Fensterkondensation und andere Feuchtigkeitsprobleme sind wahrscheinlich in einem verwitterten Haus ohne Luftaustauscher. Dies ist ein Problem sowohl für die Menschen als auch für die häusliche Struktur. Das Einbringen von Außenluft und die Erschöpfung der Raumluft (Belüftung) verdünnt oder entfernt die Schadstoffe und Feuchtigkeit in Innenräumen. Die Frage ist: Wie entfernen Sie die Feuchtigkeit und Schadstoffe unter Beibehaltung der erwärmten oder gekühlten Luft?, Ein Luft-Luft-Wärmetauscher wird dieses Problem lösen. Luftaustauscher übertragen die Wärmeenergie der Raumluft an die einströmende Frischluft, wodurch Feuchtigkeit und Schadstoffe entlüftet werden können, die Wärme jedoch erhalten bleibt. Diese Publikation beschreibt die Gründe für die Verwendung von Luft-Luft – Wärmetauschern, die Technologie der Wärmetauscher, die Kostenvorteile Ihrer Installation und einige Tipps zur Auswahl eines Wärmetauschers, der für Ihr Zuhause geeignet ist.

Warum ist Lüftung ein Problem?

In den vergangenen Tagen war Energie billiger als Dämmung und Bauherren verwendeten weniger Sorgfalt bei der Isolierung eines Hauses., Mit fortschreitender Zeit und steigenden Energiepreisen begannen Hausbesitzer, die Kosten zu senken, indem sie Dachböden, Wände und Keller isolierten, wodurch die Wärmeübertragung in großem Maßstab gestoppt wurde.

In letzter Zeit stoppen Hausbesitzer und Bauherren aufgrund hoher Energiekosten und besserer Materialien die kleinen Luftlecks um Türen, Fenster, Sanitär-und sogar Lichtschalterplatten. In einigen Häusern ersetzt diese natürliche Luftinfiltration jetzt alle vier bis zehn Stunden die Innenluft, verglichen mit allen 30 Minuten vor 40 Jahren. Leider kann diese Reduzierung der in die Struktur eintretenden Außenluft zu Problemen mit der Raumluftqualität führen., Zwei der häufigsten Qualitätsprobleme sind übermäßige Luftfeuchtigkeit
und Schadstoffe.

Relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis der Wasserdampfmenge in der Luft zu der maximalen Wasserdampfmenge, die die Luft bei einer bestimmten Temperatur halten kann. Taupunkt ist die Temperatur, bei der die relative Luftfeuchtigkeit 100 Prozent beträgt und sich Kondensation bildet.

Warme Luft hat die Kapazität, mehr Wasserdampf als kalte Luft zu halten. An einem warmen Sommertag kann die Temperatur 85 Grad Fahrenheit (°F) betragen, mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent, wodurch der Taupunkt 71 °F erreicht wird.,

Wenn die Luft abkühlt, nähert sich die Temperatur dem Taupunkt oder dem Punkt, an dem sich der Wasserdampf aus der Luft abzusetzen beginnt. Wenn beispielsweise die 85 °F-Luft abkühlt, steigt die relative Luftfeuchtigkeit an, und bei 70 °F bildet sich Kondensation auf kühlen Oberflächen. Luft bei 70 °F und 40 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit hat eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 80 Prozent, wenn sie auf 50 °F gekühlt wird. Luft bei 20 °F und 90 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit hat eine relative Luftfeuchtigkeit von 23 Prozent, wenn sie auf 60 °F erhitzt wird.,

In engen Häusern erhöhen menschliche Aktivitäten wie Duschen, Trocknen von Kleidung und Kochen die relative Luftfeuchtigkeit auf ein problematisches Niveau, was zu Kondensation an Fenstern und hoher Luftfeuchtigkeit führt, die zu Schimmelpilzwachstum führen kann. Die empfohlene relative Luftfeuchtigkeit für Menschen liegt bei etwa 50 Prozent, um Nasenbluten, trockene Haut und andere körperliche Beschwerden zu minimieren. Das nördliche Klima kann diese Luftfeuchtigkeit im Winter nicht unterstützen. Wenn warme, feuchte Luft mit kühlen Oberflächen in Kontakt kommt, kondensiert Feuchtigkeit auf der Oberfläche, wenn sie unter dem Taupunkt liegt.,

So wie Wasser auf einem Glas Eiswasser kondensiert, bildet sich auf kalten Oberflächen in einem Haus Kondenswasser. Dies kann an Fenstern, Türen, Böden und sogar Innenwänden passieren. Anhaltende nasse Bedingungen können strukturelle Schäden und damit verbundene Probleme mit Fäulnis und Schimmel verursachen. Eine ideale Luftfeuchtigkeit für die nördlichen Ebenen im Winter beträgt 30 bis 40 Prozent, ein Kompromiss zwischen idealen Bedingungen für Menschen und den Strukturen, die sie bewohnen.

Messen in Home Feuchtigkeit

Verwenden eine hygrometer (Abbildung 1), oder relative feuchtigkeit meter, zu überprüfen eine struktur für relative feuchtigkeit., Hygrometer können entweder ein Zifferblatt oder eine Digitalanzeige haben. Digitale Hygrometer sind nicht immer genauer. Im Handel sind Modelle erhältlich, die teurer sind und im Allgemeinen einen höheren Genauigkeitsgrad aufweisen sollten. Die teureren Hygrometer sind im Allgemeinen innerhalb von 5 Prozent der tatsächlichen relativen Luftfeuchtigkeit genau. Alle Hygrometer müssen kalibriert werden, um ihre Genauigkeit zu erhöhen. Überprüfen Sie beim Kauf eines Hygrometers den Arbeitsbereich, da elektronische Hygrometer möglicherweise eine minimale relative Luftfeuchtigkeit aufweisen, beispielsweise 20 Prozent.,

Abbildung 1. Beispiele für relative Feuchtigkeitsmesser, auch Hygrometer genannt.
(Foto von Carl Pedersen)

Um ein Hygrometer zu kalibrieren, erhalten Sie einen luftdichten Behälter, der mindestens dreimal so groß ist wie das Hygrometer. Beispiele hierfür sind eine Plastiktüte mit Reißverschluss, ein Lebensmittelbehälter mit dichtem Deckel oder eine Kaffeedose mit Originaldeckel. Stellen Sie eine Tasse mit Wasser vier bis sechs Stunden lang zusammen mit dem Messgerät in den verschlossenen Behälter oder bis Wassertröpfchen auf der Innenfläche des Behälters sichtbar sind., Wenn sich die Tröpfchen am Rand des versiegelten Behälters ansammeln, zeigt dies eine relative Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent an. Der Messwert auf dem Hygrometer sollte mindestens 95 Prozent und vorzugsweise 100 Prozent betragen, Abbildung 2. Beachten Sie die Lesung.

Abbildung 2. Kalibrierungstest, 100 Prozent Luftfeuchtigkeit.
(Foto von Carl Pedersen)

Nun unter Rühren Speisesalz in die Tasse geben, bis sich das Wasser nicht mehr auflösen kann. Salz sollte auf dem Boden der Tasse sitzen., Dann legen Sie die Tasse zurück in den versiegelten Behälter mit dem Messgerät und lassen Sie sie zwei bis drei Stunden lang wieder sitzen. Das Salz reduziert die Fähigkeit des Wassers zu verdampfen und damit die Luftfeuchtigkeit. Eine Salzlösung sollte einen Feuchtigkeitswert von 75 Prozent erzeugen, aber Messwerte von 70 Prozent bis 80 Prozent sind akzeptabel, Abbildung 3.

Abbildung 3. Salz Lösung, Kalibrierung, test, 75 Prozent Luftfeuchtigkeit.
(Foto von Carl Pedersen)

Vergleichen Sie die beiden Werte. Wenn sich beide um die gleiche Menge unterscheiden, können Sie Ihr Hygrometer um diese Menge neu kalibrieren., In der Bedienungsanleitung finden Sie spezifische Anweisungen zur Kalibrierung Ihres Geräts. Wenn Ihr Gerät nicht kalibriert werden kann, können Sie die Messwerte mental anpassen.

Schadstoffe in Häusern

Verschiedene Schadstoffe existieren in verschiedenen Ebenen in verschiedenen Häusern. Beispiele hierfür sind Kohlendioxid und Monoxid aus gasbetriebenen Geräten, Radongas aus dem Boden, das Fundamente umgibt, Formaldehyd aus Baumaterialien und Partikel wie Schimmel und Tabakrauch. Tabelle 1 listet einige Hauptquellen für Innen-und Außenschadstoffe auf., Einige der häufigeren Schadstoffe verdienen eine Diskussion über ihre Entstehung und mögliche Bedenken hinsichtlich der menschlichen Gesundheit.

Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, die durch die Verbrennung von Kraftstoff entstehen, können ernsthafte gesundheitliche Probleme verursachen. Ältere Geräte erzeugen normalerweise die höchsten Kohlenmonoxidwerte aufgrund unsachgemäßer Verbrennung, Undichtigkeiten und mangelnder Frischluft für eine vollständige Verbrennung. Während Kohlendioxid nur in hohen Konzentrationen Probleme verursacht, weist seine Anwesenheit normalerweise darauf hin, dass auch Kohlenmonoxid vorhanden ist., Hohe Kohlendioxidwerte verursachen Schläfrigkeit und weisen auf eine schlechte Belüftung hin. Kohlenmonoxid verursacht Kopfschmerzen und Müdigkeit in niedrigen Konzentrationen und kann Bewusstlosigkeit oder Tod in hohen Konzentrationen verursachen. Sicherstellung einer Außenluftversorgung für jedes Verbrennungsgerät und regelmäßiger Luftaustausch lindern die Probleme.

Radon tritt durch Zugangslöcher für Rohrleitungen, Bodenrisse und andere Öffnungen in eine Struktur ein und resultiert aus dem Zerfall natürlich vorkommender radioaktiver Materialien im Boden. Radon hat das Potenzial, Lungenkrebs auf hohem Niveau zu verursachen., Das Lüften von Kriechräumen und Kellern mit Frischluft kann das Problem verringern, aber die bevorzugte Methode besteht darin, die Kiesschicht unter dem Kellerboden zu entlüften (Abbildung 4). Zur Bestimmung des Radonspiegels sollte ein Radontest durchgeführt werden.

Abbildung 4. Radon Entlüftung.

Andere Haushaltsgefahren in der Luft sind eine Folge von Baumaterialien und Reinigungsmitteln. Formaldehyd, eine übliche Industriechemikalie, ist in vielen Baustoffen und Haushaltsgegenständen enthalten., Das Formaldehydgas kann Materialien verlassen und während der gesamten Lebensdauer des Materials in die Umwelt gelangen, aber der größte Teil des Gases verlässt innerhalb des ersten Jahres. Formaldehyd verursacht Reizungen der Schleimhäute in Nase, Rachen und Augen. Es muss nach außen entlüftet werden. Die Verwendung von Formaldehyd ist heute in Baustoffen eingeschränkt.

Zu den Partikeln gehören größere in der Luft befindliche Gegenstände wie die zuvor erwähnten Schimmelpilzsporen und Tabakrauch. Es enthält auch virale und bakterielle Organismen, Tierhaare, Staub und viele andere Dinge., Aufgrund einer Vielzahl von Erkrankungen variieren körperliche Beschwerden von Erkältungen bis hin zu Allergien gegen Lungenerkrankungen. Einige Partikel können herausgefiltert werden, andere können jedoch nur nach außen entlüftet werden.

Luft-Luft-Wärmetauscher Betrieb und Bau

Eine Möglichkeit, Luftqualitäts-und Feuchtigkeitsprobleme in einem Haus zu minimieren, ohne ein Fenster zu öffnen, besteht in der Installation eines mechanischen Lüftungssystems unter Verwendung eines Luft-Luft-Wärmetauschers., Ein Luft-Luft-Wärmetauscher bringt zwei Luftströme unterschiedlicher Temperaturen in thermischen Kontakt und überträgt während der Heizperiode Wärme von der erschöpfenden Innenluft auf die einströmende Außenluft. Ein repräsentativer Wärmetauscher ist in Abbildung 5 dargestellt.

Abbildung 5. Typische Merkmale eines Luft-Luft-Wärmetauschers.

Im Sommer kann der Wärmetauscher abkühlen und in einigen Fällen die heiße Außenluft, die durch ihn hindurch und in das Haus zur Belüftung gelangt, entfeuchten., Der Luft-Luft-Wärmetauscher entfernt die überschüssige Feuchtigkeit und spült Gerüche und Schadstoffe aus, die in Innenräumen entstehen.

Wärmetauscher werden im Allgemeinen durch die Art und Weise klassifiziert, wie sich die Luft durch das Gerät bewegt. In einem Gegenstromaustauscher strömen heiße und kalte Luftströme parallel in entgegengesetzte Richtungen. In einer Querströmungseinheit strömen die Luftströme senkrecht zueinander. Eine axiale Strömungseinheit verwendet ein großes Rad. Die Luft erwärmt eine Seite des Rades, die Wärme an den kalten Luftstrom überträgt, während sie sich langsam dreht. Eine Wärmerohr-Einheit verwendet Kältemittel, um die Wärme zu übertragen., Andere Einheiten sind für spezielle Anwendungen verfügbar. Kleine Strukturen, wie Häuser, verwenden im Allgemeinen Gegenstrom-oder Querstromaustauscher.

Die Mehrheit der in nördlichen Klimazonen installierten Luft-Luft-Wärmetauscher sind Wärmerückgewinnungsventilatoren (HRVs). Diese Einheiten gewinnen Wärme aus erschöpfter Luft zurück und bringen sie in das Gebäude zurück. Jüngste Fortschritte in der Technologie haben auch den Einsatz von Energierückgewinnungsventilatoren (ERVs) erhöht. In der Vergangenheit wurden ERVs hauptsächlich in Klimazonen mit höherer Luftfeuchtigkeit eingesetzt, die eine stärkere Kühlung als Heizlast aufweisen.,

Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass HRVs nur Wärme zurückgewinnen, während ein ERV Wärme und Feuchtigkeit zurückgewinnt. ERVs hatten Probleme mit geringeren Wirkungsgraden aufgrund einer Übersättigung der internen Trockenmittelräder während längerer Perioden hoher Luftfeuchtigkeit, aber bei ordnungsgemäßer Installation und Wartung können sie einen gesünderen Wohnraum und größere Energieeinsparungen schaffen. Darüber hinaus sind die meisten ERVs, die heute verkauft werden, plattenartige ERVs, die kein Trockenmittelrad enthalten., Wenden Sie sich an einen Heiz – /Kühlunternehmer, um festzustellen, ob ein HRV oder ERV unter Ihren Umständen am vorteilhaftesten ist.

Das allgemeine Design eines Luft-Luft-Wärmetauschers verwendet eine Reihe von Platten, die als Kern bezeichnet werden und vertikal oder horizontal gestapelt sind. Eine ideale Platte hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe Korrosionsbeständigkeit, eine Fähigkeit, Geräusche zu absorbieren, geringe Kosten und ein geringes Gewicht. Gängige Plattenmaterialien umfassen Aluminium, verschiedene Arten von Kunststoffblechen und fortschrittliche Verbundwerkstoffe.

Ursprünglich verwendeten Wärmetauscher Aluminiumplatten., Probleme traten bei Korrosion in der feuchten Umgebung auf, die durch Kondensation verursacht wurde, und bei schlechten Schalleigenschaften. Kunststoffe lösten die Korrosion und einige Klangprobleme, aber die Leitfähigkeit entsprach nicht der des Aluminiums und die Kosten waren höher. Aktuelle hochtechnologische Wärmetauscher verwenden Verbundwerkstoffe, die alle Kriterien erfüllen.

Zusätzlich zum Kern besteht das Gerät aus einem isolierten Behälter, Abtaukontrollen, um ein Einfrieren der Feuchtigkeit am Kern zu verhindern, und Ventilatoren, um die Luft zu bewegen., Alle Wärmetauscher benötigen eine Isolierung, um die Effizienz zu erhöhen und die Kondensatbildung an der Außenseite des Geräts zu reduzieren. Zur Steuerung des Abtauvorgangs stehen verschiedene Arten von Abtaumechanismen mit Sensoren innerhalb des Geräts zur Verfügung. Ventilatoren bewegen Luft, um den erforderlichen Luftstrom und die Belüftungsrate bereitzustellen.

Gegenstromwärmetauscher bestehen aus einem Kern aus flachen Platten. Wie Abbildung 6 zeigt, tritt Luft an beiden Enden des Wärmetauschers ein. Wärme überträgt sich durch die Platten auf die kühlere Luft. Je länger die Luft im Gerät läuft, desto größer ist der Wärmeaustausch., Der Prozentsatz der Wärmerückgewinnung ist der Wirkungsgrad des Geräts. Die Wirkungsgrade liegen in der Regel bei rund 80 Prozent. Im Allgemeinen sind diese Einheiten lang, flach und rechteckig, mit Kanälen an einem der langen Enden.

Abbildung 6. Counter-Wärmetauscher: Die Luftströme fließen in entgegengesetzte Richtungen.

Kreuzstrom – Wärmetauscher verwenden auch flache Platten, aber die Luft strömt im rechten Winkel (Abbildung 7). Die Einheiten haben einen geringeren Platzbedarf und passen möglicherweise sogar in ein Fenster, verlieren jedoch einen Teil der Gegenstromeffizienz. Wirkungsgrade überschreiten typischerweise 75 Prozent nicht., Diese Einheiten sind oft würfelförmig mit allen Verbindungen auf einer Seite des Würfels. Die überwiegende Mehrheit der Wärmetauscher, die in Wohnanwendungen verwendet werden, verwenden das Cross-Flow-Design.

Abbildung 7. Querströmungswärmetauscher: Die Luftströme fließen im rechten Winkel zueinander.
(RenewAire Lüftung)

Wählen Sie das Modell, das am besten zu Ihren speziellen Bedürfnissen passen würde. Eigenschaften wie Platz für die Installation, Wechselkurs und die gewünschte Effizienz sollten berücksichtigt werden., Leider hat fast jeder Hersteller unterschiedliche Möglichkeiten, diese Zahlen zu melden. Zum Beispiel hängen die Belüftungsraten vom Widerstand gegen den Luftstrom ab. Ein Ventilator mit einer Luftströmungsgeschwindigkeit von 150 Kubikfuß pro Minute (cfm) kann diese Strömung tatsächlich nur bei sehr niedrigen Drücken erzeugen. Ebenso kann eine Einheit einen angegebenen Wirkungsgrad von 85 Prozent haben, aber möglicherweise nicht besser als eine Einheit mit einem Wirkungsgrad von 80 Prozent, abhängig von der Prüftemperatur.

Um die Effizienzansprüche der Hersteller zu standardisieren, testet das Home Ventilation Institute (HVI) Luft-Luft-Wärmetauscher und andere Lüftungsgeräte., Die Tests werden verwendet, um ein Luft-Luft-Wärmetauscher-Spezifikationsblatt zu erzeugen. Dieses Blatt, in Abbildung 8 gezeigt, normalisiert Tauscher auf einen bestimmten Satz von Drücken und Temperaturen, so dass Effizienz und Luftstromraten über Modelle hinweg verglichen werden können. Die Lüftungsleistungszahlen beziehen die Luftströmungsraten auf einen bestimmten Druck, während die Energieeffizienz einen Satz gegebener Außentemperaturen auf verschiedene Arten von Wirkungsgraden bezieht.

Abbildung 8. Wärmerückgewinnung design-Spezifikation Blatt.,
(Home Ventilation Institute)

Die wichtigste Effizienz ist die sinnvolle Rückgewinnungseffizienz, da der meiste Wärmeaustausch während dieser Art von Prozess stattfindet. Die sensible Rückgewinnungseffizienz bietet Einheiteneffizienzen bei bestimmten Luftströmungsraten (cfm) und Temperaturen. Diese Zahlen können von einer Einheit zur anderen verglichen werden, um einen ordnungsgemäßen Vergleich bei ähnlichen Luftströmungsraten zu ermöglichen.

Kosten

Ein kostengünstiger Wärmetauscher kann nur 500 US-Dollar kosten. Ein Top-of-the-Line-Modell kann mehr als $2.000 kosten., Während einige der teureren Wärmetauscher eine bessere Effizienz haben, ist dies nicht immer der Fall. Ein Großteil der erhöhten Kosten entsteht durch Verbraucherfunktionen wie leicht zu reinigende Kerne, fortschrittliche Abtausteuerungen und Sensoren zum Ein-und Ausschalten des Geräts. Diese Merkmale wirken sich im Allgemeinen nicht auf die Gesamteffizienz aus, können jedoch für eine einfache Bedienung von Vorteil sein.

Die Installationskosten können 500 USD und mehr betragen, abhängig von der Größe des Hauses und den Anforderungen des Systems. Die Installation kann vom Spleißen in ein Originalsystem bis zum vollständigen Leiten der Struktur reichen., Eine Struktur, die bereits Kanäle zum Heizen und/oder Kühlen verwendet, hat höchstwahrscheinlich bereits die Leitung, um sicherzustellen, dass die gesamte Luft durch den Wärmetauscher strömt. Das einfache Anbringen des Systems an ein Versorgungsende kann alles sein, was erforderlich ist.

Viele Häuser haben elektrische Fußleiste oder Warmwasserheizung. Das Hinzufügen eines Luft-Luft-Wärmetauschers mit diesen Arten von Heizsystemen erfordert einige Überlegungen. Der häufigste Fehler bei Do-it-yourself-Installationen besteht darin, das gesamte Haus nicht richtig zu entlüften (Abbildung 9). Das Problem ist oben links in Abbildung 9 zu sehen., Der Luftstrom von der Zufuhr zum Rücklaufkanal gelangt niemals in die Mehrheit der drei Räume. Frische Luft zirkuliert ständig durch einen Teil des Hauses und recycelt diesen Teil des Hauses, ohne Luft in einem anderen Teil des Hauses auszutauschen. Abbildung 10 zeigt ein vollständigeres Belüftungssystem, das den gesamten Wohnraum bedient.

Abbildung 9. Ein einfaches Luft-Luft-Wärmeaustauschkanalsystem entlüftet nicht die gesamte Struktur richtig.

Abbildung 10., Mehrere Zu-und Abluftöffnungen sorgen für eine vollständige Belüftung der gesamten Struktur.

Luft – Luft-Wärmetauscher können auch an verschiedenen Orten installiert werden. Abbildung 11 zeigt eine Dachbodeninstallation, die mit einem umfangreichen Kanalsystem verbunden ist, das abgestandene Luft aus Küche, Bad und Hauswirtschaftsraum abzieht und erwärmte Außenluft in die Schlafzimmer und Wohnzimmer verteilt. Abbildung 12 zeigt eine im Keller installierte Einheit, die wiederum an ein Kanalsystem angeschlossen ist.

Abbildung 11. Dachgeschoss Installation von Luftaustauscher.,
(NDSU-Erweiterung)

Abbildung 12. Kellerinstallation des Luftaustauschers.
(NDSU-Erweiterung)

Wartung des Wärmetauschers

Um sicherzustellen, dass das HRV ordnungsgemäß funktioniert, muss eine regelmäßige Wartung durchgeführt werden. Der Wartungsplan hängt von der jeweiligen Einheit installiert; siehe Bedienungsanleitung für spezifische Anweisungen.

Stellen Sie sicher, dass das Gerät ausgeschaltet ist, bevor Sie eine Wartung durchführen. Beginnen Sie mit den Filtern. Reinigen oder wechseln Sie die Filter je nach Herstellerempfehlung alle ein bis drei Monate., Waschbare Filter sollten gemäß den Empfehlungen des Herstellers gereinigt werden.

Saugen Sie beim Filterwechsel den die Filter umgebenden Bereich ab. Überprüfen Sie nach dem Reinigen der Filter die Außenlufteinlässe, um sicherzustellen, dass die Bildschirme und Hauben nicht blockiert werden. Überprüfen Sie die Kondensationswanne und den Abflussschlauch. Um sicherzugehen, dass nichts den Schlauch blockiert, gießen Sie etwas Wasser in die Pfanne in der Nähe des Abflusses. Wenn das Wasser nicht abfließt, muss der Schlauch gereinigt werden.

Mindestens einmal im Jahr den Wärmetauscherkern reinigen., Befolgen Sie unbedingt die Anweisungen in der Bedienungsanleitung zur ordnungsgemäßen Reinigung und Wartung des Kerns. Stellen Sie erneut sicher, dass die Stromversorgung ausgeschaltet ist, bevor Sie eine Wartung durchführen. Zusätzlich zum Kern sollten die Lüfter mindestens einmal im Jahr gereinigt werden. Wischen Sie die Klingen sauber und ölen Sie den Motor nur, wenn vom Hersteller empfohlen.

Ein Luft-Luft-Wärmetauscher recycelt die Wärme aus der belüfteten Raumluft, um die einströmende frische Außenluft zu erwärmen, die benötigt wird, um die Gebäudeinsassen gesund zu halten., Gefährliche Schadstoffe wie Chemikalien, Partikel, Radon und sogar überschüssiger Wasserdampf, die strukturelle Schäden und gesundheitliche Probleme verursachen könnten, werden entfernt. Es gibt verschiedene Arten von Wärmetauschern, um die vielen Bedingungen zu erfüllen, die Hausbesitzer benötigen, unabhängig davon, ob sie aus Installations -, umwelt-oder energietechnischen Gründen erforderlich sind.

Bei den heute gebauten engeren Häusern ist eine übermäßige Luftfeuchtigkeit, die zu Fensterkondensation und anderen Feuchtigkeitsproblemen führt, wahrscheinlich ohne Wärmetauscher., Die Wärmetauscher bieten eine direkte, schnelle Rendite der Investition und die Gewissheit, dass jederzeit frische Luft zum Atmen zur Verfügung steht.

Abbildung 13-A. Typischer Einbau eines Wärmetauschers.
(Foto mit freundlicher Genehmigung von Shirley Neimayer, University of Nebraska – Lincoln).

Abbildung 13-B. Filter in einen Wärmetauscher.
(Fotos mit freundlicher Genehmigung von Shirley Neimayer, University of Nebraska – Lincoln).,

Kosteneffektivität von Wärmetauschern

Eine einfache Amortisationsmethode, bei der sich die Energieeinsparungen für den Kauf und die Installation in einem berechneten Zeitrahmen auszahlen, zeigt die Kosteneffektivität des Hinzufügens eines Systems.

Als Leitfaden zeigt der folgende Satz von Gleichungen die Wirtschaftlichkeit eines Luft-Luft-Wärmetauschers, der in einem Haus mit niedrigem Infiltrationsniveau in Fargo, N. D. installiert ist Für die Beispielberechnung gibt es folgende Bedingungen:

* Grundfläche: 1,500 Quadratfuß (ft2)
* Anzahl der Schlafzimmer: 3
• Infiltrationsrate: 0.,1 Luftaustausch pro Stunde (ACH) oder 10 Stunden für einen kompletten Luftaustausch
• Heizöl Kosten pro Gallone $3.80
• Stromkosten pro Kilowattstunde (kwh): $0.10

Standard empfohlene Lüftungsraten wurden von der American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE Standard 62.2-2007) festgelegt. Diese Standards berücksichtigen keine besonderen Umstände wie spezifische Empfindlichkeiten oder Hobbys, die Probleme mit der Luftqualität verursachen. Die Standards variieren je nach Gebäude, Nutzung und Anzahl der Insassen (ASHRAE Standard 62.2-2007).,

Die Vorteile umfassen die Entfernung von Feuchtigkeit, die Verringerung des Potenzials von Strukturschäden, die Beseitigung schädlicher Schadstoffe und reduzierte Energiekosten. Jedes installierte System erhöht auch den Wiederverkaufswert eines Gebäudes.

Für ein Privathaus bestimmt die Anzahl der Schlafzimmer die typische Anzahl der Bewohner.

Im Beispiel hat ein Haus mit drei Schlafzimmern eine Insassenebene von vier oder die Anzahl der Schlafzimmer plus eins. Um die Belüftungsluftmenge zu bestimmen, wird die folgende Formel verwendet:

Empfohlene Belüftungsrate = (0,01 x Bodenfläche, Quadratfuß) + 7.,5 (anzahl der Schlafzimmer + 1)

Lüftungsrate von Beispiel = (0,01 x 1,500 sq. ft.) + 7,5 (3 Schlafzimmer + 1) = 45 Kubikfuß pro Minute

Die Belüftungsluftmenge wird oft als Kubikfuß pro Minute oder cfm ausgedrückt.

Die empfohlene Belüftungsrate beträgt 45 cfm für dieses Beispielhaus.

Durch die Verwendung eines Wärmetauschers zur Erwärmung dieser Luft auf die Innentemperatur werden die Heizkosten, die mit der Erwärmung der kalten Luft auf Raumtemperatur verbunden sind, wieder hereingeholt. Die genaue Energiemenge hängt natürlich von der Temperaturdifferenz zwischen Außen-und Innenluft ab.,

Ein Maß dafür ist ein Heizgrad Tag (HDD).

Üblicherweise wird eine HDD unter Berücksichtigung der mittleren Differenz zwischen 65 °F und der durchschnittlichen Tagestemperatur berechnet. Die verschiedenen Wetterbehörden rund um den Staat haben Tabellen mit normalen HDDs für ein bestimmtes Gebiet. Für dieses Beispiel wird Fargo, N. D., mit einer Festplatte von 9.000 verwendet.

Die Gleichungen zur Bestimmung der in einem Jahr eingesparten Energiemenge (Btu) verwenden cfm, HDD, die Effizienzklasse des Wärmetauschers (EF) und eine Konstante für die spezifische Wärme und das spezifische Gewicht der Luft (25,92)., Die Formel lautet wie folgt:

Wärmeeinsparung pro Jahr (Btu) = cfm x HDD x EF x 25.92

Btu – British thermal units

Cfm – Belüftungsluftdurchflussrate in Kubikfuß pro Minute

HDD – Heizgrad Tag

EF – Wärmetauschereffizienz

25.92 – Konstante für spezifische Wärme und Gewicht der Luft

Mit 45 cfm und 9.000 HDD wird die Wärmeenergie, die durch ein 70 Prozent effizienter Wärmetauscher wäre:

Wärmeenergie eingespart = 45 x 9.000 x 0,70 x 25.,92

Wärmeenergie eingespart = 7.348.320 Btu pro Jahr

Wie bereits erwähnt, benötigt der Wärmetauscher eine Abtauung, um die Eisbildung zu verhindern. Das Auftauen erfolgt im Allgemeinen mit einer elektrischen widerstandsfähigen Heizung. Diese Stromkosten müssen von den Energiesparkosten abgezogen werden. Die Kosten können mit der folgenden Formel ermittelt werden:

Kosten für das Auftauen = vom Abtaugerät verbrauchte Leistung x Betriebsstunden x Stromkosten

Unter der Annahme einer 70-Watt (W) – Heizung, 500 Betriebsstunden pro Jahr bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt und $.,10 pro kwh betragen die Stromkosten für den Betrieb des Entfrosters nach Umrechnung von Watt in Kilowatt (kW):

Kosten = 70W x 500 Stunden pro Jahr x 1kW/1,000 W x $0.10/kwh = $3.50 pro Jahr

Zur Analyse der Kraftstoffeinsparungen müssen der Energiegehalt des Kraftstoffs und die Effizienz der Geräte, die den Kraftstoff verwenden, bekannt sein.

Für weitere Informationen über die Energie aus der NDSU Extension Service

Gutachter

Laney ‚ s Inc., Fargo, N. D.
Home Heating, Fargo, N. D.
RenewAire LLC, Madison, Wis.,
One Hour Heating & Air Conditioning, Fargo, N. D.

Cover photos courtesy of the U. S. Environmental Protection Agency ENERGY STAR Program and Renew The Ventilation of Madison, Wisc.

Haftungsausschluss

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Die hier geäußerten Ansichten und Meinungen der Autoren geben nicht notwendigerweise die der Regierung der Vereinigten Staaten oder einer ihrer Agenturen an oder spiegeln diese wider.

Diese Publikation wurde von Kenneth Hellevang, Erweiterungsingenieur und Carl Pedersen, ehemaliger Energiepädagoge


verfasst