Ett passivhus är välisolerad och väldigt lufttätt, för att inneluften inte ska bli ohälsosam behövs ett verkningsfullt ventilationssystem som skapar rätt omsättning av luften. För att ge önskad inneklimat ska även värmesystemet vara snabbreglerat för att temperaturförändringar i byggnaden enkelt ska märkas. Detta uppnås bäst genom att värme sprids med hjälp av tilluften.
Ventilation har som uppgift att skapa en god luftkvalité inomhus genom att föra bort förorenad luft och ersätta med frisk utomhusluft. Systemet ska anpassas så att spridning av föroreningar motverkas samt att luftflöden kan fördelas till hela byggnaden utan att orsaka drag och temperaturvariationer. Ventilationsanläggningens viktigaste uppgift är att byggnadens luftomsättning säkerställs. Med ett värmeåtervinningsaggregat i ventilationen kan tilluften även användas för uppvärmning av byggnaden vilket gör att behovet av externa uppvärmningskällor minskar (Warfvinge 2007). Denna uppvärmningsmetod är vanlig i ett passivhus, har förklarats i kapitel 2.2. Värmeåtervinning tillsammans med möjligheten att kunna behovsstyra luftflödena håller energianvändningen nere och detta är något man vill uppnå i ett passivhus (Svensk Ventilation 2012 A).
Som det har nämnts tidigare i rapporten ska ett passivhus utföras med en mekanisk från- och tilluftventilation med återvinning, förkortas FTX. I detta kapitel redovisas först uppbyggnaden och funktionen av FT-systemet som är grunden till FTX-systemet och slutligen förklaras värmeväxlaren i FTX-systemet.
FT-system
I ett FT-system tas uteluft in genom ett friskluftsintag och vidare in till ett aggregat där det filtreras och värms till önskad temperatur, se följande figur. En fläkt skickar sedan iväg den renade och uppvärmda luften genom tilluftskanaler för att fördela det i byggnaden. Innanför varje tilluftsdon ska det finnas spjäll som möjliggör injustering av luftflödet. Tilluftsdon placeras i utrymmen där människor ständigt vistas, exempelviss sovrum och vardagsrum. Luften får sedan färdas genom korridor och hall för att slutligen föras ut i frånluftsdon placerade i utrymmen där föroreningar är mest vanliga, exempelviss kök och våtutrymmen. Luftväxlingen sköts av fläktar och är därmed oberoende av trycket som väderleken skapar för
36 att erhålla en god ventilation. Vanligtvis är utformningen av tilluftsflödet i ventilationen mindre än frånluftsflödet. Detta är en åtgärd för att hålla ett undertryck i byggnaden och hindrar varm och fuktig luft från att tränga in i klimatskärmen (Warfvinge 2007).
Figur 3.1, ett från- och tilluftsventilerat hus. Blåa pilar visar frisk luft och röda pilar visar gammal luft.
FTX-system
Ett FTX-system, se definition, har samma uppbyggnad som ett FT-system med enda skillnaden att en värmeväxlare utnyttjar värmen i frånluften för att med detta värma tilluften, se figur 3.2. Till följd därav minskar energibehovet som i annat fall hade krävts för att värma tilluften. En effektiv värmeväxlare med hög verkningsgrad kan tillvarata upp till 90 % av värmen i frånluften (Svensk Ventilation 2012 B). Värmeväxlaren måste ha en hög verkningsgrad vid låg utetemperatur (Wall 2006). Frånluften får sin värme från all gratisvärme som finns i rumsluften och för att den värmen inte ska gå förlorad under transporten bör luftföringskanalerna isoleras väl (Warfvinge 2007). Samtidigt eftersträvas det efter korta ventilationskanaler som ska vara placerade inne i det isolerade passivhuset, om man inte tar hänsyn till detta kan värmeförluster och temperaturfall på 5-10oC uppstå (Andrén & Tirén 2010). Elbehovet för ventilationen kan minskas genom eleffektiva fläktar och låga tryckfall i ventilationssystemet. Energianvändningen kan även den reduceras genom att styra luftflödet med sensorer. (Wall 2006). Nedan redogör figuren principen för systemet. Punkt 1 förklarar att uteluft tas in och fördelas som tilluft därefter i punkt 3. Punkt 4 redovisar frånluftens väg genom värmeväxlaren och som i punkt 5 fördelas till atmosfären som avluft. Punkt 2 visar att kall tilluft värms i värmeväxlaren genom varmare frånluft.
37
Figur 3.2, principen på ett från- och tilluftsventilerat system med värmeväxlare.
FTX-aggregatet kräver kontroller och tillsyn, vilket kommer förklaras i kapitel 4.1. Lösningen till detta är att det tas om hand av antingen hyresgästerna eller att det görs regelbundna servicebesök. En god huvudregel när ansvaret läggs på brukaren är att utbildning och information sker återkommande, då erfarenheter från utvärderingar visar att enbart inflyttningsinformation inte räcker till (Andrén & Tirén 2010). FTX-system som inte underhålls kostar i energi (Sveriges Byggindustrier 2008).
Värmeåtervinning
Värmeåtervinning med hjälp av värmeväxlare är en energieffektiv åtgärd att för att värma tilluften men i kallare klimat räcker det inte enbart med den överförda värmen för att värma upp inomhus. Aggregat kompletteras med ett eftervärmningsbatteri för att tilluften ska uppnå önskad temperatur (Warfvinge 2007). I det nordiska kyliga vinterklimatet måste detta batteri användas. Vanliga system för värmeväxling är plattvärmeväxlare och roterande värmeväxlare, vilket kortfattat förklaras nedanför.
Plattvärmeväxlare består av ett veckat plåtsystem där från- och tilluft växelvis passerar varandra. Plåtarna värms upp av frånluften samtidigt som tilluften tar upp värmen. Det sker ingen direktkontakt mellan inkommande och utgående luft och därmed överförs heller ingen fukt eller föroreningar (Warfvinge 2007). Plattvärmeväxlare delas upp i korsströms- och motströmsväxlare varav den sistnämnda kan komma upp i en verkningsgrad av 90 % (Svensk Ventilation 2012 C).
38
Figur 3.3, plattvärmeväxlare av korsströmstyp. Figur 3.4, plattvärmeväxlare av motströmstyp.
En roterande värmeväxlare är uppbyggd av ett veckat metallblad som lindats i flera varv runt en roterande axel. Detta bildar ett system av kanaler som lagrar värmen i den passerande frånluften som sedan avges till tilluften men även en del fukt hänger med. Eftersom rotorn kommer i kontakt med både från- och tilluft så finns det en renblåsningssektor som ska minimera partikelöverföringen. Verkningsgraden kan uppnå ett värde på 85 % (Warfvinge 2007).
Figur 3.5, en roterande värmeväxlare.
Värmeväxlare ska utrustas med en bypass-funktion som gör att värmeåtervinngen stängs av under dem perioder det inte finns något behov av att värma (Janson 2010). Övriga värmeväxlarsystem som också är relativt vanliga är batterivärmeväxlare och värmepump6. Båda bygger på en princip där cirkulerande vatten används för uppvärmning. Värmepumpen kan även användas för att generera kyla (Warfvinge 2007).
6Dessa system förklaras inte närmare i rapporten, för mer information hänvisas till boken ”Projektering av VVS- installationer” av Catarina Warfvinge och Mats Dahlblom, 2010.
39