Ar žinojote, kad nesubalansuoto vėdinimo rekuperatoriaus efektyvumas yra net 30% mažesnis?
Žinodami tai 2015 m. Thesslagreen sukūrė CF sistemą, kuri šiuo metu patikimai veikia daugiau nei 7000 namų, užtikrindama subalansuotą vėdinimą tūkstančiams vartotojų. Šiandien su „AirPack 4 Energy +“ ir „Energy ++“ pristatome CF 2 sistemą, kuri yra miniatiūrinė, visiškai hermetiška (IP66) ir dar tikslesnė.
Kodėl ventiliaciją reikia subalansuoti?
Nominalus kiekvieno rekuperatoriaus šilumos atgavimo efektyvumas yra teisingas tik tada, kai ventiliacija yra subalansuota. Tai reiškia, kad į pastatą tiekiamas oro srautas yra lygus iš pastato pašalintam oro srautui. Tik tada rekuperatorius iš pastato pašalinto oro atgauna maksimalų šilumos kiekį ir naudoja jį tiekiamam orui pašildyti. Daugelio vėdinimo įrenginių valdymo sistemos nematuoja tikrųjų oro srautų, o vartotojas, nustatydamas ventiliacijos intensyvumą valdymo pulte, iš tikrųjų nustato tik ventiliatoriaus greitį. Todėl dėl oro sąlygų pokyčių, vėjo, natūralaus filtrų užteršimo ir drėgmės kondensacijos šilumokaityje nuolat keičiasi tiekiamo ir šalinamo oro srautai. Vėdinimo disbalansas dažnai viršija 30%, proporcingai didinantis šilumos nuostolius ir šildymo išlaidas, ir dažnai prisideda prie nekontroliuojamo oro taršos patekimo į pastatą. Be to, sumažinus rekuperacijos efektyvumą, sumažėja į pastatą tiekiamo oro temperatūra, taip sumažinamas šilumos komfortas patalpose.
Sužinokite 4 priežastis, kodėl ventiliacija niekada nebus subalansuota be srauto valdymo sistemos
Pirmoji priežastis – kintama šilumokaičio srauto varža. Žiemą kiekvieno rekuperatoriaus šilumokaityje nuo pastato pašalinto šilto ir drėgno oro kondensuojasi drėgmė. Vandeniu užpildyti šilumokaičio kanalai sumažina išmetamo oro srautą iki 30%. Mažiau iš pastato pašalinto šilto oro reiškia mažiau energijos, kurią rekuperatorius gali naudoti grynam orui pašildyti, kurio srautas išliko tinkamo lygio. Rezultatas yra žemesnė tiekiamo oro temperatūra ir dėl to didesnės pastato šildymo išlaidos.
Antroji priežastis – kintamas oro filtro srauto pasipriešinimas. Namo, kurio naudingasis plotas yra 50 m2, oro vėdinimo sistemoje per oro filtrus teka apie 1 000 000 m3 oro. Kiekviename kubiniame metre oro yra maždaug 1 000 000 dulkių dalelių. Šios dalelės nusėda ant filtrų, sumažinančios filtro pralaidumą orui. Tokiu būdu sukeltas oro srauto balanso sutrikimas vėdinimo sistemoje siekia 25%, proporcingai sumažinantis šilumos atgavimo efektyvumą rekuperatoriuje, o tai tiesiogiai padidina šildymo išlaidas.
Trečia priežastis – oro tankio kintamasis. K ir ZD y yra 1 kg oro iš mūsų aplinkos, esant 20 °C, užima 0,83 m3 tūrį, o esant –15 °C, tas pats 1 kg oro jau užima mažesnį tūrį, lygų 0,73 m3. Taigi srautų nelygybė, kurią sukelia temperatūros pokyčiai, kraštutiniais atvejais gali viršyti 13%, proporcingai sumažinant šilumos atgavimo efektyvumą ir taip padidindami šildymo išlaidas.
Ketvirta priežastis – vėjo poveikis pastatui. Vėjui pučiant į pastatą, priešvėjinėje pusėje susidaro viršslėgis, pavėjinėje pusėje – neigiamas slėgis. Esant 4 m/s vėjo greičiui, ant sienos susidaro 10 Pa slėgis, o 9 m/s – 50 Pa. Jei ant šios sienos yra sumontuotas oro įleidimo arba oro išleidimo anga, atitinkamai padidinamas arba sumažinamas oro srautas ventiliacijos sistemos tiekiamoje ar išmetamoje dalyje. Vėdinimo įrenginiai dažniausiai dirba vidutinio ar mažo pajėgumo režimu. Todėl net vidutinio greičio vėjas gali labiau sutrikdyti oro balansą pastate ir smarkiai padidinti ventiliacijos oro šildymo išlaidas.
Kaip nesubalansuota ventiliacija padidina šildymo išlaidas ir blogina oro kokybę pastate?
Kai vėdinimo oro srautai nėra subalansuoti, patalpose susidaro per didelis arba neigiamas slėgis, dėl kurio dalis oro teka per pastato nuotėkius, o ne per rekuperatorių. Šis oras nedalyvauja šilumos susigrąžinimo procese, todėl padidėja vėdinimo oro šildymo išlaidos.
Priežastys:
- Drėgmės kondensatas šilumokaityje.
- Ištraukiamo oro filtras iš dalies nešvarus.
- Vėjo slėgis ant pastato sienos, ant kurios yra oro įleidimo ir (arba) išleidimo anga.
Poveikis:
- Srauto išmetimo sistemoje sumažinimas.
- Slėgio perviršis pastate.
- Dėl viršslėgio dalis šilto oro išteka iš pastato, o ne per rekuperatorių, negrįžtamai prarandant šilumą.
- Mažesnis šilto oro, tekančio per rekuperatorių, kiekis reiškia mažiau energijos grynam orui pašildyti, taigi ir žemesnę tiekiamo oro temperatūrą.
Priežastys:
- Tiekiamo oro filtras iš dalies nešvarus, bet vis tiek veikia.
- Neigiamas vėjo slėgis ant pastato sienos, ant kurios yra oro įleidimo ir (arba) šalinimo oro išleidimo anga
Poveikis:
- Tiekimo sistemos srauto mažinimas.
- Neigiamas slėgis pastate.
- Dėl neigiamo slėgio dalis šviežio, šalto oro per nuotėkį patenka į pastatą, o ne per rekuperatorių, neįšildant šilumos susigrąžinimo procese. Šis šaltas oras sumažina kambarių temperatūrą, taip padidindamas šildymo sistemos galią, o tuo pačiu ir šildymo kainą.
- Nuotėkio metu tekantis oras neteka per rekuperatoriaus filtrus, todėl į kambarius patenka dulkių tarša.
Kaip CF sistema taupo pastato energiją?
Net ir tiksliai montuotojui sureguliavus ventiliacijos sistema yra nuolatinio naudojimo sutrikimo būsenoje, kai tiekiamo ir šalinamo oro srautai dažnai skiriasi 30%.
Vienintelis būdas užtikrinti tvarų vėdinimą ištisus metus yra nuolatinis ir automatinis ventiliatoriaus veikimas pagal laikinas eksploatavimo sąlygas. Taip veikia CF. CF matavimo sistema nuolat matuoja faktinius tiekiamo ir šalinamo oro srautus +/- 2% tikslumu. Matavimo rezultatus analizuoja procesorius, nustatantis ventiliatoriaus sukimosi greitį taip, kad ventiliacija būtų subalansuota, neatsižvelgiant į laikinas oro sąlygas ir filtro užterštumo lygį. Visas vėdinimo oras visada teka per rekuperatorių, kur jis dalyvauja šilumos atgavimo procese. Oro slėgis pastato viduje ir išorėje visada yra išlyginamas, o tai garantuoja, kad oro srautas nepateks į pastato nutekėjimą.
Priežastys:
- Švarus arba iš dalies nešvarus ištraukiamo oro filtras.
- Tiekiamo oro filtras yra švarus arba iš dalies nešvarus.
- Drėgmės kondensatas šilumokaityje arba be kondensato.
- Vėjo poveikis pastatui arba jokio vėjo poveikio pastatui.
Poveikis:
- Oro srautas tiekimo įrenginyje yra lygus oro srautui išmetimo įrenginyje.
- Pastato viduje ir išorėje slėgis yra subalansuotas.
- Oras, patenkantis į pastatą ir iš jo, teka per rekuperatoriaus sistemą, keisdamasis šiluma.
- Į kambarius tiekiamo oro temperatūra yra artima pastato temperatūrai (žiemą – 17–20 ° C), nepriklausomai nuo lauko oro temperatūros.
- Tiekiamas oras visada filtruojamas.
CF sistemos veikimas realiomis sąlygomis
Visos keturios ventiliacijos disbalanso priežastys yra natūralios, o kiekvieno įvykio laikas iš esmės nenuspėjamas. Dėl šių priežasčių, net ir tiksliai montuotojui sureguliavus ventiliacijos sistema yra nuolatinio naudojimo sutrikimo būsenoje, kai tiekiamo ir šalinamo oro srautai dažnai skiriasi 30%.
Matavimo rezultatai
Matavimai buvo atlikti Krokuvoje 2017 m. Vasario 13 d. – 2017 m. Vasario 17 d. „AirPack Home 300h“ vėdinimo įrenginys realiomis sąlygomis veikė dvi dienas su išjungta CF sistema ir dvi dienas iš eilės su įjungta CF sistema. Abiem atvejais rekuperatorius veikė pagal savaitės programą su gamykliniais nustatymais. Oro drėgmė pastate buvo palaikoma 50%. Dėl žemos lauko temperatūros drėgmė kondensuojasi iš šilumokaičio išmetamo oro. Vanduo užpildo šilumokaičio kanalus, padidindamas išmetamo oro srauto pasipriešinimą. Norint geriau parodyti vėdinimo disbalanso įtaką pastato šilumos nuostoliams, efektyvumas buvo nustatytas remiantis santykiu EFEKTYVUMAS = (Tn-Tz) / (Tp-Tz) 1.
1 Tn – į kambarius tiekiamo oro temperatūra, Tp – oro temperatūra patalpose, Tz – lauko oro temperatūra
Dirbdami su išjungta CF sistema, ventiliatoriai tam tikrą laiką veikia pastoviu sukimosi greičiu, atsirandančiu dėl savaitės programoje nustatytų nustatymų, ir nereaguoja į faktinius oro srauto pokyčius. Išmetamas oras kondensuojasi šilumokaityje, sumažindamas ortakio tarpą, dėl kurio padidėja pasipriešinimas srautui išmetimo sistemoje ir dėl to sumažėja išmetamo oro srautas. Mažiau karšto oro išleidžiama, taip mažiau regeneruotos energijos panaudoja rekuperatorius grynam orui pašildyti. Tiekiamo oro temperatūra nukrinta iki 12 °C, o vidutinis energijos atgavimo efektyvumas neviršija 65%.
Dirbant su įjungta CF sistema, matavimo sistema nustato mažesnį oro srautą ir atitinkamai padidina išmetimo ventiliatoriaus greitį. Oro srautai visada tolygūs. Tiekiamo oro temperatūra palaikoma 18 °C, o vidutinis energijos naudojimo efektyvumas – 90%.
Kaip tiksliai veikia CF 2?
Tarkime, kad vėdinimo įrenginys dirba 325 m3/h našumu. Šį srautą išmetimo ventiliatorius pasiekė naudodamas švarius filtrus ir be kondensato šilumokaityje, kai jo rotorius sukasi 3200 aps./min. Praėjus kuriam laikui, dėl drėgmės kondensacijos šilumokaityje ir iš dalies nešvaraus filtro, vėdinimo įrenginio išmetimo traukos varža padidėjo nuo pradinių 200 Pa iki 400 Pa. Tradicinio valdymo metodo atveju vartotojas tiesiog nustato ventiliacijos intensyvumą pagal konkretų ventiliatoriaus sukimosi greitį. Montuojant ir sureguliuojant AHU, viskas gerai. Tačiau tokia sistema negali reaguoti į natūralaus vėdinimo įrenginio oro srauto pasipriešinimo pokyčio. Padidinus varžą nekeičiant ventiliatoriaus sparnuotės greičio, šiuo atveju sumažės išmetamo oro srautas nuo planuojamų 325 m3/h iki 215 m3/h.
„AirPack 4 Energy +“ ir „Energy ++“ vėdinimo įrenginių, kuriuose įrengta CF2 sistema, matavimo sistema nustato net nedidelį oro srauto pokytį ir pradeda reguliavimo procedūrą, kuri šiuo atveju padidins ventiliatoriaus sukimosi greitį iki 4300 aps./min. taip atstatydamas nustatytą oro srautą.