Stowarzyszenie ekologiczne EKO-UNIA
Brak komentarzy 127 Odsłon

Rekuperacja zamiast oczyszczaczy!

Wszyscy chcemy chronić nasze dzieci przed smogiem. Zakup oczyszczaczy do szkół z budżetu Lublina to sukces radnych i rodziców, czy porażka?

Właśnie się dowiedziałem, że jedna z radnych Lublina zawalczyła o zakup z budżetu gminu oczyszczaczy powietrza dla szkół. W Lublinie i wielu innych miejscach w sezonie grzewczym powietrzem rządzi smog.

Wzrost zainteresowania tematem smogu w ostatnich latach wywołał falę sprzedaży oczyszczaczy powietrza. Gminy instalują takie urządzenia w placówkach edukacyjnych, w salach przedszkolnych i szkolnych. Nie jest to jednak najlepsze rozwiązanie problemu i nie powinno się go promować, gdy istnieją dużo skuteczniejsze rozwiązania.

Chodzi o wentylację nawiewno – wywiewna, czyli oczyszczanie powietrza z odzyskiem ciepła (tzw. rekuperacja) lub – znacznie tańszy – nawiewnik z filtracją powietrza.

Dedykuję ten materiał właśnie władzom samorządowym i rodzicom. Może są dziś już zdecydowanie lepsze rozwiązania poprawy zdrowia i jakości pracy dzieci w szkołach i przedszkolach.

Aby zrozumieć mechanizm wpływu na zdrowie dzieci smogu oraz możliwości przeciwdziałania. Słuchajcie w podkastach dostępnej audycji w TOK FM z 09.12.17 z dr Dąbrowieckim, wybitnym alergologiem:

https://audycje.tokfm.pl/podcast/69573,Jak-uchronic-najmlodszych-przed-smogiem

Oczyszczacze (wg badań, omawianych niżej) obniża stężenie pyłów w salach o 20-30 %, czasem więcej, ale powodują dyskomfort związany z wysokim stężeniem dwutlenku węgla (CO2) – ospałość, zmęczenie dzieci. Dlaczego?

Oczyszczacze w warunkach smogu przefiltrowują zanieczyszczone powietrze w sali i są skuteczniejsze, gdy nie ma dopływu powietrza z zewnątrz. Mniej wentyluje się pomieszczenia (na zewnątrz jest przecież smog) a tymczasem niezbędna jest 3-4 krotnie większa wymiana powietrza w klasie, aby dzieci mogły się efektywnie uczyć. Oczyszczacze mieszają to powietrze zawarte w sali przedszkolnej czy klasie lekcyjnej,
ale im szczelniejsza ta sala, tym efekt oczyszczania jest lepszy.

Oczyszczacze w salach w przedszkolach i szkołach to nie najlepszy pomysł

Audycja w Radiu Kraków z 13.04.18 r

http://www.radiokrakow.pl/wiadomosci/tarnow/oczyszczacze-powietrza-w-przedszkolach-nie-do-konca-sie-sprawdzily/

„Podczas gdy Kraków wciąż zastanawia się nad zasadnością kupna oczyszczaczy do żłobków i przedszkoli, Tarnów już to zrobił. Najpierw kupił 24 urządzenia dla przedszkoli, a teraz dokupuje 6 dla żłobków – po jednym dla każdej placówki. Jak dowiedziało się Radio Kraków, ze wstępnych wyników badań studentki Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Tarnowie wynika, że stężenie pyłów podczas ostatniego ataku zimy na początku marca w salach, które miały oczyszczacze, było niższe od 20 do 30 procent. Pojawił się jednak problem z dwutlenkiem węgla.”

Fragment rozmowy z prof. Kozłowskim: Jak jest mało pyłów, używanie tych oczyszczaczy nie ma sensu. (…) Zwrócenie uwagi na dwutlenek węgla jest niesłychanie istotne”

Co robić, żeby smog nie truł dzieci w szkole?

W audycji TOK FM u Ewy Podolskiej z 5 maja 2018 (dr Ludomir Duda, Radek Gawlik, Jacek Bożek) omawiane jest znacznie lepsze, choć droższe, rozwiązanie. Chodzi o wyposażenie szkół i przedszkoli w oczyszczanie powietrza z rekuperatorem – wentylacją i odzyskiem ciepła. Wg Dr Ludomira Dudy, rekuperator nie tylko zapewnia komfort redukcji pyłów i gwarancji regulowanego, właściwego poziomu CO2, ale również obniża energochłonność i koszty utrzymania sali budynku, bez żadnych dodatkowych inwestycji, poza uszczelnieniem okien – o ok 25 %.

Kolejne, i tak niezbędne dziś inwestycje w całej szkole (ocieplenie ścian, stropu, wymian okien) mogą obniżać energochłonność z wykorzystaniem oczyszczaczy z rekuperacją i odzyskiem ciepłą w całym budynku nawet powyżej 90 %, prowadząc do szybkiego zwrotu nakładów inwestycyjnych.

https://audycje.tokfm.pl/podcast/Co-robic-zeby-smog-nie-trul-dzieci-w-szkole/62008

Jak oczyszczać powietrze w pomieszczeniu ?

W audycji TOK FM u Ewy Podolskiej z 9 grudnia 2017 dr Ludomir Duda podaje rozwiązania, a dr hab. Artur Badyda chciałby te rozwiązania przebadać. Dr Duda przedstawia konkretny przykład – inwestycję
w szkole w Końskich.

https://audycje.tokfm.pl/podcast/Jak-oczyszczac-powietrze-w-pomieszczeniu/56918

Oprac. R. Gawlik listopad 2018- luty 2019

Dobry przykład: Zespół szkół w Końskich

Głęboka termomodernizacja ZSP Nr 1 w Końskich „Mechanik”

Szkoła wybudowana w roku 1974 cechowała się wysokim zużyciem energii i niewystarczającą wentylacją. Skutkiem czego budżet szkoły obciążały wysokie rachunki za energię a wysiłek edukacyjny nauczycieli i uczniów był w znacznym stopniu marnowany przez wysokie stężenie CO2 będące skutkiem niewydolnego systemu wentylacji grawitacyjnej.

Głęboka termomodernizacja polega na zmniejszeniu strat ciepła przez nieprzezroczyste przegrody budowlane i okna, zmniejszenia strat ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego i podniesienie sprawności systemów instalacyjnych i oświetlenia wbudowanego.

Optymalizacja takiej inwestycji jest przedmiotem procedury nazywanej Audytem Energetycznym.

Od jakości Audytu zależy nie tylko czas zwrotu poniesionych na termomodernizacje inwestycji, ale przede wszystkim docelowy standard energetyczny obiektu. Standard ten będzie na wiele dziesięcioleci określał przyszłe koszy eksploatacji budynku.

Audyt Energetyczny wykonał dr Ludomir Duda Audytor Energetyczny nr 0001 listy rekomendowanych Audytorów Krajowej Agencji Poszanowania Energii. Audyt ten umożliwił zakwalifikowanie inwestycji do finansowania przez Fundusz Norweski Narodowego Funduszu Poszanowania Energii i Gospodarki Wodnej, który sfinansował 85% kwalifikowanych nakładów inwestycyjnych.

Głęboka termomodernizacja Mechanika polegała na następujących działaniach inwestycyjnych:

Ocieplenie ścian zewnętrznych i dachów.

Straty energii przez ściany i dachy to prawie 13% całkowitych strat budynku szkolnego przy założeniu normatywnych warunków eksploatacji, a w warunkach rzeczywistych prawie dwa razy tyle w związku z mniejszym niż normatywny strumieniem powietrza wentylacyjnego. W budynku szkolnym ściany zewnętrzne mają niewielki udział procentowy w całości budowlanych przegród zewnętrznych, ponieważ w budynkach szkolnych znaczną cześć powierzchni ścian stanowią okna. Powoduje to, że znaczna część strat ciepła przez ścianę powstaje przez mostek cieplny pomiędzy ścianą a oknem. Przy termomodernizacji Mechanika zastosowano oryginalny sposób zlikwidowania tego mostka poprzez zmniejszenie okien i ocieplenie ościeży 5 cm twardego styropianu. Dzięki temu po ociepleniu ścian zewnętrznych 20 cm styropianu o współczynniku przewodzenia λ=0,031[W/m/K] uzyskano znakomitą wartość współczynnika przenikania ciepła U=0,13[W/m2/K]. Łączne ocieplono prawie 9 000[m2] ścian i dachów.

Wymiana okien

Okna w Mechaniku odpowiadały za 17% strat ciepła. Okna w mechaniku były wymieniane w różnych okresach, ale tylko kilka z nich spełniało wymaganie obecnych przepisów dotyczących izolacyjności cieplnej. Ponad to wszystkie okna w części warsztatowej budynku szkolnego były pojedynczo oszklone w metalowych ramkach. Ich wymiana była konieczna nie tylko dlatego by zmniejszyć straty ciepła przez podniesienie wartości współczynnika przenikania ciepła U[W/m2/K] i likwidację mostka cieplnego na styku futryny z ościeżem, ale przede wszystkim ze względu na konieczność uszczelnienia budynku. Wysoka szczelność budynku jest bowiem warunkiem koniecznym dla uzyskania wysokiej efektywności instalacji wentylacji mechanicznej. Razem zainstalowano 1500m2 nowych okien o współczynniku przenikania ciepła Uw=0,9 [W/m2/K] .


System wentylacji

Straty energii cieplnej na podgrzanie powietrza wentylacyjnego w szkole to ponad 60% wszystkich strat ciepła. Ale poza aspektem ekonomicznym i ekologicznym system wentylacyjny w szkole ma kluczowe znaczenie dla jakości procesu dydaktycznego.

W klasach wietrzonych w tradycyjny sposób stężenie CO2 wzrasta w ciągu kilkunastu minut do poziomu >2000 ppm*. Dwutlenek węgla jest składnikiem wydychanego powietrza. Jest on produktem szeregu reakcji zachodzących w komórkach naszego organizmu zwanych Cyklem Krebsa. W tym procesie komórki naszego organizmu pozyskują życiodajną energię utleniając glukozę do wody i CO2. Mózg człowieka jest najbardziej energochłonnym organem co widać na zdjęciach w podczerwieni, gdzie głowa jest najjaśniejszym elementem naszego ciała. Oznacza to, że powstaje w nim dużo CO2. Usuwany jest on przez krew w procesie wymiany gazowej zachodzącej w płucach. Skuteczność tej wymiany zależy od różnicy stężeń pomiędzy CO2 zawartym w krwi a tym we wdychanym powietrzu. Tak więc podniesienie stężenia CO2 w wdychanym powietrzu powoduje podniesieni stężenia CO2 w krwi i spowalnia reakcję utleniania glukozy. Skutkiem tego mózg ma mniej energii co znajduje odbicie w jego mniejszej sprawności i objawia się ogarniającą nas sennością. Jak wynika z bardzo wielu badań niektóre z aktywności intelektualnych mogą, przy stężeniu CO2>2000 ppm, być upośledzone nawet o 30% i więcej. Wg tych samych badań maksymalne stężenie CO2 niepowodujące wyraźnego obniżenia sprawności intelektualnej to 800÷900 ppm CO2. Dla zapewnienia takiego stężenia trzeba na każdego ucznia dostarczyć 30÷50m3 świeżego powietrza na godzinę. Dostarczenie takiej ilości powietrza nie jest możliwe przy tradycyjnej wentylacji. Jednym z powodów jest konieczność ogrzania tego powietrza zimą, co pochłania ogromną ilość energii. Innym problemem jest jakość powietrza, która w wielu miejscowościach odbiega daleko od norm. Problemy te rozwiązuje system wentylacji nawiewno- wywiewnej z odzyskiem ciepła. Jego działanie polega na tym, że powietrze zużyte przechodzi przez wymiennik ciepła powietrze/powietrze zwany rekuperatorem, w którym oddaje zawarte w sobie ciepło zimnemu, świeżemu powietrzu. Dodatkową zaletą tego systemu są filtry, które potrafią wyłapać skutecznie ponad 90% pyłów PM2,5 i PM 10.

Instalując nowoczesny system wentylacyjny osiągamy kilka korzyści równocześnie. Zmniejszamy istotnie rachunki za ogrzewanie, obniżamy szkodliwe dla środowisko emisje systemów grzewczych, poprawiamy sprawność procesu dydaktycznego, chronimy zdrowie dzieci uwalniając powietrze wentylacyjne od smogu. Nie bez znaczenia jest wysoka opłacalność tej wymiany jej IRR >10% uwzględniając koszty serwisu co jest jedną z najlepszych dostępnych na rynku inwestycji kapitałowych. Trzeba uczciwie powiedzieć, że system ten ma jedną wadę. Srebrzyste instalacje pod sufitem nie podobają się niektórym osobom.


System grzewczy i źródła energii

Ocieplenie budynku, wymiana okien i modernizacja systemu wentylacyjnego radykalnie zmniejszyły zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania, ale też niejako przy okazji wygenerowały zapotrzebowanie na chłód w kwietniu, maju i czerwcu. Z tego powodu koniecznym było przejście z systemu grzewczego na system klimatyzacji. Optymalnym rozwiązaniem okazało się zastosowanie systemu VRF pomp ciepła powietrze/powietrze. Pompy takie mają średnio sezonowy współczynnik transformacji energii elektrycznej na ciepło SCOP>4 i mogą dostarczać ciepło nawet przy temperaturze -20 °C a w lecie pozwala schładzanie powietrza do normowych temperatur.

Dla zmniejszenia zapotrzebowania na nieodnawialną energię elektryczną zainstalowano na dachu szkoły ogniwa fotowoltaiczne o mocy 40 kW.


Modernizacja systemu oświetlenia

Kolejną inwestycją zrealizowaną w ramach głębokiej termomodernizacji Mechanika jest wymiana oświetlenia na lampy z źródłami światła LED. Nowoczesne lampy LED nie tylko pozwalają na spełnienie norm oświetleniowych przy mniejszym zużyciu energii, ale także pozwalają dobrać optymalna dla procesu dydaktycznego temperaturę barwową, rozkład widmowy i wskaźnik oddania barw. Wszystkie te parametry źródeł światła mają wpływ na jakość procesu dydaktycznego. Inwestycje wymiany oświetlenia na energooszczędne charakteryzują się dobrymi wskaźnikami ekonomicznymi o wewnętrznej stopie zwrotu IRR>10%. Oznacza to, że możemy obniżyć zużycie energii i związane z jej wytwarzaniem szkodliwe emisje, obniżając równocześnie koszty eksploatacji szkoły. Dodatkowo inwestycje te są jednymi z najkorzystniejszych na rynku kapitałowym, co powinno ułatwiać pozyskanie koniecznego do ich przeprowadzenia kapitału.

Wskaźniki projektu

Wskaźniki

EU[kWh/m2/a]

EK[kWh/m2/a]

EP[kWh/m2/a]

Redukcja emisji [kg/m2]

Nakłady [zł/m2]

SPBT

[lat]

Przed

406

618

820

Po

45

24

87

183

825

6,9

*ppm (par per milion) miara stężenia mówiąca, ile miligramów danej substancji zawiera kilogram gazu lub cieczy

Autor Ludomir Duda

WPISZ KOMENTARZ

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wypełnij wszystkie wymagane pola. *

PODOBNE ARTYKUŁY
KONTAKT

ul. Białoskórnicza 26

50-134 Wrocław

tel./fax +48 71 344 22 64
info-ekounia@eko.org.pl

Polityka prywatności
NEWSLETTER

PIT Online rozliczysz dzięki Instytutowi Wsparcia Organizacji Pozarządowych w ramach projektu PITax.pl dla OPP

Wróć na początek

Ten serwis wykorzystuje pliki cookies korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich zapis lub odczyt wg ustawień przeglądarki. By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close