Sissejuhatus vajaduspõhistesse ventilatsioonisüsteemidesse (DCV)
Kaasaegsed õhutihedad hooned vajavad head ventilatsiooni. Muutuva õhuhulgaga ventilatsioonisüsteemid ehk VAV-süsteemid (Variable Air Volume) võimaldavad õhuvooluhulga reguleerimist vastavalt vajadusele. Mõnikord nimetatakse ka keskseid ventilatsiooniseadmeid, millel on võimalik ventilaatori kiirust muuta, VAV-süsteemideks. See ei tähenda aga automaatselt, et iga ruumi ventileeritakse täpselt vastavalt tegelikule vajadusele. Praktikas võib osa ruume olla üleventileeritud ja osa alaventileeritud.
Parima võimaliku ventilatsioonikvaliteedi tagab ruumipõhine vajaduspõhine ventilatsioonisüsteem ehk DCV (Demand Controlled Ventilation). Tegemist on HVAC-lahendusega (küte, ventilatsioon ja jahutus), mis võimaldab igas ruumis eraldi ja täpselt reguleerida ventilatsiooni vastavalt tegelikule siseõhu kvaliteedile ning kasutusvajadusele.
Tavapärased VAV-süsteemid suudavad küll õhuhulka muuta eeldefineeritud seadistuste, käsitsi määratud väärtuste või tsoonipõhiste siibrite ja klappide abil, kuid DCV-süsteemid lähevad sellest sammu edasi. Need reguleerivad igasse ruumi juhitavat õhuhulka reaalajas mõõdetud siseõhu kvaliteedi põhjal. Selliseid süsteeme kasutatakse laialdaselt ärihoonetes, kus ruumide koormus muutub päeva jooksul pidevalt. Seni on DCV olnud peamiselt kommertshoonete lahendus, sest süsteemide ehitus ja juhtimine on olnud suhteliselt kallis.
Aerefy klapid on oluliselt vähendanud ruumipõhiste vajaduspõhiste ventilatsioonisüsteemide ehitamise kulusid nii uutes kui olemasolevates hoonetes. Tänu sellele on DCV muutunud realistlikuks lahenduseks ka hotellidele ja teistele hoonetüüpidele, kus seni peeti sellist süsteemi liiga kulukaks.
Joonis 1 kujutab tüüpilist traditsioonilise DCV-süsteemi paigaldust, kus nii sissepuhke- kui väljatõmbekanalitesse paigaldatakse ajamiga siibrid, summutid, juhtseadmed ning ruumiandurid. Tavaliselt vajab selline lahendus iga ruumi kohta 5–8 erinevat komponenti. See muudab süsteemi kalliks nii ehituse kui hoolduse seisukohast ning suurendab rikete tõenäosust. Aerefy lahendus kasutab seevastu ainult 1–2 komponenti ruumi kohta, vähendades süsteemi keerukust ja hooldusvajadust märkimisväärselt.
Joonis 1. Tüüpiline DCV paigaldus topeltlae sees oleva siibri ja ajamiga.
Tüüpilise VAV- või DCV-süsteemi eesmärk on juhtida nii värske õhu sissepuhet kui saastunud õhu eemaldamist tasakaalustatult ühe tsooni või sektsiooni piires.
Kuidas tavapärane DCV töötab?
- Vajaduspõhise ventilatsiooni esimene oluline samm on siseõhu kvaliteedi mõõtmine igas tsoonis või ruumis. Siseõhku võivad mõjutada mitmed kahjulikud saasteained, sealhulgas peenosakesed, lenduvad orgaanilised ühendid (VOC), vingugaas, radoon, bioloogilised saasteained nagu hallitus, tolmulestad, bakterid ja õietolm ning liiga kõrge süsihappegaasi sisaldus.
- Saasteallikateks võivad olla inimesed, mööbel, ahjud ja kaminad, värvid, puhastusvahendid, ehitusmaterjalid, küünlad ning toiduvalmistamine. Kõige levinumad andurid mõõdavad tavaliselt VOC taset, CO₂ sisaldust ja õhuniiskust. Radoonitaset tuleb seevastu hinnata juba ventilatsioonisüsteemi projekteerimise etapis.
- Mõõdetud siseõhu kvaliteedi põhjal reguleeritakse igas ruumis mootoriajamiga siibrite või klappide abil dünaamiliselt nii sissepuhke- kui väljatõmbeõhu hulka, et hoida siseõhu kvaliteedinäitajad etteantud piirides. Samas peab ka keskne ventilatsiooniseade suutma reguleerida kogu süsteemi sissepuhke- ja väljatõmbeõhu koguhulka vastavalt hoone tegelikule vajadusele.
Need kolm elementi — siseõhu mõõtmine, ruumipõhine õhuvoolu reguleerimine ning keskseadme juhtimine — moodustavad täieliku DCV-süsteemi.
Kuidas Aerefy DCV töötab?
Aerefy süsteemis on andurid integreeritud otse igasse klappi. See tähendab, et kogu hoone on kaetud siseõhu kvaliteeti jälgivate anduritega ning isegi väikseimad muutused õhukvaliteedis tuvastatakse kiiresti.Nutikad klapid reageerivad automaatselt inimeste liikumisele ja siseõhu kvaliteedi muutustele. Selle tulemusena eemaldatakse hoonest ainult saastunud õhk ning ventilatsioon töötab täpselt seal, kus seda parasjagu vaja on.
Joonis 2. Integreeritud anduritega Aerefy väljatõmbeklapid.
Aerefy klapid sobivad kanalitele läbimõõduga 90–200 mm. Suuremate kanalite puhul kasutatakse ajamiga siibreid. Aerefy süsteemis paigaldatakse klapid ja siibrid ainult väljatõmbekanalitesse eesmärgiga eemaldada saasteained võimalikult tõhusalt otse nende tekkekohast. Värske õhu sissepuhet juhitakse väljatõmbeklappide abil rõhutasakaalu kaudu sissepuhkekanalites ning sissepuhke- ja väljatõmbeõhu tasakaalu hoiab keskne ventilatsiooniseade.
Aerefy peamine eelis võrreldes traditsiooniliste DCV-süsteemidega tuleneb süsteemi lihtsusest ja komponentide vähesusest. Kuna klappides on nii andurid kui lokaalne juhtloogika juba sisse ehitatud, ei ole vaja keerukaid keskseid juhtimissüsteeme, mis üritavad igas ruumis sissepuhke- ja väljatõmbeõhu koguseid eraldi tasakaalus hoida. Kui traditsiooniline süsteem võib vajada ühe ruumi kohta kuni 5–8 komponenti, siis Aerefy süsteem vajab sageli ainult ühte. See annab märkimisväärse eelise nii maksumuse, töökindluse kui hoolduse lihtsuse osas.
Joonis 3. Aerefy DCV-klapp kanalitele läbimõõduga 90–200 mm.
Mõõtmised ja arvutused näitavad, et õigesti projekteeritud DCV-süsteem võib vähendada kütte- ja jahutusenergia kulu ligikaudu 40%, säilitades samal ajal hea siseõhu kvaliteedi.
Kas küte ja jahutus tuleks integreerida ventilatsiooniga?
Kui siseõhu kvaliteet on hea, kuid ruumi temperatuur vajab korrigeerimist, võib õhu kasutamine jahutamiseks või kütmiseks muuta süsteemi keerukamaks ja energiakulukamaks. Lihtsustatult öeldes ei ole mõistlik liigutada suuri õhukoguseid ainult temperatuuri muutmiseks juhul, kui ventilatsioonivajadus ise puudub.
Seetõttu annab uute hoonete puhul parima üldise mugavuse tavaliselt suurte pindade kasutamine kiirguskütteks ja kiirgusjahutuseks, näiteks põrandaküte ning jahutuspaneelid laes.
Kui soovitakse kiiremat reageerimist ootamatutele temperatuuritõusudele, võib kaaluda ka sissepuhkeõhu kerget jahutamist.
Oluline on vältida suuri õhu liikumiskiirusi ja suuri temperatuurierinevusi, sest need tekitavad inimestes tuuletõmbe tunnet.
Parima üldise mugavuse ja energiatõhususe saavutamiseks on kiirgusküte ja kiirgusjahutus sageli kõige mõistlikum lahendus koos vajaduspõhise ventilatsiooniga.