Vetranie v pivnici: technológia zariadenia správneho vetracieho systému

Od toho, ako kvalitne funguje vetranie v pivnici, závisí zachovanie tam uložených predmetov, a niekedy aj pohoda a zdravie majiteľov. Na vytvorenie správne fungujúceho systému výmeny vzduchu je potrebné porozumenie niektorým fyzikálnym procesom a znalosť technológie inštalácie.

Povieme vám, ako zorganizovať systém odvodu odpadového vzduchu z podzemných miestností a zabezpečiť prísun čerstvej dávky z ulice. V článku určenom na oboznámenie sú podrobne opísané v praxi overené varianty a spôsoby realizácie. S prihliadnutím na naše odporúčania budete môcť výborne vybaviť pivnicu.

Úloha vetrania podzemných miestností

Pivnice sa používajú na dlhodobé skladovanie predmetov s osobitnými požiadavkami na podmienky prostredia. Teplota v uzavretých podzemných miestnostiach sa prakticky vždy pohybuje v rozmedzí od +5 do +12 stupňov Celzia.

Ukazovatele vlhkosti sa môžu výrazne líšiť v závislosti, spravidla, od vonkajších podmienok. Pomocou vetrania je možné regulovať tieto parametre na požadované hodnoty.

Dodržiavanie teplotného režimu

Teplotný režim správne postavenej a zateplenej pivnice sa vytvára vďaka výmene tepla medzi stenami, podlahou a vzduchom v nej. Strop sa spravidla izoluje, preto je jeho vplyv na zmenu teploty vnútri konštrukcie minimálny.

Sezónne výkyvy teploty pôdy sú výrazne menšie ako atmosférické, čo umožňuje dosiahnuť stálu mikroklímu v priestore. Ohrievanie alebo ochladzovanie vzduchu vo vnútri pivnice prebieha pomaly kvôli nízkej tepelnej vodivosti zeme.

Klasická konštrukcia pivnice zahŕňa výmenu tepla medzi vzduchom v nej a zemou, ktorá tvorí podlahu a steny miestnosti. Vplyv teploty atmosféry sa eliminuje použitím izolácie.

V prípade potreby je možné použiť vetranie na zmenu teploty. Vzhľadom na to, že konštrukcia sa nachádza pod zemou, na ochladenie pivnice v zime stačí prirodzený pohyb vzduchu, zatiaľ čo v letnom období je lepšie stimulovať prúdenie vzduchu pomocou ventilátorov.

Riešenie problému nadmerného množstva vlhkosti

Najčastejším problémom mikroklímy v pivnici je nadmerné množstvo vlhkosti. Jej odparovanie pomocou slnečného žiarenia alebo vetra nie je možné, preto je vetranie hlavným spôsobom odvlhčovania priestorov zapustených do zeme.

Spôsoby vnikania vlhkosti možno podmienečne rozdeliť na tri typy:

• Vlhkosť sa môže dostať do pivnice vo forme vody cez steny, podlahu alebo strop pri absencii alebo narušení vrstvy hydroizolácie. Najčastejšie sa to deje na jar počas topenia snehu.
• Vnútorným zdrojom vlhkosti môžu byť predmety alebo produkty nachádzajúce sa v priestore. Zelenina a ovocie, najmä v počiatočnej fáze skladovania, uvoľňujú výpary. K zvlhčovaniu vzduchu dochádza aj počas procesu kvasenia, pri dýchaní včiel, ak sa pivnica používa ako omšaník a v mnohých ďalších prípadoch.
• V jarnom a jesennom období, keď je teplota v pivnici výrazne nižšia ako vonkajšia teplota, je zdrojom vlhkosti kondenzát. Pre správne používanie vetrania je preto potrebné poznať fyzikálne zákony kondenzácie a vyparovania.

Proces odstraňovania vlhkosti pomocou vetrania prebieha pomaly. Preto je pred začatím tohto postupu potrebné zistiť príčinu zvýšenej vlhkosti v pivnici a pokiaľ možno ju odstrániť.

Vyparovanie vlhkosti pri vetraní prebieha pomaly, preto ak neodstránite príčinu výskytu vody v pivnici, postup sušenia nebude mať žiadny účinok.

Znižovanie koncentrácie nebezpečných plynov

Ďalším dôvodom na vetranie miestností je potreba zmeny chemického zloženia vzduchu. Pri skladovaní poľnohospodárskych produktov dochádza k uvoľňovaniu rôznych pachov a pri ich hnití, ako aj pri chove včiel alebo fermentačných nádob v pivnici sa vo veľkej miere uvoľňuje oxid uhličitý, ktorý nahrádza kyslík.

V zle vetraných pivniciach sa môžu hromadiť plyny iného pôvodu. Nadmerná koncentrácia oxidu uhličitého (CO₂), metánu, oxidu uhoľnatého (CO) alebo sírovodíka môže u človeka spôsobiť nedostatok kyslíka v krvi, dusenie a následne stratu vedomia. Ak sa neposkytne okamžitá pomoc, môže dôjsť k smrteľnému následku.

Pri absencii vnútornej cirkulácie vzduchu dochádza ku koncentrácii nebezpečných ťažkých plynov v najnižšom bode pivnice. Preto ak na odstránenie cudzích pachov stačí jednoduché vetranie, na zníženie koncentrácie plynov, ktorých špecifická hmotnosť voči atmosférickému vzduchu je väčšia ako jedna, je potrebné vetranie s umiestnením nasávacieho otvoru v malej vzdialenosti od podlahy.

V prípade existencie predpokladov na nadmernú koncentráciu ťažkých plynov v pivnici je potrebné buď povinné vetranie miestnosti pred jej návštevou, alebo použitie senzorov či analyzátorov plynov na určenie potreby vetrania.

Proces alkoholového kvasenia vedie k aktívnemu uvoľňovaniu oxidu uhličitého. Z dôvodu potreby udržiavania konštantnej vonkajšej teploty sa fermentačné nádoby často umiestňujú do pivníc. Pri absencii riadneho vetrania to niekedy vedie k uduseniu majiteľov pivnice.

Teoretické základy odstraňovania vlhkosti

V prípade, že hlavným cieľom výmeny vzduchu je vysušenie miestnosti, možno z fyzikálneho hľadiska úlohu formulovať takto: je potrebné v pivnici zrealizovať vetranie podľa takej schémy, aby bola absolútna hmotnosť vlhkosti vstupujúcej dovnútra menšia ako vystupujúcej von.

Fyzikálny opis procesov kondenzácie a vyparovania

Existujú tri základné termíny, ktorých podstatu je potrebné pochopiť na porozumenie podstaty kondenzácie a vyparovania vlhkosti zo vzduchu:

• Absolútna vlhkosť ukazuje hmotnosť vodnej pary obsiahnutej v jednom kubickom metri vzduchu. Táto hodnota sa vyjadruje v g/m³.
• Relatívna vlhkosť ukazuje pomer aktuálnej hmotnosti vodnej pary k maximálne možnej pri konštantnom tlaku a teplote. Vyjadruje sa v percentách.
• Teplota rosného bodu ukazuje hodnotu teploty, pri poklese na ktorú vodná para obsiahnutá vo vzduchu dosahuje stav nasýtenia a začína sa proces kondenzácie.

V súvislosti s pivnicou možno proces kondenzácie opísať nasledovne. Pri určitej teplote má vzduch určité hodnoty absolútnej a relatívnej vlhkosti.

Pri poklese teploty zostáva hodnota absolútnej vlhkosti nezmenená, zatiaľ čo relatívna vlhkosť rastie. Po dosiahnutí 100 % relatívnej vlhkosti nastáva rosný bod a začína sa uvoľňovanie vlhkosti vo forme kondenzátu.

Čím nižšia je teplota vzduchu, tým menšie množstvo vlhkosti je schopný udržať v suspendovanom stave pri úplnom nasýtení.

Proces vyparovania je nasledovný: pri kontakte vzduchu, ktorého relatívna vlhkosť je nižšia ako 100 %, s vodou dochádza k nasýteniu vlhkosťou, ktoré môže pokračovať až do dosiahnutia 100 % relatívnej vlhkosti. Čím vyššia je teplota vzduchu, tým väčšie množstvo vlhkosti dokáže prijať v procese vyparovania.

Vysušovanie podzemných miestností v lete

V suchom a horúcom počasí je lákavé na chvíľu otvoriť vlhkú pivnicu a vpustiť do nej teplý suchý vzduch na odstránenie kondenzátu. To je jedna z najčastejších chýb, ktorá vedie k opačnému efektu – prísunu vlhkosti z atmosféry do podzemia.

Napríklad cez deň pri anticyklóne a teplote vzduchu +32 stupňov Celzia a relatívnej vlhkosti 40 % je prítomný pocit suchého vzduchu. V pivnici s teplotou +12 stupňov a relatívnou vlhkosťou 100 % je prítomný pocit vlhka. Avšak absolútna vlhkosť vonku pri týchto parametroch bude väčšia ako v miestnosti.

Po vniknutí dovnútra sa teplý vzduch začne ochladzovať. Teplota rosného bodu pri uvedených parametroch vonkajšieho vzduchu bude 16 stupňov. Následne počas poklesu teploty z 16 stupňov na 12 bude dochádzať ku kondenzácii vlhkosti a relatívna vlhkosť vzduchu bude 100 %.

Okrem toho, že vlhkosť vzduchu v pivnici zostane na rovnakej maximálnej úrovni, dôjde k dodatočnému prísunu vody v dôsledku kondenzácie.

Osúšanie podzemných priestorov pomocou vetrania sa má správne vykonávať po dlhšiu dobu. Objem vzduchu prechádzajúceho miestnosťami by mal zabezpečovať minimálny pokles teploty, aby pri nízkych hodnotách jeho relatívnej vlhkosti prebiehal proces vyparovania.

Po ukončení obdobia vetrania však v dôsledku výmeny tepla so stenami a podlahou dôjde k postupnému poklesu teploty a kondenzácii vody nachádzajúcej sa vo vzduchu.

Preto sa dočasné odstraňovanie vlhkosti pomocou vetrania v teplom období roka vykonáva v nasledujúcich prípadoch:

• množstvo vlhkosti v pivnici zjavne presahuje objem, ktorý sa tam dostane po kondenzácii vody z atmosférického vzduchu;
• je potrebné vytvoriť podmienky na zastavenie intenzívnych procesov hnitia, šírenia plesní a húb;
• je potrebné vykonať protiplesňovú úpravu, ktorá je najúčinnejšia pri nanášaní antiseptika na suché povrchy.

Odstraňovanie kondenzátu z pivnice v teplom období roka sa vykonáva alternatívnymi metódami. Je možné použiť zber vlhkosti pomocou látok s dobrými hygroskopickými (nasiakavými) vlastnosťami, ako je popol alebo drevené piliny.

Pritom je potrebné, pokiaľ je to možné, vylúčiť vonkajšiu výmenu vzduchu, ak to nie je v rozpore s dodržaním iných parametrov mikroklímy miestnosti.

Kvapky kondenzátu zo stropu najľahšie pozbierate pomocou suchej handry. V lete je to najefektívnejší spôsob boja proti vlhkosti v pivnici.

Vymrazovanie vlhkosti v zime

Pri záporných teplotách je absolútna vlhkosť vzduchu nízka. Preto je najefektívnejšou metódou odstraňovania vlhkosti pomocou vetrania, ktorú nie celkom správne nazývajú “vymrazovaním”, zabezpečenie prívodu mrazivého vzduchu do pivnice.

Takže aj keď pri teplote -10 stupňov Celzia má vzduch maximálnu možnú vlhkosť (2,36 g/m³), po jeho ohriatí v miestnosti na hodnotu +5 stupňov bude hodnota relatívnej vlhkosti len 30%. Jeden kubický meter takéhoto vzduchu bude schopný odpariť 4,5 gramu vody v pivnici.

Keďže pri takmer všetkých pivniciach je nežiaduce zníženie teploty na záporné hodnoty, prísun mrazivého vzduchu je potrebné vykonávať v malých dávkach.

Vytláča vlhký vzduch z miestnosti a mieša sa so zvyšným. Potom je potrebné počkať na zvýšenie teploty na bežné hodnoty a potom je možné tento postup zopakovať.

Pri odvodňovaní pivnice pomocou mrazivého vzduchu je dôležité nedopustiť, aby teplota dlhodobo klesla pod nulu. Vplyv chladu na zeleninu je rovnako škodlivý ako nadmerná vlhkosť.

Táto metóda sa efektívne používa na jeseň po zbere úrody, pričom sa na noc na určitý čas otvorí vetranie.

Technické aspekty inštalácie vetrania

Technicky správna realizácia ventilačného systému pre pivnicu spolu s pochopením pravidiel jej používania umožní zabezpečiť požadovanú mikroklímu v miestnosti. Pre malé stavby je možné vykonať všetky práce samostatne, ak máte základné zručnosti v oblasti stavebníctva.

S osobitosťami výpočtu vetracieho systému pre rôzne typy miestností sa môžete oboznámiť prečítaním odporúčaného článku.

Umiestňovanie vzduchovodov a ich údržba

Ako vzduchovody sa zvyčajne používajú plastové alebo kovové rúry. Na plast sa kladie požiadavka odolnosti voči nízkym teplotám. Je to potrebné, aby sa predišlo jeho poškodeniu v zime pri mechanických vplyvoch, ako je čistenie od námrazy.

Zvyčajne sa na účely vetrania podzemných priestorov používajú dve rúry, pričom jedna slúži na prívod vzduchu a druhá na odvod. Použitie jedinej rúry vedie k oveľa menšiemu objemu cirkulujúceho vzduchu.

Miesta výstupu rúr je vhodné umiestniť na rôznych koncoch pivnice. V tomto prípade dochádza k rovnomernému vetraniu celej plochy miestnosti bez vytvárania zón stagnácie vzduchu.

Miesto vstupu prívodného vetrania sa zvyčajne umiestňuje blízko podlahy miestnosti a miesto nasávania vzduchu bližšie k stropu. Je to potrebné na dodržiavanie fyzikálnych zákonov fungovania prirodzenej cirkulácie vzduchu. Výnimkou je umiestnenie vstupu do odsávacieho potrubia pri podlahe pre efektívnejší odtok nebezpečných ťažkých plynov.

Pri umiestnení vonkajších výstupov pri zemi je potrebné sledovať úroveň snehu, pretože vytvorenie záveja nad úrovňou potrubia môže spôsobiť zastavenie vetrania. Vlhký vzduch vychádzajúci z miestnosti je príčinou tvorby námrazy v odsávacom potrubí, čo môže znížiť rýchlosť pohybu vzduchu alebo dokonca spôsobiť zastavenie vetrania.

Schéma výmeny vzduchu pri správnom a nesprávnom umiestnení rúr v pôdoryse. V prípade zložitej geometrie pivnice môže vzniknúť potreba použitia viacerých miest prívodu alebo odvodu vzduchu.

Čistenie námrazy je niekedy náročná úloha kvôli prítomnosti ľadu alebo usadenín s vyššou hustotou. Na zjednodušenie prác je možné na jeseň dovnútra potrubia vložiť tuhú kovovú tyč s priemerom 8–12 mm. V prípade úplného upchatia prierezu potrubia námrazou možno pomocou posuvných pohybov a otáčania tyče začať postup čistenia odsávania.

Ak je odsávacie potrubie umiestnené vertikálne, pod jeho koniec umiestnený v pivnici je potrebné postaviť nádobu, do ktorej bude padať kondenzát a úlomky snehu a ľadu, ktoré sa pri čistení potrubia odlupujú.

Zemiaky pod odsávacím potrubím sú mokré kvôli dopadu kondenzátu na ne. Aby ste tomu predišli, je potrebné pod otvor potrubia umiestniť nádobu, do ktorej sa bude zbierať voda.

Prirodzený a nútený obeh vzduchu

V drvivej väčšine prípadov sa používa prirodzené vetranie malých podzemných miestností. V zimnom období je fyzika procesu obehu vzduchovej hmoty založená na rozdiele hustoty studeného a teplého vzduchu. Preto sa výstup z prívodného potrubia umiestňuje bližšie k podlahe a vstup do odsávacieho potrubia pod strop.

Plocha prierezu vzduchovodov sa vypočítava na základe ukazovateľa objemu výmeny vzduchu potrebného pre konkrétnu miestnosť a vypočítanej rýchlosti jeho pohybu v potrubiach.

Na reguláciu objemu vetrania je lepšie použiť prierez potrubia o niečo väčší, ako je vypočítaný, v kombinácii s klapkou. Tú je možné nainštalovať na prívodné aj odsávacie potrubie.

Od dávnych čias známy spôsob s horiacou sviečkou umiestnenou pod odsávacím potrubím. Horúci vzduch stúpa nahor, čím výrazne zvyšuje ťah.

Prirodzené vetranie funguje v lete zle a tiež dlho odstraňuje plyny s väčšou mernou hmotnosťou, ako má bežný vzduch. V tomto prípade sa na vytvorenie tlaku vzduchu buduje nútený typ vetrania inštaláciou axiálnych ventilátorov.

Ventilátory je možné inštalovať na odsávacie aj prívodné potrubie, ako aj na obe naraz. Pri vysokej vlhkosti v pivnici sa odporúča neinštalovať ventilátor na odsávacie potrubie z dôvodu možného rýchleho poškodenia v dôsledku pôsobenia vlhkosti.

Odstraňovanie vlhkosti pomocou kondenzačných zón

Existuje spôsob na odstránenie vlhkosti z pivnice v zime, ktorý nevyžaduje potrubia ani otvory na prívod a odvod vzduchu. Spočíva vo vytvorení zón na kondenzáciu vlhkosti s jej následným odstránením. Tento spôsob nepatrí k vetraniu, ale k cirkulácii, pretože medzi miestnosťou a atmosférou nedochádza k výmene vzduchu.

Najjednoduchšia realizácia takejto metódy spočíva v použití plachty z vonkajšej strany pootvorených dverí pivnice. Teplý vzduch, ktorý preniká z pivnice cez malý otvor, sa ochladzuje pri kontakte so studenou plachtou, na ktorej zostáva kondenzát vo forme námrazy a ľadu. Studený suchý vzduch sa vracia späť do miestnosti.

Použitie schémy s plachtou umožňuje vyhnúť sa prácam na kladení vzduchovodov z pivnice von. Takýto systém však nie je automatický – je potrebné pravidelne odstraňovať námrazu.

Pri používaní takejto metódy bude potrebné pravidelne odsúvať plachtu, zatvárať dvere, odbíjať námrazu a odstraňovať ju von. Ako plachtu je potrebné použiť pevnú handru, ktorá je schopná uniesť váhu až 20 kg nalepeného snehu na 1 meter štvorcový svojej plochy.

S pravidlami a technológiami výstavby ventilačných systémov vás oboznámi nasledujúci článok.

Závery a užitočné video k téme

Video #1. Problém kondenzácie vlhkosti v lete a metódy jej odstránenia:

Video #2. Montáž a inštalácia ventilátora na odsávacie potrubie:

Pre kvalitnú prácu ventilačného systému je potrebné dôkladne pristúpiť k otázke štúdia fyzikálnych základov cirkulácie vzduchu, ako aj jeho kondenzácie a vyparovania. Technologické zariadenie výmeny vzduchu nie je zložité a pre malé miestnosti je jeho realizácia možná vlastnými silami.

Komentujte, prosím, nami poskytnuté informácie. Zanechať komentár, položiť otázku a umiestniť fotografie k téme budete môcť v bloku umiestnenom nižšie. Možno chcete porozprávať o osobných skúsenostiach so zariadením ventilačného systému?