Wentylacja grawitacyjna (naturalna) jest nadal najczęściej stosowanym sposobem zapewnienia wymiany powietrza w pomieszczeniach mieszkalnych. Problemem, z którym niekiedy spotykają się użytkownicy tego rodzaju układów, jest nadmierna wymiana powietrza zimą. Stabiler firmy Darco służy regulacji przepływów powietrza, tak aby uzyskać normatywne parametry, bez niepotrzebnych strat ciepła.

Prawidłowo zaprojektowana i wykonana wentylacja grawitacyjna powinna uwzględniać wiele czynników. Dzieje się tak, ponieważ działanie wentylacji naturalnej w dużym stopniu zależy od stanu aury i zjawisk pogodowych, na które nie ma wpływu. Istnieją jednak sposoby regulacji naturalnego przepływu powietrza w pomieszczeniach w taki sposób, aby wydajność wentylacji w pełni odpowiadała zapotrzebowaniu na świeże powietrze, a dodatkowo nie powodowała niepotrzebnych strat cieplnych.
Zgodnie z polskimi przepisami budowlanymi, wyloty do przewodów wentylacji wywiewnej muszą się znajdować w kuchni, łazience lub WC, w pomieszczeniach bezokiennych, czasem także w innych pomieszczeniach. Minimum higieniczne w pomieszczeniach – czyli minimalna ilość powietrza wentylacyjnego przypadającego na jedną osobę w ciągu godziny – wynosi w Polsce 20 m³/h.

Rys. 1. Udział wentylacji grawitacyjnej w bilansie cieplnym budynku

Udział wentylacji grawitacyjnej w bilansie cieplnym

Dla ustalenia kosztów eksploatacji systemu wentylacji grawitacyjnej warto oprzeć się na konkretnym przykładzie. Dla poniższych obliczeń przyjęto typowy, jednorodzinny dom o powierzchni 150 m² (kuchnia z kuchenką gazową, dwie łazienki, pięciu mieszkańców), ogrzewany gazowym piecem kondensacyjnym podłączonym do komina powietrzno-spalinowego (dlatego nie jest on uwzględniany w bilansie powietrza).
Do ogrzania budynku w okresie zimowym od 1 października do 30 kwietnia potrzebne jest około 1 362 m³ gazu. Rozpatrywany okres to 213 dni, czyli średnio na dobę przypada około 6,4 m³ gazu. Przy założeniu, że ciepło spalania gazu to 38 MJ/m³ a sprawność pieca to 97%, daje to moc około 2,7 kW. Przy cenie 2,2 zł/m³ gazu koszt energii to 0,21 zł/kWh.
Prawidłowo działająca wentylacja grawitacyjna potrzebuje około 30% całości energii, czyli w tym przypadku jest to średnio około 0,8 kW na dobę dla rozpatrywanego okresu (rys. 1, tab. 1).

Nieprawidłowe działanie wentylacji grawitacyjnej
Różnica gęstości powietrza wewnątrz budynku i w otaczającej go atmosferze jest główną przyczyną powstawania zjawiska ciągu kominowego. Gęstość powietrza zależy w największym stopniu od temperatury. W przypadku, gdy gęstość powietrza wewnątrz budynku jest mniejsza niż na zewnątrz (w budynku jest cieplej niż na zewnątrz), wtedy ciąg powietrza jest prawidłowy. Niewłaściwy, zbyt duży ciąg powietrza w kominach jest najbardziej uciążliwy, gdy temperatura na zewnątrz maleje w sposób znaczny. Duża różnica temperatur powoduje powstawanie zbyt dużego podciśnienia i rozregulowanie działania systemu. Jedne (zwykle krótsze) kanały stają się wówczas nawiewnymi, a inne dłuższe – wyciągają powietrze. Mroźne powietrze wpadające przez kanały wentylacyjne wyziębia pomieszczenia. Następuje nadmierna, niekontrolowana wentylacja pomieszczeń.

Rys. 2. Zaburzone działanie wentylacji grawitacyjnej – jednym z kanałów wywiewnych do budynku dostaje się zimne powietrze

Przy niekontrolowanej wentylacji grawitacyjnej jej udział w stratach energii wzrasta do ponad 50%. Bezwzględna ilość mocy grzewczej potrzebna na wentylację wzrasta więc prawie dwa razy. Większość instalacji wentylacyjnych niestety pracuje w sposób niekontrolowany, czego efektem jest opinia, że wentylacja grawitacyjna generuje duże straty. Jeśli kanałów wentylacyjnych jest więcej, to niekontrolowany przepływ powietrza może być tak duży, że instalacja grzewcza nie będzie w stanie nawet nagrzać budynku do żądanej temperatury, a koszty ogrzewania wzrosną kilkukrotnie.

Rys. 3. Stabiler firmy Darco – urządzenie umożliwia regulację działania systemu wentylacji grawitacyjnej

Rys. 4. Działanie Stabilera:
a – małe podcisnienie,
b – duże podciśnienie – Stabiler ogranicza ilość wywiewanego powietrza

Stabiler firmy Darco

Często stosowanym doraźnym środkiem radzenia sobie z brakiem kontroli nad przepływem powietrza jest zatykanie kratek wentylacyjnych. Nie jest to rozwiązanie skuteczne – dodatkowo zaburza funkcjonowanie wentylacji oraz może powodować sytuacje niebezpieczne (np. związane z zatruciem czadem). Problem niekontrolowanej wentylacji grawitacyjnej może natomiast rozwiązać Stabiler firmy Darco (rys. 3). Jest to urządzenie, które ogranicza nadmierny wypływ powierza przez kanał wentylacyjny. Stabiler posiada konstrukcyjnie określoną wartość graniczną przepływu powietrza. Mniejszy przepływ powietrza odbywa się przy bardzo małych oporach. Próba zwiększenia przepływu powyżej wartości granicznej powoduje stopniowe zamykanie się przepustnicy i tym samym ograniczenie strumienia wypływającego powietrza na określonym poziomie. Wartości graniczne przepływu w stabilizatorze są tak dobrane, aby były zgodne z zaleceniami Polskich Norm dotyczących wentylacji. Pozwala to na łatwy dobór urządzenia w zależności od pomieszczenia, w którym jest kanał wentylacyjny.
Dzięki zastosowaniu Stabilera możliwe jest uzyskanie kontroli przepływu powietrza zbliżonej do wentylacji mechanicznej, która, jak wiadomo, daje się w pełni regulować, jednak z ekonomicznego punktu widzenia jest dużo droższa w utrzymaniu.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Darco