo goriva uporabljali odpadno biomaso. Tehnologije za ta sonaravni energetski sistem, ki bi omogočil prehod v nizkoogljično družbo, že obstajajo, pravi, trši oreh bo doseči, da bi ga politični odločevalci podprli namesto fosilnih goriv. Zamišljeni sistem bomo predstavili v eni od prihodnjih številk.


Prezračevanje stanovanjskih stavb je postalo zelo izpostavljena tema. Ali smo imeli včasih v bivalnih prostorih v povprečju boljši zrak?

Ker so bila v starih stavbah okna zelo netesna, smo približno polovico energije za gretje porabili za segrevanje zunanjega zraka, ki je pritekal skozi špranje. Stavbe so bile pretežno grajene iz opečnih zidakov, ki so porozni, skozi takšen zid pa se lahko izmenjujejo molekule koncentracij škodljivih organskih snovi, saj se po zakonitostih osmoze stalno in počasi gibljejo z mesta večje koncentracije k manjši. Betonske stene, z zunanje stani izolirane s ekspandiranom polistirenom, po domače stiroporom, ki so nadomestile opečne zidove, pa so neprepustne. Ko vgradimo nova okna, ki so zaradi zahtev po čim manjši porabi goriv zrakotesna, je izmenjava zraka minimalna, če jih ne odpiramo dovolj ali ne uporabljamo mehanskega prezračevanja. Tako zračna vlaga, ki jo proizvajamo s svojo aktivnostjo, kot slabe snovi od dihanja in materialov, ki nas obdajajo, ostanejo v prostoru, koncentracija škodljivih snovi v zraku pa narašča. Poleg tega raste koncentracija CO₂ v zunanjem zraku, onesnaženje v vaseh in mestih je zaradi velikega števila motornih vozil in kurjenja z biomaso večje kot nekoč. Tudi če opremo okna, ne dobimo čistega, svežega zraka. Stare hiše, ki so lahko »dihale«, smo v hotenju po zmanjšanju porabe goriv za ogrevanje izolirali, okna zatesnili in tako ustvarili »bolne stavbe«, ker nismo hkrati vgradili prezračevalnih naprav, ki zagotavljajo izmenjavo zraka, ga filtrirajo in zmanjšujejo previsoko relativno vlažnost.


Ali je res, da je problem nezadostnega prezračevanja povezan predvsem z obnovljenimi hišami?

Težava je največja v deloma obnovljenih stavbah; ker je celovita obnova draga, last­niki najprej malce izolirajo podstrešje in zamenjajo okna. Vlaga v nezračenem prostoru se poveča, medtem ko zunanje stene ostanejo hladne kot prej. Ker je bila prej zaradi netesnih oken relativna vlažnost nizka, na hladnih stenah vodna para v zraku ni kondenzirala. Ko pa vlaga v prostoru naraste, se pri enaki temperaturi poviša temperatura rosišča zraka, posledica česar je kondenzacija vodne pare na hladnih stenah. Zdaj se zaradi tega v vogalih, za omarami pojavi plesen, ki se je je izjemno težko znebiti. Zgolj s pleskanjem je ne moremo odpraviti, treba je odmakniti pohištvo in stavbo s prezračevanjem temeljito presušiti. Če bi hkrati z zamenjavo oken izolirali zunanje stene, bi bila nevarnost plesni bistveno manjša, lahko bi se pojavila v vogalih ali na robovih oken. Ker zaradi plesni in vlaž­nosti postane stanovanje nekakovostno in se dela velika škoda, je zelo narobe, da Eko sklad, ki dodeljuje subvencije za zamenjavo oken in izolacijo stavbe, ob zamenjavi oken ne zahteva in subvencionira hkrati tudi vgradnje prezračevalnih naprav.


Zakaj ta zahteva ni opredeljena v Pravilniku o učinkoviti rabi energije v stavbah (Pures)?

V sedanji različici pravilnika te zahteve v nasprotju s prvo različico resda ni, vendar je to z drugimi predpisi jasno opredeljeno. Problem je praksa. Pravilnik o prezračevanju stavb namreč določa, da mora biti zagotovljena izmenjava polovice volumna zraka v bivalnih prostorih na uro, ampak ker ima večina stanovanjskih stavb možnost odpiranja oken, vgradnja prezračevalnih naprav ni obvezna. Obstajajo celo okna z okovjem, ki omogoča odmik okenskega krila na nagib za 2 mm od okvirja, kar je primerljivo z netesnimi okni. Nesmisel je, da je treba izdelati tesno okno, ga po predpisih testirati na to lastnost, po drugi stani pa omogoča takšno zračenje.


Ali smemo zgraditi novo stanovanjsko hišo brez prezračevalnega sistema?

Smemo, ker imamo za zračenje okna.


Obstajajo nove hiše, ki zaradi naravnih gradbenih materialov (gradnja s slamo, apneni, glineni ometi) ne bi potrebovale prezračevalnega sistema?

Tudi pri njih je zaradi tesnosti sodobnih oken izmenjava zraka premajhna. Taka hiša npr. omogoča zmanjševanje koncentracije škodljivih snovi v zraku, ne pa potrebne količine svežega zraka.


Kakšne so naše potrebe po svežem zraku v številkah?

Glede koncentracije kisika v svojih domovih nimamo tako veliko potreb, za osebo zadostuje 3,6 m³ zraka na uro, če pa hočemo iz prostora odstraniti vse škodljive emisije in vonjave, je norma 36 m³ izmenjave zunanjega zraka na uro. Ko nas ni doma, je seveda nesmiselno dovajati toliko zraka od zunaj, zato mora biti delovanje prezračevalne naprave fleksibilno, omogočati mora regulacijo količine zraka. Vzemimo eno samo dobro kuhanje dišeče jedi, praženje čebule – v takem primeru je še 36 m³ premalo. V povprečju velja, da 30 m³ izmenjave zraka na uro zadostuje za dve osebi, če naprava stalno deluje in ni večjega onesnaženja, npr. med spanjem, branjem ali gledanjem TV ... Po tem podatku se tudi računa najmanjša zmogljivost prezračevalne naprave. Ko se odločamo o njej, moramo upoštevati tudi zahtevo po polovični izmenjavi vsega volumna zraka v prostoru.


Ob kakšni relativni vlažnosti v prostoru se najbolje počutimo?

Ljudje se po občutljivosti na vlago v zraku nekoliko razlikujemo. Sam menim, da je relativna vlažnost med 35 in 40 odstotki zelo primerna, za ljudi z občutljivimi sluznicami dihalnih organov pa je primernejša med 40 in 50 odstotki. Nekateri se dobro počutijo tudi pri 60 odstotkih, večina pa ne.


FOTO: Leon Vidic/DeloV čem je bistvena razlika med posameznimi napravami?

Poznamo lokalne prezračevalne naprave, primerne predvsem za obstoječe stavbe, ker ne potrebujejo cevnega razvoda zraka in so nameščene na zunanji steni prostora, ki ga zračimo (zmogljivejše zadostujejo tudi za dva prostora), in centralne, ki v posamezne prostore dovajajo svež zrak in izrabljenega iz njih odvajajo po kanalih. Za nove stavbe sta primerni obe vrsti naprav.

Ker je danes temelj izboljšav stanovanjskih stavb manjša raba energije, je logično, da ima prednost prezračevanje z napravami, ki imajo rekuperator (prenosnik toplote). Ta del omogoča, da se toplota notranjega izrab­ljenega zraka prenese na hladen svež zrak. S tem varčujemo z energijo za gretje stavb.

Med lokalnimi prezračevalnimi napravami so zaradi nizke cene zelo priljubljene kompaktne naprave, vgrajene v odprtino v zunanji steni, z izmeničnim tokom zraka. Imajo en sam ventilator, ki v kratkih časovnih intervalih z zamenjavo smeri vrtenja po isti poti dovaja enkrat sveži zrak noter, potem pa izrabljenega iz prostora. Pri tem tipu je zamenjava toka zraka po isti poti potrebna zato, ker se zunanji zrak segreje, ko ohladi keramično celico v rekuperatorju; spet jo mora segreti topli izrabljeni zrak, ki prostor zapušča. Takšne naprave izginjajo s trga zaradi več slabosti: slabega filtriranja, slabotnih ventilatorjev, mazanja prenosnika toplote z nečistočami (izmenični tok svežega in izrabljenega zraka po isti poti).

Zamenjujejo jih lokalne naprave s hkratnim pretokom zraka skozi rekuperator v obe smeri, vendar po ločenih poteh, za kar sta potrebna dva ventilatorja. Učinkovitejši ko so zračni filtri na obeh straneh prenosnika toplote, več upora morata premagati ventilatorja – delata z višjim tlakom, zato sta glasnejša. Boljši od aksialnih, propelerskih, so centrifugalni in tudi večji ventilatorji. Pri lokalnem prezračevanju je povezava skoraj vedno takšna: bolje filtriran in čistejši zrak – večja glasnost, manj očiščen zrak – manjša glasnost.

Pri tem tipu lokalnih naprav se toka svežega in izrabljenega zraka ne moreta mešati. Čeprav sta dovod in odvod umeščena v eno odprtino v steni, je zunanja rešetka narejena tako, da odpadni zrak odteka z močnim curkom v eno smer in gre nekaj metrov od naprave, medtem ko vstopnega naprava počasi sesa iz okolice. Izhodni tok je od dva- do trikrat hitrejši od sesalnega.


Kakšna je idealna pot zračnega toka skozi prostor pri lokalnih prezračevalnih napravah?

Večinoma imajo te naprave majhen domet zraka, ki prihaja v prostor, da ne bi bila šumnost velika. Najbolje je, da je naprava pod stropom, kjer se nabere slab in hkrati najtoplejši zrak. Medtem ko tega odvajamo, prihaja na njegovo mesto s hitrostjo od 3 do 4 m/s svež, hladnejši zrak. Kako globoko v prostor steče, je odvisno od vpihovalne hitrosti, oblike rešetke in globine prostora. Kljub rekuperaciji toplote je dovedeni zrak hladnejši od zraka v prostoru. Hladnejši curek zraka se spušča v bivalno območje in s tem izboljšuje zrak v prostoru.


Nekateri to občutijo kot prepih ...

Saj zaznavajo prav. Noben rekuperator ne more segreti dovodnega zraka na temperaturo prostora. Razlika je od 2 do 5 ºC, odvisno od zunanje temperature; tudi pri rekuperatorju s 96-odstotnim izkoristkom je to lahko od stopinje do dveh. Vendar je treba spomniti, da tok mrzlega zraka občutimo, tudi če imamo priprto okno.


Kako se obnesejo sodobne centralne prezračevalne naprave?

Nekatere že imajo kanale, ki dušijo zvok, njihovega delovanja skoraj ne slišimo, poleg tega je rekuperator ponavadi oddaljen od bivalnih prostorov, npr. na podstrešju. To je nedvomno njihova prednost, slabost pa je, da se lahko v kanalih nabirajo nečistoče, v njih lahko ostanejo bakterije. Takšni pomisleki niso iz trte izviti, vendar je ob sodobnih materialih in pravilno dimenzio­niranem sistemu centralna prezračevalna naprava zelo kakovostna. Danes se že uporabljajo kanali iz zelo gladkega polietilena, na katere se nič ne prime; filtre za zrak pa nameščamo tudi na rešetke za odpadni zrak (na mestu odvajanja iz prostora), s čimer preprečimo, da bi prišli grobi delci v cevi. Poleg tega je mogoče kanale za svež in odpadni zrak (praviloma se končajo s šobami na stropu), če nimajo velikih kolen, tudi čistiti, vendar tak servis ni preprost in stane. Pomembno je tudi vzdrževanje in menjanje filtrov. Nekatere naprave se ob prekoračenem uporu na filtru (to pomeni, da je umazan) samodejno izklopijo.


Kako poteka filtriranje zraka?

Tako pri lokalnih kot centralnih napravah imamo na obeh straneh prenosnika toplote zračna filtra, enega za zunanji zrak, ki vstopa v prostor, drugega za izrabljeni zrak, ki ga zapušča. Pri večini naprav so filtri odstranljivi in pralni pod vodo. Zelo kakovosten mora biti filter za sveži zrak, saj je ta posebno pozimi danes obremenjen s klicami in emisijami trdnih delcev. Priporočljiv je filter z oznakama F7 ali F8, ki očisti najmanj 60 odstotkov delcev s premerom nad 0,4 mikrona. Te filtre po novem prepoznamo tudi po oznakah PM2,5 ali PM1 – po novi klasifikaciji zadržijo najmanj 50 odstotkov delcev, večjih od 2,5 ali 1 mikrometer. Za prestrezanje vonjav je potreben ločen ogleni filter, ki pa povzroča dodaten upor ventilatorjem.


Je pri rekuperatorjih toplote edino merilo kakovosti učinkovitost vračanja toplote odpad­nega zraka, izražena v odstotkih?

Aluminijasti rekuperatorji imajo večji izkoristek toplote pri prenosu, vendar so nagnjeni k oksidaciji. To lahko prepreči poliuretanska prevleka, vendar je 90 odstotkov aluminijastih rekuperatorjev nima. Zdaj jih vse bolj nadomeščajo prenosniki toplote, narejeni iz polietilena, na katere se nič ne prime, omogočajo pranje, zaradi slabše toplotne prevodnosti pa imajo večjo površino.

Pri prezračevalnih napravah večina ponud­nikov poudarja visoko učinkovitost prenašanja toplote, tudi 95, 96 odstotkov. Vendar obstaja problem: takšnega izkoristka ni težko doseči, dokler je zunanja temperatura višja od temperature kondenzacije notran­jega zraka, pri nižji pa se zrak v napravi s tolikšnim izkoristkom ohladi pod temperaturo kondenzacije vode. Ker je v napravi vlaga višja, v prenosniku nastane kondenzat. Ta pri temperaturah nad ničlo še nekam odteče, pod lediščem pa zmrzne – rezultat je, da morajo naprave s tako visokim izkoristkom nehati prezračevati in led odtaliti. Dotok svežega zraka se zapre, da se prenos­nik lahko ogreje s toplim notranjim zrakom in osuši. Obstajajo pa že naprave, ki te probleme rešujejo z vgrajenim grelnikom, ki preprečuje, da bi temperatura zraka v rekuperatorju kadarkoli padla pod temperaturo kondenzacije. Večina lokalnih naprav na našem trgu ga nima.


Zato najbrž porabijo veliko energije?

Ne nujno. Če naprava stalno deluje, se zrak v prostoru počasi suši; pri 30 odstotkih relativne vlažnosti je namreč temperatura kondenzacije blizu 0 ºC in tako grelnik v ogrevalni sezoni približno 90 odstotkov časa sploh ni vključen. Če prezračevalna naprava ne deluje ves čas in je relativna vlažnost zraka med 40 in 50 odstotki, če v stanovanju sušimo plenice in podobno, vlaga kondenzira pri višji temperaturi – v tem primeru je za delovanje prezračevalne naprave grelnik potreben.

Obstajajo tudi prenosniki toplote, ki se temu problemu izognejo. Imenujemo jih membranski ali entalpijski, napravo podražijo in so primerni tako za lokalne kot centralne naprave. Pri njih prehaja vlaga s toplega zraka na hladnega skozi membrano v rekuperatorju. Pozimi dobro delujejo, poleti pa zunanja vlaga prehaja v prostore, česar si seveda ne želimo. Problematično je še to, da lahko na membrani obstanejo molekule drugih snovi iz zraka. S tem tipom rekuperatorjev imamo še premalo izkušenj, da bi ocenili negativen vpliv te lastnosti.


Kaj je za razvijalce prezračevalnih sistemov danes največji izziv?

Šumnost pri lokalnih prezračevalnih napravah. Vse drugo je lahko rešljivo. Visokokakovostne naprave so glasne, ker potrebujejo zmogljive filtre in s tem ventilatorje z višjim tlakom. Če spite, je lahko tudi 25 dB preveč, saj se lahko sluh osredotoči na eno samo frekvenco zvoka. Saj tudi komar ne dosega tolikšne glasnosti, pa nas še kako moti. Standard v Evropi sicer dovoljuje, da dosega glasnost lokalne prezračevalne naprave 45 dB, vendar je to zelo glasno (raven tišjega govora). Obstajajo že rešitve, ki z večjimi konstrukcijami naprav znižujejo raven glasnosti do 35 dB.


Kaj pa naprave, pri katerih deklaracije navajajo šumnost od npr. 26 do 32 dB?

Te imajo minimalen pretok zraka. Ko delujejo z najmanjšo močjo, so vse precej tihe. Pri pretoku 15 m³ je šumnost od 25 do 26 dB, pri 30 do 35 m³ doseže 40 dB. V praksi denimo napravo reguliramo tako, da maksimalno deluje v spalnici dve uri pred spanjem, toliko časa pred našim prihodom domov ali ko na veliko kuhamo …

Pri večjih napravah dušilniki zvoka, ki potrebujejo volumen, niso problem, v majhnih in kompaktnih pa so. Poleg tega imajo lahko velike naprave večje ventilatorje, ki prav tako tečejo tiše.


Kateri kriteriji so pomembni, ko izbiramo napravo?

Najprej se moramo vprašati, koliko izmen­jave zraka na uro potrebujemo ob svojih navadah, velikosti stanovanja in številu stanovalcev. V povprečju moramo zagotoviti polovično izmenjavo zraka v prostoru na uro. Lokalne prezračevalne naprave se večinoma izdelujejo od zmogljivosti 6 m³/h navzgor. Lokalna naprava s 30 m³ zadostuje v normalnih razmerah za dve osebi, celo za dva prostora, če sta povezana. Na drugem mestu je kakovost zračnih filtrov, posebno za zunanji zrak. Kot rečeno, moramo razumeti razloge za šumnost naprav in vedeti, kakšni pogoji morajo biti izpolnjeni, da je naprava tiha.

Zelo pomembna je preprosta nastavitev regulacije delovanja. Pomembno je, da lahko delovanje naprave prilagodimo našim potrebam in življenjskim navadam. Lahko jo nastavimo za ves dan ali teden vnaprej glede na svoje dejavnosti. Kljub izbrani nastavitvi začnejo vse naprave samodejno delovati s polno močjo, če senzorji zaznajo presežene mejne ravni relativne vlažnosti, CO₂ (ali še bolje VOC, kar pomeni koncentracijo vseh hlapnih organskih spojin, ne samo CO₂), pri nekaterih pa tudi radioaktivnih snovi.

Lokalno napravo izberemo glede na razpoložljivo mesto vgradnje (pod, nad ali ob okno, na steno), pri volumnu, ki ga zavzemajo, pa moramo upoštevati, da so velike praviloma tišje in manjše glasnejše. Pomembno je preveriti tudi okoljski vidik, možnost recikliranja. In še cena: večinoma jo dvigujejo vgrajeni filtri, senzorji in kakovostni ventilatorji. Prednost lokalnih prezračevalnih naprav je tudi v tem, da jih kupimo, kolikor jih potrebujemo, da delujejo samo v tistih prostorih, kjer so nujne, in seveda, da sami odločamo, kdaj in kako bodo delovale v posameznih prostorih. Centralne, ki bi omogočale takšno prilagodljivost, pa so bistveno dražje.

Deli na facebooku

Deli na drugih omrežjih

Or use your account on Blog

Error message here!

Hide Error message here!

Forgot your password?

Or register your new account on Blog

Error message here!

Error message here!

Hide Error message here!

Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link to create a new password.

Error message here!

Back to log-in

Close
Več informacij DELOINDOM Logo

Zakaj imamo v uredništvu Dela in dom radi piškotke?

S potrditvijo piškotkov nam omogočate uporabo analitičnih orodij, s katerimi izvemo, kaj radi berete in česa ne. Želimo ustvarjati kakovostne vsebine, ki jih boste z veseljem prebirali, zato vas prosimo, da potrdite piškotke na spletnih mestih Dela d.o.o.

STRINJAM SE
newsletter
deloindom logo

Prijavite se na e-novice in bodite na tekočem!

Nadaljuj na prijavo >
newsletter
deloindom logo

Naročite se
na DELOINDOM

NAROČI SE