Kontrolované vetranie moderných budov

Bežnou súčasťou tohto systému je rekuperačná výmena tepla, ktorá zabezpečuje odvádzanie odpadového vzduchu a privádzanie čerstvého vzduchu s následným dohrievaním, respektíve dochladzovaním. Často sa buduje sa takzvaný zemný výmenník tepla (niekde sa označuje ako zemný register či zemný kolektor).

Ako pri každom inom systéme, tak aj pri zemnom výmenníku je najdôležitejší práve správny návrh a použitie správneho materiálu. Pri návrhu treba zabezpečiť optimálny pomer medzi tlakovou stratou pri prúdení vzduchu, ďalej medzi hodnotou prestupu tepla, rýchlosťou prúdiaceho vzduchu a investičnými nákladmi.

Ako to funguje

Zemný kolektor alebo zemný výmenník je určený na predohrev (či v lete chladenie) vetracieho vzduchu. Kolektor – systém rúr s vnútornou antibakteriálnou povrchovou úpravou – je uložený v hĺbke asi 2 m. Využíva akumulačnú schopnosť pôdy: v hĺbke asi 2 m je teplota konštantná v zime aj v lete (7 až 12 °C). Klasický vzduchový zemný výmenník cez sací box nasáva vonkajší vzduch do zemného tepelného výmenníka vzduchu a počas prechodu vzduchu dochádza k výmene tepla medzi zeminou a prúdiacim vzduchom v potrubí. V súčasnosti sa používajú aj soľankové výmenníky, kde výmenu tepla medzi vetracím vzduchom a zeminou zabezpečuje v malom výmenníku „voda – vzduch“ nemrznúca kvapalina, ktorá preteká hadicou zakopanou v zemi.

Čerstvý vzduch sa z exteriéru privádza dostatočne dlhým podzemným potrubím.
P. Mareček

Čerstvý vzduch sa z exteriéru privádza dostatočne dlhým podzemným potrubím. (P. Mareček)

Výber materiálu

Na efektívne a spoľahlivé fungovanie klasického zemného výmenníka treba použiť rúrový materiál so zvýšenou tepelnou vodivosťou a vysokou pozdĺžnou tuhosťou, napríklad polypropylén. Materiál potrubia musí byť tesný proti nasávaniu radónu zo zeme do potrubia a taktiež by mal zamedzovať tvorbe baktérií. Pri návrhu celkovej dĺžky potrubia zemného výmenníka treba počítať s rýchlosťou vzduchu pod 3 m/s. Ďalšími parametrami, ktoré treba zohľadniť pri návrhu, sú tepelná vodivosť materiálu použitého na potrubie a množstvo vzduchu vychádzajúce z požadovanej intenzity výmeny vzduchu v objekte. Dôležitým parametrom je tiež určenie správneho priemeru potrubia.

Príprava na vzduchové rozvody v interiéri
Dano Veselský

Antibakteriálna úprava vnútorného povrchu potrubia

Ideálne je, ak potrubie zemného výmenníka umožňuje občasnú kontrolu a čistenie – pri letnej prevádzke vzniká v potrubí kondenzát, môže sa tam usadiť prach. Aby sa obmedzilo vytváranie choroboplodných zárodkov, niektorí výrobcovia ponúkajú potrubia s antibakteriálnou úpravou povrchu. Tá bráni množeniu baktérií priamo na stenách potrubia. Pre výmenníky, ktoré neumožňujú účinné čistenie (napríklad pre členitý tvar či vetvenie), je to nevyhnutné riešenie.

Pri soľankovom výmenníku nemusíme riešiť problémy hygieny vzduchu, aj odvod kondenzátu a ochrana proti radónu sú jednoduchšie a tlaková strata je nižšia, platíme však za to daň v podobe potreby obehového čerpadla.

Pri klasickom vetraní z domu odchádza spolu so vzduchom aj teplo, a tak sa riadeným vetraním s rekuperáciou vyrieši hneď niekoľko problémov naraz – budete mať v interiéri čerstvý vzduch, predídete problémom s nadmernou vlhkosťou a ušetríte veľké množstvo energie.
S riadeným vetraním treba počítať už pri projektovaní domu – sú tu totiž potrebné rozvody vzduchotechniky, ktoré by mali byť skryté napríklad v podlahách alebo pod stropom. Čerstvý vzduch sa obvykle privádza do obytných miestností, kde sa ľudia najviac zdržiavajú, odsáva sa z kúpeľne, kuchyne, toalety…, teda z miest, kde sa vzduch najviac znečisťuje.

Umiestnenie a veľkosť

Svoju úlohu prifungovaní zemného výmenníka plní aj kvalitné podložie, do ktorého sa potrubné rozvody uložia. Ideálne sú íly, respektíve ílovité zeminy, menej priaznivé sú štrkovité a pieskové podložia. Potrubné vedenie môže byť podľa miestnej situácie navrhnuté ako priama alebo okružná trasa okolo objektu, prípadne formou registra. Možné sú i kombinácie obidvoch spôsobov. Potrebnú dĺžku určujeme výpočtom, pre rodinný dom je to pri klasickom riešení spravidla 30 až 60 m potrubia, pri soľankovom výmenníku približne 150 m hadice, aká sa používa pri tepelných čerpadlách. Ak dĺžka potrubia presiahne 400 m, odporúča sa rozvod rozdeliť na dve paralelné slučky po 200 metrov. Veľkosť plochy zemného kolektora na pozemku dosahuje približne dvoj- až trojnásobnú veľkosť vykurovanej plochy domu.

Príprava na vzduchové rozvody v interiéri (
Dano Veselský

Kvalita vzduchu je najdôležitejšia

Najvyššia kvalita vzduchu zo zemného výmenníka vzduchu je zaručená optimálnou konštrukciou celého systému. Je nutná predfiltrácia nasávaného vzduchu zabezpečená filtračným boxom alebo nasávacou vežou, aby sa docielila optimálna hygiena a sviežosť vzduchu.

Z dôvodu vzniku kondenzátu v letnom období treba vyriešiť jeho odvod. Inak totiž skondenzovaná voda znečistí privádzaný vzduch hnilobným zápachom a vetracím systémom bude potom tento zápach rozvádzaný po celom objekte. Ešte horším následkom môže byť množenie sa baktérií, ktoré v tomto prostredí nájdu optimálne životné podmienky. Pri odvádzaní kondenzátu treba počítať pri potrubnom vedení so spádom minimálne 2 % k sifónu na odvod kondenzátu, prípadne ku kondenzačnej zbernej šachte. Problémy so zhromažďujúcou sa vodou, a to v najnižších miestach potrubia, sa prejavujú aj pri použití potrubia s nedostatočnou pevnosťou.

Samozrejmosťou je zabezpečenie vodotesnosti a plynotesnosti potrubia výmenníka od jeho vstupu až po vyústenie do rekuperačnej jednotky.