FluctuVent a szellőző tégla

Átírás

1 Aktuális bemutató anyag Hővisszanyerő szellőzés: FluctuVent a szellőző tégla Csiha András épületgépész mérnök, ny. főiskolai docens, üzletvezető 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), 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 hőkomfort biztosítása, 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 hőkomfort biztosítása, o a használat során keletkező szennyező anyagok eltávolítása.

7 A fontosabb légszennyező anyagok: o por, CO2, 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 Emberi kipárolgás Emberi kilégzés Összesen Egyéb g/h,fő ~55 ~6 l/nap,fő Mindösszesen l/nap,család ~6 8

8 Hogyan távozhat el a pára a lakásokból? o páradiffúzióval a határoló szerkezeteken (fal, födém) keresztül - a Dpvízgőz páranyomás-különbség hatására történik, ami a Dt=tbelső-tkülső, vagyis a külső-belső hőmérsékletek különbségének a függvénye, - függ a határoló szerkezetek páraáteresztő képességétől o spontán szellőzéssel (a nyílászárók résein keresztül), o mesterséges szellőztetéssel: - ablaknyitás, - szabályozott mechanikus szellőzés (ventilátorral)

9 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 Hagyományos Hagyományos

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

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

12 A szellőzésre vonatkozó előírás, MSZ-CR 1752:1998 (dohányzási tilalom, csak az emberi oxigénszükségletet figyelembe véve) Iroda (1 fő, 14.3 m2), CO2 alapján számolva Kategória l/s,m2 m3/h,m2 m3/h A B C Lakás, 1 fő, fejadaggal számolva Kategória l/s,fő m3/h,fő m3/h,1 fő A B C

13 Már a régi rómaiak is hypocaustum, thermák fűtése

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

15 SZABADALMI LEÍRÁS (KIVONAT) Váltakozó áramlási irányú, decentralizált, hővisszanyerős szellőztető berendezés Feltaláló: A bejelentés napja: Csiha András, Debrecen 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-hőtárolók 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. FluctuVent Magyar szabadalmi lajstromszám: (az európai bejegyzés még folyamatban)

16 FluctuVent a szellőző tégla

17

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

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

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

21 Arctic Cooling F12 PWM ventilátor - fordulatszám: /min - légszállítás: szabadból szabadba, 125 m3/h 7 téglasoron át (~20 Pa): ~20 m3/h, /h - hangosságszint: 0.5 Sone Mért hangnyomásszint növekmény: max.1.0 db(a) (Dobos György: Lakásszellőzés, BSc szakdolgozat, 2011) 1.) zaj

22 A FluctuVent szellőzés jellemző működése 20 belül felső rácsnál t külső t belső 5 t alul befúvási periódus (hő kinyerés) elszívási periódus (hőtárolás) t felül 0 alsó rácsnál kívül -10 Idő [hh:mm] 03:50 03:43 03:36 03:28 03:21 03:14 03:07 03: : :52 Hőmérséklet ( C)[ C] Hőmérséklet irányváltási idő: 6 min, átlagos hővisszanyerési hatásfok h>75% Idő (óó:pp)

23 Téli állapotváltozások a kürtőben (a budapesti mintaprojekt mérései) : l ü l e f %% 07 62,, CC :: l lü ul le af %% 06 72,, CC :: ll uü lv a í %% 00 68,, CC :: l lü ul le af % 2 % % z 8 2 s k % 0 % % z 7 3 s s ö x η tη η k %% 52 45,, CC :: ll u ü lv a í s ö xη t 1 η η % 8 3, C 7 1 % 7 3, C 8 1 : l ü l e f % 9 2, C : l ü l e b % 2 3, C : l ü l e b hőcsere + nedvességcsere = jobb hőkomfort

24 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

25 Üreges tégla falazatok EPS hőszigeteléssel MSZ Tégla méret B30 tégla, hagyományos habarccsal WIENERBERGER Porotherm N+F tégla hőszigetelő habarccsal WIENERBERGER Porotherm HS tégla hőszigetelő habarccsal WIENERBERGER Porotherm N+F Profi (csiszolt) tégla, vékony ragasztóhabarccsal (vagy DRYFIX ragasztóhabbal) WIENERBERGER Porotherm HS Profi (csiszolt) tégla, vékony ragasztóhabarccsal (vagy DRYFIX ragasztóhabbal) LEIER Leiertherm N+F tégla Leier Thermoplus hőszigetelő falazóhabarccsal falazva LEIER Leiertherm Plusz tégla Leier Thermoplus hőszigetelő falazóhabarccsal falazva Vakolatlan 2006 Szükséges 2012 Szükséges Javasolt Javasolt Javasolt U Umax hőszigetelés Umax hőszigetelés Umax hőszigetelés falméret cm W/m2K W/m2K cm (min) W/m2K 0.30 cm (min) W/m2K cm (min) cm (min) A hőszigetelés vastagságának számítása l=0.04 W/m2K hővezetési tényezőjű EPS anyaggal és k=0.42 beépítési tényező figyelembe vételével történt (MSZ ).

26 EPS hőszigetelés: PHPP kontra MSZ (k=0.42) Tégla Vakolatlan 2006 méret U U=0.45 Szükséges hőszigetelés [cm] cm W/m2K PHPP k=0.42 MSZ MSZ többlet B30 tégla, hagyományos habarccsal 30 WIENERBERGER Porotherm N+F tégla, 30 hőszigetelő habarccsal WIENERBERGER Porotherm HS tégla 38 hőszigetelő habarccsal 44 WIENERBERGER Porotherm N+F Profi 30 (csiszolt) tégla, vékony ragasztóhabarccsal 38 (vagy DRYFIX ragasztóhabbal) WIENERBERGER Porotherm HS Profi 30 (csiszolt) tégla, vékony ragasztóhabarccsal 38 (vagy DRYFIX ragasztóhabbal) 44 LEIER Leiertherm N+F tégla 30 Leier Thermoplus hőszigetelő 38 falazóhabarccsal falazva 45 LEIER Leiertherm Plusz tégla 38 Leier Thermoplus hőszigetelő 44 falazóhabarccsal falazva U=0.3 Szükséges Javasolt hőszigetelés U=0.2 [cm] MSZ MSZ Javasolt hőszigetelés [cm] PHPP k=0.42 MSZ MSZ többlet PHPP k=0.42 többlet

27 Hőszigetelt fal páradiffúziós diagramja méretezési állapotban 12cm EPS 38cm HS tégla 90 94% a páratartalom az EPS hőszigetelésben!! - A l mérése ún. tömegállandó (csontszáraz) állapotban történik. - A nedvesség-tartalom növekedésével a l értéke erősen nő.

28 A hőszigetelés hatása a FluctuVent szellőzőkürtő hővisszanyerési viszonyaira tátl=8.7 C 38cm HS tégla tátl=13.5 C tátl=11.0 C 12cm EPS 38cm HS tégla

29 Nyári éjszakai passzív hűtés ( free cooling ) nincs irányváltás Temperature chart Summer night, free cooling : :00 Ventilation time: 21:05-7:05 Measurement interval: 1min tbefúvás Temperature [ C] 32 t (outdoor) t (HS5) t (indoor) t (NF5) tbelső telszívás tkülső 22 15:00 14:00 13:00 12:00 11:00 10:00 9:00 8:00 7:00 6:00 5:00 4:00 3:00 2:00 1:00 0:00 23:00 22:00 21:00 20:00 19:00 18:00 17:00 16:00 15:00 20 Time [h:mm] A télinél jóval kisebb hőmérséklet-különbségek és a rövidebb üzemidő miatt a hűtési megtakarítás a fűtésinek csak töredéke, ad része lehet!

30 Mintaprojekt Debrecenben (csiszolt tégla) (belső nézet)

31 Mintaprojekt Budapesten (befejezett, csiszolt tégla)

32 Mintaprojekt Biatorbágyon (befejezett, csiszolt tégla)

33 Mintaprojekt Kecskeméten (befejezett, hagyományos tégla)

34 Mintaprojekt Oroszlányban (befejezett, csiszolt tégla)

35 Épülő mintaprojekt Törökszentmiklóson (hagyományos tégla)

36 Mintaprojekt Budapesten (befejezett, hagyományos tégla)

37 Mintaprojekt Budapesten

38 Négy éve üzemelő mintaprojekt Budapesten

39

40

41 Szellőzési állapotváltozások h-x diagramban

42 Mintaprojekt Budapesten: CO2 koncentráció

43 Külső homlokzati hőkamerás felvétel

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

45 Vezérlés-szabályozás megoldásai: Mikrovezérlő (PIC-technológia), osztott intelligencia RS-485 kommunikáció Vezérlő-szabályozó Ventilátorok és bekötésük

46 A szellőzés vezérlési-szabályozási kivitelei FluctuVent TERMO alapkivitel: o központi vezérlés, nyári éjszakai passzív hűtés (2 db hőérzékelő) o szűrőcsere szükségessége és meghibásodás jelzése, tűzvédelmi funkció o szellőzési, hőmérséklet, teljesítmény/energia fogyasztási/megtakarítási adatok (kw, kwh, m3 földgáz, CO2 egyenérték, COP, SPF) kijelzése FluctuVent HYGRO alapkivitel, plusz: o téli központi PWM páraszabályozás (2 db páraérzékelő) FluctuVent MULTI alapkivitel, plusz: o téli helyi PWM páraszabályozás (1 db páraérzékelő helyiségenként)

47 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

48 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 m3/h egészséges, friss levegő (CO2, 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 m3/év földgáz megtakarítás egy átlagos 4mx4mx2.5m-es helyiségben, > 25 kwh/m2,év fajlagos fűtési energia megtakarítás, SPF > 10 a visszanyert hőenergia és a befektetett villamos energia aránya, igen pénztárcabarát : ára csak %-a a központi lakásszellőzőknek.

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

50 Aktuális bemutató anyag Hővisszanyerő szellőzés: FluctuVent a szellőző tégla Csiha András épületgépész mérnök, ny. főiskolai docens, üzletvezető ETÜD+ Mérnökiroda és Kereskedelmi Bt, Debrecen etudbt@etudbt.t-online.hu, csihaandras@etudbt.t-online.hu