Energiatakarékos szellőzési rendszerek Szikra Csaba Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék Építészmérnöki Kar
Alacsony energia fogyasztású épületek Low Energy Buildings • • • •
LEB =
Építészet? Épületszerkezetek? Épületgépészet? Épületvillamosság?
+
+
+
A megoldás: Teljes szerkezeti és funkcionális integráció lehetőségeinek kihasználása
Hibrid szellőzési rendszerek
Hibrid Szellőzési Rendszerek Előnyei:
Energia fogyasztás csökkenése
Villamos berendezések energia csökkenése Hűtő - Fűtő elemek energia igényének csökkenése
A gépészeti berendezések (ventilátor) zajkeltésének csökkenése Csökkenő szennyezőanyag kibocsátás
CO2 Egyéb égéstermékek
Komfort érzet növekedése IAQ (Indoor Air Quality) emelkedése SBS (Sick Building Sindrome) veszélyének csökkenése Széles tervezői és felhasználói rugalmasság (pl.: vezérelt épületszerkezeti elemek)
Hibrid Szellőzési Rendszerek A tervezői koncepció:
Sikeres, jól működő rendszer csak integrált gondolkodásmóddal érhető el: A természetes források optimális felhasználása:
A szoláris nyereségek optimális kihasználása A szélhatáson és hőterhelésen alapuló természetes szellőzés lehetőségeinek kiaknázása
A deffenzív technikák maximális kihasználása
Épületszerkezet kompakt formájával A filtrációs (ellenőrizetlen) veszteségek csökkentésével A szerkezeti elemeken keresztül haladó nemkívánatos áramok csökkentésével
Konvekciós és vezetéses (hőszigetelt opaque szerkezetek, hőszigetelt nyílászárók) Sugárzás (LE üvegezés)
Optimális és működő épülettömeg
„Ellenőrzött” épületgépészet
Hővisszanyerő a szellőztető rendszerben Alacsony hőmérsékletű energia hordozók Megújuló források integrálása
Hibrid Szellőzési Rendszerek A szabályozás elvei:
Tovább kell lépni a hagyományos, hőmérsékleten alapuló szabályozási technikákon PMV (Predicted Mean Vote) mérés
CO2 NOx Egyéb légszennyezők
„Ellenőrzött” – „Intelligens” energia faló eszköz kontrollálás
PPD-PMV számítás
IAQ mérés, optimalizált beavatkozás
Tartózkodók és azok aktivitása, ruházata Konvektív hőmérséklet Sugárzási hőmérséklet Nedvesség tartalom Légsebesség
Optimalizált (épületszerkezetet is figyelembe) vevő beavatkozás Hatásfok optimalizálás Prediktív szabályozás!
FBAT (Full Building Automation Technique)
Hibrid Szellőzési Rendszerek A jelen rendszerei:
Kiegyenlített szellőzési rendszerek: A levegőt a külső (szennyezett térből), váltózó fizikai paraméterek (tk, φk, pk → ρk , hpk ... ) Légcsatorna hálózat a szabályozó elemekkel Szűrő Hangcsillapító Hővisszanyerő Ventillátor Kaloriferek
Melyekkel a külső, változó tulajdonságokkal bíró levegőtől függetlenül biztosíthassuk a belső tér IAQ-ját. Kényelmes? Független a környezetünktől? Elhasználja a primer hőhordozóinkat?
Hibrid Szellőzési Rendszerek Hibrid rendszerek:
A hagyományos természetes, de kontroll nélküli technikák újra éledése, kombinálva a modern szabályozás- és számítástechnikával, Kiegészítve gépi szellőzéssel. Jellemzői: Kettős működésű rendszerek (természetes, mesterséges) Automatikus döntés a mesterséges és a természetes mód között A működésmód függ az évszak, és a napi ciklustól is A tervezés fő szempontja a „belső tér szolgálata” mellett megjelenik az energia fogyasztás minimalizálásának szempontja is A rendszerek már nem csak a „mechanikus elemek” méretezésén alapszanak, hanem figyelembe veszik (méretezik)
épület szerkezetét belső hőfelszabadulásokat passzív technikákat (szoláris, hűtés) a külső meteorológiai paraméterek pillanatnyi illetve előrevetített értékeit is
Hibrid Szellőzési Rendszerek
Szélhatással segített szellőztető berendezés Koncepció:
50Pa, 400l/s (40fő) Hővisszanyerő Szinte csak függőleges vezetés Szélirány szerint változtatható be és kifúvások Elektrosztatikus szűrő rendszer Állandó terfogatáramú, kiegyenlített rendszer Alacsony légsebességek (0.15Pa/m) Elektronikus fordulatszám szabályozás a térfogatáramra (18-37W – ez kb 5%-a a mai rendszereknek) 50%-os hővisszanyerő hatásfok
Továbblépési lehetőség:
Norwegian Building Research Institute épülete
Igényfüggő térfogatáram
Hibrid Szellőzési Rendszerek
Kéményhatással segített szellőztető berendezés Koncepció:
50Pa, 400l/s (40fő) A belső hőfelszabaduláson alapuló szellőzés Kiegészítő ventillátor Alacsony légsebességek (0.15Pa/m) Épület alatt vezetett, passzív hűtő rendszer mely aktiválja a szunnyadó hőtároló tömeget
Továbblépési lehetőség:
Slattang School Boras (Sweden) épülete
Hővisszanyerő
Hibrid Szellőzési Rendszerek
Árnyékolóval segített szellőztetés, kéményventillátor (üveg) Koncepció:
2000m2 3 szint, irodák, előadók Déli oldal 45% üvegezett, árnyékvetőkkel Nagy betontömegű szerkezet „Üvegkémény ventillátor” a szoláris szellőzés motorja Az angol időjárásnak megfelelően kiegészítő ventillátor Kiegészítő „csatorna” álmennyezet. A szolár-kémény felhajtó erőt generál:
az északi oldalról hűvös levegőt szív át az épületen (nyitott északi ablakok, nyitott álmennyezeti csappantyúk)
BRE Iroda épülete Anglia (Watford)
A szolár-kémény lehajtó erőt generál:
az északi oldal felé nyomja az elhasznált levegőt (Night Ventillation Concept)
Télen a szolár-kémémy előfűti a levegőt
Hibrid Szellőzési Rendszerek
Az épülettel „szinbiózisban” élő gépészet Koncepció:
Az angol Parlament új épülete
Biztonsági okokból a friss levegő vételi hely csak a tető síkjában volt elhelyezhető A kéményhatás és a szélhatás mellet, kisegítő ventillátorok segítik a szellőzést A csőhálózat integrált az épület szerkezetébe, ezáltal mozgósítja az épület tömegét. A déli homlokzat üvegfelületei előfűtik a levegőt. A szellőző rendszer természetesen hővisszanyerővel felszerelt, de az egymás mellett haladó falazott elemek tovább segítik a hővisszanyerés
Hibrid Szellőzési Rendszerek
Az épülettel „szinbiózisban” élő gépészet Koncepció:
Az angol Parlament új épülete
Biztonsági okokból a friss levegő vételi hely csak a tető síkjában volt elhelyezhető A kéményhatás és a szélhatás mellet, kisegítő ventillátorok segítik a szellőzést A csőhálózat integrált az épület szerkezetébe, ezáltal mozgósítja az épület tömegét. A déli homlokzat üvegfelületei előfűtik a levegőt. A szellőző rendszer természetesen hővisszanyerővel felszerelt, de az egymás mellett haladó falazott elemek tovább segítik a hővisszanyerés
Hibrid Szellőzési Rendszerek
A tűzvédelem, biztonságtechnika hatása az éjszakai szellőzésre:
Köszönöm a figyelmet
