Ο Oliver Solcher www.oliversolcher.de είναι Γερμανός μηχανολόγος μηχανικός με έδρα το Βερολίνο και ενεργή επαγγελματική παρουσία στον τομέα της ενεργειακής απόδοσης και της αεροστεγανότητας κτιρίων. Είναι Διευθύνων Σύμβουλος του Fachverband Luftdichtheitim Bauwesen (Επαγγελματικός Σύνδεσμος για την Αεροστεγανότητα στις Κατασκευές), ενώ έχει συνδεθεί και με το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Βερολίνου (TFH Berlin).
Διαθέτει εμπειρία σε θέματα μετρήσεων Blower Door, σχεδιασμού αερισμού κτιρίων και εναλλακτικών μεθόδων για τη διατήρηση της θερμικής και αεροστεγούς ακεραιότητας των κτιριακών κελυφών.Έχει συντάξει σημαντικές τεχνικές μελέτες για την απόδοση των push-pull συστημάτων αερισμού υπό την επίδραση του ανέμου και συμμετέχει ενεργά σε διαλόγους για τη βελτίωση των σχετικών κανονισμών στη Γερμανία και διεθνώς.
Κατά τα έτη 2021 και 2022 πραγματοποιήθηκαν δύο φάσεις δοκιμών για να επιβεβαιωθεί πόσο κατάλληλες και αποτελεσματικές είναι οι συσκευές push-pull για ενεργειακό αερισμό κατοικιών υπό ρεαλιστικές συνθήκες ανέμου. Αυτές οι αποκεντρωμένες συσκευές μηχανικού αερισμού με ανάκτηση θερμότητας τοποθετούνται σε εξωτερικούς τοίχους και χρησιμοποιούνται κυρίως σεδιαμερίσματα και μονοκατοικίες, καθώς δεν απαιτούν δίκτυο αεραγωγών. Είναι δημοφιλείς για την ευκολία εγκατάστασης και την αποδοτική ανάκτηση θερμότητας, υπό την προϋπόθεση ότι λειτουργούν σε ισορροπημένες συνθήκες παροχής και απαγωγής αέρα.
Πώς λειτουργούν
Οι συσκευές push-pull λειτουργούν ανά ζεύγη: η μία φέρνει φρέσκο αέρα μέσα ενώ η άλλη εξάγει τον εσωτερικό. Κάθε 70 δευτερόλεπτα αλλάζουν φορά λειτουργίας. Διαθέτουν έναν εναλλάκτη θερμότητας, που απορροφά θερμότητα από τον εξερχόμενο αέρα και τη μεταδίδει στον εισερχόμενο κατά την αντιστροφή της ροής. Η μέγιστη θερμική απόδοση (η WRG) σε ιδανικές συνθήκες φτάνει το 78% ενώ στην αγορά διαφημίζεται ότι προσφέρουν έως και 93% απόδοση. Για να διατηρηθεί αυτή η απόδοση, είναι κρίσιμο να υπάρχει σχετική ισορροπία στις παροχές των δύο μονάδων. Η παρουσία εξωτερικών παραγόντων, όπως ο άνεμος, μπορεί να διαταράξει αυτή την ισορροπία και να μειώσει δραστικά την ενεργειακή απόδοση.
Ο ρόλος του ανέμου
Για τη συγκεκριμένη μελέτη κατασκευάστηκε ένας χώρος με εγκατεστημένα δύο συστήματα push & pull και καταγράφηκαν όλα τα δεδομένα. Ο χώρος τοποθετήθηκε σε περιοχή με χαμηλό άνεμο (Μέση ταχύτητα <3,3 m/s), αλλά οι μετρήσεις ανέμου και πιέσεων έδειξαν ότι σε πολλές περιόδους, ιδίως τον Μάρτιο, η διαφορά πίεσης που δημιουργείται από τον άνεμο φτάνει ή ξεπερνά τα 60 Pa. Σύμφωνα με το πρότυπο EN 13141-8, μια συσκευή θεωρείται αποδεκτά σταθερή στον άνεμο όταν η απόκλιση παροχής δεν υπερβαίνει το 30% στα ±20 Pa. Πέρα από αυτό το όριο, οι συσκευές ταξινομούνται ως ιδιαίτερα ευαίσθητες (κλάση S3).
Μετρήσεις και συμπεράσματα
Η μελέτη έδειξε ότι οι συσκευές:
- Στο επίπεδο λειτουργίας 4 (58 m³/h), εμφανίζουν μεγάλη διαταραχή στη ροή όταν η πίεση ανέμου υπερβαίνει τα 20 Pa.
- Σε χαμηλότερα επίπεδα (1-3), η ικανότητα να διατηρούν ισορροπημένη παροχή μειώνεται δραστικά. Π.χ., στο επίπεδο 3 (42 m³/h), για αποδοτική λειτουργία απαιτούνται πιέσεις <4 Pa.
- Η πραγματική απόδοση ανάκτησης θερμότητας έπεσε έως και στο 5% (στα επίπεδα 1-2) σε περιόδους έντονου ανέμου.
Η απόδοση μειώνεται επειδή η διαφορά μεταξύ παροχής και απαγωγής προκαλεί θερμική ασυμμετρία, ακυρώνοντας την ανταλλαγή θερμότητας στον εναλλάκτη. Στο υψηλότερο επίπεδο λειτουργίας, η απόδοση κυμαίνεται μεταξύ 40%-61% ανάλογα με τις πιέσεις του ανέμου (σε σχέση με το ονομαστικό 78%).
Ηχορύπανση και πρακτική χρήση
Ο ήχος λειτουργίας των συσκευών κυμαίνεται μεταξύ 16-36 dB(A), με τιμή αναφοράς τα 35 dB(A) στο επίπεδο 3. Για χρήση σε υπνοδωμάτια, όπου απαιτείται παροχή 30 m³/h για 2 άτομα, χρειάζεται λειτουργία στο επίπεδο 4, το οποίο όμως δημιουργεί ηχητική όχληση. Στην πράξη, πιθανότατα λειτουργούν στα επίπεδα 1-2 τη νύχτα, κάτι που ακυρώνει ουσιαστικά τη θερμική απόδοση λόγω ανέμου.
Συνοδευτικά Γραφήματα
- Απόδοση ανά ανεμοπίεση
Το παρακάτω γράφημα δείχνει τη δραματική μείωση της απόδοσης ανάκτησης θερμότητας σε συνάρτηση με την αυξανόμενη πίεση ανέμου.
- Συχνότητα ανεμοπιέσεων ανά εβδομάδα
Παρουσιάζεται η κατανομή συχνοτήτων πίεσης για τέσσερις εβδομάδες. Η εβδομάδα 11 είναι η πιο επιβαρυμένη, με υψηλές ανεμοπιέσεις να κυριαρχούν.
- Απόδοση ανά εβδομάδα και επίπεδο
Το γράφημα απεικονίζει την επίδραση της ανεμοπίεσης στην απόδοση ανάκτησης θερμότητας ανά εβδομάδα και επίπεδο λειτουργίας.
- Πτώση παροχής σε αντίθετη φορά λόγω πίεσης
Παρουσιάζεται η σημαντική μείωση της παροχής σε αντίθετη φορά λειτουργίας καθώς αυξάνεται η ανεμοπίεση.
Συμπέρασμα
Οι push-pull συσκευές μπορεί να είναι κατάλληλες για ανακαινίσεις χωρίς δυνατότητα τοποθέτησης αεραγωγών, αλλά παρουσιάζουν σοβαρούς περιορισμούς. Είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στον άνεμο, με αποτέλεσμα μεγάλη απώλεια ενεργειακής απόδοσης, ειδικά στους ψυχρότερους μήνες όπου ο αερισμός είναι κρίσιμος. Επιπλέον, η ηχορύπανση περιορίζει την πρακτική τους χρήση σε νυχτερινή λειτουργία. Οι υπεύθυνοι μελέτης ενεργειακής απόδοσης θα πρέπει να λαμβάνουν σοβαρά υπόψη αυτά τα δεδομένα πριν τις επιλέξουν. Σε περιοχές με χαμηλή ανεμοπίεση ή για χρήση μόνο σε ώρες μη-ύπνου, μπορούν να είναι αποδεκτές, όμως σε απαιτητικά έργα, ιδιαίτερα σε βόρειες ή παραθαλάσσιες περιοχές, η χρήση τους χρειάζεται λεπτομερή μελέτη ή εναλλακτικές λύσεις αερισμού με αεραγωγούς και ελεγχόμενη παροχή/απαγωγή αέρα.
Η μετάφραση και περιληπτική απόδοση της συγκεκριμένης μελέτης στα ελληνικά, έγινε από την ερευνητή Θεόδωρο Σωτήριο Τούντα. Στόχος είναι η κατανόηση της σημασίας της αεροστεγανότητας στο κτιριακό κέλυφος, καθώς σε πραγματικές συνθήκες αυτές οι συσκευές αποτελούν ουσιαστικές ανοιχτές τρύπες επιβαρύνοντας την ηχομόνωση ενώ η πραγματική ανάκτηση θερμότητας είναι πολύ μικρότερη από τη δηλωμένη.
Γράφει ο Θεόδωρος Σωτήριος Τούντας
Ερευνητής, Αρχιτέκτων Μηχανικός,
Ενεργειακός Σύμβουλος, μέλος του Tight Vent Europe
Γενικός Διευθυντής της FUV
www.fuv.gr, www.aerosteganotita.gr
