Pomiary parametrów powietrza w instalacjach wentylacji mechanicznej i klimatyzacji

    Zgodnie z obowiązującymi regulacjami prawnymi okresowa kontrola obiektu budowlanego musi uwzględniać badania przewodów kominowych (dymowych, spalinowych i wentylacyjnych).

    Fot. 1. Anemometr wiatraczkowy testo 417. Fot. TESTO
    Fot. 1. Anemometr wiatraczkowy testo 417. Fot. TESTO

    Obowiązek ten dotyczy przeglądów wentylacji grawitacyjnej a nie mechanicznej. W Polsce póki co, nie ma przepisów, które regulują kwestie związane z obowiązkowymi przeglądami systemów wentylacji mechanicznej. Zakłada się więc, że wentylacja mechaniczna wpływa na odpowiednie warunki i jakość powietrza w pomieszczeniach stąd też jej przeglądy są wykonywane zgodnie z zaleceniami producenta lub odnosi się do tego przepisy dotyczące wentylacji grawitacyjnej.
    Właściciel lub zarządca budynku ma obowiązek przeprowadzania okresowej kontroli budynku nie rzadziej niż raz w roku. Kontrola ma polegać na sprawdzeniu stanu technicznego elementów budynku, budowli i instalacji narażonych na szkodliwe wpływy atmosferyczne i niszczące działania czynników występujących podczas użytkowania obiektu, instalacji i urządzeń służących ochronie środowiska oraz instalacji gazowych i przewodów kominowych (dymowych, spalinowych i wentylacyjnych).

    Wymagania ogólne

    Fot. 2. Zestaw SmartSond Testo do klimatyzacji. Fot. TESTO
    Fot. 2. Zestaw SmartSond Testo do klimatyzacji. Fot. TESTO

    Urządzenia oraz elementy wentylacji mechanicznej i klimatyzacji powinny umożliwiać uzyskanie określonej jakości środowiska w pomieszczeniu przy racjonalnym zużyciu energii do ogrzewania i chłodzenia oraz energii elektrycznej.
    Instalacje klimatyzacyjne muszą mieć odpowiednie urządzenia pomiarowe przeznaczone do sprawdzania warunków pracy i kontroli zużycia energii. Z kolei urządzenia wentylacji mechanicznej i klimatyzacji, takie jak centrale, klimakonwektory wentylatorowe, klimatyzatory, aparaty ogrzewcze i chłodząco-wentylacyjne, powinny być tak instalowane, aby była zapewniona możliwość ich okresowej kontroli, konserwacji, naprawy lub wymiany. Należy pamiętać, że centrale wentylacyjne i klimatyzacyjne usytuowane na zewnątrz budynku powinny mieć odpowiednią obudowę lub inne zabezpieczenie przed wpływem czynników atmosferycznych.
    Jeżeli centrala będzie pracowała w pomieszczeniu o specjalnych wymaganiach higienicznych to muszą one mieć możliwość utrzymania podwyższonej czystości wnętrza. Ważne jest przy tym odpowiednie oświetlenie wewnętrzne oraz wzierniki pozwalające na kontrolę stanu centrali z zewnątrz. Urządzenia wentylacji mechanicznej i klimatyzacji powinny mieć odpowiednie rozwiązania konstrukcyjne zapewniające ochronę przed zanieczyszczeniami, które znajdują się w powietrzu zewnętrznym oraz w niektórych przypadkach w powietrzu obiegowym. Chodzi tutaj głównie o konieczność zastosowania filtrów nagrzewnic, chłodnic i urządzeń do odzyskiwania ciepła – co najmniej klasy G4 oraz nawilżaczy – co najmniej klasy F6, zgodnie z polskimi normami dotyczącymi klasyfikacji filtrów powietrza.
    Ważne jest aby nawilżacze stosowane w instalacji wentylacji mechanicznej i klimatyzacji były zabezpieczone przed przeciekaniem wody na zewnątrz oraz przed przenoszeniem kropel wody przez powietrze wentylacyjne do dalszych części instalacji. Połączenia wentylatorów z przewodami wentylacyjnymi powinny być wykonane za pomocą elastycznych elementów łączących. Instalacje wentylacji mechanicznej i klimatyzacji muszą mieć przepustnice zlokalizowane w miejscach umożliwiających regulację instalacji, a także odcięcie dopływu powietrza zewnętrznego i wypływu powietrza wewnętrznego. Wymaganie to nie dotyczy instalacji mechanicznej wywiewnej, przewidzianej do okresowej pracy jako wentylacja grawitacyjna.

    Pomiary parametrów powietrza

    Fot. 3. Oprawy zaworowe testo 550 i testo 557. Fot. TESTO
    Fot. 3. Oprawy zaworowe testo 550 i testo 557. Fot. TESTO

    Pomiary parametrów fizycznych powietrza w instalacjach wentylacji i klimatyzacji stanowią ważny etap zakończenia robót instalacyjnych. Ponadto takie pomiary wykonuje się podczas okresowej kontroli realizowanej w czasie użytkowania układów i instalacji. Założeniem pomiarów jest wskazanie czy instalacja spełnia określone założenia projektowe i czy przy projektowaniu przyjęto właściwe założenia. Odpowiednio wykonane pomiary muszą zweryfikować poprawność wykonania robót montażowych.
    O wiarygodności pomiarów decyduje przynajmniej kilka czynników. Chodzi tutaj o metodę pomiarową, jakość przyrządów pomiarowych oraz sposób interpretacji wyników pomiarów.
    Pomiary jakie wykonuje się w instalacjach wentylacji i klimatyzacji obejmują najczęściej prędkość przepływu powietrza, strumień objętości powietrza, określanie krotności wymian powietrza w pomieszczeniach, temperaturę i wilgotność, różnicę ciśnień oraz próby szczelności instalacji.

    Norma PN-83/B-03430

    Fot. 4. Niejednokrotnie wykonuje się pomiar jakości powietrza. Fot. FLUKE
    Fot. 4. Niejednokrotnie wykonuje się pomiar jakości powietrza. Fot. FLUKE

    W odniesieniu do wentylacji ważna jest norma PN-83/B-03430 Wentylacja w budynkach mieszkalnych zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej – Wymagania. Zgodnie z tym dokumentem strumień objętości powietrza wentylacyjnego w budynku mieszkalnym określa suma strumieni powietrza usuwanego z pomieszczeń pomocniczych. Strumienie te wynoszą odpowiednio np. w kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchenkę gazową lub węglową – 70 m3/h, w kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchenkę elektryczną – 30 m3/h, w mieszkaniu do 3 osób – 50 m3/h, w kuchni bez okna zewnętrznego wyposażonej w kuchnię elektryczną – 50 m3/h, w łazience ( z WC lub bez) – 50 m3/h, w wydzielonym WC – 30 m3/h. Ponadto norma zaleca aby projektować urządzenia wentylacyjne umożliwiające okresowe zwiększanie strumienia objętości do co najmniej 120 m3/h.
    Prawidłowo zaprojektowana i wykonana wentylacja musi zapewnić doprowadzenie powietrza do pokoi oraz kuchni z oknem zewnętrznym oraz usuwanie powietrza zużytego z kuchni, łazienki, oddzielnego ustępu, a także ewentualnego pomocniczego pomieszczenia bezokiennego (składzik, garderoba) itp. Dopływ powietrza zewnętrznego do pokojów mieszkalnych oraz kuchni z oknem zewnętrznym musi być zapewniony za pomocą nawiewników powietrza z regulowanym stopniem otwarcia. Oprócz tego dopływ powietrza zewnętrznego może odbywać się za pomocą nawiewnej wentylacji mechanicznej.

    Pomiar ciśnienia w instalacjach wentylacyjnych

    Fot. 5. W przypadku central wentylacyjnych i klimatyzatorów ważny jest pomiar parametrów elektrycznych zasilania. Fot. TESTO
    Fot. 5. W przypadku central wentylacyjnych i klimatyzatorów ważny jest pomiar parametrów elektrycznych zasilania. Fot. TESTO

    Straty ciśnienia w instalacjach wentylacyjnych decydują o parametrach centrali wentylacyjnej. Z kolei strata ciśnienia dla całej instalacji jest obliczana w efekcie zsumowania pojedynczych oporów. Ciągi wywiewne i nawiewne są projektowane z uwzględnieniem maksymalnego wydatku, przy czym spadek ciśnienia statycznego pomiędzy czerpnią a nawiewem najbardziej oddalonym nie powinien przekraczać 130-150 Pa.
    Okresowe sprawdzanie działania filtrów wykonuje się poprzez pomiar ciśnienia przed i za filtrem, co pozwala na obliczenie różnicy ciśnień. Zbyt duży spadek ciśnienia może wskazywać na zanieczyszczenie filtra.
    W odniesieniu do parametrów central wentylacyjnych ważny jest odpowiedni spręż dyspozycyjny oznaczający zapas mocy urządzenia, który pozwala na transportowanie określonej ilości powietrza bez względu na wielkość czy przebieg instalacji wentylacyjnej. Wzrost sprężu dyspozycyjnego jest konieczny w przypadku rozbudowanej instalacji. Spręż dyspozycyjny centrali to suma wartości oporów przepływu instalacji możliwych do pokonania przez rekuperator z uwzględnieniem wydajności nominalnej. Wraz ze wzrostem oporów zmniejszy się również przepływ.

    Szczelność kanałów wentylacyjnych

    Fot. 6. Nowoczesne przyrządy pomiarowe współpracują z aplikacjami mobilnymi. Fot. FLUKE
    Fot. 6. Nowoczesne przyrządy pomiarowe współpracują z aplikacjami mobilnymi. Fot. FLUKE

    Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki ich usytuowanie przewody wentylacyjne muszą mieć przekrój poprzeczny, który jest odpowiedni dla przepływów powietrza. Z kolei ich konstrukcja musi być przystosowana do maks. ciśnienia i wymaganej szczelności instalacji przy uwzględnieniu polskich norm zawierających wymagania względem wytrzymałości i szczelności przewodów.
    Szczegóły badania szczelności instalacji wentylacyjnych bazujących na kanałach i kształtkach okrągłych zawiera norma PN-EN-12237:2005, natomiast norma PN-EN-1507:2007 precyzuje wymagania względem kanałów prostokątnych. W oparciu o polskie normy wyróżnia się 4 klasy szczelności przewodów.

    Mierniki ciśnienia

    Fot. 7. Balometr Testo 420. Fot. TESTO
    Fot. 7. Balometr Testo 420. Fot. TESTO

    Przy pomiarze ciśnienia wykorzystuje się specjalne mierniki, z których najprostsze urządzenia mają zakres pomiarowy 0-100 hPa. Dzięki specjalnym rozwiązaniom realizowana jest kompensacja temperatury, pozwalająca na zwiększenie dokładności pomiarów. W zaawansowanych przyrządach pomiarowych przewidziano wyświetlanie wyników pomiarów ciśnienia i przepływu, przy czym prezentacja wyników wykorzystuje jednostki: kPa, hPa, Pa, mm H2O, mm Hg, psi, inch H2O, inch Hg. Niejednokrotnie przy pomiarach instalacji wentylacyjnej zastosowanie znajdują przyrządy wielofunkcyjne o rozbudowanych możliwościach pomiarowych. W nowoczesnych urządzeniach uwzględnia się wbudowane przetworniki ciśnienia różnicowego i ciśnienia barometrycznego. Oprogramowanie komputerowe umożliwia sporządzanie protokołów oraz zarządzenie wynikami pomiarów. Dzięki wymiennym sondom jest możliwy pomiar CO, CO2, prędkości powietrza, przepływu objętościowego, wilgotności, temperatury mokrego termometru oraz punktu rosy. Ponadto przyrząd może wyświetlać pięć mierzonych parametrów, natomiast specjalne sondy umożliwiają pomiar wilgotności względnej i parametrów pochodnych. Ważne jest automatyczne kompensowanie gęstości powietrza. Sonda łamana znajdzie zastosowanie w miejscach, gdzie ilość miejsca jest ograniczona.
    Oprócz mierników ciśnienia podczas pomiarów instalacji wentylacyjnych zastosowanie znajdują również anemometry skrzydełkowe umożliwiające pomiar parametrów powietrza takich jak objętość, prędkość i temperatura. Urządzenia tego typu umożliwiają również pomiar ciągu wentylacji grawitacyjnej/mechanicznej.

    Fot. 8. Nowoczesne przyrządy pomiarowe są ergonomiczne dzięki wyświetlaczom i odpowiednim kształtom obudowy. Fot. FLUKE
    Fot. 8. Nowoczesne przyrządy pomiarowe są ergonomiczne dzięki wyświetlaczom i odpowiednim kształtom obudowy. Fot. FLUKE

    Niejednokrotnie zastosowanie znajdują termoanemometry, dzięki którym można mierzyć prędkość przepływu powietrza. Przyrząd umożliwia pomiar w zakresie 0,1-25 m/s z dokładnością 5% +1d i czułością/ rozdzielczością 0,01. Oprócz tego można mierzyć temperaturę wynoszącą 0-50°C z dokładnością 1°C i czułością 0,1. Bardzo często używa się również balometrów przeznaczonych do pomiaru natężenia przepływu powietrza w kratkach wentylacyjnych oraz anemostatach, które są zamontowane w podłogach, sufitach oraz w ścianach. Niektóre balometry są wyposażone w manometry współpracujące z kratownicą pomiarową.
    Dla wykonania skutecznego pomiaru instalacji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej trzeba mieć na uwadze dwa czynniki. Z jednej strony jest to konieczność spełniania określonych norm technicznych, zaś z drugiej, trzeba wykorzystać profesjonalne, odpowiednio kalibrowane przyrządy pomiarowe.

    Damian Żabicki

    ZOSTAW ODPOWIEDŹ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here