Limerick. Egy kis verstani alapkurzus:

Átírás

1 A szellőző tégla: FluctuVent hővisszanyerő szellőzés Csiha András épületgépész mérnök, ny. főiskolai docens ETÜD+ Mérnökiroda és Kereskedelmi Bt, Debrecen etudbt@etudbt.t-online.hu, csihaandras@etudbt.t-online.hu

2 Egy kis verstani alapkurzus: Limerick A limerick magyarosan limerik ötsoros, humoros s gyakran erotikus angol versforma. Rímképlete: aabba, a bb sorok mindig rövidebbek. Az első sor végén lehetőleg valamilyen személynév vagy helynév áll. Ritmusa általában jambikus, de sokszor szöktetett jambusokkal vagy anapesztusokkal gyorsul fel. A limerick rendkívül tömör, rendkívül bájos, rendkívül bárgyú, rendkívül idegesítő... Egyik ismert magyar nagymestere Faludy György volt. Bármilyen meglepőnek tűnik is, de született építészeti-épületgépészeti tárgyú, témánkba vágó limerik is.

3 Az ablak szerepe limerikbe foglalva: Van egy hely, úgy hívják: Nagylak. Házain nincsenek ablak. Fűtési szezonban ebből csak haszon van így írta tegnap egy szaklap. Imreh András: Magyar badar, 300 limerik Európa Könyvkiadó,, 2002.

4 Az ablak szerepe szakmai szempontok: o külső-belső tér elhatárolása (védelem esőtől, hőtől, széltől, naptól ), o bevilágítás (fény, kilátás, napsugárzás télen-nyáron), nyáron), o szellőzés spontán (a zárt ablakok résein történő ~1 1.5 légcsere) akaratlagos (ablaknyitással történő) A szellőzés szerepe fontos a komfort biztosításában: o friss, tiszta levegő az embereknek (és/vagy technológiának), o fűtés-hűtés-klimatizálás, o a használat során keletkező szennyező anyagok eltávolítása

5 Komfort Energia Pénz Fenntartható fejlődés! Energetika Környezet Gazdaság Társadalom

6 A megfelelő szellőzés kialakításának alapvető szempontjai: o OTT, o AKKOR, o ANNYIT, o ÚGY szellőztetni, amennyi szükséges és elégséges A szellőzés fontos szerepe a komfort biztosításában: o friss, tiszta levegő az embereknek (és/vagy technológiának), o fűtés-hűtés-klimatizálás, o a használat során keletkező szennyező anyagok eltávolítása

7 A fontosabb légszennyező anyagok: o por, CO 2, CO, szagok, dohányfüst, oldószerek gőzei, radon o vízgőz (vízpára) A vízgőz keletkezése = f(emberi tevékenység) o kipárolgás,, kilégzés, o főzés, o mosás, o mosogatás, o mosakodás, fürdés, zuhanyozás, o takarítás: felmosás, nedves törlés, o viráglocsolás Egy 4 fős család 1 napi nedvességtermelése (állandó jelenlét, átlagos körülmények) Forrás g/h,fő l/nap,fő l/nap,család Emberi kipárolgás ~ Emberi kilégzés ~ Összesen Egyéb Mindösszesen ~6 8

8 Hogyan távozhat el a pára a lakásokból? o páradiffúzióval a határoló szerkezeteken (fal, födém) keresztül - a Dp vízgőz páranyomás-különbség hatására történik, ami a Dt=t belső -t külső, vagyis a külső-belső hőmérsékletek különbségének a függvénye, - függ a határoló szerkezetek páraáteresztő képességétől o spontán szellőzéssel (a nyílászárók résein), o mesterséges szellőztetéssel (ablaknyitás, ventilátor)

9 Hagyományos Hagyományos A határoló szerkezetek szerepe és súlya a páraáramlásban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - kisméretű tégla - gerébtokos - üreges B30 tégla - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban

10 Szálas hőszigetelés Hagyományos Hagyományos Hagyományos A határoló szerkezetek szerepe és súlya a páraáramlásban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - kisméretű tégla - gerébtokos - üreges B30 tégla - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - ásványgyapot - gerébtokos - üveggyapot - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban

11 Szálas hőszigetelés Hagyományos Hagyományos Hagyományos A határoló szerkezetek szerepe és súlya a páraáramlásban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - kisméretű tégla - gerébtokos - üreges B30 tégla - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - ásványgyapot - gerébtokos - üveggyapot - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban

12 Szálas hőszigetelés Hagyományos Zárt cellás hőszigetelés Hagyományos Hagyományos Hagyományos A határoló szerkezetek szerepe és súlya a páraáramlásban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - kisméretű tégla - gerébtokos - üreges B30 tégla - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - ásványgyapot - gerébtokos Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - EPS (polisztirol hab) - gerébtokos - üveggyapot - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban - PUR-hab - Tessauer 0 2% % Részaránya a páraáramban

13 Hagyományos v. hőszigetelt Fokozott légzárású Szálas hőszigetelés Hagyományos Zárt cellás hőszigetelés Hagyományos Hagyományos Hagyományos A határoló szerkezetek szerepe és súlya a páraáramlásban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - kisméretű tégla - gerébtokos - üreges B30 tégla - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - ásványgyapot - gerébtokos Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - EPS (polisztirol hab) - gerébtokos - üveggyapot - Tessauer 1 3% 97 99% Részaránya a páraáramban - PUR-hab - Tessauer 0 2% % Részaránya a páraáramban Határoló szerkezet Fal, födém Ablak - teljesen mindegy milyen szerkezet! - hőszigetelő üveg - tok, keret: műanyag 100%?! ~0% Részaránya a páraáramban

14 A szellőzésre vonatkozó előírás, MSZ-CR 1752:1998 (dohányzási tilalom, csak az emberi oxigénszükségletet figyelembe véve) Iroda (1 fő, 14.3m 2 ), CO 2 alapján számolva Kategória l/s,m 2 m 3 /h,m 2 m 3 /h A B C Lakás, 1 fő, fejadaggal számolva Kategória l/s,fő m 3 /h,fő m 3 /h,1 fő A B C

15 Már a régi rómaiak is hypocaustum, thermák fűtése

16 A találmányom alapötlete: az üreges tégla ideális hőcserélő-hőtárolóhőtároló elem, ráadásul egyben rejtett légcsatorna is. HS tégla N+F tégla hagyományos tégla síkra csiszolt

17 SZABADALMI LEÍRÁS (KIVONAT) Váltakozó áramlási irányú, decentralizált, hővisszanyerős szellőztető berendezés Feltaláló: Csiha András, Debrecen A bejelentés napja: A találmány tárgya váltakozó áramlási irányú, decentralizált, hővisszanyerős szellőztető berendezés, különösen lakásszellőzés céljára, aminek két, időben váltakozóan befúvó és elszívó funkciójú szellőző kürtője van, melyek ellenfázisban üzemelnek. A szellőző kürtők a helyiség(ek) külső falának integráns részét képező, csak és kizárólag a normál falazat kialakításához is használt üreges kialakítású falazóelem(ek)ből (1) és ágyazó-kötő anyagból (2), valamint alsó kürtőelemből (3a) és felső kürtőelemből (3b) kialakítottak, s egyben regeneratív hőcserélő-hőtárolókhőtárolók is. A szellőző kürtőkben szabályozott működtetésű ventilátor(ok) (4) található(k), amik légáramlást biztosítanak váltakozóan a külső térből a helyiség(ek)be, illetve a helyiség(ek)ből a külső térbe légrácsokon (5) és szükség szerint légszűrő(kö)n (6) keresztül. Magyar szabadalmi lajstromszám: (az európai bejegyzés még folyamatban)

18 FluctuVent,, a szellőző tégla

19 A FluctuVent szellőző rendszer sémája, működése télen külső fali függőleges metszet, a helyiségenként párban elhelyezkedő, ellentétes fázisban működő szellőző kürtők egyikén keresztül 3b 6 5 Külső tér levegő kifúvása ütem: a lehűlt levegő beszívása 3 C -2 C ütem: a hideg, friss 2 3a Födém 22 C 17 C 1 Padló (födém) üreges égetett agyagtégla, mint hőtároló és hőcserélő, és egyben rejtett légcsatorna ütem: a használt meleg levegő elszívása, hőjének betárolása a téglába, ~6 perc ütem: a felmelegített levegő befúvása, a hő visszanyerése a téglából, ~6 perc Helyiség a fal hőszigetelő rétege, ~10cm két ventilátor egymással szembefordítva ~6 percenként felváltva üzemelnek ~20m 3 /h, /h légcsereszám Jelmagyarázat 1 falazó elem PUR-hab 2 ágyazó-kötő anyag ragasztóhabarcs vastaghabarcs 3a alsó kürtőelem (kirekesztő sablonnal) 3b felső kürtőelem 4 ventilátor 5 légrács 6 légszűrő

20 Az egyetemi laboratóriumban megépített téglakürtők hagyományos csiszolt tégla tégla N+F kürtő HS kürtő

21 Hőmérséklet és páratartalom mérés adatgyűjtőkkel No 5 Mérési pontok No 4 No 3 No 2

22 Az eddig leggyakrabban feltett kérdések: 1.) Nem túl zajos-e a szellőzés működése? 2.) Nem alakulhat-e e ki télen páralecsapódás a kürtőben?

23 Arctic Cooling F12 PWM ventilátor - fordulatszám: /min - légszállítás: szabadból szabadba, 125 m 3 /h 7 téglasoron át (~20 Pa): ~20 m 3 /h, /h - hangosságszint: 0.5 Sone Mért hangnyomásszint növekmény: max.1.0 db(a) (Dobos György: Lakásszellőzés, BSc szakdolgozat, 2011) 1.) zaj

24 Hőmérséklet [ C] Hőmérséklet ( C) 02:52 03:00 03:07 03:14 03:21 03:28 03:36 03:43 03:50 03:57 I A FluctuVent szellőzés jellemző működése irányváltási idő: 6 min, átlagos hővisszanyerési hatásfok h>75% 20 belül felső rácsnál alsó rácsnál kívül elszívási periódus (hőtárolás) befúvási periódus (hő kinyerés) -15 Idő [hh:mm]

25 Téli állapotváltozások a kürtőben (a budapesti mintaprojekt mérései) belül:20.9 C, 32% felül : 18 C, 37% alul : 3 C, 60% felül: 14.5 C, 27% alul : 1.0 C, η η 33% 45% kívül: 1.4 C, 52% η 77% t x ö s s z 80% belül:21.1 C, 29% felül: alul : felül: alul : 17 C, 38% 6 C, 70% 11.5 C, 26% 9.0 C, η η 29% 60% kívül : 12.6 C, 80% η 80% t x ö s s z 82% hőcsere + nedvességcsere = jobb hőkomfort

26 A páralecsapódás elkerülése a kürtőben viszonylag egyszerű számítási kérdés: A külső és belső téli méretezési légállapotok (t és f) figyelembe vételével meghatározható a külső oldali kürtőfal szükséges hővezetési ellenállása (anyaga, hővezetési tényezője, vastagsága). Az elszívott távozó levegőből extrém körülmények esetén esetlegesen mégis kicsapódó minimális nedvességet a befúvási periódusban a száraz külső levegő felveszi, és így visszajut a helyiségbe. 2.) kondenzáció a kürtőben

27 Nyári éjszakai passzív hűtés ( free cooling ) nincs irányváltás Temperature [ C] 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 Temperature chart Summer night, free cooling : :00 Ventilation time: 21:05-7:05 Measurement interval: 1min t befúvás t belső t (outdoor) t (HS5) t (indoor) t (NF5) 26 t elszívás t külső 20 Time [h:mm] A télinél jóval kisebb hőmérséklet-különbségek különbségek és a rövidebb üzemidő miatt a hűtési megtakarítás a fűtésinek csak töredéke, ad része lehet!

28 Mintaprojekt Debrecenben (csiszolt tégla) (belső nézet)

29 Mintaprojekt Budapesten (befejezett, csiszolt tégla)

30 Mintaprojekt Biatorbágyon (befejezett, csiszolt tégla)

31 Mintaprojekt Kecskeméten (befejezett, hagyományos tégla)

32 Mintaprojekt Oroszlányban (befejezett, csiszolt tégla)

33 Épülő mintaprojekt Törökszentmiklóson (hagyományos tégla)

34 Mintaprojekt Budapesten (befejezett, hagyományos tégla)

35 Mintaprojekt Budapesten

36 Négy éve üzemelő mintaprojekt Budapesten

37

38

39 Szellőzési állapotváltozások h-x diagramban

40 Mintaprojekt Budapesten: CO 2 koncentráció

41 Külső homlokzati hőkamerás felvétel

42 Szellőző kürtő kialakítási lehetőségei: csiszolt téglafalazat (vékony ragasztóhabarcs vagy PUR-hab) hagyományos téglafalazat (vastaghabarcs) bennmaradó EPS kirekesztő sablon hagyományos téglafalazat (vastaghabarcs) többször használható sablon (EPS)

43 Vezérlés-szabályozás szabályozás megoldásai: Mikrokontroller (PIC-technológia), osztott intelligencia RS-485 kommunikáció

44 A szellőzés vezérlési-szabályozási szabályozási kivitelei FluctuVent TERMO alapkivitel: központi vezérlés, nyári éjszakai passzív hűtés (2 db t érzékelő) szűrőcsere szükségessége és meghibásodás jelzése, tűzvédelmi funkció szellőzési, hőmérséklet, teljesítmény/energia fogyasztási/megtakarítási adatok (kw, kwh, m 3 földgáz, CO 2 egyenérték, COP, SPF) kijelzése FluctuVent HYGRO alapkivitel, plusz: téli központi PWM páraszabályozás (2 db ϕ érzékelő) FluctuVent MULTI alapkivitel, plusz: téli helyi PWM páraszabályozás (1 db ϕ érzékelő helyiségenként)

45 A FluctuVent szellőző rendszer alkalmazható: o passzív- és nem passzívházakban, o hagyományos és csiszolt tégla falazatban egyaránt, o mindenféle falszerkezetű építési mód esetén (téglakürtő akár vályog falazatba is beépíthető), o családi házakban, társasházakban, lakóparkokban, hétvégi házakban, nyaralókban, o ahol a központi szellőzés túl drága volna: kis irodák

46 A FluctuVent szellőző rendszer jellemzői, előnyei: hagyományos és csiszolt égetett üreges agyagtégla falazatokban is alkalmazható, nincsenek légcsatornák, nem foglal el helyet sem a helyiségekben, sem a lakásban, teljesen kizárja a páralecsapódás és a penészesedés lehetőségét, ~20 m 3 /h egészséges, friss levegő (CO 2, por, szagok ), /h légcsereszám, kétfokozatú szűrés, cserélhető szűrőlapok (G2 fokozat, opció: G4 pollenszűrő belül), ideális, kiegyenlített szellőzés minden egyes helyiségben, kevésbé szárítja a levegőt, mint a frisslevegős szellőzések: kellemesebb komfort, egyszerű tervezés, beépítés és üzemeltetés, könnyű és gyors szerelés, üzembiztos: 12 VDC Arctic Cooling F12 PWM ventilátorok (MTBF óra!), gazdaságos üzemelés, helyiségenkénti igénye csak 3 5W, illetve ~30 kwh/év, egész évi programozott automatikus üzemelés kézi beavatkozási lehetőséggel, figyelmeztetés légszűrőcsere szükségességére, meghibásodás kijelzése, tűzjelzés nagyon csendes: működése legfeljebb 1 db(a) hangnyomásszint növekedést okoz, alapkivitel: TERMO nyári éjszakákon passzív hűtés a külső friss levegővel, HYGRO központi, MULTI helyiségenkénti páratartalom szabályozású kivitel (téli időszakban), teljesen környezetbarát szellőző rendszer (gyártása és üzemeltetése is), > 75% hatásfokú hővisszanyerés hőszigetelés nélküli téglafal esetén, > 50 m 3 /év földgáz megtakarítás egy átlagos 4mx4mx2.5m-es helyiségben, > 25 kwh/m 2,év fajlagos fűtési energia megtakarítás, SPF > 10 a visszanyert hőenergia és a befektetett villamos energia aránya, igen pénztárcabarát : ára csak %-a a központi lakásszellőzőknek.

47 Újdonság! Készül, és hamarosan jön a FluctuVent hővisszanyerő szellőzés épületfelújításnál, utólagos külső homlokzati hőszigetelésnél alkalmazható változata!

48 A szellőző tégla: FluctuVent hővisszanyerő szellőzés Csiha András épületgépész mérnök, ny. főiskolai docens ETÜD+ Mérnökiroda és Kereskedelmi Bt, Debrecen