Nawiewniki i kratki nawiewne

Elementy nawiewne mają decydujący wpływ na kształt strumienia powietrza znajdującego się w pomieszczeniu i na wymianę energii pomiędzy powietrzem dopływającym a powietrzem w pomieszczeniu. Ich najważniejszym zadaniem jest zapewnienie czystego powietrza w strefach przebywania ludzi poprzez usuwanie zanieczyszczeń oraz zapewnienie komfortu termicznego z wyrównaną temperaturą przy prędkości powietrza w pomieszczeniu, która ten komfort umożliwia. W strefie przebywania ludzi w większości przypadków prędkość strumienia powietrza nie powinna przekraczać 0,2 m/s, lecz może się zmieniać w zależności od przeznaczenia pomieszczenia oraz panującej w nim temperatury.

Z kolei wielkość temperatury strumienia nawiewanego w punkcie styczności ze strefą przebywania ludzi nie powinna być większa niż 1 K. Jeśli do tego dodamy, że natężenie dźwięku pochodzącego z elementów nawiewnych nie może przekraczać poziomu dopuszczalnego dla danego pomieszczenia, widać, że nawiewniki są tylko z pozoru prostymi urządzeniami. W rzeczywistości stawiane są im bardzo wysokie wymagania.

Dobór urządzeń nawiewnych powinien uwzględnić rodzaj wentylacji, wymiary pomieszczenia oraz objętość strumieni powietrza wentylacyjnego. Zadaniem systemu wentylacyjnego jest dostarczenie odpowiednich strumieni powietrza do pomieszczeń i utrzymanie zadanej temperatury (pokrycie strat lub usunięcie zysków) oraz zmniejszenie stężenia zanieczyszczeń i ich odprowadzenie, a w przypadku systemu wentylacyjno-klimatyzacyjnego dodatkowo wilgotności względnej powietrza, przy zachowaniu poczucia komfortu u ludzi.

Tradycyjne systemy dystrybucji powietrza to wentylacja mieszająca i wyporowa. Pierwsza polega na rozcieńczeniu zanieczyszczeń powstających w pomieszczeniu poprzez doprowadzanie świeżego powietrza nawiewnikami od góry pomieszczenia, a druga – na doprowadzeniu świeżego powietrza nawiewnikami od dołu lub z boku, o temperaturze od 2 do 4 K niższej niż temperatura powietrza wewnątrz. Trzeci rodzaj to wentylacja indywidualna, której istota sprowadza się do dostarczania odpowiedniej jakości powietrza bezpośrednio do strefy otoczenia człowieka, a nie do całego pomieszczenia, jak w wentylacji wyporowej i mieszającej. Stosuje się też połączenia tych systemów.

Wentylację wyporową stosuje się m.in. w pomieszczeniach przemysłowych, gdyż umożliwia ona skuteczne usuwanie z wentylowanego obszaru znacznych ilości ciepła i zanieczyszczeń. W tym rozwiązaniu powietrze doprowadzane jest z niewielką prędkością w pobliże lub bezpośrednio do strefy przebywania ludzi. Stosowana jest też w pomieszczeniach o specjalnych wymaganiach (np. w salach operacyjnych, laboratoriach), gdzie dąży się do zapobiegania poprzecznym ruchom powietrza w stosunku do jego głównego strumienia w celu uniknięcia rozprzestrzeniania się powietrza zanieczyszczonego.

W pomieszczeniach o szczególnych wymaganiach stosuje się z kolei wentylację wyporową z poziomym przepływem powietrza, tak aby przechodziło ono z małymi prędkościami strumienia, lecz umożliwiającymi usuwanie zanieczyszczeń, np. z lewej do prawej strony lub wzdłuż pomieszczenia. W małych pomieszczeniach, a zwłaszcza biurowych i mieszkalnych, wentylacja wyporowa raczej nie jest stosowana, m.in. dlatego, że chłodne powietrze wpływające do pomieszczenia przez nawiewniki umieszczone na poziomie podłogi może wywoływać u ludzi wrażenie przeciągu i pionowego gradientu temperatury.

Z kolei wentylacja mieszająca dostarcza powietrze poza strefę przebywania ludzi i strumień powietrza, cyrkulując, stopniowo wypełnia całe pomieszczenie. Stosuje się ją głównie w pomieszczeniach, w których najważniejsze jest zapewnienie komfortu cieplnego. Dlatego tak ważne jest takie zaprojektowanie instalacji i dobór nawiewników, aby docierające do strefy przebywania ludzi powietrze spełniało parametry komfortu, tzn. jego prędkość nie powinna być zbyt duża, a temperatura mniej więcej taka sama w całej strefie.

Z tych powodów w systemie tym nawiewniki powinny tak kształtować nawiewany strumień powietrza, aby porywał i mieszał się on z dużą objętością powietrza znajdującego się wewnątrz. Powoduje to powstanie zjawiska indukcji i, wraz ze wzrostem odległości od nawiewnika, wzrost objętości strumienia i spadek jego prędkości. Tym samym ruch powietrza wywołany nawiewem powoduje mieszanie się powietrza w całej objętości pomieszczenia. Dzięki temu koncentracja zanieczyszczeń spada, a temperatura powietrza wyrównuje się.

W wielu pomieszczeniach, gdzie najważniejszym celem systemu wentylacji jest zapewnienie komfortu cieplnego, stosuje się też połączenie obu systemów wentylacji, czyli wentylację wyporowo-mieszającą. To rozwiązanie wymaga takich nawiewników, które zapewnią małe prędkości strumienia i niewielki stopień indukcji.

Wentylacja indywidualna wymaga doprowadzenia świeżego powietrza do każdego użytkownika w danym pomieszczeniu i to sprawia, że jej zakres stosowania ograniczony jest do pomieszczeń, w których rozmieszczenie miejsc przebywania ludzi jest stałe i nie ulega częstym zmianom, a do konkretnych miejsc przypisana jest dana liczba osób.

Wymaga ona odpowiednio rozbudowanej instalacji i stosowania specjalnych, licznych nawiewników, lecz pozwala na nawet czterokrotne zmniejszenie ilości nawiewanego powietrza w stosunku do wentylacji mieszającej przy zachowaniu komfortu. Tym samym wentylacja ta umożliwia osiągnięcie sporych oszczędności energii zużywanej do podgrzewania, chłodzenia i dostarczania powietrza do pomieszczenia.

Projektant precyzyjnie dobiera nawiewniki, biorąc pod uwagę rodzaj systemu dostarczania powietrza, rodzaj i przeznaczenie pomieszczenia, w tym kwestię aranżacji wnętrza, oraz parametry techniczne, takie jak: strumień oraz zasięg i ugięcie strugi powietrza nawiewanego, rozpływ powietrza, prędkość efektywna wypływu powietrza, strata ciśnienia na nawiewniku oraz poziom mocy akustycznej nawiewnika (hałasu), a także możliwość regulacji kierunku i ilości nawiewanego powietrza.

Do doboru stosuje się nomogramy, które w postaci graficznej przedstawiają zależności podstawowych parametrów nawiewników. Dobór pojedynczego nawiewnika nie jest skomplikowany, ale już wybranie kilku urządzeń wymaga sporego doświadczenia, a w praktyce nawet specjalnych programów komputerowych.

Oferta rynku

Producenci oferują elementy nawiewne, których konstrukcja może mieć charakter uniwersalny i mogą być one stosowane w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w pomieszczeniach różnych budynków. Oferowane są też nawiewniki do konkretnych systemów dostarczania powietrza, np. o stałym lub zmiennym strumieniu. Ich konstrukcje są stale doskonalone i modyfikowane.

Największa różnorodność ma miejsce w przypadku nawiewników dla wentylacji mieszającej, ale wiele z nich jest przeznaczonych zarówno do wentylacji mieszającej, jak i wyporowej. Oferowane są m.in.: kratki wentylacyjne, anemostaty, nawiewniki wirowe oraz rotacyjne, dysze nawiewne i nawiewniki dalekiego zasięgu, nawiewniki z ruchomymi dyszami, wyporowe, sufitowe perforowane, talerzowe, szczelinowe i liniowe.

Kratki nawiewne to najprostsze urządzenia, bez możliwości regulacji strumienia i kierunku. Oferowane są też kratki z kierownicami i przepustnicami, które regulują kierunek i wielkość nawiewanego strumienia. Montuje się je w suficie i na ścianach, jako bezpośrednie zakończenie przewodów wentylacyjnych, lub na skrzynkach rozprężnych. Są też kratki nawiewne do montażu w podłodze oraz w stopniach schodowych (np. w kinach) lub w fotelach (np. w salach koncertowych).

Anemostaty to nawiewniki sufitowe oferowane w wersji okrągłej lub prostokątnej, w różnych rozmiarach, wzorach i kolorach. Ich podstawową zaletą jest prosta regulacja strumienia powietrza, a także niski poziom hałasu. Umożliwiają ukształtowanie poziomej strugi powietrza, co jest istotne, gdy ma ona niską temperaturę.

Nawiewniki wirowe stosuje się w pomieszczeniach wymagających nawiewu powietrza znacznie różniącego się temperaturą od powietrza w pomieszczeniu. Struga może być pozioma lub pionowa, a kierunek zmienia się za pomocą siłownika elektrycznego lub ręcznie. Oferowane są różne odmiany, w tym promieniowe (zwiększają turbulencję) i cylindryczne (do bardzo niskich pomieszczeń).

Z niewielkich otworów nawiewników rotacyjnych wypływa wiele strug powietrza, które rotuje na przemian w przeciwnych kierunkach. Stosuje się je w niskich pomieszczeniach i gdy występuje duża różnica temperatur pomiędzy powietrzem nawiewanym a tym w pomieszczeniu.

Dysze nawiewne przeznaczone są do pomieszczeń o dużej kubaturze. Dają strumień o zasięgu od kilku do kilkunastu metrów i możliwe jest regulowanie jego kształtu i kąta. W celu zwiększenia wydajności dysz stosuje się je w sprzężonych zestawach. Dysze z siłownikami elektrycznymi mogą automatycznie zmieniać kąt strumienia. Nawiewniki dalekiego zasięgu są oferowane w wersji do montażu pionowego i poziomego. Kształt strumienia może być regulowany, a niektóre urządzenia umożliwiają zmianę kąta odchylenia strumienia w górę i w dół.

Nawiewniki z ruchomymi dyszami mają dużo półokrągłych małych dysz, za pomocą których ustawia się kierunek strugi. Dysze można obracać dookoła i tworzyć dwie strugi jednocześnie – pionową i poziomą o temperaturze wyższej lub niższej od tej w pomieszczeniu.

Nawiewniki wyporowe są tak konstruowane, aby nawiewane powietrze nie mieszało się z tym wewnątrz pomieszczenia, lecz je wypierało. Dlatego dają one strumień powietrza o małej turbulencji i niskiej indukcji. Oferowane są w różnych kształtach i wykonaniach.

Perforowane nawiewniki sufitowe umożliwiają równomierny wypływ dużych ilości powietrza o niskiej temperaturze ze stałym lub zmiennym strumieniem.

Nawiewniki talerzowe oferowane są z talerzem pełnym lub perforowanym. Ich konstrukcja pozwala na regulację stałego lub zmiennego strumienia i kąta jego wypływu. Nawiewniki szczelinowe umożliwiają uzyskanie płaskiej strugi powietrza i nadanie jej kierunku. Łatwo poddają się regulacji i stosowane są chętnie w systemach o zmiennej wydajności.

Oferowane są też m.in. nawiewniki podłogowe pulsacyjne zapewniające szybką redukcję prędkości i różnicy temperatur, przeznaczone do wentylacji ciągów komunikacyjnych, nawiewniki wirowo-promieniowe wysokoindukcyjne do pomieszczeń użyteczności publicznej (hotele, biura, restauracje) montowane w stropie podwieszanym lub bezpośrednio pod stropem, nawiewniki kolumnowe oraz nawiewniki z filtrem absolutnym, np. do sal operacyjnych.

Nawiewniki wykonywane są ze stalowej blachy lakierowanej proszkowo, aluminium lub tworzyw sztucznych. Stanowią estetyczny element wystroju wnętrza. Wybrać można nie tylko kolor nawiewników, ale też kształty całych elementów oraz różne wzory płyt czołowych.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!