Keramisk värmeväxlare – sten som värmer

Hjärtat i vår ventilation – Keramisk värmeväxlare

Vi får ofta frågan hur vår bostadsventilation kan återvinna värme. Det görs genom en värmeväxlare av en speciell keramisk sten. I denna artikel tänkte vi titta närmare på just den keramiska värmeväxlaren, vad den är och vilken kapacitet den har.

 

Decentraliserad ventilation är väldigt okomplicerat. Inte bara i sin sammansättning, utan även att förstå, dimensionera och installera. Så här fungerar det:

Keramisk värmeväxlare Energy Building

  1. Den decentraliserade ventilationen vi arbetar med är i princip hål genom ytterväggen på 16 cm i diameter.
    Detta är luftvägarna.
  2. I hålen sätts monteringsrör i samma längd som väggen är tjock, rören fixeras och det tätas runt om.
  3. I varje rör förs det sedan in en elektriska fläkt som drivs med 12 volt och har förmåga att kunna rotera i båda riktningarna.
    Detta styr luftflödet.
  4. På yttersidan av varje fläkt sitter det, enkelt uttryckt, en stenbit. Det är keramiska värmeväxlare.
    Dessa behåller värmen inomhus. 
  5. Tillsammans med ytter- och innerdetaljer, samt transformator och styrpanel får bostaden på ett smidigt sätt ett eget decentraliserat FTX-system.

Värmeväxlare på LUNOS E2Fläkt på LUNOS E2 hos Energy Building

Olika användningsområde för keramiska värmeväxlare

Det finns idag många användningsområden för keramisk sten med bikakestruktur (Ceramic honeycombs), och de görs i olika storlekar och former.

De används som värmeväxlare i olika typer av evakueringssystem för gaser och luftreningssystem men även som delar i ventilationssystem för både privata såväl som offentliga byggnader.

Detta kräver högkvalitativt grundmaterial som processas via olika sätt för att göra värmeväxlarna resistenta till kemisk, termisk och mekanisk påverkan. Värmeväxlarens ytskikt och speciella utformning möjliggör en materiell  värmeåtervinningsförmåga i keramiken på upp till 95% med låga tryckförluster.

Keramiska värmeväxlare är beständiga

Materialet i sig klarar temperaturer på över 1500 grader, vilket gör att de även kan användas som värmebevarande och värmetåliga komponenter i tung industri som behöver ventilera ut från olika typer av masugnar och värmebehandlingsrum, men som även kan utgöra inre delar av ugnarna. Stenen kan snabbt absorbera och kapsla värme som sedan kan släppas ut och nyttjas på ett kontrollerat vis i dessa industrianläggningar.

Materialet är även användbart som katalysatorstommar som då får ett toppskikt av material som åstadkommer en aktiv katalytisk process. De sistnämnda används i olika system för utsläppsbehandling i större och tyngre maskiner, så som anläggnings och markbehandlingsmaskiner, jordbruksutrustning, skeppsindustrin och i lokomotiv.

Just värmelagringskapaciteten används för att återvinna och återanvända värme, eftersom materialet är lika bra på att absorbera värme som den är på att avyttra den och har alltså en god termisk ledningsförmåga.
Eftersom det i praktiken är porslinskaraktär så kan det behandlas till att vara extremt slitstarkt och temperaturtåligt och drabbas inte av korrosion eller beläggningar samt är mycket åldersbeständigt i både form och funktion.

Keramiska värmeväxlare svåra att producera

Produktionen är dock inte helt enkel, den kräver både höga temperaturer, exakta formar och högt tryck. Detta gör att kvalitetskontrollen är rigorös, och exemplar som är imperfekta kasseras för att sedan återvinnas.

Globalt sett är användningen inom RTO (regenerative thermal oxidation) det främsta bruksområdet. Det är en teknik som främst använd för rening av utsläppsgaser som innehåller olika partiklar i avfallsförbränningsanläggningar.

LUNOS och Energy Building decentraliserad ventilation

Keramiska värmeväxlaren – LUNOS Acuvent

Energy Building är LUNOS representant i Sverige. Den tyska ventilationstillverkaren LUNOS kallar sin keramiska värmeväxlare för Acuvent. Denna är speciellt anpassad för deras ventilation och har använts sedan 2011 då LUNOS E2 lanserades – då en av världens minsta ventilationsenheter med regenerativ värmeåtervinning.

 

Keramisk värmeväxling - Energy Building

 

Eftersom LUNOS är en global och ledande aktör inom decentraliserad ventilation har detta medfört att det finns rikligt med både dokumentation och erfarenheter av just denna keramiska värmeväxlare och hur den presterar i olika klimatzoner runt om i världen. LUNOS är idag inte längre ensam om användandet av sådan typ av värmeväxlare i kompakt bostadsventilation.

Besöker man en tysk byggmässa så ser man ett flertal varianter av liknande produkter och det är numera en van syn och en etablerad ventilationsform på kontinenten. Detta beror på att materialet i sig är extraordinärt bra lämpat för just värmeväxling av luftström. Detta har gjort att den slagit ut tidigare varianter av värmeväxlare i kompaktventilation som var gjorda av exempelvis papper eller metall. En bra värmeväxlare helt enkelt som inte åldras, kräver inget underhåll och som saknar rörliga delar.

Vad LUNOS däremot är ensam om är sin hybridventilation LUNOS EGO, som också har en keramisk värmeväxlare men som även kan arbeta som en ren frånluftsfläkt. Detta har gjort att man numera i en enda enhet får en värmeåtervinnande badrumsfläkt. Den är unik på marknaden och ett värdefullt tillskott i det decentraliserade ventilationssystemet.

Produkt EGO decentraliserad ventilation

Trenden för decentraliserad ventilation genom kompaktenheter pekar starkt uppåt och allt fler upptäcker fördelarna med denna smidiga ventilationsteknik även i Sverige. Ventilationen från oss på Energy Building är typgodkänd av KIWA och också godkänd för installation svenska byggnader och uppfyller gällande krav på ventilation enligt BBR.

Keramiska värmeväxlares återvinningsgrad

 

keramisk värmeväxlare återvinningskapacitet

Som tidigare nämnt har det keramiska materialet en enormt bra värmeväxlingsförmåga på cirka 95%.

LUNOS lät Deutsche Institut für Bautechnik testa sitt E2-system i oktober 2011. Där kom man fram till att den genomsnittliga värmeåtervinningsgraden var 90,6%.

Ytterligare ett utvärderingstest enligt EN-13141-8 utfört av HLK Stuttgart i oktober 2017 kom fram till att enligt den vedertagna testnormen har LUNOS E2 en värmeåtervinningsgrad på 84,6%. Det som gör att dessa resultat skiljer är vilken metodik och kravspecifikation som följs. Sammantaget säger resultaten att den praktiska värmeåtervinningen i systemet ligger mycket bra till inom modern bostadsventilation.

Utöver detta är de decentraliserade ventilationsenheterna extremt strömsnåla. Detta resulterar i att man får en ventilation som byter ut luften genom energisparande korta väggkanaler och samtidigt behåller så mycket av värmen som möjligt inomhus.

Keramiska värmeväxlare är köldtåliga

Eftersom fläktflödena är styrbara, kan man också välja att åsidosätta den värmeåtervinnande funktionen, och på så vis få in luft som håller utetemperatur när det blir för varmt inne – genom en enkel knapptryckning.

Men vad händer då när det är riktigt kallt? Till skillnad från andra ventilationssystem så producerar vår ventilation ingen tillskottsvärme när det blir kallt, utan detta överlåts till bostadens separata värmesystem som gör detta effektivast.

Keramisk värmeväxlare - Energy Building

Det är inte ovanligt att andra ventilationssystem har frostkyddsläge som går in och stryper ventilationen när det blir för kallt ute, eftersom många värmeväxlare i metall annars kan riskera frysa igen. Vissa system använder förvärmare som kan värma upp luften nog för att undvika kalldrag och uppkomst av kanalkondens.

Våra styrsystem har dock idag frostskyddsläge som automatiskt stänger av ventilationen om det blir kallare än 8 grader inomhus, och startar det igen när 15 grader uppnåtts. Detta gör att man inte råkar ventilera in mer kall luft och riskerar förstöra saker inomhus, om exempelvis värmesystemet slutat fungera. Detta är dock mer ett skydd som är tänkt för bostaden i sig snarare än för ventilationen. Våra enheter kan helt enkelt inte frysa sönder.

Värmeväxlare LUNOS och Energy Building

 

Amerikanerna har undersökt köldtåligheten

Våra amerikanska motsvarigheter, 475, som representerar LUNOS  har undersökt saken närmare och de konstaterade att den keramiska värmeväxlaren i E2 faktiskt inte fryser. Vid normal inomhustemperatur med en relativt hög luftfuktighet och samtidigt en utomhustemperatur på -35 grader Celsius så fortsätter ventilationen och den keramiska värmeväxlaren att göra sitt jobb.

Detta enligt insamling av erfarenheter från platser som Norge, Estonia, Kazakstan och Ryssland. Eventuellt kondensvatten avleds genom att ventilationskanalerna lutas något utåt, och de cykliska luftflödena mellan till och frånluft ser till att luftkanalerna i keramiken hålls tillräckligt torra och varma.

Energy Building har kunder ända uppe i Norrland som har problemfri ventilation oavsett väderlek!

 


Artikeln är författad av vår medarbetare: Mattias Gellenmyr

 

 

 Läs mer – ladda ner någon av våra broschyrer!


Energy Building broschyr för decentraliserad ventilation

Systemlösning för decentraliserad ventilation >>

 


Energy Building - Villa Skönborg publikation

Villa Skönborg – Soltemplet i Västerås >>