Energiatakarékos szellőzési rendszerek Szikra Csaba Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék Építészmérnöki Kar
Alacsony energia fogyasztású épületek Low Energy Buildings Építészet? Épületszerkezetek? Épületgépészet? Épületvillamosság? LEB = + + + A megoldás: Teljes szerkezeti és funkcionális integráció lehetőségeinek kihasználása
Hibrid szellőzési rendszerek
Előnyei: Energia fogyasztás csökkenése Villamos berendezések energia csökkenése Hűtő -Fűtő elemek energia igényének csökkenése A gépészeti berendezések (ventilátor) zajkeltésének csökkenése Csökkenő szennyezőanyag kibocsátás CO 2 Egyéb égéstermékek Komfort érzet növekedése IAQ (Indoor Air Quality) emelkedése SBS (Sick Building Sindrome) veszélyének csökkenése Széles tervezői és felhasználói rugalmasság (pl.: vezérelt épületszerkezeti elemek)
A tervezői koncepció: Sikeres, jól működő rendszer csak integrált gondolkodásmóddal érhető el: A természetes források optimális felhasználása: A szoláris nyereségek optimális kihasználása A szélhatáson és hőterhelésen alapuló természetes szellőzés lehetőségeinek kiaknázása A deffenzív technikák maximális kihasználása Épületszerkezet kompakt formájával A filtrációs (ellenőrizetlen) veszteségek csökkentésével A szerkezeti elemeken keresztül haladó nemkívánatos áramok csökkentésével Konvekciós és vezetéses (hőszigetelt opaque szerkezetek, hőszigetelt nyílászárók) Sugárzás (LE üvegezés) Optimális és működő épülettömeg Ellenőrzött épületgépészet Hővisszanyerő a szellőztető rendszerben Alacsony hőmérsékletű energia hordozók Megújuló források integrálása
A szabályozás elvei: Tovább kell lépni a hagyományos, hőmérsékleten alapuló szabályozási technikákon PMV (Predicted Mean Vote) mérés Tartózkodók és azok aktivitása, ruházata Konvektív hőmérséklet Sugárzási hőmérséklet Nedvesség tartalom Légsebesség PPD-PMV számítás IAQ mérés, optimalizált beavatkozás CO 2 NO x Egyéb légszennyezők Ellenőrzött Intelligens energia faló eszköz kontrollálás Optimalizált (épületszerkezetet is figyelembe) vevő beavatkozás Hatásfok optimalizálás Prediktív szabályozás! FBAT (Full Building Automation Technique)
A jelen rendszerei: Kiegyenlített szellőzési rendszerek: A levegőt a külső (szennyezett térből), váltózó fizikai paraméterek (t k, φ k,p k ρ k, h pk... ) Légcsatorna hálózat a szabályozó elemekkel Szűrő Hangcsillapító Hővisszanyerő Ventillátor Kaloriferek Melyekkel a külső, változó tulajdonságokkal bíró levegőtől függetlenül biztosíthassuk a belső tér IAQ-ját. Kényelmes? Független a környezetünktől? Elhasználja a primer hőhordozóinkat?
Hibrid rendszerek: A hagyományos természetes, de kontroll nélküli technikák újra éledése, kombinálva a modern szabályozás- és számítástechnikával, Kiegészítve gépi szellőzéssel. Jellemzői: Kettős működésű rendszerek (természetes, mesterséges) Automatikus döntés a mesterséges és a természetes mód között A működésmód függ az évszak, és a napi ciklustól is A tervezés fő szempontja a belső tér szolgálata mellett megjelenik az energia fogyasztás minimalizálásának szempontja is A rendszerek már nem csak a mechanikus elemek méretezésén alapszanak, hanem figyelembe veszik (méretezik) épület szerkezetét belső hőfelszabadulásokat passzív technikákat (szoláris, hűtés) a külső meteorológiai paraméterek pillanatnyi illetve előrevetített értékeit is
Szélhatással segített szellőztető berendezés Koncepció: 50Pa, 400l/s (40fő) Hővisszanyerő Szinte csak függőleges vezetés Szélirány szerint változtatható be és kifúvások Elektrosztatikus szűrő rendszer Állandó terfogatáramú, kiegyenlített rendszer Alacsony légsebességek (0.15Pa/m) Elektronikus fordulatszám szabályozás a térfogatáramra (18-37W ez kb 5%-a a mai rendszereknek) 50%-os hővisszanyerő hatásfok Továbblépési lehetőség: Igényfüggő térfogatáram Norwegian Building Research Institute épülete
Kéményhatással segített szellőztető berendezés Koncepció: 50Pa, 400l/s (40fő) A belső hőfelszabaduláson alapuló szellőzés Kiegészítő ventillátor Alacsony légsebességek (0.15Pa/m) Épület alatt vezetett, passzív hűtő rendszer mely aktiválja a szunnyadó hőtároló tömeget Továbblépési lehetőség: Hővisszanyerő Slattang School Boras (Sweden) épülete
Árnyékolóval segített szellőztetés, kéményventillátor (üveg) BRE Iroda épülete Anglia (Watford) Koncepció: 2000m 2 3 szint, irodák, előadók Déli oldal 45% üvegezett, árnyékvetőkkel Nagy betontömegű szerkezet Üvegkémény ventillátor a szoláris szellőzés motorja Az angol időjárásnak megfelelően kiegészítő ventillátor Kiegészítő csatorna álmennyezet. A szolár-kémény felhajtó erőt generál: az északi oldalról hűvös levegőt szív át az épületen (nyitott északi ablakok, nyitott álmennyezeti csappantyúk) A szolár-kémény lehajtó erőt generál: az északi oldal felé nyomja az elhasznált levegőt (Night Ventillation Concept) Télen a szolár-kémémy előfűti a levegőt
Az épülettel szinbiózisban élő gépészet Koncepció: Biztonsági okokból a friss levegő vételi hely csak a tető síkjában volt elhelyezhető A kéményhatás és a szélhatás mellet, kisegítő ventillátorok segítik a szellőzést A csőhálózat integrált az épület szerkezetébe, ezáltal mozgósítja az épület tömegét. A déli homlokzat üvegfelületei előfűtik a levegőt. A szellőző rendszer természetesen hővisszanyerővel felszerelt, de az egymás mellett haladó falazott elemek tovább segítik a hővisszanyerés Az angol Parlament új épülete
Az épülettel szinbiózisban élő gépészet Koncepció: Biztonsági okokból a friss levegő vételi hely csak a tető síkjában volt elhelyezhető A kéményhatás és a szélhatás mellet, kisegítő ventillátorok segítik a szellőzést A csőhálózat integrált az épület szerkezetébe, ezáltal mozgósítja az épület tömegét. A déli homlokzat üvegfelületei előfűtik a levegőt. A szellőző rendszer természetesen hővisszanyerővel felszerelt, de az egymás mellett haladó falazott elemek tovább segítik a hővisszanyerés Az angol Parlament új épülete
A tűzvédelem, biztonságtechnika hatása az éjszakai szellőzésre:
Köszönöm a figyelmet