A Zehnder hővisszanyerő szellőztetők segítik a felületfűtés/-hűtés problémamentes működését
A nyári időszakban elsősorban a külső időjárásból származó pára jelent kihívást a gépi szellőzéssel ellátott épületek számára. Különösen nagy problémát jelent ez olyan helyeken, ahol a földrajzi adottságok miatt a páratartalom amúgy is magas (ilyen helyek a vízpartok, erdő melletti területek), illetve a belső páraképződés is magas (ruhaszárítás, növények, gyakori felmosás, stb). Ha a gépi szellőzés felülethűtéssel párosul, akkor feltétlen gondoskodni kell a kintről érkező pára csökkentéséről, ellenkező esetben a hűtőteljesítmény csökkenésére vagy teljes megszűnésére kell számítani. A nyári esős napokon a magas páratartalom és a magasabb hőmérsékletű határoló felület komfort szempontból igazi "büntetés" a lakó számára. Egyes szellőztetőgépek (ComfoAir Q sorozat) el vannak látva külső páratartalom érzékelővel, amely megakadályozza az emelt szintű szellőztetést, ha a páratartalom-különbség ezt indokolja. A valódi megoldás azonban a száraz levegővel való folyamatos légcsere jelenti.
A hővisszanyerő gépek nyári működése
A megoldások ismertetése előtt érdemes röviden áttekinteni a központi hővisszanyerő gépek nyári működését magas külső páratartalom esetén.
Normál hőcserélővel
A külső és a belső hőmérséklet között különbség van, a hőcserélőben lezajlik a hőátadási folyamat, a bejuttatott levegő hőmérséklete alacsonyabb, mint a külső. A külső és a belső levegő páratartalma között különbség van. A hőcserélőben nincs páraátadási folyamat (normál műanyag lemezes hőcserélő) –, a magas külső páratartalom bejut a lakásba. A folyamatot súlyosbíthatja egy olyan beállítás, ami a belső páratartalom emelkedése esetén a szellőzőgépet magasabb fokozatra kapcsolja. A Zehnder ComfoAir Q sorozatú hővisszanyerős szellőztető gépek esetén ez kizárható.
Polimer membrános entalpia hőcserélővel
A külső és a belső hőmérséklet között különbség van, a hőcserélőben lezajlik a hőátadási folyamat, a bejuttatott levegő hőmérséklete alacsonyabb, mint a külső. A külső és a belső levegő páratartalma között különbség van. A hőcserélőben elindul a páraátadási folyamat (entalpia hőcserélő) – alacsonyabb páratartalom jut be a lakásba. Sajnos ez csak rövid ideig igaz, hiszen a különbség hamar kiegyenlítődik. A "szárító" folyamat akkor tartható fent, ha a párát kivonjuk a belső tér levegőjéből. Az entalpia hőcserélő nyári működéséről lejjebb talál további részleteket.
Nyári működés hőcserélő nélkül
A korábban* "bypass", azaz megkerülő módnak nevezett üzemmód – amikor a levegő kikerüli a hőcserélőt – olyankor lép működésbe, amikor szabad hűtésre van lehetőség, azaz a külső levegő hőmérséklete alacsonyabb a bentinél, például nyári éjszakákon. Ha ilyenkor a külső levegő párás, akkor a szobákba juttatott levegő ugyanolyan párás (abszolút páratartalmuk egyező).
*A Zehnder Q gépek esetén nem használjuk a megkerülő ág kifejezést, mert a hőcserélő részleges vagy teljes kizárása egy köztes állásokat felvenni képes csappantyús mechanizmust használ – nem a hagyományos megkerülő ágat – de ez nem a nyári szabad hűtés, hanem a téli szoláris nyereségből adódó túlmelegedés kezelését szolgáló szabad hűtés tematikáját érinti, ennek kifejtése ennek a cikknek nem célja.
Látható tehát, a központi hővisszanyerő gép kiegészítő nélkül használva a magas külső páratartalmat bejuttatja a lakótérbe. A felülethűtések erre kikapcsolással vagy az előremenő hőmérséklet csökkentésével reagálnak – ennek részletezése ennek a cikknek nem témája. A végeredmény viszont biztosan egy komfortzónán kívüli légállapot, magas páratartalommal, magas helyiséghőmérséklettel, ami minden épületgépész rémálma. Mi lehet a megoldás? A szellőzés kikapcsolása?
Ekkor a belső páratartalom emelkedése fog ugyanehhez a problémához elvezetni. Ha a szellőzés nyáron nélkülözhető, akkor nem is volt értelme beépíteni. Meglévő rendszereknél mobil páramentesítő is bevethető, ha az ezzel járó zajszint, további hőterhelés és karbantartásigény a lakó számára elfogadható kompromisszum (a tapasztalatok szerint nem az, a mobil páramentesítő csak átmeneti jellegű megoldás).
A hosszú távú jó megoldást egyedül a lakótér levegőjének páramentesítése és a polimer membrános entalpia hőcserélős szellőztetőgép együttes használata jelenti.
A páratartalom csökkentése
A kintről érkező páratartalom csökkentéséhez az épületgépészet hagyományos fegyverarzenáljához is lehet nyúlni, ezek a split, multisplit klímák, VRF rendszerek, fan-coil berendezések. Természetesen ezek hűtőteljesítményével is számol a szakember. Itt viszont felvetődik a kérdés, hogy a hűtőteljesítményt a felülethűtés vagy a klímaberendezés hivatott-e fedezni. A megrendelő számára egy zavaros épületgépészeti koncepciónak tűnhet egy ilyen hibrid megoldás. Szakmailag ugyan megmagyarázható, miért van szükség a felülethűtésen túl fan-coil-ra vagy split klímára, de ha ezek megjelennek a lakótérben akkor a felülethűtések sokszor hangoztatott előnyei csorbulnak.
A hővisszanyerős szellőzés és a páracsökkentés kínálta megoldások
A gépi szellőzés célja a megfelelő levegő minőség fenntartása a lakótérben, a szennyező anyagok eltávolítása (ebben az értelemben a pára is ide tartozik), és a friss levegő biztosítása. Ha a kinti levegő erre nem alkalmas (például téli időszakban füstös vagy a nyári időszakban túlságosan nedves), akkor a szellőztető rendszerhez olyan kiegészítőket kell választani, amik ezeket a problémákat kezelik. Erre a központi gépes rendszerek alkalmasak, az alábbi lehetőségekkel:
Kompresszoros utóhűtő (hőszivattyú)
Egyes géptípusokhoz rendelhető méretben, esztétikában hozzáillő kompresszoros utóhűtő egység (ComfoClime 24, ComfoClime 36 és ComfoClime Q), amelyek alkalmasak a friss levegő utófűtésére, utóhűtésére és páramentesítésére, a felmerülő automatika kérdések megoldásával együtt. Telepítési szempontból a legegyszerűbb megoldás az, ha a kondenzátor a kidobott levegő ágban van elhelyezve, ilyenkor ugyanis a kültéri egység elhelyezésével kapcsolatos összes feladat megszűnik.
A ComfoClime utóhűtő/-fűtő egységek előnyei és fő jellemzői:
- a ComfoAir Q gépekre építhető, esztétikus, könnyen szerelhető
- automatika szempontból a szellőzéssel összehangolt
- télen utófűtő (hőszivattyús mód), nyáron utóhűtő (hűtés mód)
- nincs kültéri egység
- inverteres kompresszor, R32 hűtőközeg
- Wi-Fi kapcsolat, és kontroll a ComfoClime Control App (App Store/Google Play) segítségével
Talajhőcserélő előhűtő (télen fagymentesítő)
A hővisszanyerős szellőztető előtt a levegő előfűthető vagy előhűthető, és erre a célra a családi házak esetében jól használható a talaj eltárolt energiája. Télen a talajban tárolt meleg energia alkalmas a hővisszanyerő gép fagymentesítésére, nyáron pedig a hideg energia a meleg levegő előhűtésére. Ha a talajviszonyok erre alkalmasak, akkor a SEWT rendszer (Sole-Erdwarmetausher német kifejezésből) képes a páratartalom csökkentésére még a hővisszanyerő gép előtt. Különösen olyan helyeken vannak jó tapasztalatok, ahol a talaj nedvességtartalma magas. A SEWT talajhőcserélő megfelelő szigeteléséről, alacsony nyomásveszteségéről, magas hatásfokáról gondoskodni kell. Léteznek kész gyári megoldások, amik könnyen illeszthetők a gyári rendszerekhez. Ez a megoldás energetikai szempontból is kedvező, hiszen a talajban tárolt ingyen energiát aknázza ki, egyetlen energiatakarékos szivattyú működtetésével. Hátránya viszont, hogy nem használható bárhol. A talajviszonyok alapvetően meghatározzák a rendszer működését. Ezen oknál fogva a ComfoFond alkalmazását csak olyan ügyfeleknek ajánlják, akik az épületenergetika, a primer energia fogyasztás csökkentése érdekében hajlandók egy keveset a komfort oltárán feláldozni.
Vizes utóhűtő (télen utófűtő)
Ha az épületgépészet része egy hőszivattyú vagy folyadékhűtő, akkor a friss levegő ágba beépíthető egy kellően hőszigetelt vizes utóhűtő, amely gondoskodhat a lakásba jutó levegő páracsökkentéséről és a leveg�� hőmérsékletének csökkentéséről. A Zehnder kínálatában ez az eszköz megtalálható ComfoPost néven (kizárólag tervezői konzultációval).
"Minden az egyben" típusú hővisszanyerős szellőztetők
A Zehnder kínálatában léteznek olyan típusok, amik egyetlen gépben egyesítik a hővisszanyerés-fűtés-hűtés-páramentesítés funkciókat. Ezek elérhetők akár lakásszellőztető méretekben, álmennyezetbe szerelt változatokban is. A hűtés-fűtés funkciókhoz itt sincs szükség kültéri egységre. A Zehnder kizárólag konkrét projektek esetén, tervezői konzultáció keretén belül ad terméktámogatást ezekhez a megoldásokhoz.
Entalpia hőcserélők
Az entalpia hőcserélők előnyeit általában a téli időszak száraz levegő problémái miatt emelik ki többen. Kevésbé ismert, hogy az entalpia hőcserélő a nyári időszakban is hasznos eszköz. Ha a lakásból elszívott levegő abszolút páratartalma alacsonyabb, mint a külső levegő abszolút páratartalma (ha az előbb felsorolt műszaki megoldások közül bármelyik üzemel, akkor ez a helyzet), akkor az entalpia hőcserélőn áthaladó külső párás levegő veszít a páratartalmából, mert azt a kifelé tartó levegőnek adja át. Az előzőleg felsorolt eszközökre így kisebb páraterhelés hárul, emiatt azok érezhető hűtőteljesítménye megnő. A hűtőteljesítmény javulása pedig a kompresszoros eszközök primer energia fogyasztásában jelentkezik, mint megtakarítás. Az entalpia hőcserélő viszont önmagában csak addig képes a páratartalom csökkentésére, amíg a külső-belső páratartalom ki nem egyenlítődik. Fenti okok miatt, ha az épületben valamilyen (akár felülethűtés, akár split klímás, akár VRF) hűtési rendszer működik, az entalpia hőcserélő alkalmazása javasolt.
A polimer membrános entalpia hőcserélőről itt található bővebb információ: Zehnder entalpia hőcserélő
A felülethűtés hűtőteljesítménye és a szellőzés
Ha lehetséges száraz levegővel való szellőztetés, akkor a felülethűtés teljesítménye jelentősen több, hiszen alacsonyabb felületi hőmérséklet tartható a kondenzvíz-kicsapódás veszélye nélkül. Tervezési szempontból ennek hatalmas jelentősége lehet:
A témában elismert gyártó tervezési segédlete szerint, 15/17 °C hőlépcsővel, (26 °C helyiséghőmérséklet) a felületi hőmérséklet 18,4 °C, ez pedig 84 W/m² fajlagos hűtőteljesítményt jelent.
Ezzel szemben 16/20/26 °C hőlépcső esetén a 19,9 °C a kialakult felületi hőmérséklet, itt 67 W/m² a fajlagos hűtőteljesítmény, ez jelentősen alacsonyabb, mint az kisebb előremenővel tervezett rendszer esetében.
Az előremenő csökkentése viszont csak akkor lehetséges, ha a száraz szellőzési levegő biztosítható. Itt mutatkozik meg a légtechnika és a felülethűtés együttes használatának az előnye. A hűtési igényeket részben fedezi a légtechnika, részben a felülethűtés. A felülethűtés ekkor képes egész nyáron működni, akkor is, amikor a külső időjárás túl nedves. A légtechnika fedezi a hűtési igény másik részét, egyúttal gondoskodik a friss és szűrt levegőről és természetesen a hővisszanyerésről télen és nyáron.
Összefoglalás
A felülethűtés, a komfort szellőzés összehangolása komfort és energiatakarékossági szempontokból új kihívások elé állítja az épületgépészeket. Különösen a nyári magas páratartalom jelenthet problémát, ami egyre gyakoribbá váló időjárási helyzet Magyarországon. Ha az épület erdő vagy víz közelében található, és felülethűtést is alkalmaznak, akkor a páramentesítésről biztosan gondoskodni kell valamilyen légtechnika kiegészítő beépítésével. Egyéb esetekben mérlegelni lehet a költségvetés, a helyigény és a komfort igények figyelembevételével.
A legjobb megoldás, amikor a hővisszanyerő szellőztető részben fűtési-hűtési (így páramentesítési) feladatokat is ellát, így segítve a felületfűtés és hűtés problémamentes működését.
| Páratartalom csökkentése |
Aktív hűtés |
Szabad hűtés | |
|---|---|---|---|
| Normál hőcserélős szellőztetőgép | nem | nem | igen |
| Entalpia hőcserélős szellőztetőgép | csak rövid ideig | nem | igen |
| Entalpia hőcserélős szellőztetőgép + ComfoClime | igen, a hűtési móddal egyidejűleg | igen | igen |
| Entalpia hőcserélős szellőztetőgép + ComfoFond | igen, a külső tényezők függvényében |
részben, a külső tényezők függvényében |
igen |
| Entalpia hőcserélős szellőztetőgép + ComfoPost | igen | igen | igen |
| "Minden az egyben" entalpia hőcserélős szellőztetőgép | igen | igen | igen |
