Interneti kaudu juhitav hoonete keskne soojustagastusega ventilatsioonisüsteem

Enamikul Eesti 1995. aastani ehitatud elamuil ning ühiskondlikel ja ärihooneil on loomulik väljatõmbeventilatsioon, mille tõhusus sõltub peamiselt ruumi- ja välisõhu temperatuurivahest ja ventilatsioonikanali kõrgusest. Mida madalam välisõhu temperatuur ja mida kõrgem (piisavalt suure ristlõikega) ventilatsioonikanal, seda parem on tõmme ruumide ventilatsiooniühendustes. Hoone alumiste korruste ruumides on tõmme parem kui kõrgematel korrustel. Peale väljatõmbekanali toime sõltub ruumide õhuvahetus õhu juurdevoolust ruumidesse.

Ruumide ventileerimist mõjutab ka nende kütmine

Üleköetavates (omane vanadele keskküttesüsteemidele) ruumides on tavaliselt ka õhuvahetus suurem, sest liiga soojade ruumide jahutamiseks avatakse aknaid. Neis ruumides aga, mis on normaalse ventilatsiooni korral alaköetud, piiratakse soojuse hoidmiseks õhuvahetust.

TTÜ ehitusteaduskonna 2009.a tehtud uuringu ,,Eesti eluasemefondi suurpaneel-korterelamute ehitustehniline seisukord ning prognoositav eluiga“ kohaselt on õhuvahetus nende korterites umbes 2–3 korda vajalikust väiksem.

Energiakandjate ja kaugküttesoojuse hinna tõus on märkimisväärselt suurendanud renoveeritud ja soojustatud hoonete arvu, seda on soodustanud ka riigi toetus. Renoveeritud ja soojustatud hooned vajavad sundventilatsiooni, et hoone ruumide sisekliima vastaks õhuvahetuse poolest standardi EVS-EN15 251:2007 nõuetele.

Sundventilatsioon tagab hoone kõigi korruste ruumides nõuetekohase õhuvahetuse ja stabiilse mikrokliima

Eesti standardi EVS 845-1:2004 kohaselt on õhuvahetuseks vajaliku värske õhu kogus elutoas 0,5 l/s ning magamistoas 0,7 l/s põrandapinna ruutmeetri kohta. WCst peab väljatõmme olema 10 l/s, vannitoast 15 l/s ning köögist köögikubu (s.o pliidi kohtäratõmbeseadme) korral 20 l/s ning selle puudumisel 40 l/s.

Elamu õhuvahetuse üleviimisel loomulikult sundventilatsioonile on vaja normatiivse õhuvahetuse tagamiseks paigaldada välisseina või aknaraami värske õhu klapid. Ruumi õhuvahetuse määr sõltub siis ruumi kasutaja tegevusest, s.o värskeõhuklappide avamisest või sulgemisest.

Õhu liikumine peab ruumides olema korraldatud nii, et osaliselt saastunud õhk juhitaks ventilatsioonikanalisse. Sellise õhuliikumise tagamiseks peavad uste all olema õhupilud ning seintes või ustes vajaduse korral siirdõhuavad.

Enne sundventilatsiooni sisseseadmist tuleb kontrollida ventilatsioonikanalite korrasolekut (kui vaja, puhastada) ning kaardistada töötavad kanalid, et teada saada, milliseid hoone ruume üks või teine ventilatsioonikanal teenindab. Sundventilatsiooni korral tasub väljapuhutavas heitõhus sisalduv soojus kinni püüda ja kasutada hoone kütmiseks ja/või sooja vee tootmiseks, s.o rajada soojustagastusega ventilatsioonisüsteem.

Hoone katusele või keldrisse seatav soojustagastusega süsteemi ventilatsiooniseadmes on ventilaator, mis tagab stabiilse väljatõmbe ruumist olenemata välisõhu temperatuurist ja ruumi asukohast hoones, õhufiltrid ja ventilatsiooniõhu soojust tagastav soojusvaheti. Väljapuhkeõhu juhtimiseks soojusvahetisse monteeritakse katusele või keldrisse ventilatsioonikorstnatega ühendatud soojusisoleeritud õhukogumistorustik. Enne ühendamist tuleb katusel olevate ventilatsioonikorstnate seinad osaliselt ümber laduda ning katta õhutiheda luugiga.

Õhukogumistorustike ühendused ventilatsioonikorstnatega varustatakse tuletõkkeklappide ja õhuhulga reguleerimisseadmetega. Ventilatsiooniseadme väljapuhkeõhu soojusvaheti ühendatakse soojussõlmes jahutustorustiku kaudu soojuspumbaga (-pumpadega).

Soojustagastus

Ventilatsiooniõhu soojusvaheti jahutab väljapuhkeõhu enne välisõhku juhtimist 21 ºC-lt 5 ºC-ni. Soojustagastus toimib nii, et soojusvahetisse juhitakse soojuspumpadest ligi 0 ºC-ni mahajahutatud vee ja piirituse või glükoolilahus. Lahuse temperatuur tõuseb soojusvahetit läbides väljapuhkeõhult saadud soojuse arvel umbes 3–5 ºC ning liigub tagasi soojuspumpa(desse). Soojuspump muudab väljapuhkeõhu soojuse hoone kütmiseks ja sooja vee tootmiseks kasutatavaks soojuseks. Soe vesi juhitakse läbi boileri(te) ja akumulatsioonipaagi hoone kesksesse kütte- ja soojaveesüsteemi.

Tagastatud soojusega on võimalik osaliselt katta hoone talviseid küttekulusid (kasutada vähem kaugküttesoojust) ning suvel säästa sooja vee valmistamiseks ja ringlemiseks kuluvat energiat.

Soojuspumpade väljastatava küttevee majanduslikult põhjendatud temperatuur oleneb kaugkütte- ja elektrivõrgust saadava energia hindadest. Keskkütte korral on soojaveesüsteemi antava vee temperatuur vähemalt 53 ºC. Sellise temperatuuriga sooja vee tootmiseks peab soojuspumbast väljuva küttevee temperatuur olema umbes 58 ºC, mistõttu pumba elektritarve suureneb oluliselt. Samas võimaldab sellise temperatuuriga küttevesi katta ka soojaveesüsteemi ringluskaod, mistõttu soojusvõrgust tarbitav energiakogus on nullilähedane.

Elektrit kulub vähem siis, kui vett eelsoojendab 40–43 ºC-ni (või soojusvõrguvett järelsoojendab 53 ºC-ni) soojuspump. Siis ei suuda aga soojuspump katta soojavee ringluskadu, mis võib sõltuvalt torustiku soojusisolatsioonist olla kuni 30 % sooja vee saamiseks kuluvast energiast.

Kütteperioodi alguses ja lõpus on soojustagastusest saadav energiakogus suurem kui on vaja hoone kütmiseks ja soojavee eelsoojendamiseks. Kui juhtida kogu soojus küttesüsteemi, põhjustab temperatuuri tõus küttekontuuris elamu osalise ülekütmise ning soojuspumba kasutegur langeb. Ülekütmise vältimiseks paigaldatakse soojuspumba küttevee-pealevoolutorule magnetklapp, mis vähendab küttesüsteemi antava ning suurendab soojavee eelsoojendisse juhitava küttevee kogust. Klapi tööd juhitakse välisõhu temperatuuri, s.o kaudselt päikese soojuskiirguse järgi.

Süsteemi juhtimine Internetist

Internetist (Ounet-is) juhitav hoone keskne soojustagastusega ventilatsioonisüsteem (joonised 1 ja 2) peab võimaldama omavahel ühildada ventilatsiooniseadme, soojuspumba ja soojussõlme automaatikat ning internetiserveri kaudu juhtida hoone keskseadet, kus säilitatakse andmeid ja mille kaudu saab kütmist juhtida ja ventilatsiooniparameetreid seadistada. Katusel või keldris paikneva soojustagastusseadme sisendil peab olema tagatud stabiilne alarõhk (150 Pa) olenemata sellest, kui suur on väljapuhkeõhu hulk. Kaskaadskeemi korral lülituvad soojuspumbad kütteperioodil sisse või välja pumpadesse siseneva külmaine temperatuuri, üleminekuperioodil ja suvel aga soojuspumpadest väljuva küttevee temperatuuri järgi. Soojuspumpade sisse- ja väljalülitumisseadistus on muudetav.

Küttevee ja külmakandja temperatuuri ja rõhu jälgimiseks on torustikele vaja mõõteriistu, soojuspumpade toodetud soojusenergia mõõtmiseks soojusarvestit ning soojustagastuseks kulutatud elektrienergia mõõtmiseks elektriarvestit. Juhtimispuldi kaudu saadetakse soojustagastusseadme avariisignaalid haldaja või hooldaja esindaja mobiiltelefonile või arvutisse. Elektri- ja soojusvõrgust saadava energia praeguste hindade korral on soojustagastussüsteemi lihttasuvusaeg umbes kümme aastat, riigipoolse toetuse korral aga viie aasta ringis.

Artikli autor on LEMBIT IDA, Movek Grupp

Artikkel ilmus ajakirjas Keskkonnatehnika 5/2013 lk 30–31

Foto: Wikimedia Commons