Ο μηχανικός αερισμός στo παθητικό κτίριο

Προσφέρει ανάκτηση θερμότητας έως και 90%

Ο μηχανικός αερισμός αποτελεί μια από τις πέντε βασικές αρχές στην κατασκευή του παθητικού κτιρίου. H αναγκαιότητα για το μηχανικό εξαερισμό, δημιουργείται λόγω της τοποθέτησης παχύτερων στρωμάτων μόνωσης και στεγανών κουφωμάτων, με σκοπό να μειωθούν οι απώλειες ενέργειας.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μία αεροστεγή κατασκευή όπου αποτρέπεται η φυσική «αναπνοή» του κτιρίου, γεγονός που «μεταφράζεται» σε «φτωχή» ποιότητα εσωτερικού αέρα, και δυνατότητα ανάπτυξης μούχλας, τα οποία με τη σειρά τους, αποτελούν σημαντικό πρόβλημα και η απαραίτητη λύση, είναι ο ελεγχόμενος μηχανικός αερισμός.

Το κτίριο θα πρέπει να αερίζεται, χωρίς όμως, να χάνεται η εσωτερική ζεστασιά το χειμώνα και η δροσιά το καλοκαίρι, προσφέροντας παράλληλα, την απαραίτητη Ποιότητα Εσωτερικού Αέρα (IAQ).

Τα συστήματα μηχανικού αερισμού των Παθητικών Κτιρίων παρέχουν φρέσκο, καθαρό αέρα, απαλλαγμένο από γύρη και σκόνη, με μέγιστη ενεργειακή απόδοση μέσω της ανάκτησης θερμότητας, επιτυγχάνοντας έτσι, εξοικονόμηση στην λειτουργία των συστημάτων θέρμανσης - κλιματισμού.

Η ανάκτηση ενέργειας που μπορεί να επιτευχθεί φθανει μέχρι και 90% και δεν επιτρέπεται να είναι μικρότερη του 65-70%.

Η μονάδα αερισμού και οι 3 ζώνες μιας κατοικίας

Ο αερισμός χώρων βασίζεται στις διαφορές πίεσης. Το κτίριο κατοικίας, από την οπτική γωνία του αερισμού, αποτελείται από 3 ζώνες:

1. τις ζώνες του εξερχόμενου αέρα (κουζίνα, μπάνιο, τουαλέτα),

2. τις ζώνες εισερχόμενου φρέσκου αέρα (υπνοδωμάτιο, καθιστικό), και

3. τις ενδιάμεσες ζώνες μεταφοράς αέρα (διάδρομοι, προθάλαμοι).

Η μονάδα μηχανικού αερισμού αποτελείται από τον ανεμιστήρα απαγωγής αέρα, τον ανεμιστήρα προσαγωγής φρέσκου αέρα, τον εναλλάκτη εναλλαγής θερμότητας, τα φίλτρα αέρος και το κέλυφος.

Η μονάδα με τον ανεμιστήρα απαγωγής αποβάλλει τον αέρα από τις εξερχόμενες ζώνες με υγρασία (κουζίνα, μπανιο, τουαλέτα) μέσω του δίκτυου αεραγωγών απαγωγής και ανακτά το μεγαλύτερο μέρος της θερμικής του ενέργειας, μέσω της διέλευσής του από τον εναλλάκτη εναλλαγής θερμότητος, προτού απορριφθεί στο εξωτερικό περιβάλλον.

Την ίδια στιγμή, με τον ανεμιστήρα προσαγωγής, γίνεται η λήψη φρέσκου αέρα από το εξωτερικό περιβάλλον και αφού φιλτραριστεί και διέλθει από τον τον εναλλάκτη εναλλαγής θερμότητος, θα ανακτήσει το φορτίο που άφησε ο απρριπτόμενος αέρας και θα οδηγηθεί μέσω του δίκτυου αεραγωγών και στομίων προσαγωγής αέρα, στις ζώνες εισερχόμενου αέρα (υπνοδωμάτια, καθιστικό).

Από εκεί, μέσω ανοιγμάτων (χαραμάδα πόρτας, στόμια θυρών) ο αέρας θα διασχίσει διαδρόμους και προθαλάμους και θα καταλήξει σε κουζίνα, μπάνιο και τουαλέτα.

Η μονάδα μηχανικού αερισμού, λειτουργεί με τέτοιο τρόπο, ώστε οι δύο τύποι αέρα (εισερχόμενος-εξερχόμενος) να μην αναμιγνύονται, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα, μία βέλτιστη αναλογία αέρα και ένα ευχάριστο εσωτερικό περιβάλλον (IAQ – Internal Air Quality). Εάν χρειαστεί δε, το σύστημα μηχανικού αερισμού θα προθερμάνει ή θα προψύξει τον εισερχόμενο αέρα μέσω κατάλληλης διάταξης θέρμανσης ψύξης.

Πλεονεκτήματα

Βέλτιστο εσωτερικό κλίμα (IAQ) χωρίς ρεύματα αέρα.

Εύκολος χειρισμός σύμφωνα με την απαίτηση (Demand Ventilation).

Εξοικονόμηση ενέργειας, με εναλλάκτη υψηλής απόδοσης και ανεμιστήρες τεχνολογίας EC, χαμηλής κατανάλωσης.

Λειτουργία free- cooling.

Παράλληλη μείωση του κόστους λειτουργίας του κλιματισμού.

Προστασία δομής, καταπολεμά τη δημιουργία μούχλας.

Απομακρύνει αιωρούμενα σωματίδια με υψηλής ποιότητας φίλτρα αέρα.

Γρήγορη απόρριψη δυσάρεστων οσμών από κουζίνα, τουαλέτα.

Εγκατάσταση plug & play.

Αθόρυβη λειτουργία.

Ο μηχανικός αερισμός στην πράξη

Σε συγκεκριμένο έργο της Systemair, σκοπός του οποίου ήταν να ικανοποιηθούν οι ανάγκες αερισμού, άνεσης μέσω συστήματος μηχανικού αερισμού με υψηλή ανάκτηση θερμότητας, στο χώρο σεμιναρίων, η μελέτη και ο σχεδιασμός έγινε σύμφωνα με τα πρότυπα passive house.

Η οικιακή μονάδα

Ηεπιλογή της μονάδας έγινε με κριτήριο την συνάθροιση ατόμων, και όχι με το εμβαδό του χώρου όπως συνήθως γίνεται. Έτσι επιλέχθηκε μονάδα με ικανότητα αερισμού με μέγιστη παροχή αέρα 267 m3/h (βλέπε τεχνικά χαρακτηριστικά).

Εκτός από την απαιτούμενη παροχή αέρα, βασικά κριτήρια για την επιλογή της μονάδας είναι η ενεργειακή κλάσση, υψηλός βαθμός απόδοσης του εναλλάτη, χαμηλός συντελεστής ειδική ισχύς ανεμιστήρα SFP ≤1,1 kW/m3/h, o συντελεστής ειδικής ενεργειακής κατανάλωσης SEC Average. (Kwh/m2.a), ο συντελεστής ετήσιας ηλεκτρικής κατανάλωσης AEC Average (kwh), συντελεστής ετήσιου ενεργειακού κέρδους AHS Average (kwh/a), λειτουργία by-pass, και ο ενσωματωμένος έλεγχος (Demand ventilation). (βλέπε τεχνικά χαρακτηριστικά)

Τα πιο πάνω κριτήρια είναι αυτά που πρέπει να διαβάζει και να ελέγχει ο μηχανικός και ο ιδοκτήτης του έργου για την επιλογή της μονάδας μηχανικού αερισμού.

Οι απαιτήσεις Αερισμού-Ανάκτησης καλύφθηκαν από μια οικιακή μονάδα διαχείρισης αέρα τύπος SAVE VTC 200 της Systemair, η οποία ανήκει στην πιστοποιημένη οικογένεια προϊόντων κατά το γερμανικό PASSIVE HOUSE INSTITUTE, της Systemair, για υψηλής απόδοσης οικιακές μονάδες ανάκτησης ενέργειας κατάλληλες για Παθητικά κτίρια.

Η μονάδα είναι σχεδιασμένη για εμφανή επίτοιχη τοποθέτηση και κατάλληλη για σύνδεση με δίκτυο αεραγωγών.

Φέρει ανεμιστήρες inverter τεχνολογιας EC, εναλλάκτη υψηλης απόδοσης εως και 92%, by-pass, φίλτρα αέρα (με alarm αλλαγής) καθώς και ενσωματωμένο έλεχγο λειτουργίας.

Η μονάδα καλύπτει πλήρως τις Ευρωπαϊκές απαιτήσεις των οδηγιών Ecodesign ErP 2016, ErP 2018.

Η μονάδα τοποθετήθηκε σε τοίχο ο οποίος συνορεύει με το εξωτερικό περιβάλλον για εύκολη πρόσβαση και τοποθέτηση του αεραγωγού λήψης φρέσκου αέρα και του αεραγωγού απόρριψης αέρα.

Εξωτερικά τοποθετήθηκε ειδικά σχεδιασμένο εξάρτημα, τύπος CVVX, για την λήψη φρέσκου αέρα και απόρριψη του αέρα εξαερισμού. Το συγκεκριμένο εξάρτημα είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε η απόρριψη αέρα να είναι σε διαφορετική κατεύθυνση απ΄ότι η κατεύθυνση λήψης φρέσκου αέρα. Έτσι αποφεύγεται η ανάμιξη εξερχόμενου αέρα (απόρριψη) με τον φρέσκο αέρα.

Εξάρτημα CVVX με ειδικό σχεδιασμό

Εκτός της οικιακής μονάδας έγινε κατάλληλη μελέτη δίκτυου αεραγωγών.

Λόγω χαμηλού ύψους επιλέχθηκε σύστημα αγωγών OVAL Duct της Systemair το οποίο προσφέρει στον εργολάβο αερισμού όλα τα απαιραίτητα υλικά τελικής εφαρμογής, όπως oval σχήματος πλαστικούς αεραγωγούς και εξαρτήματα σύνδεσης σε ένα πακέτο για ευκολία τοποθέτησης.

Τέλος για την κάλυψη των αναγκών, σε περιόδους με πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, τοποθετήθηκε μεταθερμαντικό ηλεκτρικό στοιχείο στον αεραγωγό προσαγωγής αέρα αμέσως μετά την μονάδα.

Ιδανική λύση για κατοικίες, γραφεία και καταστήματα

Όπως προέκυψε λοιπόν και από αυτή την περίπτωση, η υψηλή απόδοση της ανάκτησης, η τεχνολογία των ανεμιστήρων, η χαμηλή κατανάλωση, ο ανεξάρτητος ενσωματωμένος έλεγχος, η ευκολία τοποθέτησης και επίσκεψης, καθώς και το ολοκληρωμένο πακέτο λύσεων plug and play της Systemair καθιστούν τις ολοκληρωμένες μονάδες της ιδανική λύση σε εφαρμογές όπως: κατοικίες, γραφεία, ιατρεία, φαρμακεία, κτηνιατρεία, εστιατόρια, Pet shop και γενικά όπου απαιτείται ΙΑQ με εξοικονόμηση ενέργειας.

Τεχνική περιγραφή μονάδος

• Κελυφος

Η μονάδα εσωτερικά είναι κατασκευασμένη από υλικό EPP (διογκωμένο πολυπροπυλένιο).

Το υλικό EPP αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την επίτευξη, υψηλής θερμομόνωσης και ηχομόνωσης της μονάδος. Η μονάδα είναι αεροστεγής και έχει σχεδιαστεί για την ελαχιστοποίηση της εσωτερικής πτώσης πίεσης, καθώς και τη βελτιστοποίηση της ροής του αέρα διαμέσου αυτής.

Το εσωτερικό αποτελείται από τρία τμήματα του EPP, που μπορούν εύκολα να τοποθετηθούν μαζί.

Το εξωτερικό περίβλημα είναι κατασκευασμένο με διπλά τοιχώματα, εξωτερικά φέρει βαφή σε λευκό χρώμα (RAL 9010) και είναι πλήρως μονωμένο.

• Ανεμιστήρες μεταβλητής παροχής αέρα

Η πλέον σύγχρονη και αποδοτική τεχνολογία κινητήρων EC μειώνει την κατανάλωση ενέργειας 50% σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς κινητήρες ανεμιστήρων AC και δίνει στη μονάδα SAVE VTC ιδιαίτερα χαμηλό βαθμό SFP (Specific Fan Power – Eιδική Ισχύς Ανεμιστήρα).

- Δυνατότητα επιλογής καμυλών λειτουργίας σύμφωνα με την διαστασιολόγηση του συστήματος.

- Παροχή αέρα, ρύθμιση σε l/s ή m3/h ή ρύθμιση ταχύτητας κατά % .

- Aυτόματη ή χειροκίνητη λειτουργία .

• Counter flow Eναλλάκτης με By-pass

- Εναλλάκτης counter flow

κατασκευασμένος από πλαστικό υλικό

- By-pass

- Έλεγχος απόδοσης για μεγαλύτερη άνεση

- Ανάκτηση ψύξης (free cooling), αυτόματη

εναλλαγή.

- Πρόγραμμα απόψυξης

- Απόδοση έως και 90%.

• Πίνακας ελέγχου

Πίνακας ελέγχου και αυτοματισμού εργοστασιακά τοποθετημέvος.

- Η προσαγωγή και η απαγωγή αέρα μπορούν να ρυθμιστούν ανεξάρτητα.

- Δυνατότητα προγραμματισμού για λειτουργία ημέρας ή νύχτας.

- Στην οθόνη εμφανίζονται σύμβολα και κείμενο που δείχνουν τη λειτουργία μεταθερμαντικού τοιχείου, τη λειτουργία free cooling, μήνυμα αλλαγής φίλτρων κ.λπ.

- Σήμα συναγερμού (alarm) θα ειδοποιήσει για κάποια δυσλειτουργία.

- Ο πίνακας ελέγχου συνδέεται με τη μονάδα SAVE VTC με τυποποιημένα βύσματα Plug & Play.

Η μονάδα SAVE VTC είναι εξοπλισμένη με εξόδους για έλεγχο επιπρόσθετων διατάξεων θέρμανσης και εισόδους για εξωτερικά αισθητήρια όπως: κίνησης, CO2, υγρασίας κ.λπ. Έτσι η λειτουργία του αερισμού θα γίνεται μόνο κατόπιν απαίτησης (Demand Ventilation).

Η Systemair διαθέτει τις πλέον ολοκληρωμένες λύσεις Μονάδων Ανάκτησης Θερμότητας προσφέροντας πλήρη σειρά χειριστηρίων και παρελκομένων καλύπτοντας παράλληλα τις απαιτήσεις ελέγχου της εγκατάστασης, με την ευθυνηενός προμηθευτή για ένα ολοκληρωμένο σύστημα Μηχανικού αερισμού.

• Φίλτρα

Υψηλής ποιότητας φίλτρα, ηλεκτρική αντίσταση ή μεταθερμαντικό στοιχείο νερού, είναι επίσης διαθέσιμα.

• Προθερμαντικά (παρελκόμενα)

Ηλεκτρικό προθερμαντικό στοιχείο, προτείνεται σε ψυχρότερα κλίματα για την αποφυγή παγοποιήσεων.

• Γεωθερμικός εναλλάκτης

Η βέλτιστη λύση για την επίτευξη υψηλού επίπεδου άνεσης. Προθέρμανση / πρόψυξη του αέρα με γεωθερμική ενέργεια πριν την είσοδο του στην μονάδα. Επίτευξη ενέργειας 1,5 kW (με κατανάλωση ενέργειας 8W).

• Μεταθερμαντικά (παρελκόμενα)

Δυνατότητα για ηλεκτρικό μεταθερμαντικό στοχείο. Μεταθερμαντικά στοιχεία και μεταψυκτικά στοιχεία νερού, προτείνονται σε εγκαταστάσεις όπου υπάρχει διαθεσιμότητα ζεστού ή ψυχρού νερού από ανεξάρτητη πηγή ψύξης - θέρμανσης.

Μελέτη-σχεδιασμός-διαστασιολόγηση

Είναι αυτονόητο ότι ένα τέτοιο, υψηλής ποιότητας, σύστημα θα πρέπει να συνοδεύεται από τις αντίστοιχες εξειδικευμένες υπηρεσίες. Στη Systemair, χρησιμοποιώντας τα σχέδια του εκάστοτε κτιρίου, καθορίζουν από κοινού με τον εκάστοτε πελάτη, τις απαιτούμενες ποσότητες αέρα, με βάση τις ισχύουσες διατάξεις του EnEV, καθώς και τα πρότυπα DIN, ενώ ακολούθως σχεδιάζουν ολόκληρο το σύστημα αερισμού, με εμπειρία και στα τελευταία προγράμματα CAD.

*Άρθρο του κ.Σταύρου Μωραγιάννη, Mηχανολόγου Mηχανικού της Systemair Hellas