Mājas ERV sistēmas ceļvedis: Enerģijas atgūšanas ventilatori tīram gaisam

Mūsdienu mājas tiek būvētas hermētiski, lai taupītu enerģiju. Problēma: hermētiski noslēgtās mājās uzkrājas vecais gaiss, mitrums un piesārņotāji. Enerģijas rekuperācijas ventilators (ERV) atrisina abas problēmas vienlaikus.

ERV ir visas mājas ventilācijas sistēma, kas nepārtraukti apmaina iekštelpu un āra gaisu, vienlaikus atgūstot līdz pat 85% apkures vai dzesēšanas enerģijas no izplūdes gaisa. Tā pievada svaigu, filtrētu āra gaisu un izspiež veco iekštelpu gaisu, nezaudējot enerģijas rēķinus. Jaunām, hermētiskām ēkām ERV (vai HRV) vairs nav obligāta; daudzos reģionos tā ir obligāta saskaņā ar būvnormatīviem.

Šajā rokasgrāmatā ir paskaidrots, kā darbojas mājas enerģijas recirkulācijas (ERV) sistēmas, kāda ir atšķirība starp ERV un HRV, kādi ir izmēru un uzstādīšanas apsvērumi, izmaksas un apkope, kā arī sniegti praktiski norādījumi gan māju īpašniekiem, gan B2B pircējiem.

Kas ir mājas ERV sistēma?

Enerģijas atgūšanas ventilators ir mehāniska ventilācijas iekārta ar četrām galvenajām sastāvdaļām: diviem ventilatoriem (pieplūdes un izplūdes), enerģijas atgūšanas serdi, filtriem un gaisa vadu savienojumiem. Tā darbojas nepārtraukti vai pēc grafika, nodrošinot līdzsvarotu ventilāciju: uz katru izvadīto kubikmetru veco iekštelpu gaisa tiek pievadīts tāds pats tilpums svaiga āra gaisa.

Enerģijas atgūšanas kodols ir sistēmas sirds. Tā kā divas gaisa plūsmas iet caur to pretējos virzienos (pretplūsmas konstrukcija), siltums — un enerģijas atgūšanas iekārtās (ERV) — mitrums — pāriet no siltākās plūsmas uz vēsāko. Ziemā siltais izplūdes gaiss iepriekš uzsilda auksto pieplūdes gaisu; vasarā vēsais izplūdes gaiss iepriekš atdzesē karsto pieplūdes gaisu.

ERV pret HRV: Kurš no tiem ir nepieciešams jūsu mājām?

Izvēle starp enerģijas taupīšanas ventilatoru (ERV) un siltumapgādes ventilatoru (HRV) galvenokārt ir atkarīga no jūsu klimata:

Īkšķa likums: izvēlieties enerģijas kompensāciju (ERV) klimatam ar ievērojamām mitruma problēmām (karstas un mitras vasaras vai ļoti sausas ziemas). Izvēlieties siltuma kompensāciju (HRV) aukstā ziemeļu klimatā, kur ziemas mitrināšana tiek pārvaldīta atsevišķi.

Kā darbojas enerģijas taupīšanas sistēma (ERV) — soli pa solim

1. Pieplūdes ventilators iesūc āra gaisu caur ieplūdes atveri, ievelkot to ERV iekārtā.

2. Ieplūdes gaiss iziet caur filtru (tipiski MERV 8-13; dažas ierīces atbalsta HEPA), kas noņem daļiņas, pirms gaiss nonāk mājā.

3. Gan filtrētais pieplūdes gaiss, gan izplūdes gaiss plūst caur enerģijas atgūšanas kodolu pretplūsmā. Siltums un mitrums pārnesas starp tiem bez gaisa sajaukšanās.

4. Kondicionētais pieplūdes gaiss tiek sadalīts dzīvojamās zonās (guļamistabās, viesistabā) pa pieplūdes kanāliem.

5. Izplūdes ventilators caur atgaitas kanāliem izsūc veco gaisu no virtuvēm, vannas istabām un saimniecības telpām.

6. Saslimušais gaiss iziet cauri kodolam (atdodot savu enerģiju) un pēc tam tiek izvadīts caur ārējo izplūdes atveri.

Svarīga detaļa: abas gaisa plūsmas nekad nesajaucas kodolā. Caur membrānu vai plāksnēm iziet tikai siltums un mitrums. Tas nodrošina, ka izplūdes gāzu plūsmas smakas un piesārņotāji nenonāk pieplūdes gaisā.

Mājas enerģijas rekuperatora (ERV) izmēru noteikšana: gaisa plūsmas prasības

ERV izmēru izsaka kubikpēdās minūtē (CFM) vai kubikmetros stundā (m³/h). Divas standarta izmēru noteikšanas metodes:

• ASHRAE 62.2 metode — ASV standarts: nepieciešamā ventilācija = 0,01 × grīdas platība (ft²) + 7,5 × (guļamistabas + 1). 2000 ft² mājai ar 3 guļamistabām nepārtraukti nepieciešama aptuveni 0,01 × 2000 + 7,5 × 4 = 50 CFM.

• Gaisa apmaiņa stundā (ACH) — 0,3–0,5 ACH ir tipiska visas mājas ventilācijai. 300 m² mājai ar 2,7 m griestiem (810 m³ tilpums) ir nepieciešami 240–400 m³/h ar 0,3–0,5 ACH.

• Praktiski norādījumi — Izvēlieties iekārtu, kuras jauda ir 1,5–2 reizes lielāka par aprēķināto nepieciešamo jaudu, lai ņemtu vērā filtra slodzi un kanālu zudumus. Mainīga ātruma motoru gadījumā labāk ir izvēlēties pārāk lielu jaudu nekā pārāk mazu.

Uzstādīšanas apsvērumi

• Vislabāk uzstādīt būvniecības vai renovācijas laikā — Gaisa vadus visvieglāk ir izvadīt caur atvērtām sienām un griestiem. Iespējama arī modernāka uzstādīšana, taču tā ir dārgāka.

• Gaisa vadu konstrukcijai ir nozīme — pieplūdes gaisa vadi guļamistabām un dzīvojamām zonām; izplūdes gaisa vadi no virtuvēm, vannas istabām un veļas mazgātavām. Sabalansēti gaisa vadu savienojumi samazina spiediena nelīdzsvarotību.

• Kondensāta noteka — Mitrā klimatā enerģijas atgaisošanas sistēmas rada kondensātu, kam nepieciešama notekcaurule uz grīdas noteku vai kondensāta sūkni.

• Ārējās ventilācijas atveres — Ieplūdes un izplūdes atverēm jābūt atdalītām (parasti 1,5–3 m attālumā), lai novērstu izpūstā gaisa īssavienojumu atpakaļ ieplūdes atverē.

• Aizsardzība pret salu — Ļoti aukstā klimatā HRV/ERV ir nepieciešama sala kontrole (priekšsildītājs vai serdes apvedceļš), lai novērstu serdes sasalšanu.

Izmaksas: iegāde, uzstādīšana un ekspluatācija

• Iekārtu izmaksas — 800–3000 ASV dolāru atkarībā no jaudas, kodola veida (enerģijas piedziņas iekārta maksā vairāk nekā siltuma piedziņas iekārta) un zīmola. Augstākās klases iekārtas ar sensoriem, Wi-Fi vadību un apvada režīmiem maksā vairāk.

• Uzstādīšana — 1500–4000 ASV dolāru par gaisa vadu sistēmu visai mājai jaunbūvē. Modernizētas uzstādīšanas gadījumā darbaspēka izmaksas var palielināt par 50–100 %.

• Ekspluatācijas izmaksas — Divi nelieli, nepārtraukti darbojošies ventilatori patērē aptuveni 50–150 W kopā, kas ir aptuveni 5–20 USD mēnesī atkarībā no tarifiem. Enerģijas atgūšana ietaupa daudz vairāk apkures/dzesēšanas izmaksu nekā ventilatori patērē.

• Apkope — Filtra nomaiņa ik pēc 3–6 mēnešiem (15–40 USD par komplektu), serdeņa tīrīšana katru gadu (daži serdeņi ir mazgājami; entalpijas membrānas serdeņiem ir 10–15 gadu kalpošanas laiks pirms nomaiņas).

Nepārtrauktas ventilācijas izmērītie ieguvumi

✓ CO2 kontrole — 4 cilvēku mājsaimniecība rada 4–6 l CO2 stundā. Bez ventilācijas guļamistabas CO2 līmenis nakts laikā var pārsniegt 2000–3000 ppm; ar ieslēgtu enerģijas ventilatoru līmenis saglabājas zem 800–1000 ppm. Paaugstināts CO2 līmenis ir saistīts ar samazinātu kognitīvo sniegumu un sliktu miegu.

✓ Mitruma kontrole — ERV vasarā likvidē lieko mitrumu un ziemā to saglabā, samazinot pelējuma risku un aizsargājot ēkas konstrukciju.

✓ Piesārņotāju atšķaidīšana — Nepārtraukta gaisa apmaiņa atšķaida telpās radītos GOS (no mēbelēm, tīrīšanas līdzekļiem), ko attīrītāji vieni paši nevar pilnībā novērst.

✓ Enerģijas ietaupījums salīdzinājumā ar logu atvēršanu — Atšķirībā no atvērtiem logiem, enerģijas atguvējs (ERV) kondicionē pieplūdošo gaisu, atgūstot 70–85 % enerģijas, kas citādi tiktu zaudēta.

✓ Klusums un komforts — mūsdienu enerģijas taupīšanas iekārtas darbojas ar 30–40 dB klusā režīmā — klusāk nekā logs, kas atvērts satiksmes troksnim.

ERV + gaisa attīrītājs: pilnīgs iekštelpu gaisa risinājums

ERV ienes svaigu gaisu telpās; gaisa attīrītājs dziļi attīra gaisu, kas cirkulē telpās. Kopā tie aptver visu spektru:

• ERV apstrādā: CO2, skābekļa atjaunošanu, mitruma līdzsvaru, svaiga gaisa piegādi visai mājai un pamata daļiņu filtrēšanu ieplūdes gaismā.

• Gaisa attīrītājs apstrādā: augstas efektivitātes daļiņu noņemšanu (HEPA), gāzu/GOS adsorbciju (ogleklis) un ātru reaģēšanu uz piesārņojuma pieaugumu telpas līmenī.

• Ieteicamais savienojums: ERV nepārtrauktai visas mājas pamata ventilācijai + pārnēsājamie gaisa attīrītāji guļamistabās un dzīvojamās zonās, kur iemītnieki pavada visvairāk laika.

Secinājums: vai mājas enerģijas rezerves ģenerators ir tā vērts?

Hermētiskām modernām mājām ERV ir atšķirība starp energoefektivitāti un dzīvošanu noslēgtā kastē. Spriedums:

1. ERV nodrošina nepārtrauktu svaigu gaisu ar 70–85 % enerģijas atgūšanu, risinot CO2, mitruma un piesārņotāju uzkrāšanās problēmas hermētiski noslēgtās mājās.

2. Mitram vai ļoti sausam klimatam izvēlieties ERV (siltuma + mitruma pārnesi); mērenam vai aukstam klimatam izvēlieties HRV (tikai apkure).

3. Izmēriet, izmantojot ASHRAE 62.2 vai 0,3–0,5 ACH, pēc tam izvēlieties ierīci ar 1,5–2 reizes lielāku jaudu, lai ņemtu vērā filtru un kanālu zudumus.

4. Kopējās uzstādīšanas izmaksas 2500–7000 USD apmērā jaunbūvēm ir pamatotas ar atbilstību noteikumiem, ieguvumiem veselībai un enerģijas ietaupījumiem.

5. Lai nodrošinātu vislabāko iekštelpu gaisa kvalitāti, apdzīvotās telpās savienojiet svaiga gaisa bāzes ierīci (ERV) ar HEPA gaisa attīrītājiem (dziļā filtrācija).

Looking for ERV units, fresh air ventilators, or complementary air purifiers for your product line? Contact us at ada5@airdow.com for OEM specifications, sizing support, and solution design consultation.