Wentylacja i klimatyzacja – porównanie

Pomieszczenia, w których ludzie spędzają większość swojego czasu pracując bądź mieszkając, są przystosowane do ochrony przed zewnętrznymi czynnikami atmosferycznymi. Zabudowane, zamknięte lokale czy szczelne hale produkcyjne są jednocześnie podatne na zmiany właściwości fizycznych oraz chemicznych powietrza.

Głównym powodem takiego stanu rzeczy są przeprowadzane procesy produkcyjne, przy jednocześnie niewystarczającej wentylacji i klimatyzacji wnętrz. Zapewnienie odpowiedniej cyrkulacji powietrza, utrzymanie jego prawidłowych właściwości jest ważną kwestią, pozwalającą zredukować wiele niebezpieczeństw zdrowotnych i technicznych.

Niebezpieczeństwa płynące z nieprawidłowych właściwości powietrza w pomieszczeniach zamkniętych

Stan powietrza w pomieszczeniach zamkniętych ulega ciągłym zmianom. Wymiana powietrza, która następuje między organizmami żywymi a otoczeniem, wpływa na skład powietrza i jego właściwości. Brak wymiany gazowej w zamkniętych budynkach powoduje wzrost zanieczyszczeń gazowych i pyłowych. Wzrasta wilgotność powietrza, obniża się stężenie tlenu przy jednoczesnym wzroście stężenia dwutlenku węgla.

Nadmiar ciepła i wilgoci powoduje wytworzenie korzystnego mikroklimatu dla rozwoju pleśni, grzybów oraz mikroorganizmów. Przebywanie w pomieszczeniu niewywietrzonym, w którym jakość powietrza jest zła, może mieć negatywny wpływ na zdrowie pracowników. W szczególności narażone są drogi oddechowe – brak odpowiedniej wentylacji i klimatyzacji powoduje duszności, zawroty głowy, mdłości oraz inne nieprzyjemne dolegliwości. Zespół symptomów odczuwanych przez osoby przebywające w budynkach z nieprawidłową wymianą powietrza określany jest jako syndrom chorych budynków (ang. sick building syndrome).

Co więcej, rozwój drobnoustrojów zagraża wielu procesom produkcyjnym. Nadmiar wilgoci może działać niekorzystnie na prawidłową pracę specjalistycznych urządzeń. Uszkodzeniom mogą ulegać także elementy ścian i sufitów budynków.

Wentylacja – charakterystyka procesu wentylacji powietrza

Wentylacja może być określana jako wymiana powietrza pomiędzy punktem wewnętrznym a zewnętrznym. Jej głównym celem jest zapewnienie poprawy jakości powietrza wewnątrz budynku. Dobra jakość powietrza jest rozumiana jako ta, która jest optymalna dla wymagań organizmów ludzkich, a także – w warunkach przemysłowych – właściwa dla zachowania sprawności procesów produkcyjnych. Proces wentylacji polega na doprowadzeniu świeżego powietrza do miejsca docelowego, przy jednoczesnym usunięciu zużytego. Wentylacja przemysłowa jest szczególnie istotna dla zapewnienia prawidłowego funkcjonowania zakładów, warsztatów czy fabryk. W takich okolicznościach mamy często do czynienia z oparami z farb, pyłami, czynnikami chemicznymi, które muszą zostać skutecznie usunięte z zamkniętego pomieszczenia. W innym wypadku procesy zachodzące w takich warunkach mogą być niebezpieczne dla użytkowników maszyn, prawidłowości całego procesu produkcji i dla urządzeń pracujących. Technicznie można wyróżnić kilka podstawowych grup procesu wentylacji.

Naturalny typ wentylacji – podstawowa forma wymiany powietrza

Najpopularniejszą formą wentylacji jest naturalna wymiana powietrza. Jest to efekt działania wiatru, zmiany ciśnień, nierówności powierzchni, różnicy temperatur i innych czynników fizycznych. Tradycyjna forma wentylacji może przyjmować różne formy:

  • Powietrze może przenikać przez szpary i nieszczelności, np. w ścianach budynków, drzwiach, przegrodach;
  • Wymiana powietrza może zostać dokonana za pomocą przewietrzenia budynku, czyli rozszczelnienia okien, otwarcia drzwi, wytworzenia przeciągu;
  • Wentylacja może bazować także na prawach grawitacji, np. bez kanałowa oraz kanałowa

Wymuszona wymiana powietrza – wentylacja mechaniczna

Inną grupą wymiany powietrza jest ta, która wymaga czynnika zewnętrznego, który niejako uruchomi cały proces wentylacyjny. W tym kontekście można mówić o urządzeniach, które będą w stanie, np. za pomocą energii elektrycznej, wytwarzać odpowiednio silny ruch powietrza. Wentylacja przemysłowa o wymuszonym ruchu powietrza dzieli się na nawiewną oraz wywiewną. Ta pierwsza dotyczy doprowadzania świeżego powietrza z zewnątrz, do wewnątrz budynku. Wywiewna – polega na usunięciu zużytego powietrza poprzez wypychanie go za pomocą wentylatora czy wiatraków. Ten rodzaj wentylacji może być udoskonalany za pomocą technik i narzędzi, służących do uzdatniania powietrza. Najpopularniejszym rozwiązaniem w warunkach przemysłowych jest instalowanie nagrzewnic oraz filtrów. W niektórych przypadkach można wykorzystać również narzędzia służące do chłodzenia, wysuszania czy nawilżenia powietrza dostającego się do wewnątrz budynku.

Klimatyzacja jako szczególna forma wentylacji pomieszczeń zamkniętych

Klimatyzacja jest szczególną formą wentylacji, gdyż oprócz wymiany powietrza w pomieszczeniu, obejmuje także szereg innych procesów. Można zatem stwierdzić, iż klimatyzacja nie jest pojedynczym procesem, lecz całym zespołem działań, mającym na celu wytworzenie oraz utrzymanie pożądanego “klimatu” wewnątrz pomieszczenia. Klimat, który będzie wytworzony z pomocą profesjonalnego klimatyzowania wnętrz, będzie oznaczać się pożądanymi właściwościami wilgotności, ciepła, a nawet pędu powietrza.

Klimatyzacja przemysłowa pozwala wytworzyć odpowiednie, dedykowane warunki do pracy, które nie byłyby możliwe do osiągnięcia za pomocą tradycyjnego wentylowania pomieszczeń. Klimatyzację możemy podzielić na tę przeznaczoną do celów rekreacyjnych, jak i tę wykorzystywaną w przemyśle. Do największych zalet rozwiązania do celów przemysłowych można zaliczyć:

  • Możliwość uzyskania względnie stałych warunków i charakterystyki powietrza
  • Utrzymywanie identycznych warunków w zależności od potrzeb, nawet przez cały rok bez przerwy
  • Osiągnięcie optymalnych warunków termicznych
  • Uzyskanie odpowiedniej wilgotności, a nawet prędkości powietrza przepływającego wewnątrz
  • Uniezależnienie od warunków panujących na zewnątrz, co nie jest możliwe w przypadku wentylacji
  • Bezproblemowe osiągnięcie warunków do prawidłowego zarządzania procesami technologicznymi

Wentylacja i klimatyzacja – porównanie

Z technicznego punktu widzenia klimatyzacja jest rozbudowaną formą wentylacji. Stanowi ona formę wentylacji mechanicznej, przeprowadzaną za pomocą nawiewów. Wiele procesów technologicznych, przeprowadzanych w różnych dziedzinach przemysłu, wymaga osiągnięcia perfekcyjnych właściwości powietrza. Nieprawidłowa wartość temperatury czy zbyt duża wilgotność powietrza może wpływać negatywnie na pracę fabryki czy huty. W innych przypadkach wymagane jest osiągnięcie konkretnej charakterystyki powietrza, kładąc nacisk na uzyskanie maksymalnej jego czystości. Wentylacja przemysłowa z kolei spełnia podobną funkcję, jednakże jest ograniczona do prostej wymiany powietrza – z punktu A do punktu B.

Tradycyjna wentylacja nie uwzględnia konieczności uzdatniania powietrza w odpowiednie parametry. Wyjątkiem jest wentylacja mechaniczna, która przebiega np. na pokładach samolotów. W tak specyficznych warunkach wymagane jest uzdatnianie powietrza w tlen i odpowiednie odfiltrowanie wszelkich zanieczyszczeń docierających do wnętrza maszyny lotniczej. Proces klimatyzowania pomieszczeń kładzie główny nacisk nie na prostą wymianę powietrza, lecz na modyfikowanie jego właściwości. Klimatyzacja może być także wykorzystywana do celów rekreacyjnych, maksymalizujących komfort użytkownika. Poprawia ona samopoczucie ludzi, czego najlepszym przykładem jest obniżanie temperatury nagrzanego wnętrza pojazdu podczas upalnego dnia.

źródła:

Malicki M., Wentylacja i klimatyzacja, Warszawa 1965.
Pełech A., Wentylacja i klimatyzacja – podstawy, Wrocław 2008.