Energiverkningsgrad med decentraliserad ventilation

Det kommer ofta frågor kring årsverkningsgrad / energiverkningsgrad i system med decentraliserad ventilation. För tex iV Smart + finns en testrapport på vad värmeåtervinningen (temperaturverkningsgrad) är enligt den norm som används för att testa och jämföra olika produkter. Samma typ av tester görs på FTX-aggregat. Dock finns det olika osäkerhetsfaktorer vid kanalbaserade FTX-ventilation kring installation, drift och underhåll. I decentraliserade system är vindpåslag på fasad en viktig faktor, dessutom påverkas värmeåtervinningen även av eventuell frånluftsfläkt tex i wc/dusch.

Vid University of Luxemburg gjordes för några år sedan ganska ingående studier kring ämnet där Alexander Merzkirch, Stefan Maas, Frank Scholzen, och Daniele Waldmann presnetrade en rapport “Primary energy used in centralized and decentralized ventilation systems measured in field tests in residential buildings”. Nedan är en summering av innehållet och längst ner finns en länk till arbetet.

Primary energy used in centralized and decentralized ventilation systems measured in field tests in residential buildings

I en sammanfattande rapporten från 2015 beskrivs resultatet från fältest av 20 centraliserade (FTX) och 60 decentraliserade ventilationssystem i bostadshus i Luxemburg. (I studien finns 2 typer decentraliserade system dels den med växelvis drift som finns beskriven under decentraliserad ventilation men även en som värmeväxlare i eller på väggen. I den fortatta beskrivningen redovisas bara resultat av växelvis typ.)

Energieffektiviteten presenteras i rapporten utifrån SFP (Specific Fan Power), läckage i systemet och temperaturverkningsgrad tillsammans är de grunden för beräkning av energiverkningsgrad. Summering resulterade i enheternas energibesparing i förhållande till självdragsventilation utan värmeåtervinning eller fläktar. Syftet med studien var att jämföra den verkningsgrad som är kommunicerad av tillverkare med verkligheten. Detta då en övervärdering av värmeåtervinningen och en undervärdering av energibehovet för driften kan resultera i en energiberäkning som skiljer sig från det verkliga behovet.

Energiverkningsgrad

I rapporten är det värmeåtervinning (temperaturverkningsgrad) minus förluster SFP och läckage som ger en energibesparing (PES). En energibesparing som jämfört med självdrag ger energiverkningsgraden.

Temperaturverkningsgrad

Värmeåtervinning enligt EN308, EN123141-7 och EN13141-8 är normalt mellan 0,8-0,95 (80-95%). I rapporten beräknades temperaturverkningsgraden enligt nedan formel:

Återigen hade de centrala systemen en stor spridning med ett medelvärde på 59% och en standardavvikelse på 25% medan de decentral låg på 76% med en standardavvikelse på 5%

Tabell

SFP, dvs fläktarnas strömförbrukning

SFPn var av tillverkarna kommunicerade mellan 0,15 och 0,4 Wh/m3 av tillverkarna. De centrala system hade ett medelvärde på 0,475 Wh/m3 med en standardavvikelse på 0,37 Wh/m3. Medan de decentral system med växelvisa fläktenheter typ iV Smart + (var inte med i testet då produkten lanserats efter studien) hade ett medelvärde på 0,23 Wh/m3 med en standardavvikelse på 0,02 Wh/m3.

Med tanke på standardavvikelsen så var det stor spridning på de centralsystemen.

Läckage via otätheter

I de decentral ventilationssystemen uppmättes ingen recirkulering av luft däremot i de centrala ventilationssystemen där medelvärdet var 6,5% med en standardavvikelsen på 12,5%. Generellt så var det inte i FTX-aggregaten som läckaget uppkom utan enligt rapporten i kanalsystem och via kortslutning utomhus. Mätningarna gjordes med spårgasmätning.

PES (Primary Energy Saving), energi besparingen

PES här skall inte förvecklas med det i Sverige mycket aktuella primärenergitalet. PES är istället den värme som återvinns minus den energi som åtgått för att återvinna värmen, dvs den primära energibesparingarna i Wh genom transporterad m3. I exemplet nedan gjordes beräkningen vid en uppskattad genomsnittlig temperaturskillnaden mellan insida och utsida på 15 grader. Detta är naturligtvis bara i jämförelse med fallet med självdragsventilation utan värmeåtervinning. Ett ventilationssystems energiverkningsgrad bestäms alltså av den sparade energin i det här fallet PES i förhållande till rent självdrag (baserat på att allt annat är lika ventilationsflöde osv).

Beräkningar visar att varje system uppvisar en positiv primärenergibalans. För centraliserade system var de primära energibesparingarna 2,92 Wh / m3 med en hög standardavvikelse på 2,23. Vilket tydliggör vikten av noggrann planering, installation och drift. Decentraliserade system visade högre besparingar på cirka 4,7 till 4,8 Wh / m3 med lägre standardavvikelser från 0,01 till 0,15.

verklighet i förhållande till teori primär energi talet som är en del av energiverkningsgraden
PESreal dvs uppmätt. PESnominal dvs enligt specifikation från leverasntör

Energiverkningsgrad i ventilationssystem

Lägre fläkteffektivitet och lägre värmeåtervinningseffektivitet i decentraliserade enheter leder inte till lägre total energieffektivitet i decentraliserade system jämfört med centraliserade system/ FTX-system. En låg SFP, då luften inte transporteras i långa kanaler samt enkel installation och drift ger en högre genomsnittlig energieffektivitet än centraliserade system (FTX-system).

I rapporten kommenteras även att under sommaren eller i tider med temperaturskillnader mellan insidan och utsidan på mindre än 4 grader kostar driften av systemen mer energi än den kan spara. Under dessa tider är en naturlig ventilation att föredra. Om användaren kan ventilera manuellt kan det mekaniska ventilationssystemet stängas av. Ett efterfrågestyrt system skulle kunna reagera automatiskt på fönsteröppning och minska ventilationen om inomhusluftkvaliteten är tillräcklig på grund av låg koncentration av koldioxid (CO2) eller flyktiga organiska föreningar (VOC). Dessa perspektiv är inte förenliga med regelverket inom BBR i Sverige.

Länk till:

Primary energy used in centralized and decentralized ventilation systems measured in field tests in residential buildings