Slimme ventilatie en luchtreiniging voor een aangenaam binnenklimaat

Van verleden naar heden

Vroeger zetten wij gewoon de ramen open. Lekker doortochten met frisse en gezonde lucht. Verder deden de al aanwezige ventilatieroosters en klapraampjes gewoon hun werk. Men noemt dat luchten of verluchten (Belgisch). Het kostte allemaal ook geen rooie cent.

Met de komst van de klimaatverandering, luchtverontreiniging en het slimme huis of kantoor is daar behoorlijk wat verandering in gekomen. De ramen gaan minder vaak open want er is buiten sprake van luchtverontreiniging. Dit aangevuld met kwalijke gassen uit bouwproducten en elektronische apparaten in huis. Verder koken en roken als boosdoener. Een ander punt vormt de steeds betere isolatie van huizen en kantoren waardoor er minder lucht circuleert. En last but not least de talrijke smart devices en apps om het binnenklimaat in huis te optimaal te ventileren en de ziekmakers er uit te filteren.

De twee belangrijkste pijlers voor een aangenaam binnenklimaat in het smart home zijn de mechanische ventilatie en luchtreiniging. Beiden kunnen vaak meer dan je denkt en vallen dikwijls ook goed onderling te combineren. Ze werken het gehele jaar door maar hun activiteiten zijn natuurlijk wel deels seizoengebonden.

Tip: Controleer vooraf met een app die de verontreiniging van de buitenlucht meldt of het verstandig is om ventilatielucht van buiten naar binnen te zuigen.

Smart AIVC

De term AIVC staat voor Air Infiltration and Ventilation Centre. Een internationaal instituut dat waarden en normen voor ventilatie en ook luchtreiniging vaststelt. Hun definitie voor smart AIVC is: Een slim geautomatiseerd proces dat continu het ventilatiesysteem op tijd bijregelt en afstemt op de condities van aanwezige personen, binnenruimte en klimaat/weersomstandigheden en daarbij ook nog eens rekening houdt met de energiekosten en duurzaamheid. Kortom een ideaal regulatiesysteem voor het binnenklimaat dat bovendien zo groen/duurzaam als mogelijk is. Dat heeft natuurlijk allemaal veel voeten in de technische aarde. Het gaat om een compleet ecosysteem (intern climate en health-netwerk of -hub) bestaande uit sensoren, (regel-)apps en uitvoerende systemen zoals ventilatoren, airco’s, luchtkoelers of juist -verwarmers en reinigingsapparaten. Idealiter begint de installatie van smart AIVC al bij de bouw doch kan bij niet al te oude woningen nog achteraf worden toegevoegd. Vraag het uw deskundig installateur.

Ben je een echt smart home doe-het-zelver let dan op de onderlinge compatibiliteit van ventilatoren, airco’s, luchtreinigers en -bevochtigers in het thuisnetwerk. Liefst allemaal aan te sturen met slechts één of enkele apps op de smartphone of tablet. Anders wordt het een allegaartje in plaats van een vloeiend werkend ecosysteem.

Luchtcirculatie en ventileren

Een natuurlijke luchtcirculatie vormt nog altijd een van de belangrijkste toepassingen bij luchtventilatie. Ramen die open of in de ventilatiestand kunnen en het al oude luchtrooster. Beiden zijn tegenwoordig ook slim te verkrijgen. Met AI geautomatiseerde besturing voor beweegbare vensters en ramen. En zelfs luchtroosters zijn met actuatoren te openen en weer te sluiten. Let er wel op dat luchtroosters vervuilen en aangetast kunnen worden door zonlicht en chemische stoffen in de lucht. Regelmatig schoonmaken en zo nodig vervangen valt aan te bevelen.

De ventilator, zowel aan het plafond als staand, is al honderden jaren in gebruik. De moderne typen zijn smart (zelfs met AI), gebruiken relatief weinig stroom en zijn behoorlijk geruisloos.

De airco trekt de meeste aandacht dankzij recente hittegolven. Behalve voor het koelen in de zomer zijn ze tevens bruikbaar voor het verwarmen van lucht in de winter. Ook de airco wordt steeds slimmer.

Raamverluchting

Bij de zogenaamde raamverluchtingen maak je gebruik van natuurlijke ventilatie via in het raam gebouwde ventilatieroosters. In de praktijk een effectieve manier om op een natuurlijke manier continu ververste lucht de woning of het kantoor binnen te halen via de droge ruimtes. Voor thuis bijvoorbeeld de woon- en slaapkamer.

Op zich is dat voordeel de aankoop al meer dan waard, want zo geniet je, in combinatie met een degelijk afvoersysteem voor vervuilde huislucht, op elk moment gegarandeerd van gezonde binnenlucht.

De installateur plaatst deze ventilatieroosters zodanig dat ze visueel niet storen in het totaalbeeld van de gevel, maar wel akoestisch dempen én dwarsventilatie (of tweezijdige ventilatie) vermijden.

Raamverluchting is zowel energiezuinig (geen extra aandrijving nodig), weert het buitengeluid bij een drukke omgeving, een regulerende klep voorkomt overventilatie en is relatief onderhoudsvriendelijk. Integreert prima met andere slimme ventilatiesystemen.

Wel of geen smart airco?

Eigenlijk is het beste advies helemaal geen airco. Hoe slim en energiezuinig de airco-unit ook is. De belangrijkste bezwaren betreffen het slurpen van energie, de afgevoerde warmte dumpt de airco op straat (de buitentemperatuur stijgt nog verder), lawaaierig, neemt ruimte in en de koelvloeistof van oudere modellen zijn schadelijk voor het milieu.

Maar goed als het echt heet wordt ontkom je niet gauw aan een airco. Hoewel een plafondventilator, zonwering en veel groen om het huis (bomen en struiken) goede alternatieven kunnen zijn. Een airco regelt zowel de temperatuur als de luchtvochtigheid. Tevens is filtering van de lucht op stof en micro-organismen mogelijk.

De beste aircosystemen werken met een splitsysteem. In de binnen (indoor-unit) zitten de ventilator en koelvloeistof plus doorgaans de smart elektronica voor het reguleren en verbinding met de hub van het ecosysteem in het slimme huis. Deze indoor-eenheid kan relatief bescheiden van omvang blijven en produceert weinig lawaai.

De buiten- of outdoor-unit bevat de compressor en condensor. De compressor zuigt het koelmiddel op en comprimeert het, waardoor de temperatuur en druk van het koelmiddel toenemen. De condensor, die is voorzien van een warmtewisselaar, laat het opgewarmde koelmiddel afkoelen door middel van een luchtstroom. Hierdoor wordt de warmte afgegeven aan de omgeving en koelt het koelmiddel weer af. Het afgekoelde koelmiddel wordt vervolgens weer naar de binnen-unit geleid, waar het opnieuw warmte opneemt uit de lucht en het proces herhaalt zich.

Wie geen gat in de muur wil of minder heeft te besteden kan voor een mobiele airco-unit kiezen. Dan moet er echter wel een afvoerslang voor de warme lucht uit het raam hangen. Er zijn een aantal nadelen ten opzichte van de split. De koeling met een slang uit het raam is een stuk minder effectief. En je zit met een groot vrij lawaaierig apparaat in de kamer. Verder valt er nog onderscheid te maken in raam- en wandairco’s. Let bij de aanschaf van een airco met name op de capaciteit, dat wil zeggen de grootte van het vertrek dat dit apparaat kan verkoelen. Dat wordt regelmatig door de fabrikant nogal eens gunstiger voorgesteld dan het in de praktijk uitpakt.

In de winter kan de airco de vrijkomende warmte ook naar binnen afgeven. Een opwarmer van de binnenlucht dus. Eerst goed bekijken hoe duur deze vorm van verwarming binnenshuis daadwerkelijk is. Slimme airco’s met ingebouwde programmeringsopties en zelfs AI-functies zijn inmiddels gewoon leverbaar. Bijvoorbeeld van LG, Haier, Olimpia, Eurom, Carrier, AEG & Midea. Een aantal niet slimme modellen valt echter geschikt te maken voor smartfuncties. Dat kan onder andere met Tado Wifi-kit V3+ mits de airco geschikt is voor afstandsbediening. N.B.: In de zomer kan je het energieverbruik van airco’s compenseren met zonnepanelen. Veelal budgetneutraal.

Tafel en staande ventilatoren

De ventilator was voorheen een draaiende fan op een pootje. Je kan de snelheid van de rotor in de ventilator simpelweg via een aantal knoppen kiezen. Ze zijn behoorlijk lawaaierig en gebruiken ongemerkt toch nog flink wat energie. Er is keuze uit tafelmodellen op voet en staande modellen met een zuil. De slimme ventilator is geheel andere koek. Minimaal op afstand te bedienen met selecteerbare programma’s op de app van smartphone of tablet. Het energieverbruik pakt een stuk lager uit. Zij kunnen dikwijls ook samenwerken met de rest van het ecosysteem van het smart home.

Wel of geen rotor? Draaiende rotoren maken veel geluid en gebruiken behoorlijk wat stroom. De rotorloze ventilator op basis van aanzuigende borstelloze motoren of oscillerende luchtstromen en gelijksoortige technieken gebruikt tot wel 50% minder energie. Veelal tevens een stuk stiller. De bouw in de vorm van een modern gestileerde zuil oogt ook een stuk beter in het interieur van een smart home of modern kantoor. Combinaties zijn tegenwoordig in. Bijvoorbeeld het combineren van een luchtkoeler, luchtreiniger, ventilatorkachel, luchtbevochtiger en AI in een en dezelfde ventilator.

Plafondventilatoren

Een plafondventilator is een draaiende rotor aan het plafond. Relatief effectief koelend, energiezuinig en heeft al vele tientallen jaren zijn nut bewezen.

Uiteraard tegenwoordig ook leverbaar met een afstandsbediening, koppeling aan de hub van het ecosysteem van het smart home en ingebouwde AI. Is het smart nog niet aan boord dan valt dit dikwijls later nog af in te bouwen. En verder zijn plafondventilatoren goed te combineren met een ingebouwde kamerlamp. Tegenwoordig ook leverbaar in een rotorloze versie.

Slimme badkamerventilator

In de badkamer is vaak een overdaad aan vochtige lucht de bederver van de binnenconditie. Afvoeren ligt dan voor de hand. Anders dreigen schimmels en andere ongenode beestjes, onaangename geurtjes plus een beklemmende ademlucht. Een rooster of open raampje is regelmatig onvoldoende of het duurt gewoon te lang.

Combineer een vochtsensor en een ventilator met een laag voltage motorventilator plus wat slimme elektronica en je hebt een smart ventilator voor de badkamer. Met een Z-Wave RGBW module van Fibaro en een Perilex connector kom je bijvoorbeeld al een heel eind. Voor een paar tientjes meer heb je al een kant-en-klare stijlvolle unit voorzien van timer, vochtsensor en regelmatig ook een afstandsbediening met app. Voeg een temperatuursensor toe en je krijgt ook een vorm van klimaatregeling.

AI en ventilatie

Kunstmatige intelligentie meet en anticipeert realtime de ventilatie- en luchtreinigingssystemen in het smart home of kantoor. Al snel heb je te maken met algoritmen en machineleren voor multi-mode ventilatiesystemen en computational fluid dynamics (CFD).

AI schuwt grote databases met gegevens over ventilatie c.q. luchtreiniging, slimme voorspellingen en het nauwkeurig afstemmen op de maat en smaak van de afwezigen niet. Behalve de gezondheid van de mens staan ook duurzaamheid en klimaat hoog in het AI-vaandel. Je kunt smart total air control met een gerust hart aan de AI overlaten.

Relatief nieuw is het invoeren van de wensen omtrent ventilatie en het gezonde binnenklimaat via AI-prompts zoals (Chat)GPT. Met enkele trefwoorden of tekstregels het gehele binnenklimaat optimaliseren.

Slimme luchtreiniging

De luchtreinigers bemoeien zich met vocht, stofdeeltjes, pollen, micro-organismen en virussen, vluchtige organische stoffen (VOC’s) en giftige gassen. De hamvraag in deze is altijd wat de reiniger nu precies uit de lucht haalt en welke (effectieve) methode daarvoor gebruikt wordt. Daar zijn grote verschillen in. Bijvoorbeeld in geval van fijnstof welke deeltjesgrootte er nog weggefilterd wordt. En gaat het elimineren van bacteriën, schimmels en virussen via vochtbelletjes, UV of ionen.

De eerste aanpak is doorgaans het plaatsen van meerdere filters in de luchtreiniger. Er zijn bijvoorbeeld filters voor fijnstof, pollen, micro-organismen, vieze luchtjes en VOCs. Let bij de filters op de juiste HEPA classificatie voor het beoogde doel en het regelmatig reinigen en of vervangen daarvan.

De juiste vochtigheid werkt luchtreinigend. Een goede airco die de lucht bevochtigt voorkomt de verdere verspreiding van aerosolen en uitgehoeste druppels. Zij worden afgeremd door waterdruppeltjes en de waterdamp tast de vetmantels van de virusdeeltjes aan.

Een stap verder gaat het bestoken van ziekmakende deeltjes met ionen en actieve radicalen. Als het ware uit de lucht schieten. Bij de gewone ionisatie lanceert het luchreinigingssysteem negatief geladen ionen in de omgevingslucht. Die negatieve ionen klonteren met  verontreinigende positieve deeltjes en maken deze ook weer negatief. Die negatieve klonters zakken door hun gewicht naar beneden richting positieve oppervlaktes en filters. Deze vervolgens reinigen.

Bij de zogenaamde plasma clusterionisatie splitst de reiniger de in de lucht aanwezige watermoleculen (H2O) door het systeem  in positieve waterstof-ionen (H+) en negatieve zuurstof-ionen (-O2). Deze geladen ionen onttrekken door hechting water aan de omhulling (mantel) van bacteriën, virussen en andere schadelijke deeltjes. Die worden daardoor al in de lucht zelf onschadelijk gemaakt. Dat is effectiever dan bij alleen ionisatie. Het smart zijn hangt verder af van de afstandsbediening, het zuinig omgaan met energie, de mate van programmeerbaarheid en ingebouwde AI plus de integratie in het ecosysteem van het smart home.

Luchtbevochtigers

Luchtbevochtiging helpt om het woon/leefklimaat en de gezonde werking van de luchtwegen te verbeteren. Tevens zit er een luchtreinigende functie in. Ook de luchtbevochtiger is inmiddels slim geworden. Alleen rijst de vraag of een aparte luchtbevochtiger nog zinvol is als andere aanwezige ventilatie- en reinigingsapparatuur deze al heeft ingebouwd.

Warmteverlies

In de zomer wil je overtollige warmte graag kwijt. Maar in de winter kost verlies aan luchtwarmte energie, er dient weer opgewarmd te worden. Je kunt warmte besparen door niet alles meteen maar af te voeren. Terugwinnen en opnieuw binnenshuis ventileren vormen een goede oplossing. Ook dit kan weer smart of AI-gestuurd.

Tot slot

Een aangenaam en schoon binnenklimaat geeft een aangename en comfortabele leefomgeving zonder ziekmakers. Smart ventileren, reinigen en bevochtigen vallen goed slim, zelfs met AI, te doen. Een investering in het smart home die zich dubbel en dwars terugverdient.