Loftræsikerfi – Hagkvæmni varmanýta

Heimild: 

.

Janúar 2012

Vigdís Lúðvíksdóttir

Væntanlegar kröfur byggingarreglugerðar 2012 og nýting varma í útsogslofti

Þeir sem þekkja drög að nýrri byggingarreglugerð hafa fundið kafla um orkunotkun loftræsikerfa. Í kaflanum eru tilmæli um að nýting varmaorku útsogslofts skuli vera a.m.k. 70%. Drögin skilgreina ekki þessa prósentutölu frekar en geta má sér þess til að hér sé átt við hitanýtni eins og almennt í þessu samhengi. Til þess að skoða hvað þetta þýðir fyrir hönnun og val búnaðar fyrir loftræsikerfi og fyrir eiganda húsnæðis var gerð skýrsla sem lokaverkefni í byggingatæknifræði til BSc. prófs við Háskólann í Reykjavík sem kasta átti ljósi á þessi tilmæli reglugerðarinnar. Markmið lokaverkefnis var tvíþætt, annars vegar að gera samanburð á varmaendurvinnslubúnaði í loftræsikerfum og hins vegar að kanna hagkvæmni varmaendurvinnslu og bera saman við tilmæli í drögum að byggingareglugerð um að minnsta kosti 70% nýtingu varmaorku í loftræsikerfum. („Byggingarreglugerð drög til umsagnar“, 2011, k. 14.9.2).

Í verkefninu voru borin saman vökvatengdir varmaskiptar, plötu eða krossvarmaskiptar og varmanýtahjól. Afköst loftræsikerfa voru frá 1000 – 10.000 m3/h og í gangi á dagvinnutíma.

Spurningin var hvort hinn almenni húsbyggjandi sem ætlar sér að setja upp loftræsikerfi hafi fjárhagslegan hag af því að setja upp varmanýti í sitt kerfi eða ekki.

.

Afköst loftræsikerfa

Höfundur lokaverkefnis þurfti að taka ákvörðun um það á hvaða afkastasviði loftræsikerfi sem bera átti saman væru. Til þess að meta það var gerð könnun hjá helstu þjónustuaðilum loftræsikerfa á höfuðborgarsvæðinu. Spurt var nokkurra spurninga eins og um gerðir varmaendurvinnslu og algeng afköst loftræsikerfa í þjónustu viðkomandi fyrirtækis.

Mynd 2 – Niðurstaða könnunar

Könnun gefur til kynna á mynd 2 að algengustu varmaendurvinnslukerfin eru blöndun (43%) en síðan kemur varmahjól (29%). Algengustu afköst kerfa í þjónustu þessara aðila eru á bilinu 0-5000m3/t. Spurt var um hvort varmaendurvinnslubúnaður fengi sérstaka athygli við eftirlit (mælingar) og svöruðu fáir því en nefndu að ef stjórntölva gæfi möguleika á aflestri gilda væri hún þá nýtt í þessum tilgangi. Einnig var spurt um hvort fyrirtækið gerði þjónustusamninga og kemur það dálítið á óvart að nokkuð margir svöruðu því að gerðir væru þjónstusamningur í 20% tilfella en eitt fyrirtækið var með þjónustsamning fyrir öll kerfi.

Niðurstöður lokaverkefnis

Niðurstöður hagkvæmniútreikninga bæði á núvirði og endurgreiðslutíma leiddu í ljós að varmanýtahjól er hagkvæmasti kosturinn í nær öllum tilfellum. Ekki var sýnt fram á neina hagkvæmni með vökvatengdum varmaskiptum, hvorki með núvirðingu né útreikningi á endurgreiðslutíma (mynd 1). Endurgreiðslutími kerfis með varmahjóli er á bilinu 3-8 ár óháð afköstum. Eðli málsins samkvæmt eru sveiflur í niðurstöðum útreikninga á milli afkasta þar sem verið er að meta raunhæf kerfi sem sýna ekki endilega alltaf línulegt samband verðs og afkasta t.d. þegar farið er á milli stærða með 1000 m3/t þrepi. Samanburður á niðurstöðum verkefnis við tilmæli í drögum að byggingareglugerð um að minnsta kosti 70% nýtingu á varmaorku í loftræsikerfum leiddi í ljós að þessar kröfur eru raunhæfar. („Byggingarreglugerð drög til umsagnar“, 2011, bls. 14.9.2) Bæði varmanýtahjól og plötuvarmaskiptar bentu til hagkvæmni, þó að einungis varmanýtahjólið hafi nýtni umfram 70%. Plötuvarmaskiptar reyndust þó ekki vera hagkvæmir ef loftmagn er undir 2.500 m3/h. Varmanýtahjól er eina tegund varmaendurvinnslubúnaðar sem uppfyllir tilmæli í drögum að byggingareglugerð um 70% endurnýtingu varmaorku í loftræsikerfum að lágmarki

Kröfur um orkunotkun í byggingarreglugerð – lokaorð og umræða

Það er fagnaðarefni að tekið sé á orkunotkun í lögum og reglugerðum hér á Íslandi. Þrátt fyrir ódýra hita og raforku eru orkuauðlindirnar okkar ekki óþrjótandi. Þörf fyrir góða innivist (heilnæmt loft, réttan innihita) er vaxandi og lausnin er loftræsing. Vandamálið er aftur á móti orkuþörfin sem kemur til vegna lausnar. Orkuþörfin er vegna meðhöndlunar lofts (hitun,kæling,rakabæting) og til að knýja það áfram með blásurum inn að íverusvæðum fólks ef valin er vélræn loftræsing. Fyrr utan fyrrnefndar kröfur til nýtingar varma úr útsogslofti sem nánast gerir loftræsikerfið sjálfbært með hitaorku er í drögum að byggingarreglugerð kveðið á um það að uppsett rafafl skuli vera minna en 2 kW/m3/s. Þessar takmarkanir og tilmæli í byggingarreglugerð gerir kröfu til lagnahönnuðar að hanna sitt kerfi þannig að heildarþrýstifall verð ekki of hátt, loftmagn ekki of mikið og hugað verði að nýtni mótora og blásara og kerfið sé útbúið varmahjóli. Þegar val á búnaði fer fram skal meta hann með hagkvæmnislíkönum eins og gert er í lokaverkefni og velja þann búnað sem gefur hæsta núvirðið. Byggingafulltrúi sér svo til þess að farið verði eftir þessum reglum og kerfið fullgert og eigandi tryggir að kerfinu sé haldið í við.