Ventilatie in de kelder: technologie voor het aanleggen van een juist ventilatiesysteem

De houdbaarheid van de opgeslagen voorwerpen, en soms het welzijn en de gezondheid van de eigenaren, hangt af van hoe goed de ventilatie in de kelder functioneert. Voor het creëren van een goed werkend luchtverversingssysteem is begrip van enkele fysische processen en kennis van de inrichtingstechnologie nodig.

Wij vertellen u hoe u een afvoersysteem voor afgevoerde lucht uit ondergrondse ruimtes kunt organiseren en voor verse aanvoer van buiten kunt zorgen. In het ter kennisgeving gepresenteerde artikel worden de in de praktijk geteste opties en implementatiemethoden gedetailleerd beschreven. Met onze aanbevelingen kunt u uw kelder uitstekend inrichten.

De taak van ventilatie in ondergrondse ruimtes

Kelders worden gebruikt voor langdurige opslag van voorwerpen met speciale eisen aan de omgevingsomstandigheden. De temperatuur in afgesloten ondergrondse ruimtes blijft vrijwel altijd tussen +5 en +12 graden Celsius.

De vochtigheidsindicatoren kunnen aanzienlijk verschillen, meestal afhankelijk van externe omstandigheden. Met ventilatie is het mogelijk deze parameters op de gewenste waarden te regelen.

Handhaving van de temperatuur

De temperatuurregeling van een goed gebouwde en geïsoleerde kelder wordt gevormd door warmte-uitwisseling tussen de muren, de vloer en de lucht erin. Het plafond wordt doorgaans geïsoleerd, dus de invloed ervan op temperatuurveranderingen in de constructie is minimaal.

Seizoensgebonden schommelingen van de bodemtemperatuur zijn aanzienlijk kleiner dan atmosferische schommelingen, wat de mogelijkheid biedt om een constant binnenklimaat in de ruimte te vestigen. Opwarming of afkoeling van de lucht in de kelder gebeurt langzaam vanwege de lage warmtegeleiding van de grond.

De klassieke constructie van de kelder voorziet in warmte-uitwisseling tussen de lucht erin en de grond die de vloer en muren van de ruimte vormt. Invloed van de atmosferische temperatuur wordt uitgesloten door het gebruik van isolatie.

Indien nodig kan ventilatie worden gebruikt om de temperatuur te veranderen. Aangezien de constructie onder de grond ligt, is in de winter natuurlijke luchtbeweging voldoende om de kelder te koelen, terwijl het in de zomer beter is om de luchtstroom te stimuleren met behulp van ventilatoren.

Oplossing van het probleem van overtollig vocht

Het meest voorkomende probleem van het kelderklimaat is overtollig vocht. Verdamping ervan door zonlicht of wind is onmogelijk, dus ventilatie is de belangrijkste manier om ondergrondse ruimtes te drogen.

Manieren waarop vocht binnenkomt kunnen grofweg in drie typen worden verdeeld:

• Vocht kan de kelder binnendringen in de vorm van water door muren, vloer of plafond bij afwezigheid of beschadiging van de waterdichtingslaag. Meestal gebeurt dit in de lente tijdens het smelten van sneeuw.
• Interne bronnen van vocht kunnen voorwerpen of producten zijn die zich in de ruimte bevinden. Groenten en fruit, vooral in de beginfase van het opslagproces, geven damp af. Ook vindt luchtbevochtiging plaats tijdens het gistingsproces, bij de ademhaling van bijen als de kelder wordt gebruikt als bijenhuis en in vele andere gevallen.
• In de lente-herfstperiode, wanneer de temperatuur in de kelder aanzienlijk lager is dan buiten, is de vochtbron condensaat. Daarom is voor een juist gebruik van de ventilatie kennis van de natuurkundige wetten van condensatie en verdamping noodzakelijk.

Het proces van het verwijderen van vocht door ventilatie verloopt langzaam. Daarom moet u vóór aanvang van deze procedure de oorzaak van de verhoogde luchtvochtigheid in de kelder vaststellen en deze indien mogelijk verhelpen.

De verdamping van vocht tijdens ventilatie verloopt traag. Als u de oorzaak van het water in de kelder niet wegneemt, heeft de droogprocedure geen enkel effect.

Verlaging van de concentratie van gevaarlijke gassen

Een andere reden om ruimtes te ventileren is de noodzaak de chemische samenstelling van de lucht te wijzigen. Zo komen bij de opslag van landbouwproducten allerlei geuren vrij, en bij het rotten ervan, alsook bij het houden van bijen of gistingsvaten in de kelder, komt er overvloedig koolstofdioxide vrij, dat zuurstof verdringt.

In slecht geventileerde kelders kunnen gassen van andere oorsprong ophopen. Een overmatige concentratie van koolstofdioxide (CO₂), methaan, koolmonoxide (CO) of waterstofsulfide kan bij een mens een tekort aan zuurstof in het bloed, verstikking en als gevolg daarvan bewustzijnsverlies veroorzaken. Indien er geen onmiddellijke hulp wordt verleend, is een dodelijke afloop mogelijk.

Bij afwezigheid van interne luchtcirculatie hoopt de concentratie van gevaarlijke zware gassen zich op in het laagste punt van de kelder. Daarom is voor het verwijderen van vreemde geuren een eenvoudige verluchting voldoende, maar voor het verminderen van de concentratie van gassen waarvan het soortelijk gewicht ten opzichte van de atmosferische lucht groter is dan één, is ventilatie nodig met de luchtinlaatopening op korte afstand van de vloer.

Indien er aanwijzingen zijn voor een overmatige concentratie van zware gassen in de kelder, moet u ofwel de ruimte verplicht ventileren voordat u deze betreedt, ofwel sensoren of gasanalysatoren gebruiken om de noodzaak van ventilatie te bepalen.

Het proces van alcoholische gisting leidt tot een actieve afgifte van koolstofdioxide. Vanwege de noodzaak een constante externe temperatuur te handhaven, worden gistingsvaten vaak in kelders geplaatst. Bij afwezigheid van adequate ventilatie leidt dit soms tot verstikking van de keldereigenaren.

Theoretische grondslagen van vochtverwijdering

In het geval dat het belangrijkste doel van luchtverversing het drogen van de ruimte is, kan de taak vanuit natuurkundig oogpunt als volgt worden geformuleerd: in de kelder moet de ventilatie zodanig worden aangelegd dat de absolute massa van de binnenkomende vocht kleiner is dan de naar buiten gaande.

Fysische beschrijving van condensatie- en verdampingsprocessen

Er bestaan drie basistermen waarvan u de essentie moet begrijpen om de aard van condensatie en verdamping van vocht uit de lucht te begrijpen:

• Absolute luchtvochtigheid toont de massa waterdamp in één kubieke meter lucht. Deze waarde wordt uitgedrukt in g/m³.
• Relatieve luchtvochtigheid toont de verhouding van de huidige massa waterdamp tot de maximaal mogelijke, bij constante druk en temperatuur. Wordt uitgedrukt in procenten.
• De dauwpuntstemperatuur toont de temperatuurswaarde waarbij, bij verlaging, de waterdamp in de lucht een verzadigingsstatus bereikt en het condensatieproces begint.

Met betrekking tot een kelder kan het condensatieproces als volgt worden beschreven. Bij een bepaalde temperatuur heeft de lucht bepaalde waarden van absolute en relatieve luchtvochtigheid.

Bij temperatuurdaling blijft de absolute luchtvochtigheid ongewijzigd, terwijl de relatieve stijgt. Wanneer de relatieve luchtvochtigheid 100% bereikt, wordt het dauwpunt bereikt en begint het vrijkomen van vocht als condensaat.

Hoe lager de luchttemperatuur, hoe minder vocht het in zwevende toestand kan vasthouden bij volledige verzadiging

Het verdampingsproces is als volgt: bij contact van lucht met een relatieve luchtvochtigheid van minder dan 100% met water, vindt verzadiging met vocht plaats, die kan doorgaan tot een relatieve luchtvochtigheid van 100% is bereikt. Hoe hoger de luchttemperatuur, hoe meer vocht het kan opnemen tijdens het verdampingsproces.

Ontvochtiging van ondergrondse ruimtes in de zomer

Bij droog en warm weer bestaat de verleiding om een vochtige kelder tijdelijk te openen en er warme droge lucht in te laten om condensaat te verwijderen. Dit is een van de meest voorkomende fouten, die tot het tegenovergestelde effect leidt: het binnendringen van vocht uit de atmosfeer in de ondergrondse ruimte.

Bijvoorbeeld: overdag bij een anticycloon met een luchttemperatuur van +32 graden Celsius en een relatieve luchtvochtigheid van 40% heerst er een gevoel van droge lucht. In een kelder met een temperatuur van +12 graden en een relatieve luchtvochtigheid van 100% heerst er een gevoel van vochtigheid. De absolute luchtvochtigheid buiten is bij deze parameters echter hoger dan binnen.

Eenmaal binnen zal de warme lucht afkoelen. De dauwpuntstemperatuur bij de bovenstaande parameters van de buitenlucht is 16 graden. Dus tijdens de temperatuurdaling van 16 graden naar 12 zal condensatie van vocht plaatsvinden, en de relatieve luchtvochtigheid zal 100% zijn.

Bovendien, naast het feit dat de luchtvochtigheid in de kelder op hetzelfde maximale niveau blijft, zal er extra water toetreden door condensatie

Het ontvochtigen van ondergrondse ruimitse door middel van ventilatie moet gedeurende een lange perio de correct worden uitgevoerd. Daarbij moet het luchvolume dat door de ruimitse stromt zorgen voor minimale temperatuurdaling, zodat bij lage relatieve vochtigeid het verdampingsprocess plaatvindt.

Echter, na aflo op van de ventilatieperiode zal door warmte-uitwisseling met de muren en vloer een geleidelijke temperatuurdaling optreden en condensatie van het in de lucht aanwezige water.

Daarom wordt tijdelijke verwijdering van vocht met behulp van ventilatie in het warme seizoen in de volgende gevallen uitgevoerd:

• de hoeveeldheid vocht in de kelder overschrijft duidelijk het volume dat daar zal zijn na condensatie van water uit de atmosferische lucht;
• het is noodzakelijk om omstandigheden te creëren om intensieve verrottingsprocessen, verspreiding van schimmel en zwam te stoppen;
• het is noodzakelijk om een antischimmelbehandeling uit te voeren, die het meest effectief is wanneer het antisepticum op droge oppervlakken wordt aangebracht.

Het verwijderen van condens uit de kelder in het warme seizoen gebeurt met alternatieve methoden. Men kan vocht opvangen met behulp van stoffen met goede hygroscopische (waterabsorberende) eigenschappen, zoals as of houtkrullen.

Daarbij moet, indien mogelijk, externe luchtuitwisseling worden uitgesloten, tenzij dit in strijd is met het handhaven van andere microklimaatparameters van de ruimte.

Condensdruppels van het plafond kunnen het eenvoudigst worden opgevangen met een droge doek. In de zomer is dit de meest effectieve manier om vocht in de kelder te bestrijden.

Uitvriezen van vocht in de winter

Bij negatieve temperaturen is de absolute luchtvochtigheid laag. Daarom is de meest effectieve methode om vocht te verwijderen met behulp van ventilatie, die niet helemaal correct “uitvriezen” wordt genomer, het zorgen voor de toevoer van vrieslucht in de kelder.

Zo zal, zelfs als bij een temperatuur van -10 graden Celsius de lucht de maximaal mogelijke vochtigheid heeft (2,36 g/m³), na verwarming in de ruimte tot +5 graden, de relatieve luchtvochtigheid slechts 30% bedragen. Eén kubieke meter van dergelijke lucht zal in staat zijn om 4,5 gram water in de kelder te verdampen.

Aangezien voor praktisch alle kelders een temperatuurdaling tot negatieve waarden ongewenst is, moet de toevoer van vrieslucht in kleine porties worden uitge.

Het verdingt de vochtige lucht uit de ruimte en engt zich met de achterblivende lucht. Daarna moet worden wachten tot de temperatuur weer stijgt tot de gebruikelijke waarden en kan men deze procedure opnieuw uitvoeren.

Bij het ontvochtigen van de kelder met behulp van vrieslucht is het belangrijk te voorkomen dat de temperatuur gedurende lange tijd onder nu daalt. De invloed van kou op groenten is niet minder schadelijk dan die van overmatig vocht.

Een dergelijke methode wordt effectief toegepast in de herfst na het bergen van de oogst, door 's nachts de ventilatie gedurende enige tijd te openen.

Technische aspecten van ventilatie-inrichting

Een technisch correcte realisatie van het ventilatiesysteem voor de kelder, samen met kennis van de gebruiksregels, zorgt voor het gewenste binnenklimaat in de ruimte. Voor kleine bouwwerken kunnen alle werkzaamheden zelf worden uitgevoerd met basisvaardigheden in de bouw.

U kunt de kenmerken van de berekening van een ventilatiesysteem voor verschillende type ruimten leren kennen door het aanbevolen artikel te lezen.

Plaatsing van luchtkanalen en hun onderhoud

Als luchtkanalen worden meestal plastic of metalen buizen gebruikt. Aan plastic wordt de eis gesteld van bestandheid tegen lage temperaturen. Dit is nodig om breuk in de winter bij mechanische belasting, zoals het verwijderen van rijp, te voorkomen.

Gewoonlijk worden voor ventilatie van ondergrondse ruimten twee buizen gebruikt, waarvan de ene dient voor de luchttoevoer en de andere voor de afvoer. Het gebruik van een enkele buis leidt tot een veel kleinere hoeveelheid circulerende lucht.

Het is wenselijk de uitlaatpunten van de buizen aan verschillende uiteinden van de kelder te plaatsen. In dat geval vindt een gelijkmatige ventilatie van het gehele oppervlak van de ruimte plaats, zonder vorming van stilstaande lucht zones.

De inlaat van de toevoerventilatie wordt meestal bij de vloer van de ruimte geplaatst, terwijl de luchtaanzuiging dichter bij het plafond wordt geplaatst. Dit is nodig om te voldoen aan de natuurkundige wetten van de natuurlijke luchtcirculatie. Een uitzondering is het plaatsen van de inlaat van de afvoerpijp bij de vloer voor een effectievere afvoer van gevaarlijke zware gassen.

Bij het plaatsen van de uitlaten in de buurt van de grond moet u op het sneeuwniveau letten, omdat een sneeuwbank boven het pijpniveau tot het stoppen van de ventilatie kan leiden. Vochtige lucht die uit de ruimte komt, veroorzaakt de vorming van kurzhak (ijsafzetting) in de afvoerpijp, wat de luchtsnelheid kan verminderen of de ventilatie volledig kan laten stoppen.

Schema van de luchtverversing bij correcte en incorrecte plaatsing van de leidingen. Bij een complexe geometrie van de kelder kan het nodig zijn om meerdere toevoer- of afvoerpunten te gebruiken.

Het reinigen van kurzhak (ijsafzetting) is soms een moeilijke taak vanwege de aanwezigheid van ijs of afzettingen met een hoge dichtheid. Om het werk te vergemakkelijken, kunt u in de herfst een stijve metalen staaf met een diameter van 8-12 mm in de pijp steken. In het geval dat de pijp volledig is geblokkeerd door kurzhak, kunt u met heen-en-weer bewegingen en rotatie van de staaf beginnen met het reinigen van de afvoer.

Als de afvoerpijp verticaal is geplaatst, moet u onder het uiteinde dat zich in de kelder bevindt een container plaatsen waarin condenswater en fragmenten van sneeuw en ijs vallen die loskomen tijdens het reinigen van de pijp.

Aardappelen onder de afvoerpijp zijn nat door condenswater dat erop valt. Om dit te voorkomen, moet u een container onder de opening van de pijp plaatsen waarin het water wordt opgevangen.

Natuurlijke en geforceerde luchtcirculatie

In de overgrote meerderheid van de gevallen wordt natuurlijke ventilatie gebruikt voor kleine ondergrondse ruimtes. In de winter is de fysica van het luchtmassaproces gebaseerd op het verschil in dichtheid van koude en warme lucht. Daarom wordt de uitlaat van de toevoerpijp dichter bij de vloer geplaatst en de inlaat van de afvoerpijp onder het plafond.

Het dwarsdoorsnedeoppervlak van de luchtkanalen wordt berekend op basis van de vereiste luchtverversingssnelheid voor de specifieke ruimte en de berekende snelheid van de luchtstroom door de leidingen.

Om het ventilatievolume te regelen, kunt u beter een pijpdoorsnede gebruiken die iets groter is dan berekend, in combinatie met een schuifafsluiter. Deze kan zowel op de toevoer- als op de afvoerpijp worden geïnstalleerd.

Een al sinds oude tijden bekende methode met een brandende kaars, geplaatst onder de afvoerpijp. De hete lucht stijgt omhoog, wat de trek aanzienlijk vergroot.

Natuurlijke ventilatie werkt 's zomers slecht en verwijdert ook traag gassen met een soortelijk gewicht groter dan dat van gewone lucht. In dit geval wordt voor het creëren van luchtdruk een dwangventilatiesysteem aangelegd door het installeren van axiale ventilatoren.

Ventilatoren kunnen zowel op de afvoer- als op de toevoerpijp worden geïnstalleerd, alsook op beide tegelijk. Bij hoge vochtigheid in de kelder wordt aangeraden geen ventilator op de afvoerpijp te installeren vanwege mogelijke snelle defecten door vochtinvloed.

Vochtverwijdering met behulp van condensatiezones

Er bestaat een methode om 's winters vocht uit de kelder te verwijderen die geen leidingen en openingen voor luchttoevoer en -afvoer vereist. Het bestaat uit het vormen van zones voor vochtcondensatie met daaropvolgende verwijdering ervan. Deze methode is geen ventilatie, maar circulatie, omdat er geen luchtuitwisseling tussen de ruimte en de atmosfeer plaatsvindt.

De meest elementaire uitvoering van deze methode bestaat uit het gebruik van een doek aan de buitenkant van een op een kier staande kelderdeur. Warme lucht die via een kleine opening uit de kelder komt, koelt af in contact met de koude doek, waarop condensatie in de vorm van rijp en ijs achterblijft. Koude, droge lucht keert terug naar de ruimte.

Het gebruik van een schema met een doek voorkomt werkzaamheden voor het aanleggen van luchtkanalen van de kelder naar buiten. Een dergelijk systeem is echter niet automatisch – het is nodig om periodiek de rijp te verwijderen.

Bij toepassing van deze methode moet periodiek het doek worden verschoven, de deur worden gesloten, de rijp worden afgeslagen en naar buiten worden verwijderd. Als doek moet een stevige lap worden gebruikt die een gewicht tot 20 kg aangekoekte sneeuw per vierkante meter kan dragen.

Met de regels en technologieën voor het bouwen van ventilatiesystemen maakt u kennis in het volgende artikel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Het probleem van vochtcondensatie in de zomer en methoden om het te verhelpen:

Video #2. Montage en installatie van een ventilator op de afvoerpijp:

Voor een kwalitatieve werking van het ventilatiesysteem is het noodzakelijk om de fysische grondslagen van luchtcirculatie, evenals de condensatie en verdamping ervan, grondig te bestuderen. De technologische inrichting van luchtuitwisseling is echter niet ingewikkeld en kan voor kleine ruimtes zelf worden gerealiseerd.

Reageert u alstublieft op de door ons verstrekte informatie. U kunt een reactie achterlaten, een vraag stellen en foto's over het onderwerp plaatsen in het onderstaande blok. Misschien wilt u uw persoonlijke ervaring met het inrichten van een ventilatiesysteem delen?