A beltéri levegő minősége

A nem lakó jellegű épületek szellőztetésére vonatkozó új, EN 13779 számú EU szabvány emberek által használt, nem lakó jellegű épületek szellőztető és légkondicionáló rendszereinek tervezésére és kivitelezésére vonatkozik, az ipari folyamatok és hasonlók kivételével.

A szabvány az ilyen jellegű rendszerek különböző paramétereinek definiálására fókuszál, egy komfortos és egészséges beltéri környezetet megteremtése céljából, minden évszakban a megfelelő berendezéssel és elfogadható üzemi költségekkel. A szabvány azonban nem tér ki a lakóépületek alkalmazásaira.

Az SIG AIR HANDLING új, levegő-levegő rendszerű elszívó hőszivattyús légkezelő berendezéseinek HPH, HPR és HPS termékcsaládjai minden tekintetben kielégítik az EN 13779 szabvány követelményeit, különösen a következők tekintetében: beltéri komfortérzet és levegőminőség, légszűrés és üzemi költségek, melyek a berendezés rendkívül hatékony koncepciójának köszönhető. Az egyes elemeket külön véve:

Teljesül a friss levegő térfogat (ODA – kültéri levegő) követelménye:

A személyenkénti minimum ODA mennyiség alapján, a beltéri levegőminőség 4 kategóriába sorolható (a személyenkénti friss levegő térfogat szerint): magas szintű IDA 1 (> 15 l/s), közepes szintű IDA 2 (10÷15 l/s), elfogadható szintű IDA 3 (6÷10 l/s) és alacsony szintű IDA 4 (< 6 l/s).

Teljesül a légszűrésre vonatkozó követelmény:

Az alap berendezés a friss levegő beszívó ágon F7 osztályú szűrőkkel, az elhasznált levegő beszívó ágon pedig M5 osztályú szűrőkkel rendelkezik (IDA ¾, ha ODA=1). Ezen felül kombinált légszűrési szint is választható M6+F7 vagy M6+F8 osztályú szűrőkkel (IDA 2/3/4 és ODA 1/2 teljesítéséhez).

Az optimalizált hőszivattyú körnek és a vezérlő logikának köszönhetően a rendszer üzemi költsége elfogadható. A rendszer az igényelt léghőmérsékletet mindig a lehető legkisebb energiafogyasztás mellett próbálja biztosítani (az egyszerű szellőztetéstől kezdve, a szellőztetés + hővisszanyerés lehetőségén keresztül, a fűtő/hűtő kör közbeiktatásáig). Az ábra alapján egyértelműen azonosíthatók a rendszer fő részei:

Az SIG AIR HANDLING levegő-levegő rendszerű elszívó hőszivattyús légkezelő berendezéseinek HPH, HPR és HPS termékcsaládjaiideális alternatívái a különböző egységekből kombinált szellőztető rendszereknek, mely mindössze egy hőszivattyúból, a légkezelő berendezésből, valamint a légkezelő hőszivattyú bekötéséhez és vezérléséhez szükséges csövek, tömlők, szelepek és szivattyúk szerelvényéből áll. Ezek egyetlen berendezést alkotva megkönnyítik a rendszer bekötését, üzem behelyezését és karbantartását is.

Műszaki szempontból a hőszivattyús egységek igen hatékony nettó COP és ERR értéket biztosítanak:

COP értékek: friss levegő -10°C 90% RH; elhasznált levegő 22°C 50% RH; befújt levegő 28°C

EER értékek: friss levegő 32°C 50% RH; elhasznált levegő 26°C 50% RH; befújt levegő 20°C 80% RH

A temperált levegő biztosítására ilyen nagy hatékonyságú megoldásként a következő modelleket kínáljuk:

HPH sorozat
– 7 modell 700 – 22.500 m3/h légszállítással
– > 70%-os hatékonyságú statikus keresztáramú lemezes hővisszanyerő rendszer
– 1 vagy 2 kompresszor 1 vagy 2 körön, R410A környezetbarát hűtőközeggel

HPR sorozat
– 7 modell 700 – 23.000 m3/h légszállítással
– > 80%-os hatékonyságú segédenergiával működő forgódobos hővisszanyerő rendszer
– 1 vagy 2 kompresszor 1 vagy 2 körön, R410A környezetbarát hűtőközeggel

HPS sorozat
– 7 modell 700 – 21.500 m3/h légszállítással
– > 90%-os hatékonyságú statikus ellenáramú hővisszanyerő rendszer
– 1 vagy 2 kompresszor 1 vagy 2 körön, R410A környezetbarát hűtőközeggel

Minden egység kétszintes álló kialakítású, a befújt légáram irányához képest jobb, vagy bal oldali, választhatócsatlakozó/ellenőrző oldallal.Az egységekhez tartozik egy elektronikusan vezérelt ventilátor a levegőmennyiség teljes körű szabályozására, és egy elektronikusan vezérelt szabályozó kompresszor, melynek jellemzőit jól szemlélteti az alábbi grafikon:

BLDC (kétrotoros) kompresszor
Nagy hatékonyságú BLDC hajtómotor
– korszerű mag kialakítás
– nagy sűrűségű neodímium mágnes
– koncentrált típusú sztátor
Rendkívül alacsony mértékű rezgés
– kettős excentrikus agy
– 2 kiegyensúlyozó súly
Nagy stabilitású mozgó alkatrészek
– optimális, azonos anyagú hengerek és forgólapátok
– robusztus csapágyak
– felületkezelt forgólapát
– felületkezelt tengely

A HPR üzemmód
A HPR berendezések hőszivattyús légkezelő egységének üzemmódjait az alábbi ábrák ismertetik:

Visszanyerő és hőszivattyú (téli üzemmód)
Elszívott levegő – Elhasznált levegő (22 °C)
Friss levegő (-10°C) – Befújt levegő (28°C)
Hőszivattyú kompresszor

Visszanyerő és hőszivattyú (nyári üzemmód)
Elszívott levegő – Elhasznált levegő (26 °C)
Friss levegő (32°C) – Befújt levegő (20°C)
Hőszivattyú kompresszor

Érthető a jelentős megtakarítás a csökkentett energia felhasználás tekintetében, az egységek által nyújtott teljesítményhez viszonyítva.Ha az egység leadott teljesítményét vesszük 100%-nak (hővisszanyerés és hőszivattyú útján nyert energia), akkor csupán 10% az egység bemenő teljesítménye (téli üzemmódban, névleges beltéri és kültéri levegő állapotok esetén).

Kombinált fűtés energia-egyensúlya
Kombinált teljesítmény: 100%Összes bemenő teljesítmény: 10%

Ugyanakkor, a HP egységek igen széles tartományban üzemeltethetők a téli -10°C hőmérséklettől az alap egységgel (külön igény esetén ez -20°C hőmérsékletig kiterjeszthető a villamos előmelegítő akkumulátorral), minimum követelményként +18°C hőmérsékletű elhasznált levegővel, egészen a nyári +40°C hőmérsékletig 40%-osrelatív páratartalom mellett legfeljebb +28°C hőmérsékletű beltéri elhasznált levegővel.

Az SIG AIR HANDLING optimalizált megoldása

Az EU törvényei szerinti követelmények alapján három lehetséges megoldást azonosítottunk a helyiségek és épületek megfelelő légcseréjének biztosítására:

HPR megoldás: az SIG AIR HANDLING által gyártott, integrált, mindent egyesítő levegő-levegő rendszerű elszívó hőszivattyús légkezelő egység
1. megoldás: vízhűtő + kondenzációs kazán + hővisszanyerő légkezelő egység + csőhálózat
2. megoldás: átállítható hőszivattyú + hővisszanyerő légkezelő egység + csőhálózat

HPR egységeink beszerzési-, beépítési-, karbantartási- és üzemi- költségeire tekintettel számos próbát lefolytattunk (a HPR 092 modell használatával, nagyjából 8,000 m3/h befúvó és elszívó levegőmennyiségig) Európa különböző területeire jellemző üzemi körülmények szimulálásával (Franciaország, Olaszország, Egyesült Királyság, balti államok).Az egyes országoknál a hatályban lévő törvények alapján más-más időtartamokat alkalmaztunk a szellőztetéshez, így az eredmények eltérnek, de általánosságban véve, minél több szabad hűtést és szellőztetést kell biztosítani, annál több megtakarítás érhető el az egységek teljes élettartama alatt.Egy ilyen jellegű életciklus költségre, összehasonlításként két hagyományos rendszert alkalmaztunk azonos eredmény eléréséhez, azaz egy épület friss levegő ellátásának biztosításához. A próbaüzemek eredményei az alábbi grafikonokon jól láthatók (valamely konkrét alkalmazás ismertetését és számításait az SIG AIR HANDLING Értékesítési Osztályától kérheti: info@sigairhandling.hu).

Induló befektetés (vételár + beépítés költsége): induló költségként az adott rendszerlistaárát vettük figyelembe; az induló költségek majdnem azonosak mindhárom megoldás esetén.

Üzemi és karbantartási költségek: ezek közül az első az elsődleges energia felhasználáshoz kapcsolódik [kWh] a rendszer üzemideje [óra/év] alapjána szellőztetésből, valamint a fűtő és hűtő üzemmódokból eredően; karbantartási költségként az induló befektetés 4%-át vettük [€/év].

Szellőztetés költsége (ide kattintva képlet)

Az alábbi grafikon a végeredményt mutatja üzemi és karbantartási költségek tekintetében [€/év]:

Az összes költség a várható 20 éves élettartam alatt (jelenérték módszerrel kiszámítva): egyértelmű, hogy a HPR egységek integrált megoldása a győztes.

A költségek mértékét tekintve minden megközelítést és ésszerű feltételezést, valamint a költségek időbeli és helyi adottságok okozta változékonyságátis figyelembe véve, az új integrált kialakítású rendszer jóval előnyösebb, a teljes életciklusa alatt, mint egy hagyományos, nagy teljesítményű megoldás, amelynél több, különböző komponens szükséges ugyanolyan teljesítmény eléréséhez.
(x)