A KárpK rpát-medence Kincsei Egerben Energetikai Környezetipari Szekció,, Legjobb megoldások bemutatása Eger, 2009. 09. 17. Új j módszer m a lakásszell sszellőzésben: sben: váltakozó áramlási irány nyú, decentralizált lt szellőzőrendszer regeneratív hővisszanyerésselssel Csiha András főiskolai docens, épületgépész mérnm rnök vezető tervező,, szakért rtő Debreceni Egyetem Műszaki M Kar Épületgépészeti Tanszék
A fokozottan légtömör nyílász szárók k következmk vetkezménye (ha a megfelelő szellőzés s más m s módon m nem biztosított): tott): - páralecsapódás, s, penészk szképződés - rossz belső levegő minőség g (CO( 2, szag )
Lehetséges ismert megoldás s 1: légbevezetl gbevezetők k használata - Aereco, Kamleithner + elszívó ventilátor(ok) tor(ok)
Lehetséges ismert megoldás s 2: központi k lakásszell sszellőző - Helios,, Rosenberg, Aldes, (esetleg talajhőcser cserélővel)
Lehetséges ismert megoldás s 3: decentralizált lt szellőzés - rekuperatív hővisszanyerővel: Reznor - regeneratív hővisszanyerővel: Öko-Haustechnik inventer GmbH
A találm lmány alapötlete: az üreges tégla t ideális hőcserh cserélő-hőtároló elem, ráadásul egyben rejtett légcsatorna l is! HS tégla t N+F téglat hagyományos Profi (csiszolt) tégla téglat
SZABADALMI LEÍRÁS (KIVONAT) Váltakozó áramlási irányú, decentralizált, hővisszanyerős szellőztető berendezés Feltaláló: Csiha András, Debrecen A bejelentés napja: 2008. 06. 02. A találmány váltakozó áramlási irányú, decentralizált, hővisszanyerős szellőztető berendezés, különö-sen lakásszellőzés céljára. Két, időben váltakozóan befúvó és elszívó funkciójú szellőző kürtője van, melyek ellenfázisban üzemelnek. Ezek a szellőző kürtők a helyiség(ek) külső falának integráns részét képező függőleges üreges kialakítású falazóelem(ek)ből (1), ágyazó-kötő anyagból (2), alsó kürtőelem-ből (3a) és felső kürtőelemből (3b) kialakítottak, s egyben regeneratív hőcserélő-hőtárolók is. A szellőző kürtőkben szabályozott működtetésű ventilátor(ok) (4) található(k), amik megfelelő légáramlást biztosí-tanak 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. Jellemző ábra: 1. ábra
A FluctuVent szellőző rendszer sémájas 3b 6 5 Födém Külső tér Helyiség 2 1 3a 5 4 Padló (födém) Hivatkozási jelek listája 1 falazóelem 2 ágyazó-kötő anyag 3a alsó kürtőelem 3b felső kürtőelem 4 ventilátor 5 légrács 6 légszűrő befúvás elszívás légcsereszám: : ~0.5 1/h
Az egyetemi laboratóriumban riumban megépített téglakt glakürtők N+F kürtk rtő HS kürtő hagyományos csiszolt tégla téglat Köszönet a Wienerbergernek támogatásáért!
Hőmérséklet és s páratartalom p mérési m adatgyűjt jtők No 5 Mérési pontok No 4 No 3 No 2
A FluctuVent szellőző rendszer alapelemei (között ttük-mellettük k természetesen üreges téglt glák)
Az eddig leggyakrabban feltett kérdk rdések: 1.) Nem lesz-e e túl t l zajos a szellőzés s működése? m 2.) Nem lesz-e e túl t l alacsony a fal belső felületi leti hőmérséklete a kürtk rtőnél? 3.) Nem alakul-e e ki télen t páralecsapp ralecsapódás s a kürtk rtőben?
Arctic Cooling AF12025 PWM ventilátor tor - fordulatszám: 400 1500 1/min - légszállítás: szabadból l szabadba, 94.7 m 3 /h - hangnyomásszint: max.. 24.5 db(a) ill. 0.6 Sone Zajmérési eredmények Ventilátor kívül van: 2008.03.03., 18:00-18:30 Ventilátor belül van: 2008.03.05., 15:15-15:45 Mérési eredmények A ventilátor okozta növekmény Különbség: Ventilátorok adatai: Ventilátor kívül van Ventilátor belül van Ventilátor kívül van Ventilátor belül van belül - kívül AF12025 PWM, nem nem nem nem nem működik működik működik működik működik 12V DC, 1500/min, 2x1.5W működik működik működik működik működik Hangnyomásszint db(a) Teremben 29.5 32.8 0.3 3.4 3.1 HS kürtő, rácsnál, befúvás 32.8 50.0 3.6 20.6 17.0 HS kürtő, rácsnál, elszívás 32.5 29.2 48.3 29.4 3.3 18.9 15.6 NF kürtő, rácsnál, befúvás 34.9 49.5 5.7 20.1 14.4 NF kürtő, rácsnál, elszívás 31.6 47.8 2.4 18.4 16.0 Rácsoknál, átlag 33.0 48.9 3.8 19.5 15.8 A kürtő csillapítása 15.8 Az MSZ 18151-1: 1982 és MSZ 1982-2:1983 szerint megengedett értékek, db(a) nappal éjjel Lakószoba 40 30 Konyha 45 35 Szállodai szoba 45 35 Tárgyaló, előadó 40 40 1500 1/min 1800 1/min 1.) zaj
A külső fal belső felületi hőmérsékletének alakulása Hőmérsékletek és hőmérséklet-különbségek [ C] az MSZ 04.140/2 szerint t külső, MSZ t belső F belső t belső felület D t max D t növekmény, átlag D t növekmény, max HS38, kétoldalt vakolt HS38, belső kürtővel, átlag HS38, belső kürtővel, minimum -2.00 20.00 9.90 20.00 0.20 20.00 40% 40% 40% 19.04 18.57 17.20 0.96 0.23 1.43 2.80 0.92 0.47 1.84 Hőmérsékletek és hőmérséklet-különbségek [ C] extrém hideg esetben (ventilátor nem működik) t külső, min t belső F belső t belső felület D t max D t növekmény, átlag D t növekmény, max PTH 38 Kürtő Helyiség 7 cm Külső tér -15.00 20.00 2.50 20.00-15.00 20.00 7 cm HS38, kétoldalt vakolt HS38, belső kürtővel, átlag HS38, belső kürtővel, minimum 40% 40% 40% 18.50 17.53 15.10 1.50 0.48 2.47 4.90 1.70 0.97 3.40
Belső fal felületi leti kondenzáci ció lehetősége 20 C, 30% 20 C, 40% 2.5 C 20 C, 74% 20 C, 84% 17.2 C, 100% 15.1 C, 100% 1.8 C, 100% 5.8 C, 100% 2.) felületi lecsapódás
1. példa: p hőmérsh rsékletek kívül, k belül és s az N+F kürtk rtőben (irányv nyváltási idő: : 4 min, mérési m időköz: 10 s) Temperature chart NF brick 2008.03.18., 03:00-05:00 4min - 10s 30 25 20 15 10 5 0 3:00 3:10 3:20 3:30 3:40 3:50 4:00 4:10 4:20 4:30 4:40 4:50 5:00 Temperature [ C] t (outdoor) t (NF1) t (NF2) t (NF3) t (NF4) t (NF5) t (indoor) Time [h:mm]
1. példa: p páratartalmak p kívül, k belül és s az N+F kürtk rtőben (irányv nyváltási idő: : 4 min, mérési m időköz: 10 s) Humidity chart NF brick 2008.03.18., 03:00-05:00 4min - 10s 80 70 60 50 40 30 20 10 0 3:00 3:10 3:20 3:30 3:40 3:50 4:00 4:10 4:20 4:30 4:40 4:50 5:00 Humidity [%HR] % (outdoor) % (NF1) % (NF2) % (NF3) % (NF4) % (NF5) % (indoor) Time [h:mm]
1. példa: p HőmérsH rsékletek kívül, k belül és s a belső légrácsoknál (irányv nyváltási idő: : 4 min, mérések: m 10 s-enks enként) nt) Temperature chart HS and NF brick 2008.03.18., 03:00-05:00 4min - 10s 30 25 20 15 10 5 0 3:00 3:10 3:20 3:30 3:40 3:50 4:00 4:10 4:20 4:30 4:40 Temperature [ C] 4:50 5:00 befúvás elszívás (kisütés) s) (hőtárol rolás) t (outdoor) t (HS5) t (indoor) t (NF5) Time [h:mm]
2. példa: p h (irányv lda: hőmérs rsékletek kívül, k belül és s a HS kürt rtőben nyvált ltási idő: : 10 min, mérési m időköz: 10 s) HS brick 2008.02.18., 0:00:00-2:00:00 10min - 10s 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 00:00:00 00:03:00 00:06:00 00:09:00 00:12:00 00:15:00 00:18:00 00:21:00 00:24:00 00:27:00 00:30:00 00:33:00 00:36:00 00:39:00 00:42:00 00:45:00 00:48:00 00:51:00 00:54:00 00:57:00 01:00:00 01:03:00 01:06:00 01:09:00 01:12:00 01:15:00 01:18:00 01:21:00 01:24:00 01:27:00 01:30:00 01:33:00 01:36:00 01:39:00 01:42:00 01:45:00 01:48:00 01:51:00 01:54:00 01:57:00 02:00:00 Temperature [ C] -5.00-10.00 Time [h:mm:ss] t (outdoor) t (HS1) t (HS2) t (HS3) t (HS4) t (HS5) t (indoor)
24 C, 27% 20 C, 12% 21 C, 32% 16,5 C, 16% Belső Befúvás Kifúvás 1. példap Külső 9 C, 60% 7 C, 67% 2. példap 0 C, 35% -6 C, 56% Téli állapotváltozások a kürtk rtőkben
A páralecsapp ralecsapódás s elkerülése a kürtk rtőben viszonylag egyszerű számítási si kérdk rdés: A külsk lső és s belső méretezési légállapotok l llapotok (t és RH%) figyelembe vételv telével meghatározhat rozható a külsk lső oldali kürtőfal szüks kséges hővezeth vezetési ellenáll llása (anyaga, hővezetési tényezt nyezője, vastagsága). ga). 3.) kondenzáció a kürtőben
Nyári éjszakai üzem (nincs irányv nyváltás) free cooling Temperature chart Summer night, free cooling 2008.08.13. 15:00-2008.08.14. 15:00 Ventilation time: 21:05-7:05 Measurement interval: 1min 38 36 34 Temperature [ C] 32 30 28 26 t elszívás t befúvás t belső 24 22 20 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 t (outdoor) t (HS5) t (indoor) t (NF5) t külső Time [h:mm] A télint linél l jóval j kisebb hőmérsh rséklet-különbségek és s a rövidebb r üzemidő miatt a hűtési megtakarítás s a fűtésinek f csak töredt redéke, 10 30 30-ad része r lehet!
A FluctuVent 01 vezérl rlés s kapcsolási si sémája: s PIC technológi giájú vezérl rlés s valósidej sidejű órával, teljesen automatikus vagy kézi k működés, m Dt funkció a free cooling üzemhez (fejlesztés alatt: F szabályoz lyozás, hibaellenőrz rzés, elpiszkolódott szűrő jelzése se ) PIC
A hővisszanyerés hatásfoka az irányv nyváltási idő függvényében 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Irányv nyváltási idő 2min 1 4min 2 8min 3 10min 4 t t befúvás külső η = 100[ %] η 80% t belső t külső
Fűtőteljesítmény, energia-,, földgf ldgáz- és s költsk ltségmegtakarítás: egy átlagos helyiség, átlagos körülmk lmények közöttk Magyarországon gon Alapadatok Eredmények Alapterület 16 m 2 Belső hőmérséklet 20 C Szellőző levegő felfűtési igénye 110 W Belmagasság 2.5 m Külső hőmérséklet 3.6 C Visszanyert hőteljesítmény 88 W Helyiség térfogat 40 m 3 /h Földgáz hődíj (nettó) 3.232 Ft/MJ Éves fűtési energiamegtakarítás 483 kwh Légcsereszám 0.50 1/h Földgáz díj (nettó) 110.22 Ft/m 3 Éves fűtési energiamegtakarítás 1.74 GJ Levegő sűrűség 1.195 kg/m 3 Földgáz fűtőérték 34.1 MJ/m 3 Éves fajlagos energiamegtakarítás 30.2 kwh/m 2,a Fűtési idény hossza 183 nap Éves kazánhatásfok 90% Éves földgáz megtakarítás 57 m 3 /a Hővisszanyerés hatásfoka 80 % ÁFA 20% Éves bruttó költségmegtakarítás 7 500 Ft/a Megjegyzés: Az átlag EU lakossági gázár g r ~2-szerese a magyarországinak! ginak!
Épülő referencia projekt Debrecenben, földszintf
Épülő referencia projekt Debrecenben, emelet
Épülő referencia projekt Debrecenben, a kürtk rtők k elhelyezkedése
Épülő referencia projekt Debrecenben
Épülő referencia projekt Debrecenben
Épülő referencia projekt Budapesten
Épülő referencia projekt Budapesten
Épülő referencia projekt Budapesten
A FluctuVent szellőzési si rendszer alkalmazható passzív- és s nem passzívh vházakban egyaránt, mindenféle falszerkezetű építési mód m d esetén (a PTH Profi kürtk rtő más s anyagú falazatba is beépíthet thető), családi házakban, h társasht rsasházakban, lakóparkokban, hétvégi házakban, h nyaralókban, ahol a központi k szellőzés s túl t l drága volna: irodák
A FluctuVent szellőző rendszer előnyei kizárja a páralecsapp ralecsapódás és s a penészesed szesedés s lehetőségét, t, ~0.5 1/h légcserl gcserével jój belső levegő minőséget biztosít (CO 2, por, szagok ), a helyiségben ideális, kiegyenlített szellőzést st biztosít, t, egyszerűen en és s olcsón n gyárthat rtható termék, egyszerű a szellőzés s tervezése, egyszerű és s olcsó helyszíni szerelés, s, sem a helyiségben, sem a lakásban nem foglal el hasznos helyet, üzembiztos működés, m extra 6 éves garancia a ventilátorra torra (MTBF 400 000 óra!), gazdaságos gos üzemeltetés s (max( max.. 3W és s 20kWh/a egy átlagos helyiségre, de ennek 50%-a a is hőként h hasznosul), teljes éves automatikus üzem a bármikori kézi beavatkozás lehetőségével, elhanyagolható zajszint (csak 0.3 db(a) növekmn vekményt okoz!), nagy hatásfok sfokú hővisszanyerés: : több, t mint 80%, ~55 m 3 /a földgf ldgáz z megtakarítás s egy átlagos helyiségben, ~30 kwh/m 2,a átlagos fajlagos éves fűtési f energiamegtakarítás, free cooling hűtési üzemmód d nyári éjszakákon, kon, gyárt rtását, t, építését és üzemét t tekintve egyaránt környezetbark rnyezetbarát, t,
Köszönöm m megtisztelő figyelmüket!