Filtracja Grawitacyjna: Zasada Działania i Schemat
- Szczegóły
Wentylacja to proces polegający na usuwaniu z pomieszczenia zanieczczonego powietrza i zastępowaniu go świeżym powietrzem. W powietrzu mogą znajdować się szkodliwe substancje, takie jak para wodna i dwutlenek węgla, które w nadmiarze negatywnie wpływają na zdrowie i samopoczucie człowieka.
Czy Wentylacja Jest Konieczna?
Czy nam się to podoba, czy nie - wentylacja jest konieczna. Powietrze w pomieszczeniach zwyczajnie ulega zużyciu, czyli zmienia skład. Każdy z nas oddycha, a więc czynnie zamienia tlen na dwutlenek węgla. Do tego dochodzi spalanie gazu i innych paliw.
Stopniowo zmniejsza się zawartość tlenu, a zwiększa ilość dwutlenku węgla, szkodliwych gazów i toksycznych związków, powstających w wyniku parowania powierzchni tworzyw sztucznych, powierzchni lakierowanych oraz klejów wiążących płyty mebli i różnego rodzaju posadzek. Na wybranych obszarach zużyte powietrze może zawierać izotopy promieniotwórcze, np. radon - gaz przenikający z gruntu przez fundamenty aż do wnętrza budynku.
Zużyte powietrze z czasem staje się szkodliwe zarówno dla domowników, jak i dla budynku. Gromadząca się wilgoć prowadzi do rozwoju pleśni i grzybów sprzyjających alergii, astmie i innym chorobom układu oddechowego. Wykraplanie się wody prowadzi do zamakania elementów konstrukcyjnych budynku, niszczenia jego wyposażenia i struktury.
Efektem nieprawidłowo działającej wentylacji jest również odwrócenie ciągu w kanałach wywiewnych, a nawet odwrócenie kierunku przepływu spalin w kanale spalinowym, które może być przyczyną śmiertelnych zatruć tlenkiem węgla.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
Zasada Działania Wentylacji Grawitacyjnej
W dużym uproszczeniu wentylacja to wymiana powietrza pomiędzy pomieszczeniem a środowiskiem zewnętrznym. W wentylacji grawitacyjnej, nazywanej też naturalną, tą siłą jest różnica gęstości ciepłego i zimnego powietrza.
Ciepłe powietrze we wnętrzu jest lżejsze, czyli ma mniejszą gęstość od zimnego powietrza zewnętrznego. Ponieważ zimne, cięższe powietrze wypiera ciepłe, ciepłe unosi się i ulatuje przez kratki wywiewne do pionów wentylacyjnych.
Warunkiem działania zarówno wentylacji grawitacyjnej, jak i mechanicznej wywiewnej oraz hybrydowej jest stały napływ powietrza z zewnątrz. W przypadku wentylacji mechanicznej wywiewnej szczególnie istotne jest sterowanie automatyczne, utrzymujące stały napływ powietrza.
Rodzaje Wentylacji
- Wentylacja Grawitacyjna (Naturalna): Wykorzystuje różnicę gęstości ciepłego i zimnego powietrza.
- Wentylacja Mechaniczna Wywiewna: Wymusza ciąg wentylatorami zasilanymi elektrycznie.
- Wentylacja Hybrydowa: Łączy działanie wentylacji grawitacyjnej i wentylatorów.
Nawiewniki Powietrza
Okienny nawiewnik powietrza jest niewielkim urządzeniem montowanym na szczelinach w górnej części ramy okna lub, bez frezowania szczelin, pomiędzy górną częścią ramy okna a nadprożem.
Czy Nawiewnik Jest Konieczny?
Tak. Prawo budowlane wymaga zastosowania nawiewników w każdym budynku mieszkalnym. Podstawowym aktem prawnym, obligującym do stosowania nawiewników powietrza, jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity 2018 r) paragraf. 155.3.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Elementy Składowe Nawiewników
- Czerpnia: Element zewnętrzny nawiewnika montowany po zewnętrznej stronie przegrody.
- Regulator: Element wewnętrzny nawiewnika montowany po wewnętrznej stronie przegrody.
- Klapa Regulacji Ręcznej: Element regulatora, który odpowiada za regulację przepływu powietrza.
- Pokrętło lub Dźwignia Regulacji Ręcznej: Elementy regulatora, które umożliwiają sterowanie manualne.
- Korpus: Aluminiowy profil, który pełni funkcję obudowy dla mechanizmów wewnątrz czerpni i regulatora.
- Zakończenia: Elementy czerpni oraz regulatora wykonane z wysokogatunkowego ABS/ASA.
Czy Nawiewnik Potrzebuje Zasilania Prądem?
Nawiewnik powietrza jest urządzeniem działającym samoczynnie. Nie potrzebuje dodatkowego zasilania, a jego eksploatacja nic nie kosztuje.
Montaż Nawiewników
Każdy nawiewnik Ventair i Urbino możesz zamontować w oknach drewnianych i PVC. Okna aluminiowe wymagają przygotowania szczelin już na etapie produkcji. Aby uniknąć uszkodzenia okna podczas montażu nawiewnika upewnij się, że okno posiada już odpowiednie szczeliny wykonane przez producenta. Nawiewniki Linii Insolio nie wymagają frezowania szczelin, co umożliwia prosty montaż w dowolnym oknie. Kanał przelotowy Insolio znajduje się pomiędzy górną częścią ramy okna a nadprożem.
Wymagany Strumień Powietrza
Według Polskiej Normy PN-83/B-03430 Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej, ze zmianami Pr PN-B-03430/ Az3 z lutego 2000 r. Dla kuchni bez okna zewnętrznego, wyposażonej w kuchenkę gazową rekomenduje się zastosowanie wentylacji mechanicznej wywiewnej.
Jeżeli czteroosobowa rodzina mieszka w trzypokojowym mieszkaniu z łazienką i oddzielnym ustępem oraz kuchnią z oknem zewnętrznym, wyposażoną w płytę indukcyjną, to wymagany strumień powietrza wyniesie 130 m3/h. Przykładowa rodzina decyduje się na zakup nawiewnika Ventair TRDn, którego przepływ dla ogólnie przyjętej różnicy ciśnień 10 Pa wynosi 23,8 m3/h. Aby dostarczyć do mieszkania strumień powietrza odpowiadający 130 m3/h lub wyższy, rodzina powinna kupić 6 nawiewników Ventair TRDn. Zakupione nawiewniki powinny zostać rozmieszczone przede wszystkim w pokojach mieszkalnych oraz w kuchni.
Inwersja Ciągu Wentylacyjnego
Uruchomienie urządzenia spalającego paliwo, np. kotła gazowego, powoduje wzrost strumienia powietrza w kanale dymowym i gwałtowny spadek ciśnienia w pomieszczeniach. Konsekwencją takiej sytuacji jest “zassanie” powietrza najłatwiej dostępną drogą - kanałem wentylacyjnym. Inwersja ciągu wentylacyjnego jest nie tylko uciążliwa, ale też niebezpieczna. W przypadku bezpośredniego sąsiedztwa wylotów kanałów dymowych pojawia się niebezpieczeństwo zassania spalin kanałem wentylacyjnym.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
Otwieranie Okien a Wentylacja
Prawidłowo działający system wentylacji pobiera taką samą ilość powietrza z zewnątrz, jaką usuwa kanałami wentylacyjnymi - ten proces zachodzi przez cały czas. Otwierając okno, otwieramy je na chwilę. Przez krótki okres czasu do pomieszczenia dostaje się znacznie większy strumień powietrza, niż przez pracujący nawiewnik powietrza. Wentylacja zaczyna działać ale tylko na chwilę - to za mało, żeby cofnąć inwersję ciągu wentylacyjnego. Zamykając okno, ponownie odcinamy sobie dostęp do świeżego powietrza.
Otwarte okna narażają nas na przedostawanie się zanieczyszczeń powietrza i alergenów do środka, hałas, zalanie mieszkania przez deszcz, wtargnięcie nieproszonych gości czy wydostanie się zwierząt domowych. Nawiewnik powietrza umożliwia swobodny przepływ optymalnej ilości powietrza do pomieszczeń przy całkowicie zamkniętych oknach.
Zastosowanie Nawiewników Niezależnie od Temperatury
Nawiewnik powietrza może być używany niezależnie od temperatury. W klimacie umiarkowanym nawiewniki są szczególnie przydatne w sezonie grzewczym. Ze względu na zanieczyszczenie powietrza i duże straty ciepła otwieranie okien w zimie nie jest najlepszym pomysłem. Nawiewnik powietrza niezauważalnie wprowadza do pomieszczenia strumienie nawet bardzo zimnego powietrza.
Oszczędność Energii
Ilość ciepła wykorzystanego podczas wentylacji jest proporcjonalna do ilości wymienionego powietrza. Kontrolowana wentylacja dopasowuje wymianę powietrza do potrzeb użytkownika i ogranicza wydatki energetyczne, wynikające z konieczności ogrzania chłodnego powietrza z zewnątrz. Dzięki automatycznemu sterowaniu nawiewniki powietrza pozwalają zaoszczędzić aż do 15% energii cieplnej przeznaczonej na wentylację w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań.
Komfort i Zdrowie
Komfortem określamy sumę czynników, które oddziałują na nasz organizm i które wyczuwamy. Najważniejsze z nich to temperatura powietrza, różnica temperatur powietrza pomiędzy poziomem głowy a stóp (czynnik HAT), prędkość przepływu powietrza oraz jego wilgotność. Nawiewnik powietrza optymalizuje te czynniki.
Energooszczędność sprawia, że urządzenie praktycznie nie wpływa na średnią temperaturę powietrza, a dzięki wysoko położonemu wlotowi powietrza nawiewnik korzystnie obniża różnicę temperatur pomiędzy głową a stopami. Nie zapominajmy o oddychaniu! Powietrze jest podstawowym elementem środowiska naturalnego człowieka - żeby żyć, musimy oddychać. Dopływ świeżego powietrza jest kluczowy dla biologicznego rozwoju, zdrowia i dobrego samopoczucia wszystkich domowników.
Nawiewniki powietrza umożliwiają przepływ powietrza przy całkowicie zamkniętych oknach. Utrudniają w ten sposób wtargnięcie nieproszonych gości i eliminują niebezpieczeństwo wydostanie się na zewnątrz dzieci i zwierząt domowych. Nawiewniki zastosowane w mieszkaniach wyposażonych w piece, kuchenki, kotły czy bojlery, doprowadzają odpowiednią ilość powietrza niezbędną do spalania. Poprawnie działająca wentylacja wyklucza ryzyko odwrócenia ciągu w kanałach wywiewnych czy odwrócenie ciągu w kanale spalinowym.
Umiejscowienie Nawiewników
Według Polskiej Normy PN-83/B-03430, ze zmianami Pr PN-B-03430/ Az3 z lutego 2000 r. nawiewnik powinien być zamontowany w górnej części okna. Ze względu na zachowanie komfortu cieplnego na wysokości co najmniej 180 cm ponad poziomem podłogi. Takie umiejscowienie korzystnie obniża temperaturę na wysokości głowy (czynnik HAT) oraz znacznie zmniejsza odczuwalność chłodnych strumieni. Nawiewniki powietrza powinny zostać rozmieszczone przede wszystkim w pokojach mieszkalnych oraz w kuchni.
Nawiewniki Antysmogowe
Nawiewnik antysmogowy to proste rozwiązanie, które chroni dom przed szkodliwymi zanieczyszczeniami powietrza i alergenami. Niewielkie urządzenie wyposażone w wymienny filtr powietrza ogranicza przepływ do 99% pyłów zawieszonych PM10 i do 80% pyłów zawieszonych PM2.5, w zależności od wybranego filtra. Co więcej, nawiewnik antysmogowy filtruje 100% powietrza, które przedostaje się do wnętrza.
Współpraca z Oczyszczaczami Powietrza
Nawiewnik antysmogowy i oczyszczacz powietrza to dwa urządzenia, które najlepiej sprawdzą się działając razem. Dlaczego? Zadaniem oczyszczacza jest filtracja powietrza w pomieszczeniu, nawiewnik filtruje powietrze zanim to się do niego dostanie. Ponieważ oczyszczacz potrzebuje czasu, aby oczyścić powietrze do docelowego poziomu, filtracja na poziomie wentylacji znacznie przyspiesza jego pracę i spowalnia zużywanie się filtra w oczyszczaczu.
Filtry w Nawiewnikach
Do każdego nawiewnika linii Insolio dołączamy filtr STANDARD o budowie progresywnej. To znaczy, że warstwy poliestrowych włókien o różnych grubościach są ułożone tak, aby gęstość filtra wzrastała zgodnie z kierunkiem przepływu powietrza. Filtr WĘGLOWY z węglem aktywnym chroni przed zanieczyszczeniami powietrza. Plisowana budowa filtra SELECT umożliwia uzyskanie kilkukrotnie większej powierzchni filtracji, oferując skuteczną ochronę i wysoki przepływ powietrza (30m3/h przy 20 Pascalach). To najbardziej zaawansowany filtr przeznaczony do nawiewników powietrza. Zatrzymuje aż do 80% pyłu zawieszonego PM2.5 i do 99% pyłu zawieszonego PM10.
Filtracja Pyłków Roślin
Wielkości pyłków roślin mieszczą się przeważnie w przedziale od 5 do 100 μm, natomiast zdecydowana większość mierzy około 40 μm. Dla porównania cząsteczki smogu mogą mierzyć zaledwie 0,1 μm, zatem pyłki roślin znacznie lepiej poddają się filtracji. Filtr antysmogowy i antyalergiczny wyłapuje cząstki o wielkości zaledwie 0,5 μm, czyli aż 10 razy mniejsze od najdrobniejszych pyłków.
Wymiana Filtra Powietrza
To, jak często powinniśmy wymieniać filtr zależy od poziomu zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego w naszym otoczeniu. Standardowo wymianę filtra rekomendujemy dwa razy w roku. Najlepiej przed rozpoczęciem i po zakończeniu sezonu grzewczego. Sama wymiana jest niezwykle intuicyjna. Niewielka dźwignia umieszczona w czerpni urządzenia otwiera kasetę z filtrem, który z łatwością samodzielnie zastąpisz nowym. Nie musisz demontować całego urządzenia czy używać narzędzi.
Oczyszczanie Ścieków z Wykorzystaniem Filtracji Grawitacyjnej
Oczyszczalnie ścieków wykorzystują różnorodne procesy i technologie do usuwania zanieczyszczeń ze ścieków komunalnych i przemysłowych. Jednym z podstawowych etapów jest oczyszczanie mechaniczne, często wykorzystujące siły grawitacji do oddzielania substancji stałych od cieczy.
Osadnik Gnilny
Ścieki dostarczane są przyłączem kanalizacyjnym do przepływowego osadnika gnilnego, gdzie następuje pierwszy (beztlenowy) etap ich oczyszczania. Jest to oczyszczanie mechaniczne wykorzystujące grawitacyjne przemieszczanie się substancji nierozpuszczalnych w toni ścieków zgromadzonych w komorze.
Substancje cięższe od wody opadają na dno komory (sedymentacja), a lżejsze unoszą się na powierzchni cieczy (flotacja) tworząc kożuch. Znajdująca się pomiędzy kożuchem a osadem dennym sklarowana ciecz przepływa grawitacyjnie do kolejnej (drugiej) komory. Tam procesy sedymentacji powtarzają się i sklarowana ciecz może przepłynąć do ostatniej komory, gdzie znów zostanie poddana analogicznym procesom.
Na wyjściu z osadnika zamontowany jest filtr doczyszczający, który zapobiega przedostawaniu się osadów do pozostałych elementów systemu. Z osadnika ścieki odpływają do drenażu rozsączającego - jest to układ podziemnych drenów równomiernie wprowadzających wstępnie podczyszczone ścieki do gruntu, gdzie następuje ich dalsze tlenowe oczyszczanie.
Oczyszczalnia Hydrobotaniczna (Filtr Gruntowo-Roślinny)
Chociaż jest kilka typów oczyszczalni roślinno-gruntowych, zasada ich działania pozostaje zbliżona. Wyróżniamy wśród nich oczyszczalnie z podpowierzchniowym przepływem ścieków (tu mamy dwa rodzaje filtrów: wertykalny i horyzontalny), z powierzchniowym przepływem ścieków oraz z przepływem kombinowanym.
Z kolei w zależności od zastosowanej roślinności, oczyszczalnie hydrobotaniczne możemy podzielić na rozwiązania z roślinnością: bagienną, wodną zakorzenioną, wodną pływającą i wreszcie wierzbowe.
Zaletą oczyszczalni wykorzystującej filtr gruntowo-korzeniowy jest wysoka skuteczność - ścieki osiągają trzeci stopień oczyszczenia (niemal całkowicie, bo w 95%, jest z nich eliminowany fosfor, a w 90% - azot). Ponadto roślinność umożliwia efektownie i malowniczo zagospodarować teren, zaś oczyszczone ścieki nadają się do ponownego użycia np. do podlewania ogrodu.
Niestety, z drugiej strony ten typ oczyszczalni jest drogi na etapie inwestycji i wymaga wyższych nakładów podczas eksploatacji. Niezbędna jest też duża powierzchnia działki.
Zasada działania oczyszczalni jest prosta - wstępnie podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki kierowane są na szczelnie odizolowane od podłoża poletka filtracyjne. To filtr glebowo-korzeniowy, na którym następuje mechaniczna i biologiczna filtracja przy pomocy błony biologicznej. W efekcie zachodzących procesów tlenowych i beztlenowych dochodzi do rozkładu białek i redukcji azotanów do azotu cząstkowego.
Filtr Piaskowy
To rozwiązanie wykorzystywane przede wszystkim na działkach z wysokim poziomem wód gruntowych lub z gruntami zbyt przepuszczalnymi albo ilastymi czy gliniastymi, nieprzepuszczalnymi, wykluczającymi ułożenie drenażu rozsączającego. Podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki kierowane są - w sposób grawitacyjny lub mechanicznie przy użyciu przepompowni - do studzienki rozdzielczej i dalej na filtr piaskowy, na którym są równomiernie rozsączane przewodami drenarskimi.
Filtr piaskowy można wykonać napowierzchniowo - umieszczany jest w nasypie, nad poziomem gruntu - lub podpowierzchniowo. Dno wykopu, w którym budowany jest filtr - poziomy lub pionowy - może stanowić nieprzepuszczalny grunt (np. glina). Jeśli mamy do czynienia z gruntami o bardzo wysokiej przepuszczalności lub takimi, na których lustro wód podziemnych położone jest tuż przy powierzchni - aby uniknąć przesączenia ścieków do gruntu i wody - dno i brzegi wykopu należy wyłożyć mocną folią z tworzywa sztucznego.
Oczyszczalnia ze Złożem Biologicznym
Charakteryzuje ją to, że proces oczyszczania ścieków przebiega w hermetycznym zamknięciu, wewnątrz zbiornika. W efekcie technologia ta znakomicie sprawdza się wszędzie tam, gdzie warunki gruntowo-wodne czy niewielka powierzchnia działki (lub niechęć do jej rozkopywania w celu budowy filtra) utrudniają lub uniemożliwiają zastosowanie innego rozwiązania.
Wstępnie oczyszczone w osadniku gnilnym ścieki trafiają do szczelnego zbiornika o dużej pojemności. Można go wykonać samodzielnie, jednak najczęściej komorę stanowi gotowy pojemnik z tworzywa sztucznego, o wzmacnianych żebrowaniem, grubych ścianach, mocny, odporny na uszkodzenia mechaniczne, ekstremalne temperatury oraz korozję biologiczną i chemiczną. Zbiornik ten może być jedno- lub kilkukomorowy, o pojemności od ok. 2 tys. litrów wzwyż. Jest on wyposażony we właz z hermetycznie zamykaną pokrywą.
Oczyszczalnia z Osadem Czynnym
W tym przypadku zbiornik, do którego wpływają ścieki, składa się z dwóch komór: osadu czynnego i osadnika wtórnego. Tutaj podczyszczone w osadniku gnilnym ścieki poddawane są procesom doczyszczenia, zachodzącym w warunkach tlenowych. W reaktorze (komorze osadu czynnego) znajdują się specjalne mikroorganizmy, które nie mają zdolności przyklejania się do podłoża, lecz unoszą się swobodnie tworząc tzw. kłaczki, a dzięki stałemu dopływowi tlenu są one zdolne do niezwykle szybkiego namnażania się i oddzielania zanieczyszczeń.
Dno komory osadu czynnego wyłożone jest membraną, a przez którą kompresor umieszczony poza biologicznym reaktorem nieustannie dostarcza odpowiednią ilość tlenu. Jednocześnie napowietrzanie sprawia, że drobiny osadu bez przerwy się unoszą w ściekach, co przekłada się na wysoką efektywność ich oczyszczenia. Z komory osadu czynnego ścieki przepływają do osadnika wtórnego, gdzie ma miejsce sedymentacja i recyrkulacja osadu czynnego, a czystą już ciecz kieruje się do odbiornika. Osad należy regularnie usuwać z osadnika wtórnego i neutralizować.
Podsumowanie
Filtracja grawitacyjna jest skutecznym i często stosowanym sposobem oczyszczania powietrza i ścieków. Wybór odpowiedniej metody zależy od specyfiki budynku, warunków otoczenia oraz indywidualnych potrzeb użytkowników. Stosowanie nawiewników powietrza, regularne przeglądy wentylacji oraz odpowiednie technologie oczyszczania ścieków są kluczowe dla zapewnienia zdrowego i komfortowego środowiska życia.
tags: #filtracja #grawitacyjna #zasada #działania #schemat
