Lauri Laakso
Korkean hyötysuhteen lämmöntalteenottolaitteisto on herkempi huurtumaan ja jäätymään. Jäätymisherkkyys vaihtelee voimakkaasti ja on monen tekijän summa Asiantuntijamme Lauri Laakso kertoo, mitkä tekijät vaikuttavat huurtumiseen käytännössä.
Kioton ilmastokokouksessa 1997 sovittiin tavoitteista, joiden mukaisesti EU on määritellyt toimenpiteitä, joilla pystymme yhdessä vähentämään hiilidioksidipäästöjä 20 prosenttia vuoteen 2020 mennessä. Eräs näkyvimmistä toimenpiteistä on ollut ekologista suunnittelua koskevien direktiivien käyttöönotto vuonna 2009. Viimeistään tämä tuli näkyväksi ilmanvaihtolaitteita koskevana säädöksenä astuessaan voimaan 2016 ja etenkin kiristyessään 2018. Kukaan ei ole voinut olla huomaamatta kasvaneita lämmöntalteenoton hyötysuhteita, jotka saavutetaan etupäässä suuremmalla pinta-alalla. Myös sähkötehokkuutta on parannettu, mutta osaltaan parantunut sähkötehokkuus on saavutettu väljemmillä koneilla. Kasvaneiden lämmönluovutuspinta-alojen, matalampien painehäviöiden sekä parantuneiden sähkölaitteiden hyötysuhteiden ansiosta ilmanvaihtojärjestelmien energiankäyttö on ehdottomasti tehostunut.
Paremman energiankäytön kääntöpuolena kasvaneet konekoot aiheuttavat harmaita hiuksia tilanvaraustarpeille konehuoneessa. Tämän lisäksi lämmöntalteenoton huurtumiseen liittyvät ongelmat ovat kasvaneet varsinkin rekuperatiivisissa lämmöntalteenottoratkaisuissa joissa kosteus ei siirry tulo- ja poistoilman välillä. Markkinoilla on monenkirjavia ratkaisuja Pelle Peloton -versioista aina huippumoderneihin patentoituihin ratkaisuihin saakka. Fysiikan lait ovat kuitenkin kaikille samat, ja huurtumisenestoautomatiikan tehtävänä on rajoittaa lämmöntalteenoton tehoa, jotta lämmöntalteenotto ei jäädy. Jos huurteenesto automatiikkaa käytetään varmuuden vuoksi tai jos huurtuminen tunnistetaan epävarmasti, sulatusta tehdään turhan usein ja samalla heikennetään LTO -laitteiston vuosihyötysuhdetta ja joudutaan käyttämään ulkopuolista lämmitysenergiaa enemmän. Mikäli puolestaan huurtumista ei tunnisteta lainkaan, on pahimmillaan seurauksena LTO-laitteiston jäätyminen umpeen ja jopa rikkoutuminen.
Lohkosulatusargoritmin testauksen lopputulos päämiehen säähuoneessa äärimmäisissä ulko-olosuhteissa ja kovassa sisäilmankosteudessa.
Huurtumisen tunnistamiseen käytettävät teknologiat ovat paine-ero ja lämpötila-/lämpötilakosteusanturit tai näiden yhdistelmiä, mutta takavuosina käytettyjä valokennoratkaisuja ei juurikaan enää tule vastaan. Rakennusten ilmatiiveyden kasvettua LTO hyötysuhteen heikentämiseen ei myöskään tuloilmavirran pienentämistä voida käyttää. Yleisimmät keinot hyötysuhteen heikentämiseen ovat LTO-pellistöllä tehty ohitustoiminto ja lohkosulatus yhdessä ohitustoiminnolla, joita molempia voidaan lisäksi tehostaa esilämmityspatterilla. Esilämmityspatteria tarvitaan lähinnä erityisen kylmissä olosuhteissa, tuloilmavirran ollessa suurempi tai poistoilman pitäessä sisällään suuren määrän kosteutta.
Lohkosulatusta käytettäessä lämmöntalteenotto on jaettu IV-koneen leveyssuunnassa tasakokoisiin sektoreihin, joista kutakin sulatetaan kerrallaan lämpimällä poistoilmalla. Lohkosulatuksen merkittävin etu on, että sulatus kohdistuu ainoastaan yhteen kapeaan osaan lämmöntalteenotosta, pitäen keskilämpötilan LTO:n jälkeen mahdollisimman korkeana, vuosihyötysuhteen mahdollisimman korkeana sekä LTO:n painehäviön sulatuksen aikana mahdollisimman matalana, ollen näin kokonaisuudessaan mahdollisimman energiatehokas.
Lämpökameralla kuvattu lämmöntalteenotto lohkosulatuksen ollessa aktiivinen. Sulatuslohkot ovat tunnistettavissa selkeästi erivärisinä.
Lämmöntalteenoton hyötysuhteen ollessa yli 80%, alkaa huurtumisvaara olemaan todellinen heti ulkolämpötilan laskettua alle nollan asteen. Huurtumisvaaran alkaminen riippuu monesta tekijästä, erityisesti poistoilman kosteudesta ja tulo poistoilmavirtojen suhteesta. Lähestyttäessä kylmiä lämpötiloja, lämmöntalteenottojen pinnoille kondensoiva vesi pienentää virtauspinta-alaa kasvattaen lämmöntalteenoton painehäviötä. Paine-eron kasvaessa on vaarana, että sulatustoiminnot käynnistetään liian varhain, jolloin vuositasolla kulutetaan liikaa ulkopuolista lämmitysenergiaa.
Lämmöntalteenoton jäätyminen ja lohkosulatuksen käynnistyminen selkeästi tunnistettavissa.
Yhdellä sulatusjaksolla painehäviö laskee jo tehokkaasti.
ILMANVAIHTOKONEEN LÄMMÖNTALTEENOTON HUURTUMINEN
Korkean hyötysuhteen lämmöntalteenottolaitteisto on herkempi huurtumaan ja jäätymään. Jäätymisherkkyys vaihtelee voimakkaasti ja on monen tekijän summa Asiantuntijamme Lauri Laakso kertoo, mitkä tekijät vaikuttavat huurtumiseen käytännössä.
Kioton ilmastokokouksessa 1997 sovittiin tavoitteista, joiden mukaisesti EU on määritellyt toimenpiteitä, joilla pystymme yhdessä vähentämään hiilidioksidipäästöjä 20 prosenttia vuoteen 2020 mennessä. Eräs näkyvimmistä toimenpiteistä on ollut ekologista suunnittelua koskevien direktiivien käyttöönotto vuonna 2009. Viimeistään tämä tuli näkyväksi ilmanvaihtolaitteita koskevana säädöksenä astuessaan voimaan 2016 ja etenkin kiristyessään 2018. Kukaan ei ole voinut olla huomaamatta kasvaneita lämmöntalteenoton hyötysuhteita, jotka saavutetaan etupäässä suuremmalla pinta-alalla. Myös sähkötehokkuutta on parannettu, mutta osaltaan parantunut sähkötehokkuus on saavutettu väljemmillä koneilla. Kasvaneiden lämmönluovutuspinta-alojen, matalampien painehäviöiden sekä parantuneiden sähkölaitteiden hyötysuhteiden ansiosta ilmanvaihtojärjestelmien energiankäyttö on ehdottomasti tehostunut.
Ilmanvaihtokoneen lämmöntalteenotto lohkosulatuspellistöineen.
Paremman energiankäytön kääntöpuolena kasvaneet konekoot aiheuttavat harmaita hiuksia tilanvaraustarpeille konehuoneessa. Tämän lisäksi lämmöntalteenoton huurtumiseen liittyvät ongelmat ovat kasvaneet varsinkin rekuperatiivisissa lämmöntalteenottoratkaisuissa joissa kosteus ei siirry tulo- ja poistoilman välillä. Markkinoilla on monenkirjavia ratkaisuja Pelle Peloton -versioista aina huippumoderneihin patentoituihin ratkaisuihin saakka. Fysiikan lait ovat kuitenkin kaikille samat, ja huurtumisenestoautomatiikan tehtävänä on rajoittaa lämmöntalteenoton tehoa, jotta lämmöntalteenotto ei jäädy. Jos huurteenesto automatiikkaa käytetään varmuuden vuoksi tai jos huurtuminen tunnistetaan epävarmasti, sulatusta tehdään turhan usein ja samalla heikennetään LTO -laitteiston vuosihyötysuhdetta ja joudutaan käyttämään ulkopuolista lämmitysenergiaa enemmän. Mikäli puolestaan huurtumista ei tunnisteta lainkaan, on pahimmillaan seurauksena LTO-laitteiston jäätyminen umpeen ja jopa rikkoutuminen.
Lohkosulatusargoritmin testauksen lopputulos päämiehen säähuoneessa äärimmäisissä ulko-olosuhteissa ja kovassa sisäilmankosteudessa.Huurtumisen tunnistamiseen käytettävät teknologiat ovat paine-ero ja lämpötila-/lämpötilakosteusanturit tai näiden yhdistelmiä, mutta takavuosina käytettyjä valokennoratkaisuja ei juurikaan enää tule vastaan. Rakennusten ilmatiiveyden kasvettua LTO hyötysuhteen heikentämiseen ei myöskään tuloilmavirran pienentämistä voida käyttää. Yleisimmät keinot hyötysuhteen heikentämiseen ovat LTO-pellistöllä tehty ohitustoiminto ja lohkosulatus yhdessä ohitustoiminnolla, joita molempia voidaan lisäksi tehostaa esilämmityspatterilla. Esilämmityspatteria tarvitaan lähinnä erityisen kylmissä olosuhteissa, tuloilmavirran ollessa suurempi tai poistoilman pitäessä sisällään suuren määrän kosteutta.
Lohkosulatusta käytettäessä lämmöntalteenotto on jaettu IV-koneen leveyssuunnassa tasakokoisiin sektoreihin, joista kutakin sulatetaan kerrallaan lämpimällä poistoilmalla. Lohkosulatuksen merkittävin etu on, että sulatus kohdistuu ainoastaan yhteen kapeaan osaan lämmöntalteenotosta, pitäen keskilämpötilan LTO:n jälkeen mahdollisimman korkeana, vuosihyötysuhteen mahdollisimman korkeana sekä LTO:n painehäviön sulatuksen aikana mahdollisimman matalana, ollen näin kokonaisuudessaan mahdollisimman energiatehokas.
Lämpökameralla kuvattu lämmöntalteenotto lohkosulatuksen ollessa aktiivinen. Sulatuslohkot ovat tunnistettavissa selkeästi erivärisinä. Lämmöntalteenoton hyötysuhteen ollessa yli 80%, alkaa huurtumisvaara olemaan todellinen heti ulkolämpötilan laskettua alle nollan asteen. Huurtumisvaaran alkaminen riippuu monesta tekijästä, erityisesti poistoilman kosteudesta ja tulo poistoilmavirtojen suhteesta. Lähestyttäessä kylmiä lämpötiloja, lämmöntalteenottojen pinnoille kondensoiva vesi pienentää virtauspinta-alaa kasvattaen lämmöntalteenoton painehäviötä. Paine-eron kasvaessa on vaarana, että sulatustoiminnot käynnistetään liian varhain, jolloin vuositasolla kulutetaan liikaa ulkopuolista lämmitysenergiaa.
Lämmöntalteenoton jäätyminen ja lohkosulatuksen käynnistyminen selkeästi tunnistettavissa. Yhdellä sulatusjaksolla painehäviö laskee jo tehokkaasti.
Lohkosulatussyklin ollessa käynnissä tuloilman lämpötila LTO:n jälkeen vaihtelee voimakkaasti ja lämmityspatteri tulee olla mitoitettu oikein, jotta tuloilman lämpötila on riittävä. Mahdollisia kompastuskiviä ovat myös säätöventtiilin ja/tai shunttipiirin väärä mitoitus tai toimilaitteen/PID -parametrien aiheuttama liian hidas säätöpiirin reaktionopeus.
Jatkuva lohkosulatussykli käynnissä. Huomioitavaa, että käytetty LTO:n jälkeinen lämpötila-anturi ei mittaa edustavasti keskimääräistä lämpötilaa. Tilanne muuttuu entistä kimurantimmaksi, jos ja kun ilmavirrat vaihtelevat. Ilmavirran vaihtelu voi olla aikaohjelmien tai muuttuvailmavirtajärjestelmästä johtuvaa toimintapisteen muutosta. Muuttujien määrä on varsin suuri, mikä yhdistettynä nykypäivän rakentamisen kiireeseen ja ulkoistettuihin huoltoyhtiöihin herättääkin aidon kysymyksen, kenellä on aikaa/halua kohdekohtaisesti optimoida lämmöntalteenoton tehoa ja sulatuksen käynnistymistä. Puutteellisen käyttöönoton aiheuttaman lisälaskun maksaja on kuitenkin tiedossa.
Teknocalor tarjoaa laadukkaita ilmanvaihtokoneita sekä laadukasta käyttöönottopalvelua myymillensä koneille. Tutustu valikoimaamme https://www.teknocalor.fi/iv-koneet/
Lauri Laakso
Johtava tekninen asiantuntija / Toimitusjohtajan sijainen 21.11.2019 alkaen+358 10 820 1147
lauri.laakso(a)teknocalor.fi
.
.
.