Analiza wydajności urządzeń zdecentralizowanej wentylacji fasadowej

• Autorzy: Wrzochal Agata , Romaniec Wiktoria , Zender-Świercz Ewa

Identyfikatory

ISBN

10.15199/9.2023.6.5

Warianty tytułu

EN

Capacity Analysis of Decentralised Façade Ventilation System

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wprowadzenie. Tendencje dążące do energooszczędności budynków wiążą się często z niedostateczną wyminą powietrza w budynkach i pogorszeniem jakości powietrza w pomieszczeniu. Jednym z rozwiązań służących poprawie sytuacji są instalacje z naprzemiennym nawiewem i wywiewem. Badaniom prezentowanym w artykule poddano zdecentralizowane, fasadowe urządzenie wentylacyjne. Jego zadaniem jest poprawa mikroklimatu wewnętrznego. Cel. Celem opracowania jest analiza wielkości strumienia powietrza w zależności od stosowanego wymiennika do odzysku ciepła. Metody. Analizie poddano zdecentralizowane urządzenie fasadowe realizujące naprzemienny nawiew i wywiew poprzez otwieranie i zamykanie się przepustnic, które kierują strugę powietrza do sieci przewodów. Urządzenie wyposażone jest w wentylator oraz sekcję wymiennika do odzyskiwania ciepła. Badano trzy konfiguracje urządzenia (bez wymiennika do odzyskiwania ciepła, wymiennik wypełniony żwirem, wymiennik wypełniony gipsem). Przeanalizowano trzy warianty nastawy cyklu: 2, 6 i 10 minut. Strumień powietrza nawiewanego/wywiewanego mierzono przy wykorzystaniu balometru. Wnioski i odniesienie do zastosowań praktycznych. Wyniki badań pokazują, że strumień powietrza nawiewany/wywiewany przez urządzenie zdecentralizowanej wentylacji fasadowej jest wystarczający do wentylowania pomieszczeń bytowych. Najmniejsze strumienie powietrza zaobserwowano w wariancie z wymiennikiem do odzyskiwania ciepła wypełnionym żwirem. Strumień powietrza wywiewanego w każdym analizowanym przypadku był mniejszy niż strumień powietrza nawiewanego. Urządzenie poddane analizie skutecznie wymienia powietrze, jednak wymagania prawne obowiązujące w Polsce nie pozwalają na wykorzystywanie tego typu rozwiązań jako sposobu na wentylowanie pomieszczeń. Stąd konieczne są zmiany w regulacjach prawnych jak również kolejne badania odnośnie do skuteczności stosowania odzysku ciepła oraz możliwości uzyskiwania komfortu cieplnego.

EN

Introduction. Trends toward energy efficiency in buildings are often associated with inadequate air exchange in buildings and deterioration of indoor air quality. One solution to improve the situation is installations with alternating supply and exhaust. The study presented in the article is a decentralised façade ventilation unit. Its task is to improve the indoor microclimate. Aim. The purpose of the study is to analyse the size of airflow depending on the heat recovery exchanger used. Methods. The decentralised ventilation façade unit that performs alternative supply and exhaust has been analysed. The alternate flow was caused by the opening and closing dampers, which direct the airflow to the duct network. The device is equipped with a fan and a section of a heat recovery exchange. Three configurations of the unit were studied (without heat recovery exchanger, exchanger filled with gravel, and exchanger filled with gypsum). Three cycle setting variants were analysed: 2, 6 and 10 minutes. The airflow of the supply/exhaust was measured using a balometer. Conclusions and relevance to practice. The test results show that the supply/exhaust airflow of the decentralised façade ventilation unit is sufficient to ventilate living and public buildings. The smallest air flows were observed in the variant with a gravel-filled heat recovery exchanger. The exhaust air flow rate in each case analysed was less than the supply air flow rate. The device analysed effectively ventilates premises, but the legal requirements in Poland do not allow the use of this type of solution as a way to ventilate premises. Therefore, changes in legal regulations are needed, as well as further research on the effectiveness of using heat recovery and the possibility of achieving thermal comfort.

Słowa kluczowe

PL

wentylacja fasadowa; naprzemienny nawiew/wywiew; strumień powietrza

EN

facade ventilation; alternative supply/exhaust airflow; stream of air

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 54, nr 6
• Strony: 34--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Wrzochal Agata

• Studentka Politechniki Świętokrzyskiej, Wydział Inżynierii Środowiska, Geodezji i Energetyki Odnawialnej

autor

Romaniec Wiktoria

• Studentka Politechniki Świętokrzyskiej, Wydział Inżynierii Środowiska, Geodezji i Energetyki Odnawialnej

• https://orcid.org/0000-0002-5684-8276

autor

Zender-Świercz Ewa

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Inżynierii Środowiska, Geodezji i Energetyki Odnawialnej, Katedra Fizyki Budowli i Energii Odnawialnej

Bibliografia

• [1] Altendorf Diana, Grnewald Hannes, Liu Tze-Li, Dehnert Jörg, Trabitzsch Ralf, Weiβ Holger. 2022. ,,Decentralised ventilation efficiency for indoor radon reduction considering different environmental parameters”, Isotopes in environmental and health studies 58(2): 195-213, https://doi.org/10.1080/10256016.2022.2047960
• [2] Amanowicz Łukasz, Ratajczak Katarzyna, Dudkiewicz Edyta. 2023. „Recent advancements in ventilation systems used to decrease energy consumption in buildings - Literature review”, Energies 16(4):1853, https://doi.org/10.3390/en16041853
• [3] Amanowicz Łukasz, Ratajczak Katarzyna. 2021. „Stosowanie odzysku ciepła, OZE oraz zdecentralizowanych systemów wentylacyjnych w kontekście wymagań WT 2021”. Rynek Instalacyjny, 7-8/2021: 81-87.
• [4] Amanowicz Łukasz, Ratajczak Katarzyna, Szczechowiak Edward. 2019. „Analiza możliwości stosowania systemu wentylacji zdecentralizowanej w budynkach edukacyjnych”. Instal 10/2019: 20-25, https:// doi.org/10.36119/15.2019.10.3
• [5] Amanowicz Łukasz, Ratajczak Katarzyna, Szczechowiak Edward. 2019. „Badania jednorurowych systemów wentylacyjnych pod kątem oceny mieszania się strumieni powietrza w czerpni i wyrzutni”. Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja (50) 6: 231-238, https://doi.org/10.15199/9.2019.6.4
• [6] Amanowicz Łukasz, Ratajczak Katarzyna, Szczechowiak Edward. 2019. „Stosowanie rekuperatorów ściennych w budynkach nowych i modernizowanych cieplnie w świetle aktualnych wymagań prawnych”. Rynek Instalacyjny, 11/2019: 58-62.
• [7] Charkowska Anna. 2013. „Wentylacja fasadowa” Rynek Instalacyjny 1-2/2013: 30-35.
• [8] Danielak Maciej. 2020. „Systemy zdecentralizowane w budynkach biurowych - wentylacja multifunkcyjna”. Polski Instalator 1-2/2020: 18-2.
• [9] Danielak Maciej. 2018. „Wentylacja naturalna - rozwiązania, przykłady, ograniczenia”. Polski Instalator 9-10/2018:44-47.
• [10] Davidsson H., Johansson D., Chowdary S.K. 2022. “Decentralized ventilation unit for window frame integration” IOP Conference Series: Earth and environmental science 1085: 012030, https://doi.org/10.1088/1755-1315/1085/1/012030
• [11] EwWalt - Energetische Bewertung dezentraler Einrichtungen für die kontrollierte Wohnraumlüftung mit alternierender Betriebsweise.
• [12] Ferdyn-Grygierek Joanna. 2008. „Jakość powietrza i wentylacja w budynkach edukacyjnych”. Zeszyty Naukowe. Architektura/Politechnika Śląska 47: 57-70.
• [13] Krechowicz Maria, Piotrowski Jerzy. 2021. “Comprehensive risk management in passive house construction and design”, Energies 14(20): 6830, https://doi.org/10.3390/en14206830
• [14] Krechowicz Maria. 2020. “Qualitative risk assessment of passive house design and construction processes”, 5th World Multidiscipli- nary Civil Engineering-Architecture-Urban Planning Symposium - WMCAUS 15-19 June 2020, Prague, Czech Republic, 960: 042068, https://doi.org/10.1088/1757-899X/960/4/042068
• [15] Manz H., Huber H., Schlin A., Weber A., Ferrazzini M., Studer M. 2000. “Performance of single room ventilation units with recuperative or regenerative heat recovery”, Energey and Building, 31(1): 37-47.
• [16] Mikola Alo, Simon Raimo, Kurnitski Jarek. 2019. “The impact of air pressure conditions on the performance of single room ventilation units in multi-story buildings”, Energies, 12(13): 2633, https://doi. org/10.3390/en12132633
• [17] Pekdogan Tugce, Tokuç Ayça, Ezan Mehmet Akif, Başaran Tahsin. 2021. “Experimental investigation of a decentralized heat recovery ventilation system”, Journal of Building Engineering 35: 102009, https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.102009
• [18] Penev A.D., Wsokov L.P. 2023. “Experimental study of the influence of external factors on the functionality of a regenerative decentralized ventilation unit”, IOP Conference Series: Earth and environmental science, 1128: 012007 https://doi.org/10.1088/1755-1315/1128/1/012007
• [19] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75/2002, poz. 690, z późn. zm.).
• [20] Staszewski Paweł. 2021 „Wentylacja.” Murator 12/2021.
• [21] Strand Anders, Kim Moon Keun. 2022. “Comparative numerical energy analysis of decentralized ventilation adapting to local Norway climates”, E3S Web of Conferences 362: 11005 https://doi.org/10.1051/e3sconf/202236211005.
• [22] Trusewicz Tomasz. 2019. „Jakość środowiska wewnętrznego”. Murator 10/2019
• [23] Zender-Świercz Ewa, Piotrowski Jerzy. 2017. „Urządzenie do wentylowania pomieszczeń”, Patent nr PL 228624 B1.
• [24] Zender-Świercz Ewa. 2018. „Zdecentralizowana wentylacja fasadowa sposobem na poprawę jakości powietrza wewnętrznego: diagnoza, analiza, poprawa.” Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej.
• [25] Zender-Świercz E. 2023, Wypełnienie akumulacyjnego wymiennik ciepła, zwłaszcza do wentylacji pomieszczeń z naprzemiennym nawiewem i wywiewem, P.445195.