We wpisie przedstawiam kalkulator, który pozwala na obliczanie strat energii, jakie zachodzą przez wentylację grawitacyjną lub wentylację mechaniczną bez odzysku ciepła (bez rekuperatora). Pokazuję też prosty wzór, który wykorzystałem w rachunkach i przedstawiam odrobinę teorii związanej ze stratami ciepła.
O tym, że należy zadbać o właściwą wentylację w domu nikogo nie trzeba przekonywać. I nie ma tutaj właściwie znaczenia, czy wentylacja ma być grawitacyjna czy mechaniczna – w celu zapewnienia komfortu domowników musimy zagwarantować im świeże powietrze. A skoro dostarczamy świeże powietrze, to pozbywamy się zużytego. W przypadku, gdy nie stosujemy odzysku ciepła (np. centrali z rekuperatorem), straty ciepła są proporcjonalne do różnicy temperatur powietrza na zewnątrz i w pomieszczeniu i wielkości jego strumienia.
Kalkulator strat energii online
Wentylacja grawitacyjna
W wentylacji grawitacyjnej ruch powietrza odbywa się dzięki różnicom gęstości powietrza w pomieszczeniu i na zewnątrz. Im większa różnica temperatur powietrza w pomieszczeniu i na zewnątrz, tym większa różnica gęstości. Niestety z tego faktu wynika również problem – wentylacja grawitacyjna dobrze działa tylko zimą. Poza tym, na ilość wymienianego powietrza mają wpływ inne czynniki, np. związane ze szczelnością stolarki. Ale nie to jest tematem dzisiejszego wpisu. Jeśli Drogi Czytelniku chcesz skorzystać z kalkulatora traconej energii, sam musisz oszacować ilość powietrza „uciekającą” z domu w przypadku wentylacji grawitacyjnej.
Wentylacja mechaniczna
W przypadku wentylacji mechanicznej jesteśmy w lepszej sytuacji. Zwykle znamy parametry wentylatorów, które powinny być podane w danych katalogowych centrali wentylacyjnej. Niestety podane wartości są wartościami nominalnymi, wyznaczonymi w określonym punkcie pracy. Musimy mieć świadomość, że naszym przypadku rzeczywista wartość natężenia przepływu powietrza może się różnić od tej z katalogu ze względu na inny spadek ciśnienia na instalacji od założonego przez projektanta. Zwróćmy też uwagę, że przedstawiony kalkulator zakłada, że stosujemy centralę wentylacyjną bez odzysku ciepła (bez rekuperatora, tylko wentylatory nawiewny i wywiewny).
Straty ciepła przez wentylację, wzór
Wzór do obliczenia strat ciepła w jednostce czasu (czyli traconej mocy) przez wentylację grawitacyjną lub mechaniczną bez odzysku ciepła (rekuperatora) jest następujący:
We wzorze zastosowałem oznaczenia:
- P – tracona moc [W]
- V – natężenie przepływu powietrza [m3/s]
- Tp – temperatura powietrza w pomieszczeniu [°C]
- Tz – temperatura powietrza na zewnątrz [°C]
- ρp-gęstość powietrza
- Cp – ciepło właściwe powietrza [J/(kg °C)]
W kalkulatorze energii traconej przez wentylację założyłem, że gęstość powietrza i ciepło właściwe są stałe i wynoszą odpowiednio: ρp=1,2kg/m3 ;Cp=1005J/(kg °C).
Jak zapewne pamiętamy z fizyki, aby policzyć straty energii, należy wyliczoną za pomocą wzoru traconą moc pomnożyć przez czas pracy wentylacji.
W rzeczywistości straty energii mogą być trochę większe, gdyż w powyższym wzorze nie uwzględniłem strat energii związanych ze stratami ciepła utajonego zawartego w parze wodnej będącej składnikiem powietrza usuwanego.
Obliczenia strat ciepła wentylacji według powyższego wzoru: Kalkulator strat energii online
Uwagi i pytania do kalkulatora: Kalkulator strat energii online – pytania i uwagi
Ciepło utajone, co to jest?
Jednym z argumentów, jakie słusznie podnoszą przeciwnicy wentylacji mechanicznej jest wysuszanie powietrza w domu zimą. Osuszając powietrze (chociaż właściwie my go nie osuszamy, tylko wilgotne powietrze zastępujemy suchym) również tracimy energię. Jest to energia związana z tzw. ciepłem utajonym. Okazuje się bowiem, że w powietrzu suchym jest zmagazynowane znacznie mniej energii niż w tej samej masie powietrza wilgotnego o tej samej temperaturze. I właśnie ta różnica energii nazywana jest ciepłem utajonym. Myślę, że zajmiemy się tym później, gdyż jest to temat na kilka wpisów: analizę centrali rekuperacyjnej pod kątem wysuszania powietrza w domu, oszacowanie traconego ciepła utajonego oraz wpływ wilgotności powietrza wywiewanego na sprawność rekuperatora.
W kolejnym wpisie przedstawię kalkulator, który policzy straty energii w ujęciu rocznym dla kilku regionów w Polsce.