Passiivmaja ventilatsioon

Ventilatsiooniõhu soojendamisele võib kuluda kuni 60 % hoone summaarsest energiakasutusest, seetõttu on ventilatsiooni lahendus nii tava- kui ka passiivmajades väga oluline.

Eestis on alates 1990ndate keskpaigast ehitatud keskmise tõhususega soojustagastiga ventilatsioonisüsteeme, mille ristplaatsoojustagasti kasutegur on olnud 50–60 %, rootorsoojustagasti puhul veidi enam. Kui pidada silmas passiivmaja kriteeriumit – kütte netoenergiavajadus 15 kWh/m² aastas või küttekoormus 10 W/m², siis on neis majades ainuvõimalik rekuperatiivse soojustagastiga ventilatsioonisüsteem, mille soojustagasti kasutegur on vähemalt 75 %. Sellised on ristvastuvoolu- või vastuvoolu-plaatsoojustagastid. Ristvastuvoolu- ja vastuvooluplaatsoojustagastid võivad olla valmistatud nii alumiiniumist kui ka plastist, nad on pikema kujuga ja nende soojusvahetuspind on võrreldes ristplaatsoojustagastiga suurem. Soovitatav on kasutada Saksamaal Passiivmajainstituudis (Passivhaus Institut) testitud ja sertifitseeritud mudeleid.

Passiivmaja ventilatsiooniseadme valikukriteeriumid

Passiivmaja ventilatsiooniseadme soojustagasti temperatuurikasutegur ei tohi olla välistemperatuuri vahemikus –15 ºC kuni +10 ºC ning tasakaalus õhuhulkade ja kuiva väljatõmbeõhu temperatuuri +21 ºC korral alla 75 %. Saadaval on sertifitseeritud seadmeid, mille soojustagasti temperatuurikasutegur on üle 90 %. Müügil on ka ventilatsiooniagregaate, millel tootja reklaamib üle 90 % suurust kasutegurit, ent tihti pole see määratud passiivmaja tingimuste kohaselt ning on tegelikust väiksem. Rootorsoojustagastit e regeneratiivset soojustagastit ei soovitata passiivmajades kasutada, sest see toob tagasi ka hoonest väljatõmmatava niiskuse.

Teine kriteerium passiivmaja ventilatsiooniseadme valikul on elektriline erivõimsus (SFP) mis ei tohi olla üle 0,45 Wh/m3 . Tõhusus saavutatakse energiasäästlike alalisvoolumootorite (DC motors) kasutamisega. Passiivmajaagregaadi elektriline võimsus on keskmistel kiirustel tavaliselt alla 100 W.

Passiivmaja ventilatsioonisüsteemil on mitu ülesannet:

• vähendada ruumiõhu niiskust ja vältida hallituse teket;
• vältida saasteainete teket ja kontsentreerumist;
• vähendada halbu lõhnu; puhastada sissepuhkeõhku;
• eelsoojendada või jahutada sissepuhkeõhku;
• niisutada või kuivatada sissepuhkeõhku;
• vähendada soojuskadu ventilatsioonist;
• parandada hoone sisekliimat; suurendada ruumi mugavust.

Passiivmajades loetakse parimaks ruumiõhu suhtelise niiskuse vahemikuks 35–55 %. Liiga kuiv õhk põhjustab respiratoorseid haigusi, liigniiske aga kondensatsiooni ja hallitust. Saksa normi DIN 1946 kohaselt peab eluhoonetesse andma sissepuhkeõhku 30 m³/h inimese kohta. Hoones peaks õhk vahetuma 0,3–0,4 korda tunnis. Liiga sage õhuvahetus põhjustab talvel siseõhu kuivust. Üldiselt on passiivmajade ventilatsiooni normatiivarvud (õhuhulgad) Eesti ja Soome omadest väiksemad. EVS 845-2:2004 lubab väikeelamutes normatiivarvudest väiksemaid näitajaid.

Sissepuhke ja väljatõmbe õhuhulgad peaksid olema tasakaalus, sest passiivmaja on äärmiselt õhutihe hoone. Õhuhulki hoiavad tasakaalus püsivooluhulgaventilaatorid. Ala- või ülerõhu tekitamine hoones ei ole soovitatav.

Nõuded soojustagastile

Peale tõhusa soojustagasti ja energiasäästlike alalisvooluventilaatorite peavad passiivmaja ventilatsiooniagregaadil olema filtrid (sissepuhkel vähemalt F7 ning väljatõmbel G4), juhtimisautomaatika, automaatne suvine möödaviik, utilisaatori külmumiskaitse, mürasummutid, kondensaadiäravool, soovitatavalt ka niiskus- või CO₂ -andur. Seade peab olema soojustatud ja õhutihe, töötama vaikselt ning rõhukadu selles olema väike. Ventilaatorid peavad olema vähemalt kolmekiiruselised (70 % vähendatud kiirus, 100 % normaalkiirus, 130 % suurendatud kiirus). Seadmed tuleks dimensioonida töötama normaalkiirusele. Majaomanik võib soovi korral õhu hulka vähendada või suurendada (nt kui on külalisi). Eluruumides on müra piirtase 25 dB(A), ventilatsiooniseadme ruumis 35 dB(A).

Utilisaatori külmumiskaitset ei tohi lahendada sissepuhkeventilaatori seiskamisega, sest see põhjustab hoone jahtumist välisõhu infiltratsiooni suurenemise tõttu läbi välispiirete ebatiheduste. Selleks on ette nähtud utilisaatori ette seatav elektrikalorifeer või spetsiaalne maa-õhk- või maa-glükoolsoojusvaheti.

Ventilatsiooniseade on soovitatav paigutada hoone soojustusümbrise sisse. Külmad õhukanalid soojustatakse ja kaetakse kondensaaditõkkega. Jahedates ruumides kaetakse kanalid vähemalt 100 mm paksuse soojusisolatsiooniga. Välis- ja heitõhukanalid projekteeritakse võimalikult lühikesed. Õhuhaarde- ja heitõhuavad, õhukanalid ja lõppelemendid (restid, plafoonid) tuleb projekteerida võimalikult väikese rõhukaoga. Õhukanalid võivad olla terasest, alumiiniumist või plastist ning paigaldatakse ripplagede kohale, seinte või põrandate sisse.

Õhujaotus on passiivmajas tavapärane – sissepuhe elu- ja magamisruumidesse, väljatõmme köögist, hügieeni- ja abiruumidest, siirdõhk läbi ustealuste pilude või siirdõhurestide. Vältimaks müra levimist ühest ruumist teise võib ruumivahelistel õhukanalitel kasutada mürasummuteid.

Ühepereelamule võib soovitada keskventilatsioonisüsteemi, st et kogu maja teenindab üks ventilatsiooniseade, korterelamuid aga ventileerida kas korteri kaupa või tervet maja hõlmava kesksüsteemiga.

Tavaliselt jahutatakse passiivmaju ehituslike võtetega: varikatuste, lamellide, ribakardinate ja ruloode abil või öösiti jahutades (aknaid avades, õhuvahetust suurendades).

Maa-õhk-soojusvaheti (air subsoil heat exchanger)

Tegemist on pinnasesse paigaldatava spetsiaalse plasttoruga läbimõõduga DN150– DN500, mis paigaldatakse allapoole külmumispiiri, 1,2–2 m sügavusele. Aasta keskmine pinnasetemperatuur on nt Tallinnas umbes +7 ºC. Selline lahendus võimaldab kaitsta utilisaatorit külmumise eest ja suvel õhku jahutada. Tähelepanu tuleb pöörata kondensaadi ärajuhtimisele. Õhuhulga 290 m3/h korral annab DN250 jämedune 60 m pikkune 1,5 m sügavusele paigaldatud soojusvaheti aastase energiasäästu umbes 1500 kWh ja madalaimaks sissepuhkeõhutemperatuuriks enne utilisaatorit –5 ºC (välisõhutemperatuuri –20 ºC korral). Eesti kliimas on vaja lisada elektrikalorifeer.

Maa-glükool-soojusvaheti (brine subsoil heat exchanger)

Eelmisele alternatiivse maasse paigaldatava glükooliseguga soojusvaheti puuduseks võib pidada elektrienergiakulu ringluspumbale. Komplektis on filter, ringluspump, paisupaak, automaatikaseadmed ja PE-torud. Eesti kliimas võib osutuda vajalikuks lisada väikese võimsusega elektrikalorifeer.

Passiivmaja ventilatsiooniseade võib olla kas eraldi või kuuluda kompaktseadme koosseisu. Kompaktseade sisaldab peale ventilatsiooniseadme Maa-glükool-soojusvaheti akumulatsioonipaaki, heitõhusoojuspumpa, sooja tarbevee soojusvahetit, sissepuhkeõhukalorifeeri ja ühendust päikeseküttesüsteemiga. Heitõhust ja solaarseadmelt saadavat soojust kasutatakse sooja tarbevee saamiseks ja sissepuhkeõhu soojendamiseks.

Kesk-Euroopa passiivmajades kasutatakse ventilatsioonisüsteemi ruumide kütmiseks, kusjuures sissepuhkeõhu temperatuur ei tohiks ületada 52 ºC. Kütmine ainuüksi ventilatsiooniõhuga võib osutuda meie kliimas ebapiisavaks. Kokkuvõtteks võib öelda, et passiivmajade ventilatsioonisüsteemide projekteerimine ja ehitamine nõuab tavapärasemast hoolikamat lähenemist ning spetsiaalsete töövõtete tundmist, kusjuures tähelepanu tuleb pöörata just detailidele. Oluline ei ole enam odav ehitusmaksumus, vaid süsteemi võimalikult väikesed käituskulud ja siseõhu kvaliteet.

Käesolevas artiklis on käsitletud ainult elamute ventilatsioonisüsteeme.

Artikli autor on MARKO MEREVOO, sertifitseeritud passiivmajaprojekteerija, Savenergy OÜ

Artikkel ilmus Keskkonnatehnikas 6/2010 lk 22–24.

Foto: Passiivamaja Saksamaal. Passivhaus Institut / Wikimedia Commons