Cap 02-2007  Comentarii asupra circuitului aerului īn casele noastre (instalaţii   mecanice)

Teodor TERETEAN

 

Continuăm seria discuţiilor referitoare la calitatea aerului pe care īl respirăm, cu unele considerente referitoare la ventilaţie, din punctul de vedere al circulaţiei mecanice a aerului.

Ne vom referi la acele reşedinţe care, noi sau adaptate/ modificate, vor fi dotate cu instalaţii de ventilare mecanică.

Este cazul acelor instalaţii īn care aerul, „prelucrat” d.p.d.v. al temperaturii şi (eventual) al umidităţii, este transportat de către ventilatoare, prin canale speciale īnainte de a fi introdus īn īncăperi.

 

Primele observaţii

Precizăm că acele considerente, făcute īn preambulul episodului din numărul anterior al reviste noastre (UTIL Nr. 02-2007), sunt valabile şi īn cele ce urmează.

Un element foarte important din punctul de vedere al ingineriei climatizării şi ventilării īl constituie īnălţimea spaţiilor de locuit.

Structurile mai vechi, īn special cele cu vechime sub 40-50 ani, au avut īnălţimi relativ mici: īntre 2,65 şi 2,85 m.

Īn astfel de īncăperi este mai dificil, dacă nu chiar imposibil, să introduci un sistem de climatizare-ventilare mecanică, aşa cum se va vedea īn continuare.

Motivul este evident: lipsa spaţiului.

De aceea, un rol covārşitor īn adoptarea unor canale de transport al aerului este reprezentat de un minimum de spaţiu (de cca. 30…40 cm), sub placa tavanului, pe care arhitectul clădirii īl poate pune la dispoziţia specialistului īn climatizare-ventilare.

 

Sisteme constructive

Īn mod obişnuit, cele mai frecvente sisteme folosite īn climatizare-ventilare mecanica asigură atāt răcirea cāt şi īncălzirea īncăperilor, prin aceleaşi echipamente.

Alegerea unuia sau altuia depind de o serie de factori dintre care se pot cita:

-        Valoarea de investiţie pe care o are īn vedere proprietarul,

-        Mărimea īntregii clădiri,

-        Preferinţele proprietarului, bazate pe obişnuinţe sau experienţe anterioare,

-        Particularităţi ale clădirii etc.

Un factor important īn alegerea unui sistem de climatizare-ventilare īl reprezintă modalitatea pe care o alege proprietarul īn ceea ce priveşte īncălzirea casei, īn timpul iernii: (1) păstrarea sistemului clasic de īncălzire centrală cu radiatoare, (2) utilizarea īncălzirii de pardoseală sau (3) utilizarea unor corpuri de īncălzire moderne (de ex. ventilo-convectoare).

 Īn continuare sunt prezentate două dintre sistemele menţionate, utilizate cu frecvenţă mai mare, astfel:

-        Īncălzire (iarna) şi răcire (vara) cu ventiloconvectoare, ventilare (tot timpul anului) cu instalaţie mecanică separată,

-        Īncălzire (iarna) cu radiatoare (sau pardoseala radianta), răcire (vara) cu aer recirculat, ventilare (tot timpul anului) cu instalaţie mecanică separată.

 

Īncălzire şi răcire cu ventiloconvectoare, ventilare cu instalaţie mecanică separată,

Este un sistem nou, devenit „clasic”, extrem de flexibil, care poate fi utilizat īntr-o clădire nouă sau mai veche, de valoare crescută.

Echipamentele furnizoare de agent termic/frigorific sunt:

-        Iarna: cazanul de īncălzire centrală, complet automatizat, montat de regulă īn subsolul clădirii, care furnizează apa caldă de 90/70 oC, transportat prin casă prin conducte de oţel sau cupru, izolate termic corespunzător,

-        Vara: răcitorul de apă (chiller-ul), complet automatizat, montat de regulă lāngă clădire (tip silenţios), care furnizează apa răcită de 7/12 oC, transportată prin clădire prin conducte de oţel sau cupru, izolate termic corespunzător.

De reţinut că instalaţiile pretenţioase sunt prevăzute cu 4 ţevi, o pereche (tur-retur) pentru apă caldă şi altă pereche, similară, pentru apă răcită.

Avantajul esenţial, īn acest caz, rezidă īn posibilitatea funcţionării separate a celor două surse de agenţi ce pot fi furnizaţi simultan, īn toate situaţiile īn care, īn anotimpurile de tranziţie (primăvara, toamna, iernile blānde sau verile reci), unele īncăperi trebuie īncălzite, īn timp ce altele trebuie răcite.

Spre deosebire de cele de mai īnainte, instalaţiile simplificate au numai 2 ţevi, prin care iarna circulă apa caldă de la centrala termică, iar vara circulă apa răcită de la chiller (răcitorul de apă).

Echipamentele care furnizează īn īncăperi căldura sau frigul sunt, atāt iarna, cāt şi vara, fiecare dintre ventilo-convectoarele amplasate īn camerele care se climatizează.

Īn cazul instalaţiilor cu 4 ţevi ventilo-convectorul este dotat cu 2 baterii distincte, cu ţevi cu aripioare: una de răcire (mai mare) şi alta de īncălzire (mai mică).

La instalaţiile cu 2 ţevi există o singură baterie cu ţevi cu aripioare folosită alternativ, atāt pentru īncălzire, cāt şi pentru răcire.

Īn acest fel necesarul de īncălzire (iarna) sau de răcire (vara), al fiecărei īncăperi, este preluat integral de către ventiloconvector, după dorinţa ocupantului.

Pentru ventilarea īncăperilor este folosită o instalaţie centralizată, amplasată la exterior (pe terasă) sau la interior (īn pod sau īntr-o īncăpere anume destinată), care preia integral aer exterior, īl tratează (prin filtrare, īncălzire sau răcire) şi īl vehiculează, cu ventilatorul propriu, īn reţeaua de canale care ajunge īn fiecare īncăpere climatizată-ventilată de gradul I (dormitoarele, living-urile, birourile, sălile de amuzament, sala de gimnastica etc.).

Insuflarea aerului īn fiecare īncăpere se face prin grile de perete sau anemostate de tavan fals, atent calculate pentru a nu produce curenţi sau vārtejuri de aer. 

Există şi īncăperi fără climatizare, de gradul II (bucătăriile, grupurile sanitare şi băile) sau III (holuri, debarale, antreul etc.); aici, pentru īncălzire, se utilizează corpuri clasice de īncălzire (de ex. radiatoare), ventilarea făcāndu-se, fie prin deschiderea ferestrelor sau uşilor, fie prin ventilatoare extractoare dedicate (de ex. WC-urile, băile etc.).

Evacuarea aerului viciat se poate face diferit, astfel:

-        La casele pretenţioase, printr-o reţea cu ventilator extractor separat, care aspiră aerul viciat separat din fiecare īncăpere, prin guri prevăzute cu grile, şi īl  evacuează centralizat, cāt mai sus posibil,

-        Īn alte situaţii, aerul viciat este evacuat din fiecare īncăpere prin grile montate īn uşă sau perete, către culoare şi/sau holuri de trecere, pānă la evacuarea sa, fie prin suprapresiune printr-o grila unica, fie cu ajutorul ventilatoarelor montate īn grupurile sanitare, băi şi bucătarii (īn acest caz acestea vor funcţiona permanent).

De reţinut că, īn cazul existenţei unei instalaţii centralizate de evacuare, se poate introduce īn sistemul de climatizare-ventilare, un recuperator de căldură/frig cu plăci (de tipul cross-flow) cu ajutorul căruia se poate recupera energia de īncălzire/răcire a aerului proaspăt, īn proporţie de 40 … 60%.

 

Īncălzire cu radiatoare (sau pardoseala radiantă), răcire (vara) cu aer recirculat, ventilare cu instalaţie mecanică separată,

Este sistemul vechi, conservator, īn care se doreşte răcirea centralizată a aerului vara, dar care iarna utilizează sistemele obişnuite de īncălzire centrală.

Echipamentele furnizoare de agent termic/frigorific sunt:

-        Iarna: cazanul cuplat la instalaţia standard de īncălzire centrală,

-        Vara: răcitorul de apa (chiller-ul), complet automatizat şi silenţios, care furnizează apa răcită de 7/12 oC, transportată prin casă prin conducte de oţel sau cupru, izolate termic corespunzător.

Şi īn acest caz conductele care transportă agentul termic de răcire sunt separate de instalaţia de īncălzire (este similar sistemului anterior, cu 4 ţevi).

Echipamentele „consumatoare” de agent frigorific (vara) sunt, de obicei, ventilo-convectoarele amplasate īn tavanul fals al camerelor care se climatizează (numite uzual „ductibile”, deoarece la acestea se ataşează reţele de canale de aer (flexibile sau nu).

Şi īn acest caz, necesarul de răcire (vara), al fiecărei īncăperi, este preluat integral de către „ductibilul de tavan”, după dorinţa ocupantului.

Pentru ventilarea īncăperilor este folosită o instalaţie centralizată, similară cazului anterior, care printr-o reţea de canale separată injectează aerul proaspăt (tratat sau nu), īn cutia de aspiraţie a ventilo-convectoarelor de tavan aparţinătoare fiecărei īncăperi climatizate-ventilate.

Astfel insuflarea aerului īn fiecare īncăpere se face utilizānd anemostate de tavan fals existente pentru climatizare. 

Ventilarea īncăperilor fără climatizare se face, fie prin deschiderea ferestrelor sau uşilor, fie prin ventilatoare extractoare dedicate (de ex. WC-urile, băile etc.).

Evacuarea aerului viciat se poate face astfel:

-        Fie printr-o reţea cu ventilator extractor separat, care aspiră aerul viciat separat din fiecare īncăpere, prin guri prevăzute cu grile, şi īl  evacuează centralizat,

-        Fie aerul viciat este evacuat din fiecare īncăpere prin grile montate īn uşă sau perete, către culoare şi/sau holuri de trecere, pānă la evacuarea să fie prin suprapresiune.

Şi īn acest caz, se poate utiliza un recuperator cu plăci (numai) de frig, cu condiţia ca aerul proaspăt să fie tratat īntr-o centrala separată, aflată īnaintea ventilo-convectoarelor de tavan şi să existe o instalaţie centralizată de evacuare.

 

Circuitul corect al aerului

Din cele prezentate rezultă că:

-            Aerul proaspăt, după tratare, este „pompat” mecanic din exterior īn īncăperile principale (de gradul I): dormitoare, camere de zi, birouri (mai ales cele dotate cu calculatoare), camere de joacă etc.;

-            Aerul viciat este evacuat:

o        fie mecanic, centralizat, din toate īncăperile,

o        fie prin suprapresiune (din īncăperile principale, de gradul I) şi mecanic separat din īncăperile secundare (de gradul II, bucătarii, băi spălătorii), prin ventilatoare separate.

-            Īn cazul ventilării prin suprapresiune, īntre cele două tipuri de īncăperi aerul trebuie să circule prin īncăperile de tranzit, de gradul III: holuri, coridoare, antreuri etc.; īn acest caz este de preferat ca transportul aerului īntre īncăperi să se facă prin montarea īn uşi sau pereţi a unor „grile de transfer”.

Articol publicat īn Revista UTIL, Anul VI, nr. 2 / 2007