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 felületek komfort szempontból igazi „büntetést” jelentenek a lakók számára. Egyes szellőztetőgépek (pl. a Zehnder ComfoAir Q sorozat) el vannak látva külső páratartalom-érzékelővel, amely megakadályozza az emelt szintű szellőztetést, ha a páratartalom-különbség ezt indokolja. A valódi megoldást 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 befújt levegő hőmérséklete alacsonyabb lesz, 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 gépek esetén ez kizárható.
Polimer membrános entalpia hőcserélővel
A külső és a belső hőmérséklet között különbség van, a hőcserélőben lezajlik a hőátadási folyamat, a befújt levegő hőmérséklete alacsonyabb lesz, 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 később még részletesebben szólunk.
Nyári működés hőcserélő nélkül
A „bypass” azaz megkerülő módnak nevezett üzemmódban a levegő kikerüli a hőcserélőt. (A Zehnder Q gépek esetén nem használjuk a „megkerülő ág” kifejezést, mert a hőcserélő részleges vagy teljes kizárása egy köztes állásokat felvenni képes csappantyús mechanizmussal történik – nem a hagyományos megkerülő ággal – de ez nem a nyári szabad hűtés, hanem a téli szoláris nyereségből adódó túlmelegedés kezelését szolgáló szabad hűtés tematikáját érinti – ennek kifejtése jelen cikknek nem célja.)
A bypass üzemmód olyankor lép működésbe, amikor szabad hűtésre van lehetőség, azaz a külső levegő hőmérséklete alacsonyabb a bentinél, pl. nyári éjszakákon. Ha ilyenkor a külső levegő párás, akkor a szobákba juttatott levegő ugyanolyan párás lesz, vagyis az abszolút páratartalmuk megegyezik.
Látható tehát, hogy a központi hővisszanyerő gépet kiegészítő egység nélkül használva a magas külső páratartalmat bejuttatja a lakótérbe. A felülethűtések erre kikapcsolással vagy az előremenő hőmérséklet csökkentésével reagálnak – ennek részletezése jelen cikkünknek nem témája. A végeredmény viszont biztosan egy komfortzónán kívüli légállapot magas páratartalommal, magas helyiséghőmérséklettel. Ez 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 (tapasztalataink szerint nem az, a mobil páramentesítő csak tűzoltó jellegű megoldás).
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 zavaros épületgépészeti koncepciónak tűnhet egy ilyen hibrid megoldás. Szakmailag ugyan megmagyarázható, miért van szükség a felülethűtésen túl fan-coilra vagy split klímára, de ha ezek megjelennek a lakótérben, akkor a felülethűtések sokszor hangoztatott előnyei csorbulnak.
A hővisszanyerős szellőzés és a páracsökkentés: megoldások
A gépi szellőzés célja a megfelelő levegőminőség 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 (pl. téli időszakban füstös és büdös, vagy a nyári időszakban túlságosan nedves), akkor a szellőztető rendszerhez olyan kiegészítőket kell választani, amelyek ezeket a problémákat kezelik. Erre a központi gépes rendszerek alkalmasak, az alábbi lehetőségekkel:
Kompresszoros utóhűtő (hőszivattyú)
Egyes géptípusokhoz rendelhető méretben, esztétikában hozzá illő kompresszoros utóhűtő egység (ComfoClime 24, ComfoClime 26 és ComfoClime Q), amelyek alkalmasak a friss levegő utófűtésére, utóhűtésére és páramentesítésére, a felmerülő automatikakérdések megoldásával együtt. Telepítési szempontból a legegyszerűbb megoldás az, ha a kondenzátor a kidobottlevegő-ágban van elhelyezve, ilyenkor ugyanis a kültéri egység elhelyezésével kapcsolatos összes feladat megszűnik.
A ComfoClime előnyei és fő jellemzői:
- A ComfoAir Q gépekre építhető, esztétikus, könnyen szerelhető
- Automatika szempontjából a szellőzéssel összehangolt
- Télen utófűtő (hőszivattyús mód), nyáron utóhűtő (hűtés mód)
- Nincs kültéri egység(!)
- Inverteres kompresszor, R32 hűtőközeg
- WIFI-kapcsolat, illetve kontroll a ComfoControl App 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 melegenergia alkalmas a hővisszanyerő gép fagymentesítésére, nyáron pedig a hidegenergia a meleg levegő előhűtésére. Ha a talajviszonyok erre alkalmasak, akkor az SEWT-rendszer (a Sole-Erdwaermetausher német kifejezésből) képes a páratartalom csökkentésére még a hővisszanyerő gép előtt. Különösen olyan helyeken vannak jó tapasztalatok, ahol a talaj nedvességtartalma magas, mert ilyenkor a talajnedvesség elpárologtatása révén további hűtőhatás érhető el. A SEWT talajhőcserélő megfelelő szigeteléséről, alacsony nyomásveszteségéről, magas hatásfokáról gondoskodni kell. Léteznek kész gyári megoldások, amelyek 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 ajánljuk, akik az épületenergetika, a primerenergia-fogyasztás csökkentése érdekében hajlandók egy keveset a komfort oltárán feláldozni.
Vizes utóhűtő (télen utófűtő)
Ha az épületgépészet része egy hőszivattyú vagy folyadékhűtő, akkor a frisslevegő-ágba beépíthető egy kellően hőszigetelt vizes utóhűtő, amely gondoskodhat a lakásba jutó levegő páracsökkentéséről és a levegő hőmérsékletének csökkentéséről. A Zehnder kínálatában ez az eszköz megtalálható ComfoPost néven (kizárólag tervezői konzultációval).
„Minden egyben” típusú hővisszanyerős szellőztetők
A Zehnder kínálatában léteznek olyan típusok, amelyek 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. Kizárólag konkrét projektek esetén, tervezői konzultáció keretén belül adunk terméktámogatást ezekhez a megoldásokhoz, érdeklődés esetén keressen minket elérhetőségeinken!
Entalpia hőcserélők
Az entalpia hőcserélők előnyeit általában a téli időszak száraz levegő okozta 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 primerenergiafogyasztásában 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 alkalmazását javasoljuk. A polimer membrános entalpia hőcserélőt a honlapunkon elérhető cikkben mutattuk be korábban.
A felülethűtés hűtőteljesítménye és a szellőzés
Ha lehetséges száraz levegővel való szellőztetés, akkor a felülethűtés teljesítménye jelentősen magasabb, 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 hőlépcsőve, (26 °C helyiséghőmérséklet) a felületi hőmérséklet 18,4 °C, ez pedig 84 W/m2 fajlagos hűtőteljesítményt jelent. Ezzel szemben 16/20/26 esetén a 19,9 °C a kialakult felületi hőmérséklet, itt 67 W/m2 a fajlagos hűtőteljesítmény, ez jelentősen alacsonyabb, mint a kisebb, a 15 C°-os 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 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 is, télen és nyáron.
Összefoglalás
A felülethűtés, a komfortszellőzés összehangolása komfort és energiatakarékossági szempontokból új kihívások elé állítja az épületgépészeket. Különösen a nyári magas páratartalom jelenthet problémát, ami viszont egy 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 elem beépítésével. Egyéb esetekben mérlegelni lehet a költségvetés, a helyigény és a komfortigények figyelembevételével.
A legjobb megoldások azok, amikor a hővisszanyerő szellőztető részben fűtési-hűtési (így páramentesítési) feladatokat is ellát, így segítve a felületfűtés és -hűtés problémamentes működését.
A felsorolt Zehnder-megoldások összefoglalása a nyári működés szempontjából
| A gép fajtája | Páratartalom csökkentése | Aktív hűtés(hűtési igények fedezése) | Szabadhűtés |
| 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 |
Tóth István
Zehnder Hungary Kft.
