Rosenberg Hungária Lég- és Klímatechnikai Kft. Kollár Csaba: Légkezelőgépek energiahatékonysága Rosenberg Hungária Lég- és Klímatechnikai Kft. 2532 Tokodaltáró, József Attila út. 34. web: www.rosenberg.hu • e-mail: info@rosenberg.hu

Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága EUROVENT Tanúsítja a légtechnikai termékek teljesítményadatait az európai és nemzetközi sztenderd szerint Akkreditált mérőállomáson vizsgálja a gyártó által megadott teljesítményparamétereket A felülvizsgálatokat 3 évente meg kell újítani A DIN EN 1886, 1946,ill.13056 szerinti vizsgálat A tanúsítvány egész Európában érvényes, és Ázsia egyes területein is elfogadott A légkezelőgépek méretező programjainak adatait, eredményeit is hitelesíti Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága RLT - Légkezelőgépgyártók Szövetsége Kiválasztóprogram évenként megújítandó tanúsítása Míg az EUROVENT minimális követelményrendszert nem állít fel, addig a RLT szigorú előírásokat fogalmaz meg a légkezelőgép kivitelére és a dokumentációra vonatkozólag is Energiacímkék tanúsítása az EN 13053 alapján (A+, A, B) Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága A DIN EN 1886 által tanúsított, főbb légkezelőgép konstrukciós műszaki paraméterek A készülékház mechanikus stabilitása Szivárgás a házon depressziónál Szivárgás a házon túlnyomásnál Hőhídfaktor Zsaluk Hőszigetelés A szigetelőanyag tűzveszélyességi osztályba sorolása Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága SFP- Specific Fan Power- Specifikus ventilátorteljesítmény Új követelmények a légtechnikai rendszerek terveivel és a légkezelőgépek üzemeltetésével kapcsolatban Az európai energiatakarékossági rendelet EnEV 2009 A új formájában megjelent DIN EN 13779 - A nem lakás céljára szolgáló épületek szellőztető-és klímaberendezéseire vonatkozó általános követelmények és előírások Bevezetésre került az SFP osztályba sorolás- mennyi lehet a légtechnikai rendszer elektromos teljesítmény felvétele egységnyi légtérfogat-áram mozgatása esetén Légkezelőgép Csatornahálózat Csatornahálózat Légbeszívó/kidobó elemek Anemosztátok PSFP=Pinput / qv (W/m3/s) Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága SFP- Specifikus ventilátorteljesítmény 7 SFP osztály az DIN EN 13779 szerint SFP osztály PSFP Specifikus ventilátorteljesítmény (W/m3/s) SFP1 PSFP≤ 500 SFP2 500<PSFP≤ 750 SFP3 750<PSFP≤1250 SFP4 1250<PSFP≤ 2000 SFP5 2000<PSFP≤ 3000 SFP6 3000<PSFP≤ 4500 SFP7 4500<PSFP Ventilátorteljesítmény számítása: PSFP= Ventilátor elektromos teljesítmény felvétele P (W) Névleges térfogatáram qv (m3/s) Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága SFP- Specifikus ventilátorteljesítmény Néhány javasolt tervezési érték az SFP osztályhoz az EN13779-ből Pótlékolás Irányértékek az egyes részegységek nyomásveszteségeire Részegység Alkalmazható pótlék a PSFP osztályhoz (W/m3/s) Kiegészítő mechanikus szűrés PSFP+ 300 HEPA szűrő PSFP+ 1000 Gáz szűrő Nagy hatásfokú hővisszanyerő Nagy teljesítményű hűtés Részegység Nyomásveszteség(Pa) Alacsony Közepes Magas Befúvó légcsatorna 200 300 600 Elszívó légcsatorna 100 Fűtő kalorifer 40 80 Hűtő kalorifer 140 Hővisszanyerő H3 150 250 Hővisszanyerő H1-H2 400 Nedvesítő 50 Mosó Szűrő F5-F7(végny.) Szűrő F8-F9(végny.) HEPA szűrő 500 700 Aktívszén szűrő Hangcsillapító 30 Légbeszívás/légkidobás 20 70 Ajánlott SFP osztályok egyéb követelmények hiányában Légtechnikai rendszer kialakítása Befúvógép Elszívógép Egyszerű rendszer SFP3 SFP2 Komplex rendszer SFP4 Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága SFP- Specifikus ventilátorteljesítmény Minimálisan tartandó az SFP 3 osztály, ahol a ventilátor teljesítményfelvételének 1250 W/m3/s alatt kell lennie Egy η=0,6 rendszerhatásfokot (ventilátor-motor-hajtás) felvéve ehhez 750 Pa ventilátor össznyomásnövekedést kapunk Mivel a légcsatorna-rendszer nyomásvesztesége nincs önállóan meghatározva, ennek nagysága nem a légkezelőgép-gyártók felelőssége, az SFP osztály önmagában nem alkalmas a légkezelőgép energiahatékonyságának megítélésére! Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Energiahatékonysági címkék légkezelőgépeken Kritériumok, hatékonysági osztályok A+ A B Sebességi osztályok termikus légkezelés nélkül légfűtéssel további funkciókkal V5 V4 V2 V6 V3 V7 Elektromos teljesítményfelvétel P2 P3 P4 Hővisszanyerési osztályok H1 H2 H3 Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Sebességi osztályok Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Elektromos teljesítményfelvételi osztályok Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépbe beépülő ventilátor egységek Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Légkezelőgépek energiahatékonysága ErP irányelv ErP = Energy Related Products – Directive Európai Unió -> 2020-ig CO2-kibocsátás 20 %-os csökkentése, 20 % megújuló energia termelésből származó forrás felhasználása Légkezelőgépek energiahatékonysága

Ventilátorok hatásfoka 2017.04.12. 15 2017.04.12.

Ventilátorok hatásfoka 2017.04.12. 16 2017.04.12.

Ventilátorok házzal és ház nélkül 2017.04.12. 17 2017.04.12.

Ventilátorok hatásfoka 2017.04.12. 18 2017.04.12.

Új R30 járókerekű Rosenberg ventilátorok Hatásfoknövelés a korábbi típushoz képest Légkezelőgépbe való beépítésre optimalizálva Magas teljesítménysűrűség Alacsonyabb zajszint Minden motortípushoz (EC, AC, IEC) alkalmazható új hátrahajló lapátozású járókerék Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Légkezelőgépek energiahatékonysága Elektromos motorok energiahatékonysága Légkezelőgépek energiahatékonysága

Rosenberg újdonságok a légkezelésben Elektromos kommutációjú (EC) motor EC-Motor Electronically Commutated Motor más elnevezése: BLDC (Brushless DC) Folyamatos szabályozású szénkefe nélküli egyenáramú motor A szénkeféket elektronikus kapcsolás helyettesíti, kisebb veszteség Rotor helyzet felismerés Hall szenzorokkal Hálózat (3~, 1~) - Az EC-motorok elterjedését a mikroelektronika segítette, hogy rendkívül kis elektromos kapcsolókat, Hall-szenzorokat tudnak elhelyezni a tekercs mellett - A motor egy erősáramú részből és a szabályozó elektronikából áll Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Légkezelőgépbe kifejlesztett R30 ventilátorok GKH_ típus: Magas hatásfok EC- (elektromos kommutációjú) motor Óvja a környezetet Energiát takarít meg Integrált szabályozás (0-10V-tal) Hátrahajló lapátozás Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Légkezelőgépek energiahatékonysága Költségek a motor élettartama alatt Forrás: Siemens AG Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Hővisszanyerők energiahatékonysági osztályba sorolása Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Különböző hővisszanyerők energiahatékonyságának növelése Közvetítő közeges hővisszanyerők HKVS- nagyhatékonyságú közvetítő közeges hővisszanyerők (η =70-80 %) Hagyományos (η = 35-40%) Hőcsöves hővisszanyerők Nem növelhető tovább ! Hagyományos (η = 50-60%) Légkezelőgépek energiahatékonysága

Rosenberg újdonságok a légkezelésben Rosenberg nagyhatékonyságú közvetítőközeges hővisszanyerők Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Nagyhatékonyságú közvetítőközeges hővisszanyerők Előnyei: Nagy hatékonyság (akár 60-80%) elérhető a H1 hővisszanyerési osztály (EUROVENT A, RLT A+) Fizikailag távol lehetnek egymástól az ágak Nem keveredik az elszívott és a befújt levegő Robbanásveszélyes közegek Kórházak / tisztatér technológia Erősen szennyezett levegő elszívásánál is alkalmazható Konyhák Utólag is beépíthető meglévő légkezelő egységekbe Több, akár eltérő térfogatáramú ág is összeköthető Egyéb hőforrások is betáplálhatók a hidraulikai körbe (hulladékhő, megújuló energiák) Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Nagyhatékonyságú hőcserélők A nagy hatékonyság elérése: Nagy hőátadó felület Az ellenáramú hőcsere minél jobb megközelítésére (speciális kötésminta) Minél hosszabb vízkörök Szabályozott nagynyomású szivattyú szükséges Eltérő téli-nyári üzemállapot Részterhelésnél visszaszabályozás Nagy vízoldali sebesség Nyomásesés 200 kPa/hőcserélőig Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Nagyhatékonyságú hőcserélők Egyéb megfontolások: Alacsony légsebesség a légkezelőben Ez illeszkedik a vélhetően 2015-ben hatályba lépő ErP-LOT6 előírásokhoz Legalább 0,20 mm-es lamella vastagság Jobb hővezetés Jobb tisztíthatóság A lamelláról leváló kondenz cseppek mérete nagyobb, így könnyebb leválasztani őket Az alacsony hőmérsékletek miatt fagyálló (pl. etilénglikol) alkalmazása szükséges Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Adiabatikus nedvesítés Adiabatikus nedvesítés (hűtés) az elszívott ágban Szükséges hozzá: Adiabatikus nedvesítő beszerzése Nedvesítő kamra kialakítása a légkezelőben (hosszabb gép) Vízkezelő berendezés Áram és víz fogyasztás Előnye: Nyári üzemállapotban akár kétszeres hőmennyiséget lehet visszanyerni, ha adiabatikusan lenedvesítük a levegőt. A többletberuházás gyorsan megtérül Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Hőbevitel közvetlenül a hidraulikai körbe A hővisszanyerő körbe egy víz/víz lemezes hőcserélőn keresztül külső hőforrást lehet bekapcsolni A hővisszanyerés után hiányzó hőmennyiséget pótolni lehet pl. Hőszivattyúval A hőcserélők nagy hatékonysága miatt a közvetítő közeg kellően lehűl, így akár alacsony hőfokszinten is lehet külső hőforrást bekapcsolni Hulladékhő alkalmazásának a lehetősége (pl. szennyvízből) Nincs szükség további hűtő / fűtő hőcserélők beépítésére a légkezelőkben Légoldali nyomásveszteség csökkenése Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Téli, nyári h-x diagramok belső tesztrendszernél Rosenberg újdonságok a légkezelésben

Légkezelőgépek energiahatékonysága Különböző hővisszanyerők energiahatékonyságának növelése Lemezes hővisszanyerők Ellenkeresztáramú (η=85 %) Lemezes entalpia (η=?) Keresztáramú (η=65 %) A hőátadó felület növelésével Speciális műanyag- polimer membrán fólia Vízzel mosható A nedvességet vízgőz állapotában visszanyeri Antibakteriális bevonattal ellátott Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Különböző hővisszanyerők energiahatékonyságának növelése Hőszivattyús hővisszanyerők COP – Coefficient of performance – szám javításával növelhető az energiahatékonyság! (η=65%) Légkezelőgépbe integrált hűtési kör, Levegő-levegő hőszivattyú, megfordítható folyamat Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Különböző hővisszanyerők energiahatékonyságának növelése Forgódobos (rotációs) hővisszanyerők A forgódob (rotor) különböző anyagokból történő előállításával növelhető a hővisszanyerés hatékonysága ! Hagyományos kondenzációs forgódob (rotor) (η=65-70 %) Hullámosított alumínium alapanyag Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Rotoranyagok Nem higroszkópikus rotor sztenderd alumínium (ötvözet 1200) (ST1) epoxival bevont alumínium (STC1) tengervíz ellenálló alumínium (ötvözet 5052) (AK1) Higroszkópikus rotor higroszkópikus alumínium (STE1) Szorpciós rotor Molekuláris szűrő (HX1) Molekuláris szűrő (HM1, 3Å molekuláris pórusátmérő) A szorpciós rotoroknak speciális követelményeket kell teljesíteniük az Eurovent tanúsítás során. Névleges légáramokkal elvégzett teszteknél a rejtett (latens) energia visszanyerési hatékonyságnak legalább az érzékelhető (szenzibilis) energia visszanyerési hatékonyság 60 %-át el kell érnie. Amely rotornál ez nem érhető el, azt nem szabad szorpciós rotornak tanúsítani, csak entalpia (higroszkópikus) rotornak. Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Szorpciós rotorok Szorpciós rotorok (HX1,HM1) Aktív bevonat a szorpciós fólián az érezhető és magas páravisszanyerés érdekében A nedvességátvitel a szorpciós rotorokon, nagy felületen végbemenő fizikai szorpciós folyamat Nem kémiai folyamat, a molekulák szétválasztása a molekulák mérete szerint, és a molekulák atomjainak gyenge kötési energiáján alapszik Szilikagél alapú szorpciós anyag Gyakran alkalmazzák csomagolásnál és szárításnál, SiO2 1 g adszorbens anyagban kb .700 m2 szorpciós felület található (1 m2 alumíniumhordozón használt 15 g szilikagél kb 1,5 futballpálya felületével egyenlő Nagyon magas nedvességátvitel, főként magasabb relatív nedvességtartalomnál A molekuláris pórusméretek széles eloszlása Az adszorpciója nem szelektív, ellentétben a HX1 és HM1 rotorokkal Eventus már nem használ szilikagélt Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Szorpciós rotorok Molekuláris szűrő HX1, HM1 mesterséges zeolit szorpciós anyagok Funkcionális anyagcsoportok Gyakran használt adszorbens anyag a vegyiparban Szabályos molekulaszerkezet meghatározott molekuláris pórusátmérővel Légkezelésben 3-10 Å molekuláris pórusméretű adszorbert használnak Vízkezelésben 2,7 Å molekuláris pórusméretűt Használt adszorbens anyagok különböző mesterséges zeolitok AIO4 és SIO4 3A HM1, HX1 Igen magas nedvességátvitel HM1 nagyon szelektív adszorbens,csak a vízmolekulákat engedi át a baktériumok fennakadnak, ezért lehet higiénikus tanúsítása Zeolit: 1756,Axel Frederik Cronstedt új ásványcsalád felfedezése-> zeolit (görög eredetű név), magyarul forró kő azért forró kő,mert ezek a kövek lángba téve megduzzadnak, megolvadás előtt pedig felhaboznak 20. sz. eleje-> észrevették a dehidratált kristályok szelektív adszorpciós képességét -> molekulaszűrés elnevezés 1949, USA (Union Carbide Co., legnagyobb zeolitgyártó cég): első zeolitszintézis-> sikertelen próbálkozások után egy új típusú zeolit, amelynek jobb adszorpciós és molekulaszűrő tulajdonságai vannak-> Linde A,1954-ben bekerül a forgalomba ma: mesterséges zeolit gyártása jövedelmező üzlet emellett évi több százezer természetes zeolit bányászata mesterséges és természetes nem helyettesíti,hanem kiegészíti egymást a természetes zeolit olcsóbb,de nem fordul elő tisztán (mellette kísérő kőzetek,pl. kvarc) Összetétel,szerkezet: kristályos alkáli- és/vagy alkáliföldfém-alumínium-hidroszilikátok Háromdimenziós váz->vázuk alapjai szilícium központú SiO4 tetraéderek Ezeket izomorf módon AlO4 tetraéderek helyettesíthetnek a rácsban A tetraéderek egymáshoz közös oxigénatomokon keresztül kapcsolódnak AlO4 tetraéderek közvetlenül nem kapcsolódhatnak egymáshoz, csak SiO4 tetraéderen keresztül A kristályközi víz sok zeolitból melegítéssel folyamatosan és reverzibilisen eltávolítható, miáltal szabaddá válnak a molekuláris méretű üregek és pórusok, lehetővé téve idegen molekulák befogadását->szelektív adszorbensként való alkalmazás Szárítás, adszorpciós tisztítás és elválasztás: vázukat alkotó AlO4 és SiO4 tetraéderek térbeli kapcsolódása->a kristályrács csatornákat és üregeket tartalmaz, amelyeket vízmolekulák töltenek ki 300–400 fokra melegítés+víz eltávolítása (aktiválás)->több száz m2/g felületű szelektív adszorbens Egy típusú zeolithoz egyfajta pórusméret tartozik->egyedülálló szelektivitás Más klasszikus adszorbensek (pl. szilikagél)->pórusméretek széles eloszlása Molekulaszűrés=a zeolitok szelektív adszorpciós képessége molekula, amelyik befér az adott zeolit pórusába->ott adszorbeálódik amelyik nem fér be -> áthalad az adszorbens szemcsék között az oszlopon a molekulák mérete alapján egy adott elválasztási feladathoz kiválasztható a megfelelő zeolit. Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága Szorpciós rotorok Szorpciós hővisszanyerők előnyei 20-40 %-kal alacsonyabb hűtési teljesítmény szükséges a légkezelőgépekhez Jelentős energiamegtakarítás nyáron Nedvesítési kapacitás megtakarítása télen Kisebb nedvesítési teljesítményből adódóan energiamegtakarítás télen Jobb minőségű levegő (nagyobb páratartalom) télen Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága TCO - teljes birtoklási költség 10 000 m3/h térfogatáramot biztosító Rosenberg Airbox légkezelőgép blokksémája Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága TCO - teljes birtoklási költség Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága TCO - teljes birtoklási költség Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága TCO - teljes birtoklási költség Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága TCO - teljes birtoklási költség Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága TCO - teljes birtoklási költség Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága TCO - teljes birtoklási költség Légkezelőgépek energiahatékonysága

Energiahatékonysági összehasonlítás Keresztmetszeti sebesség TCO - teljes birtoklási költség Energiahatékonysági összehasonlítás Rosenberg sztenderd építőelemes, centrifugál ventilátoros, keresztáramú hővisszanyerővel szerelt 10000 m3/h légkezelőgép különböző felépítései között Sorszám Géptípus Névl. Keresztmet-szet Keresztmetszeti sebesség RLT osztály EUROVENT osztály Eladási ár Árnövek-mény KCs50/ Pos1. AirboxS40-13R 1,4m2 2,2m/s B D 9.063.-€ 0.-€ KCs50/ Pos2. C 9.343.-€ 280.-€ KCs50/ Pos3. 9.926.-€ 863.-€   Nincs ilyen kivitel! A KCs50/ Pos4. AirboxS40-13Q 1,8m2 1,7m/s 10.201.-€ 1.138.-€ KCs50/ Pos5. 11.055.-€ 1.992.-€ A+ KCs50/ Pos6. 11.205.-€ 2.142.-€ Légkezelőgépek energiahatékonysága

Légkezelőgépek energiahatékonysága TCO – teljes birtoklási költség Légkezelőgépeink, az Eurovent és az RLT alapján különböző energetikai osztályok szerint készített összehasonlítása látható az ábrán, amelyen bemutatható a teljes birtoklási költség (TCO - Total Cost of Ownership). A TCO a beruházási költségből, a hővisszanyerőn elért energianyereségből és a hatékony motorok energiaköltségéből tevődik össze. A magasabb energiaosztályú gépeknél alacsonyabb üzemeltetési költség adódik, ezért a beruházás hamarabb megtérül. Légkezelőgépek energiahatékonysága

Köszönöm megtisztelő figyelmüket !