Vad är luftutbyteseffektivitet?
1 Agenda • • • • • • • Varför ventilerar vi? Systemlösningar Ventilation av bostäder och lokaler Aggregatet – hur får vi till energieffektivitet Vad ger FTX av ett bostadshus? Tillförsel av luft i rum – hur fixar man det? Vad är luftutbyteseffektivitet mer än ett långt ord? 2 Ventilationssystem • Syftet med ventilation är att transportera bort luftföroreningar och dålig luft och ersätta den med frisk luft • Kall uteluft tas därmed in och måste värmas upp – detta går att göra med luften som tas ut • En bra värmeväxling leder till låga värmeförluster 3 Olika ventilationssystem Svensk ventilation 4 Självdragssystem Ingen fläkt Luft tillförs genom uteluftsventiler och otätheter Temperaturskillnad mellan ute och inne samt vind ger luftväxling Bäst ventilation på nedre botten Många och stora kanaler 6 Frånluftssystem En fläkt som ständigt är igång skapar ett undertryck i huset Uteluftsintag liknande de för självdrag, men större tryckfall kan accepteras. Olika typer av uteluftsventiler Väggventil Spaltventil i fönsterkarm Tilluftsradiator Från- och tilluftssystem med återvinning En tilluftsfläkt och en frånluftsfläkt ventilerar huset via två kanalsystem Med värmeväxling blir det ett FTX-system Finns flera typer av FTX-system för flerbostadshus Kostnaderna drar iväg men energibesparingen är stor Slipper uteluftsventiler i fasaden som orsakar drag Jämförelse mellan systemen Självdrag Frånluftssystem FT/FTX Tyst Konstant luftflöde Stora mängder luft Inget elbehov Tar lite plats Dragfritt Alltid undertryck Återvinna värmen Välfiltrerad luft Drag Drag Mycket underhåll Högt flöde vintertid, lågt på sommaren Försmutsning (många filter) Risk för ljudproblem Svårt att återvinna Buller Planering av system Investering Markkanal och solskorsten kan användas Möjligt att återvinna med FVP Möjligt att tillföra kyla med luft 11 Ventilation och energi Syftet med ventilation är att ta bort föroreningar och tillföra frisk luft till rummet Flödet, trycket och drifttiden påverkar energibehovet i ventilationsanläggningen Påverkan på byggnadens elbehov Påverkan på värmebehovet Pfläkt pq Drifttid P q C p ,luft Ttill Tute 13 Luftbehandlingsaggregat Filter Fläkt Filter Spjäll Fläkt Värmebatteri Påverkan på energibehovet Uteluft Avluft Tilluft Frånluft Kanalsystem Frånluft Sommarförbigång Kanaler (dimension, form, dragning) Rengöring Filter Värmeväxlare Aggregatets storlek Fläktar Motorer Eftervärmare By-pass spjäll 1515 Möjligheter att påverka energianvändningen Flödet och drifttiden • Ventilera inte mer än nödvändigt • Minska flödet nattetid? Trycket Pfläkt pq • Låga tryckfall, undvik spjällstyrning Effektiviteten • Använd eleffektiva fläktar P q C p ,luft Ttill Tute • VAV för anpassad ventilation (lokaler) Värmeåtervinning • FTX ökar tryckfallet men minskar värmebehovet, minskar värmeffektbehovet 16 17 Kanaler och böjar Alla komponenter i ett ventilationssystem bidrar till att bilda virvlar i luftströmmen. Ger ett tryckfall = motstånd och ökad fläkteffekt Lufthastighetsprofilen blir sned. Mätning ska inte ske där Efter en störning behövs raksträcka för att luften skall få tillbaka sin tänkta strömningsprofil. Don Don skall inte placeras direkt på kanalen. En anslutningslåda gör att luften från don sprids jämt. Vad är tryckfall? Är motstånd i kanaler och över komponenter Tryckfall kostar elenergi till fläkten Trycket mäts före och efter en komponent Mätpunkt Mätpunkt Nyckeltal för tryckfall Komponent Luftintag/utblås Filter Värmebatteri Värmeväxlare Kanalsystem Bra Dåligt (Pa) (Pa) 20 150 50 250 30 100 100 300 150 500 Pfläkt pq Tryckfall i ventilationssystem (Luftmotstånd) Δp = Δpf + Δpe + Δpa + Δpsyst + Δpspjäll + Δpdon Δpf = Tryckfall i raka kanaldelar Δpe = Tryckfall i börjar, T-rör etc Δpa = Tryckfall i aggregatdelar Δpsyst = Tryckfall orsakade av systemeffekter Δpspjäll = Tryckfall i spjäll Δpdon = Tryckfall i till- och frånluftsdon (Pa) Exempel på förbättring av anslutningar kring en fläkt Tryckförlusten är 365 Pa Tryckförlusten är 55 Pa Med 6 m3/s och drifttid 3000 h/år sparas ca 5000 kr/år genom åtgärden Att tänka på för kanaler och tryck Håll rent Undvik böjar Följ upp 24 www.bengtdahlgren.se Filter Mikrofilter Finfilter Grovfilter Begynnelsetryckfall ca 200 Pa 100 - 200 Pa 50 - 100 Pa ca 500 Pa 150 - 250 Pa 100 - 150 Pa Sluttryckfall F7-F9 oftast används till tilluft och F5-F6 i frånluft. Klasserna F8-F9 används sällan utan vid speciella tillfällen då en väldigt hög grad av filtrering krävs. Typer av värmeväxling Bilder från FläktWoods 2929 Minerga 80% Korsström, motström, korsström <1500 l/s 3030 Voltair via Kraft och Kultur 90% verkningsgrad (!) <1800 l/s (6500 m3/h) 2-stegs Motströmsväxlare i polykarbonat 3131 Ventilationsaggregat med högre verkningsgrad Kvadratiska kanaler medger värmeväxling i fyra riktningar. Mycket hög verkningsgrad 32 Exhausto Aggregat med verkningsgrad 80-85% Motströmsväxlare <625 l/s 3333 Plattvärmeväxlare i polykarbonat • • • Två seriekopplade ger hög verkningsgrad 90% Låga lufthastigheter ger lågt tryckfall ger lägre elanvändning Glatt yta, mindre avfrostning ger bättre energiutbyte Källa: Voltair System 35 Batterivärmeväxlare Frånluft Avluft Uteluft Olika växlare Verkningsgrad Plattvärmeväxlare 60 % + - Ingen luktöverföring Högt tryckfall Inga rörliga delar Frostrisk Ingen extra el Roterande värmeväxlare 80 % Liten frysrisk Risk för luktöverföring Relativt lågt tryckfall El till rotor Rörliga delar Batteriåtervinning 50 % Ingen luktöverföring Högt tryckfall Inget gemensam fläktrum Frostrisk Låg verkningsgrad 37 Exempel på beräkning av temperaturverkningsgrad Tfrån= 25° Tute = 2° Tvvx - Tuteluft Tfrån - Tuteluft Tvvx= 12° 12 - 2 25 - 2 = 10 23 = 0,44 dvs 44% Jämför med nyckeltalet 60% för plattvvx. Det betyder att denna vvx inte fungerar optimalt, eventuellt måste den rengöras. Temperaturverkningsgrad är inte samma sak som energiverkningsgrad Om Ttill = 18ºC så kommer återvinningen att täcka 65% av värmebehovet Om Ttill = 16ºC så kommer återvinningen att täcka 75% av värmebehovet Därför är det bra med låg tilluftstemperatur Ex återvinnare med 50% temperaturverkningsgrad www.bengtdahlgren.se Uteluft Avluft Tilluft Frånluft Frånluft Sommarförbigång 4141 42 Radialfläktar Typ av skovlar Framåtriktade böjda skovlar kan ge höga fläkttryck, men har en relativt låg verkningsgrad. Denna typ av skovel kräver minst utrymme och har en låg ljudnivå. Bakåtriktade böjda skovlar ger ett lägre fläkttryck än de framåtriktade skovlarna vid samma varvtal. I och med att verkningsgraden för denna typ av skovel är mycket god bör den om möjligt väljas i första hand. 44 Axialfläktar Används vid stora flöden Bra på att transportera stora luftvolymer mot låg resistans Systemförluster 46 Fläkteffek t p Q W p totalt fläkttryck Pa Q luftflöde m3 /s Verkningsgrader Fläktar Transmissioner Motorer F-hjul 60-65 % B-hjul 75-80 % B-hjul friblåsande 65-70 % Kilrem 85-95 % Rippenband 93-97 % Plattrem 95-98 % Växelström små –1,5kW 60-75 % Växelström medel 1,5-7,5 kW 75-85 % Växelström stora –5 kW 85-92 % Reglerutrustning Frekvensomformare ~95 % - FLÄKTAR - 48 SFP-tal SFP = Specific Fan Power = specifik fläkteleffekt effekt hos fläktmotorer SFP = luftflöde kW / (m3/s) Elanbehovet i fläkten kan hållas lågt med... hög verkningsgrad lågt ventilationsflöde lågt motstånd i kanalerna genomtänkta anslutningarna mellan kanaler och fläkt behovsanpassad drifttid www.bengtdahlgren.se Olika reglermetoder Styrning av pumpar/fläktar Jmf bilkörning – vad är gasen och bromsen? 54 www.bengtdahlgren.se Verkningsgrad för motor Elbehovet för fläktarna minskar kraftigt om de går kortare tid Drifttid Dygnet runt hela året 100% Antal timmar 8760 Dygnet runt men bara på vardagar Bara på arbetstid, vardagar 71% 6220 21% 1840 Checklista för ventilation •Ta reda på vilka larm som det finns och vilka åtgärder som skall göras om det larmar i ventilationssystemet. • Rengör ventiler, kanaler, fläktar och ventilationsaggregat. • Byt filter innan luftväxlingen äventyras. • Funktionsprova spjäll. • Kontrollera så att det inte är återcirkulation av frånluft över till tilluftssidan i ventilationsaggregat. • Kontrollera tätningar i aggregatluckor och mellan aggregat- delar. • Anpassa drifttider efter verksamhet • Kontrollera tilluftstemperaturer Exempel drifttid operationsavdelning Minskad drifttid med en timme sparar 12000:-/år 61 Kontroll av aggregatet Fläktens effektivitet med SFP-värdet Tryckfall över komponenter Luftflödets storlek Temperaturverkningsgrad Tilluftstemperatur Fläktens elanvändning är starkt beroende av storleken på luftflödet Om luftflödet är 10% för stort använder fläkten 33% för mycket elenergi!! Rengöring och Injustering av ventilation Rengöring • Bör göras vid behov innan injustering • Sparar fläktenergi i form av mindre tryckfall • Tar bort hälsofarliga beläggningar Injustering • Rätt flöde på rätt plats och anpassad efter verksamhet • Rätt flöde kan ge minskad energiåtgång By-passfunktion By-pass sker avfrostning av värmeväxlaren genom att den kalla uteluften vid påfrysning leds förbi värmeväxlaren via by-passkanalen som öppnas och stängs via ett motoriserat spjäll. Vid avfrostningssekvensen går tilluftsfläkten ner på lågfart. By-passkanalen används också för att via det motoriserade spjället sommartid undvika oönskad värmeåtervinning. Man bör kontrollera att spjället fungerar som det ska, för annars kan man förlora återvinningen. Exempel på på driftoptimering i bostäder Energianvändningen för uppvärmning och för drift av fläktar minskar vanligen med minskande ventilationsflöde. Ett rimligt antagande är att ventilationen i en trerummslägenhet med en familj på 4 personer kan sänkas från 0,35 l/s m2 (0,5 oms/h) till 0,10 l/sm2 (0,15 oms/h) under 8 timmar per dag måndag till fredag dvs. ett rimligt antagande på tid när ingen vistas i lägenheten. Detta innebär en minskning av ventilation under 2184 h under ett helt år, vilket innebär en sänkning från en kontinuerlig ventilation2 på h 0,35 l/sm2 (0,5 oms/) till en medelventilation på 0,28 l/sm (0,4 oms/h). Denna sänkning medför för en lägenhet (utan värmeåtervinning) i Stockholm att ventilationsförlusterna reduceras med ca 20 % eller 10 kWh/m2år och att elanvändningen för ventilation reduceras med ca 25 % om fläkten regleras med en frekvensomvandlare. Källa: BeBo Frånluftssystem Byte till direktdrivande fläkt med bakåtböjda skovlar, EC-motor • Ger bättre SFP-tal, dvs. lägre elbehov Varvtalstyrning via tryckgivare och utomhustempgivare • Ger stabilare ventilationsflöde och minskat värmebehov och elbehov Behovsanpassad ventilation med utetempgivare och tryckgivare i F-system Obs! Detta kan medför mindre flöde än vad BRR säger Årsmedeltemperatur (°C), urval från SMHI klimatdata Kiruna -1,2 Karlstad 5,9 Umeå 3,4 Göteborg 7,9 Sundsvall 3,9 Borås 6,3 Östersund 2,7 Kalmar 7,0 Västerås 5,9 Visby 7,2 Uppsala 5,7 Jönköping 6,1 Stockholm 6,5 Växjö 6,5 Örebro 5,9 Malmö 8,0 Linköping 6,8 Ystad 7,8 www.ebmpapst.se FT-system Byte till direktdrivande fläkt med bakåtböjda skovlar, EC-motor • Ger bättre SFP-tal, dvs. lägre elbehov Sätt in återvinningsaggregat, Plattvärmeväxlare, roterande FTX-system Byte till direktdrivande fläkt med bakåtböjda skovlar, EC-motor • Ger bättre SFP-tal, dvs. lägre elbehov Byt till effektivare återvinnare tex. roterande växlare Självdrag Förstäkt självdrag Frånluftsvärmepump Frånluftssystem Frånluftsvärmepump FTX * Ejektorverkan Skorstensventilator - Minskar problemet med svårtänd eldstad, t ex. öppen spis. - Möjliggör ett skorstensdrag när skorstenen är utsatt för omfattande vindar. - Att skapa luftväxling i källare när pannan är bortkopplad. - Att skapa luftcirkulation i periodvis stängda sportstugor/fritidshus dvs. minskar risken för mögeltillväxt och så kallad unken luft. - Soprumsevakuering. - Evakuering av vindar, loft och takkonstruktioner. - Ventilering av radongrunder. Ballerina: Med vindflöjeln får du... En torr kanal Inget kallras Inga röknedslag Bättre drag. Huv med fläkt för fläktförstärkt självdrag © catarina.warfvinge@bengtdahlgren.se Fläktförstärkt självdrag På vintern fungerar ventilationen med självdrag En fläkt startar t ex då utetemperaturen är över 10°C. Eliminerar många av självdragets nackdelar men fortfarande omöjligt att återvinna värme Ex. För att skapa bättre ventilation i badrum Från frånluftssystem till… FX (Frånluft med vätskeåtervinning) FTX (Centrala och separata aggregat) Frånluftsvärmepump i F-system Energiåtervinning ur flerbostadsfastigheters frånluft Värme pump EnergyWellTM värmeåtervinning bygger på en effektiv frånluftsåtervinning där en mycket stor del av luftens energiinnehåll återvinns med hjälp av en värmepump. Tack vare den unika patentsökta tekniken1) kan avsevärt mer energi utvinnas än vad som tidigare varit möjligt med traditionell frånluftsåtervinning. Fjärrvärme/Oljepanna Flerbostadshus med EnergyWellTM En fastighet med EnergyWellTM värmeåtervinningssystem kommer att täcka fastighetens energibehov av värme och tappvarmvatten till 90% eller mer, vilket innebär att behovet av extra tillsatsenergi blir lågt. 1) EnergyWellTM har nominerats till vinst i BeBo’s anbudstävling för värmeåtervinning för flerbostadsfastigheter Systemet passar för de vanligt förekommande ventilationssystemen i flerbostadshus. För ventilationssystem baserade på självdrag bidrar frånluftsåtervinningen dessutom till en bättre inomhusmiljö genom att säkerställa normenlig ventilation av lägenheterna. Källa:EnergyWellTM Besparing Energi o kostnad Källa:EnergyWellTM Beräknad årlig energianvändning av el och fjärrvärme i ett standardflerbostadshus med olika uppvärmningsalternativ Beräkningsexemplet visar att värmeåtervinning med FTX eller frånluftsvärmepump kan ge en energibesparing i samma storleksordning. FTX har dock fördelen att den använder en mindre andel el av den totala energianvändningen. En viktig konsekvens med installation av FTX är att fastighetens värmeeffektbehov sjunker. En massiv installation av FTX-system innebär att behovet av topplast för uppvärmning (främst fjärrvärme) borde minska. Källa: BeBo Balanserad ventilation med värmeåtervinning (FTXsystem) Källa: Systemair Flerbostadshus – centraliserad lösning Källa: SWEGON 82 Balanserad ventilation med värmeåtervinning med separata lägenhetsaggregat (FTX system) Källa: Systemair Flerbostadshus – lägenhetsvis lösning Källa: SWEGON 84 Decentaliserade FTX aggregat i flerbostadshus Dimensionera efter verkligheten! Hur används bostaden? BBR 18 2011:6 Lägsta uteluftsflöde: 0,35 l/s per m2 golvarea. ”I bostadshus där ventilationen kan styras separat för varje bostad, får ventilationssystemet utformas med närvaro- och behovsstyrning av ventilationen. Dock får uteluftsflödet inte bli lägre än 0,10 l/s per m2 golvarea då ingen vistas i bostaden och 0,35 l/s per m2 golvarean då någon vistas där.” Jämför! Exempel 1 3 personer i villa, 200 m2 Qmin= 70 l/s (ej närvaro 20 l/s) Exempel 2 3 personer i lägenhet 2, 65 m2 Qmin= 25 l/s (ej närvaro 7 l/s) - Husdjur? - Lägenhetsvis tvättstuga? - Diskmaskin? - Vem är hyresgästen, barnfamilj, ensamstående, äldre/yngre... ? Källa: SWEGON 85 86 Generella principer för ventilationssystem Luften ska tillföras där människor vistas mest Dålig luft ska inte spridas i byggnaden Ett undertryck ska skapas inomhus Samma principer gäller oavsett bostads- eller lokalbyggnad Luftens ska ges möjlighet att passera under eller över dörrar Luftföringsprinciper 89 Luftdistribution 90 91 Kastlängden ska vara lagom lång För lång stråle orsakar drag För kort stråle ger dålig omblandning Luftstrålen ska hålla rätt temperatur För kall tilluft För varm tilluft Drag är det vanligaste klagomålet i fastigheter Det man känner är värmeförlusten Värmeförlusten beror på luftens medelhastighet, temperatur och hastighetsvariationer Stora hastighetsvariationer ökar värmeförlusterna 95 Deplacerande inblåsning Omblandande ventilation 98 Ventilation är osynlig Visualisering Temperature distribution close to a low-velocity diffuser in a industry facility with displacement ventilation After improvements Non-optimal condition 1.0 m 1.0 m Diffuser Screen (Picture source: Cehlin et al 2000) Camera 101 102 Vad är luftutbyteseffektivitet? - BBR > 40 % 103 Exempel på dålig luftutbyteseffektivitet, VAV, 15-100 l/s. Kastlängd vid minflöde 15 l/s når ej ut i rummet 104 Lösning: -byte till aktivt don T.e.x. FläktWooods RAPB. Kastlängd kan konstanthållas vid varierande flöde, inställd på 2,0 m Resultat efter donbyte: 50 % 105 Vad är bra att veta? - proja för god luftutbyteseffektivitet • Säkerställ kastlängder även vid låga flöden • Val av don vid VAV • Fundera över luftföringen i rummet, hur kan föroreningar tranporteras iväg effektivt • Påverkar luftens temperatur luftföringen? Över/undertemperatur. • Placera frånluftsdonet på en smart plats 106 Hur mycket ventilationsluft behövs i lokalbyggnader? Alltid minst 0,35 l/s,m2golv Boverkets Byggregler 7 l/s, person Arbetarskyddsstyrelsen 7 l/s, person + 0.35 l/s,m2golv Många VVS:are 15 l/s, person Lätt att räkna med 10 l/s, person Vad säger reglerna om drag? Inte mer än 0.15 m/s vintertid vilket är det samma som att luften rör sig 0.75 meter på 5 sekunder Dock OK med 0.25 m/s på sommaren Möjligheter att påverka energianvändningen Flödet och drifttiden • Ventilera inte mer än nödvändigt • Minska flödet nattetid? Trycket Pfläkt pq • Låga tryckfall, undvik spjällstyrning Effektiviteten • Använd eleffektiva fläktar P q C p ,luft Ttill Tute • VAV för anpassad ventilation (lokaler) Värmeåtervinning • FTX ökar tryckfallet men minskar värmebehovet, minskar värmeffektbehovet 109 Sammanfattning Ventilationsaggregat Rumsluften • • • • • • • • • • Luftutbyteseffektivitet över 40 % • Fundera över hur luften kan färdas i rummet • Ställ in rätt temperatur beroende på system • Välj system beroende på behov Undvik böjar Håll ner hastigheten, tänk stort Sköt om systemet Fläkten Bakåtvända skovlar Tryckstyr Minska drifttid? FTX med hög verkningsgrad Annan återvinning? 110 111
© Copyright 2024