Ventilazione in cantina: tecnologia per realizzare un corretto sistema di ventilazione

Dal modo in cui funziona la ventilazione della cantina dipende la sicurezza degli oggetti ivi depositati e talvolta il benessere e la salute dei proprietari.Per creare un sistema di ricambio d'aria correttamente funzionante, è necessaria la comprensione di determinati processi fisici e la conoscenza della tecnologia dei dispositivi.

Ti diremo come organizzare un sistema per rimuovere l'aria di scarico dai locali sotterranei e garantire la fornitura di aria fresca dalla strada. L'articolo presentato per la revisione descrive in dettaglio le opzioni e i metodi di attuazione testati nella pratica. Tenendo conto dei nostri consigli, puoi organizzare perfettamente cantina.

Il compito di ventilazione dei locali sotterranei

Le cantine vengono utilizzate per lo stoccaggio a lungo termine di articoli con requisiti speciali per le condizioni ambientali. La temperatura nelle stanze sotterranee chiuse varia quasi sempre da +5 a + 12 gradi Celsius.

Gli indicatori di umidità possono variare in modo significativo a seconda, di norma, delle condizioni esterne. Con l'aiuto della ventilazione è possibile regolare questi parametri ai valori richiesti.

Conformità alla temperatura

Il regime di temperatura di una cantina adeguatamente costruita e isolata si forma grazie allo scambio di calore tra le pareti, il pavimento e l'aria al suo interno.Il soffitto, di regola, è isolato, quindi la sua influenza sul cambiamento di temperatura all'interno della struttura è minima.

Le fluttuazioni stagionali della temperatura del suolo sono significativamente inferiori alle fluttuazioni atmosferiche, il che consente di stabilire un microclima costante nella stanza. Il riscaldamento o il raffreddamento dell'aria all'interno della cantina avviene lentamente a causa della bassa conduttività termica della terra.

La struttura classica della cantina prevede lo scambio termico tra l'aria al suo interno e la terra che costituisce il pavimento e le pareti della stanza. L'influenza della temperatura atmosferica viene eliminata mediante l'uso dell'isolamento

Se necessario, è possibile utilizzare la ventilazione per modificare la temperatura. Considerando che la struttura è interrata, il movimento naturale dell'aria è sufficiente per rinfrescare la cantina in inverno, mentre in estate è meglio stimolare il flusso d'aria utilizzando dei ventilatori.

Risolvere il problema dell'umidità in eccesso

Il problema più comune con il microclima della cantina è l'umidità in eccesso. Non può essere evaporato dalla radiazione solare o dal vento, quindi la ventilazione è il modo principale per asciugare le stanze sepolte nel terreno.

I metodi di ingresso dell'umidità possono essere suddivisi in tre tipi:

• Se lo strato impermeabilizzante è mancante o danneggiato, l'umidità può penetrare nella cantina sotto forma di acqua attraverso le pareti, il pavimento o il soffitto. Molto spesso ciò accade in primavera quando la neve si scioglie.
• Una fonte interna di umidità può essere oggetti o prodotti situati nella stanza. Frutta e verdura, soprattutto nella fase iniziale del processo di conservazione, emettono fumi.Inoltre, l'umidificazione dell'aria avviene durante il processo di fermentazione, durante la respirazione delle api, se la cantina viene utilizzata come cantina e in molti altri casi.
• Nel periodo primavera-autunno, quando la temperatura in cantina è notevolmente inferiore a quella stradale, la fonte di umidità è la condensa. Pertanto, per un corretto utilizzo della ventilazione, è necessaria la conoscenza delle leggi fisiche della condensazione e dell'evaporazione.

Il processo di rimozione dell'umidità attraverso la ventilazione è lento. Pertanto, prima di iniziare questa procedura, è necessario determinare la causa dell'aumento di umidità in cantina e, se possibile, eliminarla.

L'evaporazione dell'umidità durante la ventilazione avviene lentamente, quindi se non viene eliminata la causa della comparsa di acqua in cantina, la procedura di asciugatura non avrà alcun effetto

Riduzione della concentrazione di gas pericolosi

Un altro motivo per ventilare gli ambienti interni è la necessità di modificare la composizione chimica dell’aria. Quindi, come risultato dello stoccaggio dei prodotti agricoli, vengono rilasciati tutti i tipi di odori e quando marciscono, così come quando le api o i serbatoi di fermentazione vengono tenuti in cantina, l'anidride carbonica viene rilasciata in abbondanza, sostituendo l'ossigeno.

Nelle cantine poco ventilate possono accumularsi gas di diversa natura. Concentrazioni eccessive di anidride carbonica (CO₂), metano, monossido di carbonio (CO) o acido solfidrico possono causare la mancanza di ossigeno nel sangue, il soffocamento e la conseguente perdita di conoscenza. Se non viene fornita assistenza immediata, la morte è possibile.

In assenza di circolazione d'aria interna, la concentrazione di gas pesanti pericolosi avviene nel punto più basso della cantina.Pertanto, se per eliminare gli odori estranei è sufficiente la semplice ventilazione, allora per ridurre la concentrazione di gas il cui peso specifico rispetto all'aria atmosferica è maggiore di uno, è necessaria la ventilazione con il foro di aspirazione dell'aria posizionato a breve distanza dal pavimento.

Se sussistono i prerequisiti per un'eccessiva concentrazione di gas pesanti in cantina, è necessario effettuare la ventilazione obbligatoria del locale prima di visitarlo oppure utilizzare sensori o analizzatori di gas per determinare la necessità di ventilazione.

Il processo di fermentazione alcolica porta al rilascio attivo di anidride carbonica. A causa della necessità di mantenere una temperatura esterna costante, i serbatoi di fermentazione vengono spesso collocati nelle cantine. In assenza di un'adeguata ventilazione, ciò può talvolta portare al soffocamento dei proprietari delle cantine

Basi teoriche della rimozione dell'umidità

Se lo scopo principale dello scambio d'aria è asciugare la stanza, dal punto di vista fisico il problema può essere formulato come segue: è necessario installare la ventilazione in cantina secondo uno schema tale che la massa assoluta di umidità entrare dentro vale meno di quello uscire.

Descrizione fisica dei processi di condensazione ed evaporazione

Esistono tre termini principali, la cui essenza deve essere compresa per comprendere la natura della condensazione e dell'evaporazione dell'umidità dall'aria:

• L'umidità assoluta indica la massa di vapore acqueo contenuta in un metro cubo d'aria. Questo valore è espresso in g/mc.
• L'umidità relativa mostra il rapporto tra la massa attuale di vapore acqueo e la massima possibile, a pressione e temperatura costanti. Espresso in percentuale.
• La temperatura del punto di rugiada indica il valore di temperatura al di sotto del quale il vapore acqueo contenuto nell'aria raggiunge uno stato di saturazione ed inizia il processo di condensazione.

In relazione alla cantina, il processo di condensazione può essere descritto come segue. Ad una certa temperatura l'aria presenta determinati valori di umidità assoluta e relativa.

Al diminuire della temperatura, l’umidità assoluta rimane invariata, ma l’umidità relativa aumenta. Quando l'umidità relativa raggiunge il 100%, si raggiunge il punto di rugiada e l'umidità comincia ad essere scaricata sotto forma di condensa.

Più bassa è la temperatura dell'aria, minore è l'umidità che può trattenere in sospensione quando è completamente satura.

Il processo di evaporazione è il seguente: quando l'aria, la cui umidità relativa è inferiore al 100%, entra in contatto con l'acqua, si satura di umidità, che può continuare fino a quando l'umidità relativa raggiunge il 100%. Maggiore è la temperatura dell'aria, maggiore è l'umidità che può assorbire durante l'evaporazione.

Drenaggio dei locali sotterranei in estate

Con tempo secco e caldo, si è tentati di aprire temporaneamente una cantina umida e far entrare aria calda e secca per rimuovere la condensa. Questo è uno degli errori più comuni che porta all'effetto opposto: il flusso di umidità dall'atmosfera al sottosuolo.

Ad esempio, durante il giorno, con un anticiclone e una temperatura dell'aria di +32 gradi Celsius e un'umidità relativa del 40%, si ha una sensazione di aria secca. In una cantina con una temperatura di +12 gradi e un'umidità relativa del 100%, si avverte una sensazione di umidità. Tuttavia, l'umidità assoluta all'esterno con questi parametri sarà superiore a quella interna.

Quando l'aria calda entra, inizierà a raffreddarsi. La temperatura del punto di rugiada ai parametri dell'aria esterna sopra indicati sarà di 16 gradi. Di conseguenza, durante il periodo in cui la temperatura scende da 16 gradi a 12, si verificherà la condensazione dell'umidità e l'umidità relativa dell'aria sarà pari al 100%.

Oltre al fatto che l'umidità dell'aria in cantina rimarrà allo stesso livello massimo, entrerà ulteriore acqua a causa della condensa

Drenaggio locali sotterranei grazie alla ventilazione produrre correttamente per lungo tempo. Allo stesso tempo, il volume d'aria che passa attraverso i locali deve garantire un calo minimo di temperatura, in modo che a bassi valori della sua umidità relativa avvenga il processo di evaporazione.

Tuttavia, dopo il completamento del periodo di ventilazione, a causa dello scambio termico con le pareti e il pavimento, si verificherà un graduale abbassamento della temperatura e una condensazione dell'acqua nell'aria.

Pertanto, la rimozione temporanea dell'umidità mediante ventilazione durante la stagione calda viene effettuata nei seguenti casi:

• la quantità di umidità in cantina supera nettamente il volume che vi finirà dopo la condensazione dell'acqua dall'aria atmosferica;
• è necessario creare le condizioni per fermare i processi intensivi di decomposizione, la diffusione di muffe e funghi;
• è necessario effettuare un trattamento antifungino, che è più efficace quando si applica un antisettico su superfici asciutte.

La rimozione della condensa dalla cantina durante la stagione calda viene effettuata utilizzando metodi alternativi. È possibile raccogliere l'umidità utilizzando sostanze che hanno buone proprietà igroscopiche (di assorbimento dell'acqua), come cenere o segatura.

In questo caso, se possibile, è necessario escludere il ricambio d'aria esterno, se ciò non contraddice il rispetto di altri parametri del microclima della stanza.

Il modo più semplice per rimuovere le gocce di condensa dal soffitto è con un panno asciutto. In estate è il modo più efficace per combattere l'umidità in cantina.

Umidità gelida in inverno

A temperature inferiori allo zero, l’umidità assoluta dell’aria è bassa. Pertanto, il metodo più efficace per rimuovere l'umidità mediante la ventilazione, che non è del tutto correttamente chiamata "congelamento", è garantire un afflusso di aria gelata nella cantina.

Quindi, anche se a una temperatura di -10 gradi Celsius l'aria ha la massima umidità possibile (2,36 g/m3), dopo averla riscaldata nella stanza a +5 gradi, l'umidità relativa diventerà solo del 30%. Un metro cubo di tale aria potrà far evaporare 4,5 grammi di acqua in cantina.

Poiché in quasi tutte le cantine è indesiderabile abbassare la temperatura a valori negativi, l'immissione di aria gelata deve essere effettuata in piccole porzioni.

Sposta l'aria umida dalla stanza e si mescola con l'aria rimanente. Quindi è necessario attendere che la temperatura raggiunga valori normali e sia possibile eseguire nuovamente questa procedura.

Quando si asciuga la cantina con aria gelata, è importante evitare che la temperatura scenda sotto lo zero per lungo tempo. Gli effetti del freddo sulle verdure non sono meno dannosi dell'umidità in eccesso.

Questo metodo viene utilizzato efficacemente in autunno dopo la semina, aprendo la ventilazione per un po' di tempo durante la notte.

Aspetti tecnici del dispositivo di ventilazione

L'implementazione tecnicamente corretta del sistema di ventilazione per una cantina, insieme alla comprensione delle regole per il suo utilizzo, garantiranno il microclima desiderato nella stanza. Per le piccole strutture, puoi completare tutto il lavoro da solo, avendo competenze di costruzione di base.

Puoi conoscere le caratteristiche del calcolo del sistema di ventilazione per vari tipi di locali leggendo articolo consigliato.

Posizionamento e manutenzione dei condotti dell'aria

Come condotti dell'aria vengono solitamente utilizzati tubi in plastica o metallo. La plastica è necessaria per resistere alle basse temperature. Ciò è necessario per evitare danni durante l'inverno a causa di stress meccanici, come la pulizia del kurzhak.

Di solito per scopi ventilazione dei locali sotterranei utilizzano due tubi, uno dei quali funziona per l'alimentazione dell'aria e il secondo per lo scarico.L'uso di un tubo singolo comporta un volume di aria circolante molto inferiore.

Si consiglia di posizionare i punti di uscita dei tubi alle diverse estremità della cantina. In questo caso tutta l'area della stanza risulta uniformemente ventilata, senza la formazione di zone di ristagno d'aria.

Il punto di ingresso per la ventilazione di mandata è solitamente situato vicino al pavimento della stanza, mentre il punto di presa d'aria è più vicino al soffitto. Ciò è necessario per rispettare le leggi fisiche della circolazione naturale dell'aria. Un'eccezione è posizionare l'ingresso del tubo di scarico vicino al pavimento per un deflusso più efficiente dei gas pesanti pericolosi.

Quando si posizionano gli scarichi esterni vicino al suolo, è necessario monitorare il livello della neve, poiché la formazione di un cumulo di neve sopra il livello del tubo può causare l'interruzione della ventilazione. L'aria umida che esce dalla stanza provoca la formazione di fumo nel tubo di scarico, che può ridurre la velocità del movimento dell'aria o addirittura causare l'arresto della ventilazione.

Schema ricambio d'aria per il corretto ed errato posizionamento dei tubi in pianta. Nel caso di cantine dalla geometria complessa, potrebbe essere necessario utilizzare più punti di alimentazione o scarico dell'aria

Pulire il kurzhak a volte è un compito difficile a causa della presenza di ghiaccio o depositi ad alta densità al suo interno. Per semplificare il lavoro, in autunno è possibile inserire all'interno del tubo un'asta metallica rigida del diametro di 8-12 mm. Se la sezione trasversale del tubo è completamente coperta dal kurzhak, la procedura di pulizia della cappa può iniziare con movimenti traslazionali e rotazione dell'asta.

Se il tubo di scarico si trova verticalmente, quindi sotto la sua estremità, situata in cantina, è necessario posizionare un contenitore nel quale cadranno condensa e frammenti di neve e ghiaccio che cadono durante la pulizia del tubo.

Le patate sotto il tubo di scarico sono bagnate a causa della formazione di condensa. Per evitare ciò, è necessario posizionare un contenitore sotto l'apertura del tubo per raccogliere l'acqua.

Circolazione dell'aria naturale e forzata

Nella stragrande maggioranza dei casi viene utilizzata la ventilazione naturale di piccoli locali sotterranei. In inverno, la fisica del processo di ricambio della massa d'aria si basa sulla differenza di densità dell'aria fredda e calda. Per fare ciò, l'uscita del tubo di alimentazione si trova più vicino al pavimento e l'ingresso del tubo di scarico si trova sotto il soffitto.

L'area della sezione trasversale dei condotti dell'aria viene calcolata in base al volume di circolazione dell'aria richiesta per una particolare stanza e alla velocità stimata del suo movimento attraverso i tubi.

Per regolare il volume di ventilazione è preferibile utilizzare una sezione del tubo leggermente maggiore di quella calcolata, completa di valvola. Può essere installato sia sulla tubazione di alimentazione che di scarico.

Un metodo conosciuto fin dall'antichità che utilizza una candela accesa posta sotto un tubo di scarico. L'aria calda si precipita verso l'alto, aumentando notevolmente il tiraggio

La ventilazione naturale non funziona bene in estate e inoltre impiega molto tempo per eliminare i gas con un peso specifico maggiore di quello dell'aria normale. In questo caso, per creare pressione atmosferica, costruiscono tipo di ventilazione forzata installando ventilatori assiali.

I ventilatori possono essere installati sia sui tubi di scarico che su quelli di alimentazione, nonché su entrambi contemporaneamente. Se in cantina c'è molta umidità, si consiglia di non installare un ventilatore sul tubo di scarico perché potrebbe rompersi rapidamente a causa dell'esposizione all'umidità.

Rimozione dell'umidità mediante zone di condensa

Esiste un modo per rimuovere l'umidità dalla cantina in inverno, che non richiede tubi e fori per l'afflusso e il deflusso dell'aria. Consiste nella formazione di zone per la condensazione dell'umidità e nella sua successiva rimozione. Questo metodo non riguarda la ventilazione, ma la circolazione, poiché non c'è scambio d'aria tra la stanza e l'atmosfera.

L'implementazione più semplice di questo metodo consiste nell'utilizzare una tettoia all'esterno della porta della cantina leggermente aperta. L'aria calda, penetrando dalla cantina attraverso un piccolo foro, si raffredda quando entra in contatto con una tettoia fredda, sulla quale rimane la condensa sotto forma di brina e cagliata. L'aria fredda e secca viene restituita nella stanza.

L'utilizzo di uno schema a tettoia consente di evitare lavori di posa dei condotti dell'aria dalla cantina verso l'esterno. Tuttavia, un tale sistema non è automatico: è necessario rimuovere periodicamente il kurzhak

Quando si utilizza questo metodo, sarà necessario spostare periodicamente indietro la tettoia, chiudere la porta, abbattere il kurzhak e rimuoverlo sulla strada.Come tettoia, è necessario utilizzare uno straccio spesso in grado di sopportare il peso fino a 20 kg di neve aderente per 1 metro quadrato della sua area.

Ti familiarizzerà con le regole e le tecnologie per la costruzione di sistemi di ventilazione prossimo articolo.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Video n.1. Il problema della condensazione dell'umidità in estate e metodi per eliminarla:

Video n.2. Montaggio e installazione del ventilatore sul tubo di scarico:

Per un funzionamento di alta qualità del sistema di ventilazione, è necessario affrontare attentamente la questione dello studio dei principi fisici della circolazione dell'aria, nonché della sua condensazione ed evaporazione. Il dispositivo tecnologico di ricambio d'aria non è complicato e per piccoli ambienti la sua implementazione è possibile da sola.

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