Kammergjenvinnere kontra roterende gjenvinnere

Opplysningene i denne artikkelen er baseret på informasjon fra Menerga AS.

De oppgir at en roterende gjenvinner har gjerne en temperaturvirkningsgrad på mellom 75 og 85 %, mens fuktvirkningsgraden varierer avhengig av type, men i området 10-30 %.

Hvis man tenker seg et aggregat med en virkningsgrad på over 90 %, så vil denne økningen få store konsekvenser for både investeringer, drift og ikke minst inneklima og miljøet generelt.  Menerga har i mange år, helt siden 1980, levert kammergjenvinnere med over 90 % temperaturvirkningsgrad og her er noen av grunnene til at stadig flere prosjekter nå spesifiserer denne typen aggregater.

Menerga’s kammergjenvinnere, Resolair, har en betydelig større vekslerflate og volum enn roterende gjenvinnere.

Akkumulatoren (veksleren) i Resolair-aggregatet er av Polypropylen (PP), samme materialet som i de asymmetriske vekslerne i våre velkjente avfuktingsaggregater og i våre doble kryssvekslere. Lamelltykkelsen er 0,15mm og lamellhøyden er 3mm. Akkumulatoren består av 4 deler, ”pakker”, i hver luftretning. Dette gjør det enkelt å ta dem ut av aggregatet for å spyle/rengjøre uten å skade lamellene.

Lamellhøyden på rotorer med høy oppgitt virkningsgrad er kun 1,6 mm (Normalt er 2-2,5mm) og lamelltykkelsen er kun 0,05mm. Dette fører til at rengjøring av slike rotorer vil være vanskelig. Samtidig kan den fine maskeåpningen føre til at slike rotorer må rengjøres hyppigere for og opprettholde virkningsgraden og for å unngå å gå tette.  

Flere fordeler er at Resolair kan leveres i liggende utførelse. Det vil si at aggregatet kan installeres i tekniske rom med lav takhøyde, som kan være aktuelt ved rehabiliteringer av eldre bygg, etc. Ved å benytte PP istedenfor aluminium (Alu.) i våre akkumulatorer sparer vi også miljøet samtidig som vekten på veksleren reduseres med ca 70 %. Energibehovet for å produsere Alu. er 210MJ/kg kontra 70MJ/kg for PP, det kreves altså 3 ganger så mye energi for å fremstille Al. Dette gjør at CO₂ utslippet er 13-14 ganger lavere ved produksjon av en veksler i PP kontra Alu.

Den største fordelen ligger i gjenvinnerens høye virkningsgrad. La oss regne litt på forskjellen mellom et aggregat som har en virkningsgrad på 85 % vs. et aggregat av typen Menerga Resolair med en temperaturvirkningsgrad på 91 %, og en fuktvirkningsgrad på 65 %.  I dette eksemplet har vi tatt utgangspunkt i 50.000 m³/h. Ved en dimensjonerende utetemperatur på minus 20⁰ C og R.F. (relativ luftfuktighet) på 85 %, og en innetemperatur på 23⁰C med R.F. på 35 % får vi følgende regnestykke, ifølge Menerga:

En roterende gjenvinner gir en temperatur etter gjenvinner på 16,6⁰C, mens tilsvarende for Resolair er temperaturen etter gjenvinner 19,6⁰C. Denne forskjellen i temperatur må det kompenseres for ved å tilføre effekt, og denne effekten er kostbar.  For å øke temperaturen 3,0⁰C fra 16,6 til 19,6⁰C er det nødvendig med en effekt på 50,2kW. Med en årlig effektavgift på kr. 650,- vil den økte effektkostnaden utgjøre kr. 32.630,- pr år. Konf illustrasjon under:



Resolair 91 % virkningsgrad                                      Roterende med 85 % virkningsgrad


I tillegg kommer økt forbruk av energi for å kompensere for forskjellen i energiinnholdet, entalpi, i tilluften. Ved en årsmiddel-temperatur på 60C og 85 % R.F. og inne klima som i regneeksempelet over, kan vi regne ut entalpien i tilluften etter gjenvinneren. For Resolair vil entalpien være 36,7kJ/kg og for en roterende med 30 % vil entalpien være 33,8kJ/kg.
Differansen er 2,9 kJ/kg.

Med en årlig driftstid på 3200 timer samt en nattdriftandel på 10 % vil dette utgjøre en energimengde på
Ca 185.000 kWh pr. år. Se illustrasjon under:

[bildec]2012/43/ena6467h0l[/bildec]
Resolair 91 % virkningsgrad                                         Roterende med 85 % virkningsgrad
 
Med en energipris på kr. 1,00 utgjør dette en kostnad på kr 185.000,-.
Legger vi til effektkostnaden på kr 32.630,- vil den totale besparelsen bli ca kr 218.000,-. Pr. år.
 
Kravet i TEK-10 § 13.3 (2), som sier: «Frisklufttilførsel når bygningen eller rommene ikke er i bruk skal være minimum 0,7 m³/hm²» kan gi mange utfordringer. Menerga Resolair kan kjøres med sterkt redusert luftmengde om natten, helt ned i 10 % av nominell luftmengde. Selv om ikke dette alltid er helt ned til kravet i TEK 10, er allikevel 10 % langt bedre enn konvensjonelle system som ofte ikke kan kjøre med lavere luftmengde en 30-50 % av nominell, da dette fører til problemer med frekvensomformere, etc. Det at det alltid sirkulerer luft gjør at man vil opprettholde klimakontrollen i bygget. Man reduserer også temperatursvingninger ved at det til enhver tid sirkulerer temperert luft i bygget.

Som ett eksempel vil ett Resolair aggregat med nom. luftmengde på 10 000 m³/h og 240 Pa eksternt trykktap ha en SFP verdi på <2.0 ved 10 % luftmengde (1 000 m³/h) mens det ved 100 % luftmengde vil ha SFP verdi på <1.5. Dette betyr at det både innfrir kravet i TEK 10 om SFP maks 2.0 samtidig som det innfrir kravet til SFP i passivhus på maks 1.5.

Høy virkningsgrad gir høy temperatur etter gjenvinner. Dette betyr at man i de fleste tilfeller kan droppe ettervarme batteri. Dette fører igjen til en vesentlig enklere og billigere total installasjon. Varmesentralen blir vesentlig mindre, fremføring av tur/retur inkl. shuntgrupper, pumper og reguleringssentraler for dette kan elimineres, samt at drift og vedlikehold blir enklere.

Høy temperaturvirkningsgrad gir altså et meget viktig bidrag til et prosjekt når målet er en bygningsmasse som skal bruke minimalt med energi og har krav til gode energisertifiseringer. Ønsker man å oppnå A- eller B-sertifisering er det helt nødvendig og også å ta hensyn til energiforbruket i ventilasjonsanlegget. Den høye temperaturvirkningsgraden kan også eliminere behovet for VAV i bygget og/eller redusere isolasjonen i yttervegg som igjen gir reduserte byggekostnader eller økt nettoareal.

Ifølge Menerga er en annen fordel med ved å bruke Resolair er at den har en høy fuktvirkningsgrad. Fuktgjenvinningen bidrar til en betydelig forbedring av romklima om vinteren og dermed en økt brukertilfredshet. For tørr luft kan også medføre behov for å befukte luften, noe som igjen innebærer økte kostnader.

Menerga oppgir at Resolair gir med sin høye virkningsgrad store besparelser på både effektavgifter og energiforbruk. Dette medfører lavere kostnader hvert eneste år, i hele aggregatets levetid. Man oppnår i tillegg betraktelige innsparinger i varme/kjøleforsyningen. Kostnader til pumpe, shunt og regulatorgrupper bortfaller, samt vesentlig mindre kostnader ved fremføring av rør. På et anlegg i denne størrelsesorden vil besparelsen beløpe seg til flere hundre tusen kroner.


Menerga aggregat.