Ventiliavimo problemos prasidėjo su namų renovacija ir šilumos taupymu. Išaugusios kuro ir šildymo kainos privertė mažinti šilumos nuostolius.

Pirmas žingsnis šia kryptimi buvo langų keitimas į sandaresnius. Bet po kurio laiko blogai ventiliuojamose gyvenamosiose patalpose atsirado pelėsių, o nuo langų pradėjo plaukti vanduo, ko nebuvo su senais mediniais langais. Anų laikų knygose ir projektavimo žinynuose buvo visų dabar pamiršta frazė – „oro pritekėjimas per atitvarinių konstrukcijų nesandarumus“. Jei nėra oro pritekėjimo (taupumo sumetimais langai be orlaidžių), tai per esamus ventiliacinius kanalus nėra kaip patekti į patalpas ir kam ištekėti į aplinką. O gyvenamosiose patalpose nuo žmogaus veiklos kaupiasi vandens garai, anglies dvideginis, aromatiniai angliavandeniliai. Taupant net nepraveriama orlaidė naudojantis dujine virykle (svarbus eksploatavimo reikalavimas), o įjungus gartraukio ventiliatorių į patalpą per nesandarumus patenka mažas kiekis švaraus oro.

Gerai užsandarintame būste gravitacinė ventiliavimo sistema neveikia. Norint sumažinti šilumos nuostolius, būtina priverstinio ventiliavimo sistema, leidžianti tiekti pašildytą aplinkos orą į patalpas. Paprasčiausias variantas – įsirengti grunto kolektorių. Apie tai jau buvo rašyta žurnale. Ne vienas tokias sistemas įsirengė, bet buvo ir nusivylusiųjų jų darbu. Tiekiamo oro kanaluose atsirado pelėsių kvapas, girdėjosi transportuojamo oro triukšmai. Kvapai neišvengiamai atsiranda, jei nėra montuojamas filtras įsiurbimo stove ir jis nėra reguliariai keičiamas ar valomas.

Kolektoriuje kaupiasi vanduo ir kondensatas, jei ortakiams naudojami nesandarūs vamzdynai, o vamzdynuose be antibakterinės dangos pelėsiams plisti sąlygos yra idealios. Oro paėmimo stovą pageidautina montuoti prie šiaurinės arba rytinės sienos. Taip mažinamas lietaus patekimas į kolektorių dėl vyraujančių vėjų, o vasarą bus paimamas vėsesnis oras patalpoms vėdinti. Panaudojus mažesnio nei rekomenduojama skersmens ir su šiurkščiais paviršiais ortakius oro transportavimo triukšmai taip pat bus dideli ir trikdys poilsį. Ventiliatorius parenkamas pagal reikiamą debitą ir išvystomą slėgį. Slėgių skirtumas tarp oro padavimo ir ištekėjimo kanalų turi būti apie 10–15 proc., kad būtų išvengta oro pritekėjimo per atitvarų nesandarumus.

Oro paskirstymo sprendimai

Kita problema – oro paskirstymas į patalpas. Pastatuose, kur nenumatyta montuoti priverstinio ventiliavimo kanalų, teks atlikti daug papildomų darbų. Pastate su rūsiu tai padaryti bus lengviau. Tik nereikia pamiršti montuoti ventiliatorių ant amortizacinio pagrindo ir prie ortakių sistemos jungti naudojant specialias antivibracines jungtis. Visi ortakiai ir srauto paskirstymo spintos turi būti padengti šilumos izoliacija. Švarus oras paduodamas į švarias gyvenamąsias patalpas (miegamieji ir darbo kambariai, salonas), o ištraukiamas – virtuvėje, prieškambaryje, vonioje, skalbykloje. Oro cirkuliacijai užtikrinti duryse montuojamos kompensacinės grotelės arba durys sutrumpinamos 20 milimetrų.

Derinant sistemą srautams išlyginti atskirų ortakių prijungimuose prie skirstymo spintos montuojami srauto ribotuvai, o esant poreikiui, už jų galima montuoti ir valdomas užsklandas. Besikaupiančio vandens grunto kolektoriuje pagrindinė priežastis yra montavimo klaidos – nesutankintas gruntas prieš klojant ortakius ir jų deformacija užpilant gruntą, nepatikrintas sistemos sandarumas prieš užpilant gruntą, mažas nuolydis vandeniui nutekėti.

Jei pastatas be rūsio, oro skirstomoji spinta montuojama cokoliniame aukšte, o ortakiai – pastogėje arba virš pakabinamų lubų. Šiuo atveju geriau naudoti plokščius ortakius, užimančius mažiau vietos. Kad nesukeltų diskomforto, oro ištekėjimo angos turi būti su reguliuojamomis žaliuzėmis, nukreipiančiomis oro srautą nuo zonų, kur daugiausiai būna žmonės.

Rekuperacinė ventiliavimo sistema

Grunto kolektoriui įrengti reikalingas gana didelis laisvas plotas, be to, ne visur yra tinkamos geologinės sąlygos (aukštas gruntinio vandens lygis, „plaukiantis“ smėlis). Tokiu atveju naudojama rekuperacinė ventiliavimo sistema. Beje, rekuperatorių „oras-oras“ ventiliavimo sistemos gaminamos ir Lietuvoje („Salda“). Tokios sistemos varianto schema pateikta paveiksle. Paprasčiausiame variante oras paimamas iš aplinkos, bet galima tiekti orą ir iš grunto kolektoriaus. Tokios sistemos privalumas, kad taikant rekuperaciją gaunama 1,8–2,8 kW galios tiekiamo aplinkos orui apšildyti. Optimali gyvenamųjų patalpų temperatūra 21 ^oC. Kryžminių srautų rekuperatoriuje tiekiamą orą galima pašildyti 11–15 ^oC, priklausomai nuo aplinkos temperatūros. Taigi papildomai reikia orą pašildyti tik 6–10 ^oC.

Įrenginiui apsaugoti nuo apšalimo šaltuoju sezonu būtinas elektrinis paduodamo oro šildytuvas. Jeigu aplinkos oras tiekiamas iš grunto kolektoriaus, toks elementas nereikalingas. Vasarą aplinkos oras tiekiamas apeinant šilumokaitį. Sistemos privalumai labai ženkliai pasireiškia pastatuose su mažais šilumos nuostoliais (A+ ir A++ klasė). Papildoma šildymo 2 kW galia, esant 10 kW galios poreikiui, tai ne tas pats, kai poreikis 27–29 kW. Savaime suprantama, kad sistemos kaina bus didesnė nei įrengiant grunto kolektorių, bet galima sistemą automatizuoti ir taip optimizuoti ne tik kaštus, bet ir palaikyti optimalius oro parametrus patalpose. Projektavimo dokumentuose numatytas viso oro pakeitimo ciklų skaičius per valandą pagal patalpų paskirtį ir naudojimo intensyvumą.

Oro kokybės parametrai

Pagrindiniai parametrai, nusakantys oro kokybę, yra temperatūra, santykinė drėgmė, anglies dvideginis ir lakių organinių junginių (VOC) koncentracija. Pastariesiems priskiriami žemos virimo temperatūros (60–250 ^oC) organiniai junginiai. Tai esteriai, alkaloidai, aromatiniai angliavandeniliai, terpenai, aldehidai, ketonai. Jie patenka į patalpos orą iš buitinės chemijos produktų, plastikinių dirbinių ir dangų, dažų, tekstilės gaminių, statybinių medžiagų. Visiems žinomas specifinis kvapas naujo automobilio salone, kuris sklinda nuo lakių organinių junginių iš salono apmušalų, sėdynių, kilimėlių. Kitas jų šaltinis yra bakterijos, mikrobai, pelėsiai. Tai jų gyvybinės veiklos produktai. Ilgiau būnant patalpoje mūsų uoslės receptoriai nustoja į juos reaguoti, bet jų poveikis išlieka. Ypač jiems jautrūs alergija sergantys asmenys, o jų skaičius nuolat auga.

Anglies dioksidas – bekvapės dujos, bet jų koncentracija labai priklauso nuo žmogaus veiklos. Kuo intensyviau žmogus juda, vykdo darbinę veiklą, tuo daugiau sunaudoja deguonies ir išskiria anglies dvideginio į aplinką. Pirmieji neigiamo poveikio požymiai pasireiškia jau esant 500–700 ppm CO₂ koncentracijai. Kai koncentracija siekia 2 000 ppm, dauguma jaučia didelį diskomfortą, dusulį. Su panašiu CO₂ poveikiu beveik visiems teko susidurti išėjus iš kino arba koncertų ir sporto salių. Naudojant specialius oro kokybės jutiklius patalpų ventiliavimo intensyvumas automatiškai valdomas, atsižvelgiant tiek į aplinkos drėgmės, tiek ir į CO₂ bei lakių organinių medžiagų koncentraciją. Pastarųjų junginių (VOC) jutikliai reaguoja į suminę koncentraciją, o anglies dvideginio jutikliuose naudojami selektyvūs optiniai dviejų srautų (NDIR) jutikliai, kurie nereikalauja slėgio įtakos kompensavimo ir nereaguoja į patalpų oro taršos lygį kitais komponentais. Tokie jutikliai gali būti montuojami tiek gyvenamosiose, tiek ir gamybinėse patalpose. Pirmuose numatyti spalvoti LED indikatoriai ribinių verčių indikacijai, o pramoninės paskirties prietaisuose galimas LCD ekranas visų matuojamų parametrų indikacijai.

Vienas iš žinomiausių oro kokybės jutiklių gamintojų yra „S+S Regeltechnik“. Dideliuose pastatuose (poilsio ir laisvalaikio centrai arba sporto kompleksai) informacija skaitmeniniu ryšio prievadu perduodama į monitoringo centrą, iš kurio ir atliekamas ventiliavimo sistemos monitoringas ir valdymas. Ventiliavimo intensyvumas tolygiai reguliuojamas analoginiais signalais, keičiant ventiliatorių sūkius, o avariniu atveju, viršijus nustatytas ribas, sistema perjungiama maksimaliam švaraus oro padavimui ir užteršto išmetimui į aplinką. Tai ne tik taupo ventiliavimo kaštus, bet ir palaiko oro kokybės parametrus užduotose ribose.

Kokius oro kokybės parametrų nustatymus pasirinkti? Rekomenduojama temperatūros vertė gyvenamosiose patalpose 20–22 ^oC (miegamosiose apie 18 ^oC), o optimali drėgmė 40–60 proc. RH, nors šaltuoju periodu jos dydis gali sumažėti iki 20–25 proc. ir tada jau teks drėkinti patalpas. Santykinė drėgmė priklauso nuo aplinkos temperatūros. Todėl esant didelei drėgmei galima padidinti patalpos temperatūrą iki 24 ^oC. Mažinti ventiliavimo intensyvumą reikia atsargiai, nes sandariame pastate perteklinė drėgmė ir anglies dioksidas pašalinami tik ventiliavimu.

Mediniuose pastatuose dalį drėgmės sugeria sienos. Ne veltui sakoma – medinis namas kvėpuoja ir mikroklimatas jame geresnis. Rekomenduojama anglies dvideginio ribinė vertė gyvenamosiose ir darbo patalpose yra 1 000–1 500 ppm ir koreguojama pagal savijautą. Sudėtingesnė problema su lakiais organiniais junginiais. Žmonių reakcija į juos yra labai skirtinga. Todėl jutikliuose galima pasirinkti vieną iš trijų matavimo lygių: žemą (15 proc.), vidutinį (55 proc.) ir aukštą (75 proc.). Rekomenduojama aktyvuoti pastovų ventiliavimą pasiekus 60–80 proc. koncentraciją (ribinė VOC vertė 300 μg/ m³). Jutikliai gali būti montuojami tiek patalpose, tiek ir oro padavimo kanaluose.

Ar galima padidinti generuojamos šilumos energiją ventiliavimo sistemoje? Taip, bet tik sumontavus rekuperatorių su integruotu šilumos siurbliu „oras-oras“. Patobulinto varianto funkcinė schema parodyta paveiksle. Po šilumokaičio išmetamo į aplinką oro temperatūra apie 5 ^oC ir tai yra žemos temperatūros šaltinis šilumos siurbliui. Paduodamas į patalpas švarus oras pašildomas šilumos siurblio kondensatoriumi iki 35–38 ^oC. Kadangi šilumos siurblys dirba su palyginti aukštos temperatūros šaltiniu, jo naudingumo koeficientas yra gana aukštas (apie 1:4), o šildymo kaštai mažesni apie 20–25 proc. Vasaros laikotarpiu šilumos siurblys perjungiamas į reversinį režimą, o aplinkos oras paduodamas aplenkiant šilumokaitį ir šaldomas šilumos siurblio iki užduotos temperatūros. Bet tokios sistemos varianto kaina bus didelė.

Renkantis optimalių vėdinimo sistemos variantą reikia įvertinti daugybę veiksnių: įrangos kainą, pastato rekonstrukcijos ir įrangos montavimo kaštus, objekto naudojimo intensyvumą; eksploatacines išlaidas bei atsipirkimo laiką. Galima renovaciją atlikti keliais etapais. Gal visai tenkins tik grunto kolektorius su patobulintu sistemos valdymu ir tada nereiks papildomų investicijų.