ENERGIATÕHUSATE KÜTTE JA JAHUTUS LAHENDUSTE UURIMINE

HVAC ehk küte, ventilatsioon ja kliimaseade on hoone projekteerimise ja ehitamise oluline aspekt. HVAC süsteemid reguleerivad siseõhu temperatuuri, niiskust ja õhukvaliteeti, tagamaks mugava ja tervisliku keskkonna hoone kasutajatele.. 

Siiski, kuna HVAC süsteemid teevad ilmselt kõige suurema panuse maailma hoonete energia tarbimisse, kasvab nõudlus jätkusuutlike HVAC lahenduste järele, sealhulgas energiatõhusate alternatiivide, mis asendaks tavalisi süsteeme.

JÄTKUSUUTLIKE HVAC LAHENDUSTE VAJADUS

Euroopa Komisjoni andmetel vastutavad hooned 40% ulatuses ELi energia tarbimise eest. Lisaks on väidetud, et keskmiselt moodustavad HVAC süsteemid 38% hoonete energiatarbimisest, mis moodustab 12% maailma energiakasutusest.

Selles kontekstis pole üllatav, et valitsused, poliitilised institutsioonid ja ehituse reguleerijad on üha enam mures hoonete ja nende HVAC süsteemide energiatõhususe pärast.

Alates 2020. aastast on Euroopa Komisjon rakendanud Euroopa rohelise kokkuleppe eesmärgiga muuta Euroopa Liit kliimaneutraalseks aastaks 2050. Rohekokkulepe on kogum poliitikaalgatusi, mille eesmärgiks on suurendada ressursside energiatõhusat kasutamist ja suunata Euroopat puhta, ringmajanduse poole.

Näiteks nõuab Hoone Energiaefektiivsuse Direktiiv ELi liikmesriikidelt alates 2019. aastast, et uued avalikud hooned oleksid peaaegu nullenergiahooned (NZEB) ja uued hooned oleksid NZEB alates 2021. aastast.

Suured hoone sertifitseerimissüsteemid, nagu BREEAM, LEED ja DGNB, on samuti mures uute hoonete energiatõhususe pärast sarnastel põhjustel. Sertifikaadi saamiseks peavad hooned vastama konkreetsetele kriteeriumidele, mis puudutavad nende energiatõhusust, sealhulgas nende HVAC süsteemide jätkusuutlikkust ja efektiivsust.

LIIKUMINE ENERGIASÄÄSTLIKE LAHENDUSTE POOLE

Traditsioonilised meetodid kütmise, kliimaseadme ja ventilatsiooni osas on pikka aega seostatud kõrge energiatarbimise ja ebaühtlase temperatuurijaotusega. Koos areneva poliitilise maastikuga on need ebatõhusad lahendused suunanud hoone omanikke, arendajad ja kasutajad leidma uusi energiatõhusamaid HVAC alternatiivlahendusi.

KÜTE

Kütesüsteemid kasutavad sageli radiaatoreid või õhkkütte seadmeid, mis soojendavad ruume ebaühtlaselt ja vajavad suhteliselt kõrgeid temperatuure, et tagada mugavat sisekeskkonda.

Traditsiooniliste süsteemide asendamiseks energiatõhusate alternatiividega on vesi kütesüsteemid muutunud üha populaarsemaks. Veepõhisel tehnoloogial põhinevad pinnakütte lahendused ja nende põhjalik disain, võimaldab ühtlast kütmist nii väikestes kui ka suurtes ruumides.

Vesi pinnakütte lahendused reguleerivad sisetemperatuuri mitte õhuga, vaid ringlusse võetava kuuma veega, mis liigub mööda torusid, mis on paigaldatud põrandasse või seintesse. Nende suurem energiatõhusus seisneb selles, et nad suudavad toota kiirgussoojust, mis tagab optimaalse termilise mugavuse madalamate temperatuuride juures kui traditsioonilised lahendused. Näiteks võivad õhkkütte lahenduse kasutajad vajada ruumis temperatuuri 22 °C, et saavutada mugavustunne. Siiski võiksid vesi pinnakütte lahenduse kasutajad saavutada sama termilise mugavustunde juba temperatuuril 20 °C.

Madalamad töötemperatuurid suurendavad veelgi vesi pinnakütte energiatõhusust, kuna need võimaldavad lihtsat integreerimist jätkusuutlike süsteemide ja energiaallikatega, nagu päikesepaneelid, geotermaalenergia süsteemid ja soojuspumbad.

Lisaks võimaldab nende mitmekülgne disain ulatuslikku katvust suurte pindalade jaoks. Neid saab rakendada kogu põranda või seina ulatuses, mitte ainult ühes nurgas, tagades, et kogu ruumi kataks ühtlane termiline kiirgus ja sellega välditakse traditsiooniliste süsteemidega seotud kuumi ja külmi alasid.

KLIMATISEERIMINE

Tavalised õhkkütte kliimaseadmed on sama ebatõhusad kui nende kütmiseks vajalikud seadmed. Õhu halb soojusjuhtivus tähendab, et temperatuuri mugavale tasemele viimiseks on vaja kulutada rohkem energiat.

Lisaks sellele on kliimaseadmed tavaliselt üledimensioneeritud, kuna koduomanikud valivad sageli suuremaid seadmeid, uskudes, et need tagavad parema jahutuse. See eksiarvamus põhjustab kliimaseadmete sagedast sisse ja välja lülitamise tsükleid, mis paneb seadmed töötama ebatõhusalt, suurendab elektriarveid ja lühendab nende eluiga.

Pidev jahutamise ja õhuniiskuse eemaldamise tsükkel võib samuti põhjustada ebaühtlaseid temperatuure, tuuletõmbusi ja kõikuvaid niiskustasemeid ruumis, luues ebamugavaid elu- ja töökeskkondi.

Lisaks sellele sõltuvad kliimaseadmed sageli ventilatsioonisüsteemidest, mis võivad olla lekkeohtlikud, soojuskadude allikad ja bakterite kasvu allikad, kui neid ei hooldata regulaarselt.

Sarnaselt kütmisega võivad vesi jahutussüsteemid pakkuda energiasäästlikku jahutusalternatiivi senistele kliimaseadmetele. Vesi pinna jahutussüsteemid kasutavad külma vett ruumi temperatuuri reguleerimiseks.

Põranda jahutus on kasutamiseks vähem sobilik. Hästi toimivad vesi jahutussüsteemid, mis on integreeritud seintesse ja lagedesse. Eriti efektiivne on lae jahutus.. Lakke integreeritud vesi pinnajahutuse lahendus tagab kõige ühtlasema jahutuse kogu ruumi ulatuses.

Sellisel viisil tagavad vesi jahutussüsteemid häid energiatõhususe eeliseid: need vajavad vähem energiat ruumi temperatuuri langetamiseks, sobivad taastuvenergia integreerimiseks ja tagavad ühtlase katvuse suurtes ruumides. Neid saab paigaldada ka ühendatud süsteemina, et pakkuda nii kütmist kui ka jahutust, tagades sellega aastaringselt mugava elukeskkonna.

VENTILATSIOON

Kuigi vesi pinnakütte lahendused pakuvad energiasäästlikku siseõhu temperatuuri reguleerimist, on oluline märkida, et need süsteemid ei asenda vajadust korraliku ventilatsiooni järele. Ventilatsioon on hädavajalik hea siseõhu kvaliteedi säilitamiseks ja hoone kasutajate tervise ja heaolu tagamiseks - eriti tänapäevastes passiivmajades.

Ventilatsioonilahenduste energiatõhusust saab parandada süsteemide, nagu soojusvahetusega ventilatsiooniseadmete (HRV) ja energiavahetusega ventilatsiooniseadmete (ERV), kaasamisega. Mõlemad HRV-d ja ERV-d töötavad, üle kandes soojust sisse tuleva värske õhu ja väljuva kasutatud õhu vahel. Kuigi HRV-d keskenduvad soojusülekandele, siis ERV-d suudavad ka sisse tuleva õhuniiskust reguleerida. Need süsteemid vähendavad värske siseneva õhu kütmise või jahutamiseks vajalikku energiat, mis viib märkimisväärse energiasäästuni ja parandab siseõhu kvaliteeti.

Alternatiivina võivad maa alla paigutatud ventilatsiooni torud ehk maapinnaga kaudselt seotud torud pakkuda passiivset ventilatsioonilahendust. Maa alla paigutatud ventilatsiooni torud kasutavad maapinna stabiilset temperatuuri värske õhu eelsoojendamiseks enne selle hoonesse suunamist. See hõlmab sisend ventilatsiooni torude matmist mitu meetrit maa alla, kus temperatuur on suhteliselt konstantne.

Kui värske õhk imetakse läbi maa all asuvate torude, vahetab see soojust ümbritseva pinnasega enne hoonesse sisenemist. Maa torud võivad vähendada aktiivse kütte või jahutuse vajadust ja pakkuda seega suurepärast energiasäästlikku lähenemist nii ventilatsioonile kui ka siseõhu temperatuuri reguleerimisele.

Teine energiasäästliku ventilatsioonistrateegia on nõudlusel põhinev ventilatsioon (DCV) süsteemide kasutamine. DCV süsteemid kasutavad andureid siseõhu kvaliteedi jälgimiseks ja reguleerivad ventilatsiooni kiirust tegurite, nagu ruumi hõivatus, süsihappegaasi tase või muude õhusaasteainete põhjal. Kasutades värsket õhu ainult siis, kui see on vajalik, saavad DCV süsteemid märkimisväärselt vähendada energiatarbimist, säilitades samal ajal tervisliku sisekliima.

ENERGIATÕHUSATE HVAC LAHENDUSTE ARENDAMINE JÄTKUSUUTLIKUKS TULEVIKUKS

Kuna kogu maailm keskendub süsinikuheitmete vähendamisele ja kliimaneutraalsuse saavutamisele, on äärmiselt oluline uurida ja rakendada energiatõhusaid HVAC alternatiive oma kodudes ja hoonetes. Vesi pinnakütte lahenduste integreerimine taastuvate energiaallikatega ning edasijõudnud ventilatsioonilahenduste kasutuselevõtt näitavad potentsiaali luua jätkusuutlikke ja energiatõhusaid hooneid, mis vastavad Euroopa rohekokkuleppe ja teiste maailma algatuste eesmärkidele.

Efektiivsuse esikohale seadmine hoone kavandamisel, ehitamisel ja käitamisel võimaldab meil panustada ülemaailmsetesse jõupingutustesse kliimamuutuste vastu, samal ajal tagades hoone kasutajate heaolu ja mugavuse. On aeg investeerida jätkusuutlikesse HVAC lahendustesse, mis kujundavad meie ehitatud keskkonna tuleviku..