Etablering af hybridventilation
Image
Hvad handler det om?
Hybridventilation kombinerer naturlig ventilation med mekanisk ventilation. Det mekaniske ventilationsanlæg med varmegenvinding vil være i drift om vinteren, mens den naturlige ventilation anvendes i den varme del af året og i overgangsperioder.
Når der benyttes naturlig ventilation, indtages luften gennem ventilationsåbninger i værelser og stue (gerne automatisk styrede). Luftstrømmen går herefter fra værelserne og stuen til vådrummene, hvor fugten fjernes effektivt via aftrækskanaler. Emhætten etableres udenom hybridsystemet.
Fordele
Intet elforbrug til ventilation i sommerhalvåret
Bedre økonomi på grund af varmegenvinding og dermed lavere varmeregning
Øget komfort og bedre indeklima
Lavere CO₂ -udledning
Mindre risiko for overophedning i bygningen
Forøget værdi af huset
Fugt i luften reduceres, og derved minimeres risiko for fugt i husets konstruktioner samt kondensdannelse og skimmelsvamp på kolde overflader
Sådan kan det bygges
Image
Image
Indeklima
I velisolerede og tætte boliger kan der opstå problemer med overophedning om sommeren.
Ved nybyggeri og energirenoveringer skal det termiske indeklima på solrige dage ifølge Bygningsreglementet dokumenteres gennem beregning. For boliger kan dokumentation ske på grundlag af en forenklet beregning. En forenklet beregning kan eksempelvis foretages med Be15 (tidligere Be10).
Overtemperatur kan undgås ved at anvende et forceret luftskifte i perioder med store varmebelastninger. Ved etablering af hybridventilation skal det indtænkes i design og dimensionering af hybridventilationssystemet.
Anbefaling
Det anbefales at etablere hybridventilation, hvis et hus er relativt nyt, velisoleret og tæt, eller hvis et ældre hus er blevet efterisoleret og tætnet grundigt.
Ventilationsanlæg
Det anbefales at installere et A-mærket ventilationsanlæg (jf. EU forordning 1254/2014) med varmegenvinding (betegnelse: "Ventilationsanlæg til boliger" eller "RVU - residential ventilation unit").
Der bør vælges et ventilationsanlæg med centralt behovsstyret regulering fremfor lokal behovsstyret regulering, da det er en væsentligt dyrere løsning.
Regleringen af ventilationsanlægget skal ske via flertrinsdrev eller trinløs regulering.
Minimum: Ventilationsanlæg med en tør temperaturvirkningsgrad (VGV) på 80 % og et specifikt elforbrug til lufttransport (SEL) på 1.000 J/m³
Lavenergi: Ventilationsanlæg med en tør temperatur virkningsgrad (VGV) på 85 % og et specifikt elforbrug (SEL) på 800 J/m³
Den tørre virkningsgrad skal være dokumenteret i henhold til EN 13141-7.
I det specifikke elforbrug til lufttransport (SEL) medregnes alle komponenter fra nettilslutning til ventilatorer, fx frekvensomformer. Effektoptag til komponenter, der ikke vedrører lufttransport, medregnes ikke.
Ventilationsanlæg, der opfylder minimumskravene og har central behovsstyret regulering, vil altid opfylde kravene til et A-mærket anlæg i EU forordning 1254/2014.
SEL måles for driftformen med maksimalt tryktab. Bemærk, at det ønskede disponible tryk til installationen typisk vil være:
- God plads til kanaler (hovedkanal ø200-ø250): 40 Pa
- Almindelig installation (hovedkanal ø200): 60 Pa
- Dårlig plads til kanaler (hovedkanal ø160-ø200): 80 Pa
- Alle armaturer skal være store lavtryksarmaturer med tryktab på 5-10 Pa ved maksimal luftmængde
Naturlig ventilation
Der installeres automatisk styrede ventilationsåbninger, som kobles sammen med en vejrstation, der måler udetemperatur og vindhastighed (se under ”Montage” i afsnittet ”Udførelse”).
Automatikken skal blandt andet sikre, at den naturlige ventilation først er i drift, når varmesystemet er afbrudt.
Energibesparelse
Ved at etablere hybridventilation opnås der en besparelse på varmeregningen, idet en del af varmen genvindes – primært om vinteren. Der kommer dog et mindre tillæg på elregningen, idet der bruges el til at drive det mekaniske ventilationsanlæg – svarende til 30-40 W. Om sommeren og i overgangsperioder er det mekaniske ventilationsanlæg slukket, og der er derfor ikke noget elforbrug i den periode.
| Areal m² |
Varmebesparelse ved installation af ventilationsanlæg med varmegenvinding kWh pr. år. |
|
|---|---|---|
|
Minimum: |
Lavenergi: |
|
| 100 | 3.640 | 3.867 |
| 140 | 5.720 | 6.078 |
| 180 | 6.240 | 6.630 |
| Areal m² |
Tillæg til el til drift af ventilationsanlæg med varmegenvinding kWh pr. år. |
|
|---|---|---|
|
Minimum: |
Lavenergi: |
|
| 100 | 153 | 123 |
| 140 | 241 | 193 |
| 180 | 263 | 210 |
Forudsætninger
Skift fra naturlig ventilation (udskiftning af luften 12 gange i døgnet).
Ved tillæg til el til drift af ventilationsanlæg med varmegenvinding er det forudsat, at det mekaniske ventilationsanlæg er i drift i ca. 6 måneder om året (fra og med november til og med april). Erfaringer har vist, at udetemperaturen helst skal være højere end ca. 13 °C ved naturlig ventilation. Desuden forudsættes det, at varmeanlægget ikke er i drift samtidigt. Hvis huset tidligere ikke blev ventileret svarende til Bygningsreglementets krav, dvs. 12 gange i døgnet, bliver besparelsen mindre.
Eksempel på energibesparelse
Årlig energibesparelse kWh
| Energiforbrug til opvarmning af erstatningsluften | 5.720 kWh | |
|---|---|---|
| Elforbrug til drift af ventilationsanlæg | 241 kWh | |
| Besparelse | 5.720 kWh - 241 kWh = | 5.479 kWh |
Årlig økonomisk besparelse kr.
| Energiforbrug omregnet til m³ gas | 5.720 kWh/år/11 kWh/m³ = | 520 m³ |
|---|---|---|
| Besparelse gas | 13,80 kr./m³ x 520 m³ = | 7.176 kr. |
| Omkostninger el til drift af ventilationsanlæg | 2,70 kr./kWh x 241 kWh = | 651 kr. |
| Besparelse | 7.176 kr. - 651 kr. = | 6.525 kr. |
Årlig CO₂-besparelse kg
| CO₂-besparelse gas | 0,205 kg/kWh x 5.720 kWh = | 1.173 kg |
|---|---|---|
| CO₂-tillæg el | 0,211 kg/kWh x 241 kWh = | 51 kg |
| CO₂-besparelse i kg | 1.173 kg - 54 kg = | 1.122 kg |
| CO₂-besparelse i tons | 1,1 tons |
Forudsætninger
Varmeproduktion ved forskellige brændsler
- 1 liter olie = 8-10 kWh
- 1 m³ naturgas = 9-11 kWh
(højest for nye kedler)
CO2-udledning for forskellige opvarmningsformer
- Naturgas: 0,205 kg CO₂ pr. kWh
- Fyringsolie: 0,266 kg CO₂ pr. kWh
- Fjernvarme: 0,072 kg CO₂ pr. KWh
- El: 0,211 kg CO₂ pr. kWh
Udførelse
Den mekaniske ventilation tilvejebringes ved udsugning i køkken og bad/wc og evt. bryggers samt indblæsning i stuer og værelser. Afkast og indtag monteres over tag. Udsugningsarmaturer placeres så tæt på fugtafgiver som muligt.
Indblæsningsarmaturer placeres længst væk fra dør til tilstødende rum.
Det skal sikres, at der sker en god overførsel af luften fra opholdsrum til køkken og bad (fx med overtryksventil). Der er krav om 100 cm² mod adgangsrum og oplukkeligt vindue/dør eller lem i rum, hvor der suges ud. Emhætten kan ikke tilsluttes, fordi ventilationsanlægget ikke er i drift i sommerhalvåret.
Hvis ventilationsaggregatet placeres på loftet, skal det stå på et fast underlag, der har tilstrækkelig styrke til at bære anlægget og 1-2 mand samtidig. Desuden skal underlaget være vibrationsfrit. Dette kan fx opnås ved at opbygge en sandwichkonstruktion, som aggregatet stilles på. Der bør være et styrepanel med en filteralarm placeret synligt i stueetagen.
Aggregatet placeres i centrum af det område, det skal betjene. Det er en god ide, hvis aggregatet ikke placeres lige oven på et opholdsrum af hensyn til støjgener. Desuden skal aggregatet placeres, så der er plads omkring det til at forbinde ventilationskanaler, tilslutte strøm og afløb – og ikke mindst til servicering. Ventilationsaggregater med modstrømsvarmeveksler skal tilsluttes kondensafløb.
Er ventilationsanlæggets virkningsgrad over 85 %, kan eftervarmeflade undlades. For ringere anlæg kan de sidste 10-20 % varme til indblæsningsluften om vinteren tilføres med en vand- eller el-baseret eftervarmeflade. Varmerørene skal isoleres. Varmetabet kan også dækkes af husets radiatorer.
Der skal være by-pass på varmegenvindingsenheden. Der bør benyttes en løsning med automatisk by-pass via spjæld eller ved stop af rotor. En sommerboks bør undgås, da boligejeren enten selv skal montere den eller få et ventilationsfirma til at gøre det. By-pass ved sluk af indblæsningsventilatoren fungerer ikke sammen med lokal behovsstyret regulering uden at der er installeret automatiske friskluftventiler i facaden. Dette er en dyr løsning.
En autoriseret el-installatør skal slutte strøm til aggregatet og bør samtidig etablere en udligningsforbindelse til ventilationskanalerne. Anlægget skal forsynes via forbindelse, så elforbruget kan måles. Stikkontakt anbefales fremfor en fast forbindelse.
Den naturlige ventilation tilvejebringes via oplukkelige vinduer eller lemme i ydervægge og/eller vinduer/døre. Enten ved ensidig ventilation eller tværventilation. Se illustrationer på forsiden.
Ensidig ventilation
Ved ensidig ventilation er der kun åbninger i den ene af rummets ydervægge. Luften tilføres og fjernes gennem det samme åbentstående vindue. Effektiviteten er begrænset ved ensidig ventilation og anbefales kun, hvis rumdybden ikke overstiger 2,5 gange rumhøjden. I enfamilieboliger, som denne energiløsning omfatter, vil ensidig ventilation benyttes i værelser samt toilet og bad. Der er typisk kun et vindue, i disse rum og derfor er ensidig ventilation den eneste mulighed.
Tværventilation
Ved tværventilation tilføres luft udefra gennem åbninger i vindsiden og fjernes gennem åbninger i læsiden i facade eller tag. Der kan etableres tværventilation i et rum, når der er åbninger i form af vinduer eller i to eller flere ydervægge eller tagflader. Tværventilation kan typisk etableres, når rumdybden er højest 5 gange rumhøjden. I enfamilieboliger vil tværventilation benyttes i stuen og køkken-alrummet. Luften vil typisk tages ind gennem et vindue i facaden og afkastes gennem et vindue i tagfladen. I rum med naturlig ventilation gennem automatisk eller manuelt styrede vinduer eller lemme, kan der regnes med nedenstående luftmængder i dag- og nattetimerne.
| Styring af vinduer |
Luftmængde pr. m² opvarmet etageareal [l/s] |
|
|---|---|---|
| Dagtimer | Nattetimer | |
| Automatisk | 1,8 | 0,6 |
| Manuelt | 0,9 | 0,3 |
Ovenstående forudsætter, at der findes effektive åbningsarealer.
Som det ses i nedenstående tabel afhænger størrelsen af de effektive åbningsarealer af, om der benyttes ensidig ventilation eller tværventilation.
| Ventilationsform |
Effektivt åbningsareal som funktion af etagearealet [%] |
|
|---|---|---|
| Dagtimer | Nattetimer | |
| Ensidig ventilation |
4,0 | 2,0 |
| Tværventilation | 1,5 | 1,0 |
Image
Eksempel
Er der et større effektivt åbningsareal end svarende til 1,5 % af etagearealet ved tværventilation eller 4,0 % ved ensidig ventilation, kan der beregnes et større proportionalt luftskifte. Hvis der for eksempel i et 150 m² naturligt ventileret enfamiliehus med manuelt styrede vinduer, er et effektivt åbningsareal på 4,5 m² med åbninger til alle sider, svarer det til 3 % af etagearealet ved tværventilation. Der kan da regnes med en naturlig ventilation om sommeren på:
Image
Eksempel
I et parcelhus er der en stue på 25 m² med et vestvendt vinduesareal på 5 m² . En simpel beregning med Be15 viser, at det er nødvendigt med en naturlig ventilation på 1,2 l/s pr. m² om dagen og 0,4 l/s pr. m² om natten for at undgå overophedning. Da vinduerne er automatisk styrede, kan man beregne, at det effektive åbningsareal skal være:
Image
Da etagearealet er 25 m² , medfører det, at det effektive åbningsareal skal være 0,25 m² . Bredden af vinduerne (dybden på ovenstående tegning) er 4,5 m, hvilket medfører, at b (åbningen – se illustrationen) er ca. 0,06 m eller 6 cm. Til indtag af luft benyttes der typisk tophængslede eller bundhængte vinduer. Tophængslede vinduer er et standardprodukt fra stort set alle vinduesfabrikanter, hvorimod et fx bundhængt indadgående vindue er et specialprodukt, der ofte er væsentligt dyrere. Luftstrømningsteknisk er det bundhængte indadgående vindue dog at foretrække.
Til afkast af luft benyttes der typisk tagvinduer, der fås enten tophængte eller som vippevinduer, der er hængslet i midten.
Image
Ventilationskanaler
Kanalsystemet bør være så enkelt og symmetrisk som muligt, da det gør indregulering simpel. Kanalsystemet bør dimensioneres til en lufthastighed på 2,5 m/s, så der opnås et lavt tryk.
Ventilationskanalerne bør udføres i spiralfalsede rør med tætning af gummiringe. Til et enfamiliehus vil hovedkanalerne typisk være 160 mm eller 200 mm i diameter. Kanalerne til indblæsnings- og udsugningsarmaturer vil typisk være 100 mm i diameter.
Ventilationskanalerne skal minimum udføres med lige stykker, mindst svarende til 4 gange rørdiameteren før alle afbøjninger. T-rørs sammenløb eller T-bøjninger bør så vidt muligt undgås. I stedet for T-bøjninger anbefales det at bruge en 45° afgrening og 45° og 90° afbøjning.
Alle ventilationskanaler tilsluttes aggregatet med en brandhæmmet fleksibel forbindelse for at undgå vibrationer i kanalerne.
Når ventilationskanalerne føres gennem dampspærren, skal der anvendes en membrangennemføring. Det gælder også, hvis afløb eller elkabler gennembryder dampspærren.
Der skal monteres en lyddæmper ved ventilationsaggregatet, og det anbefales at montere lyddæmpere før indblæsnings- eller udsugningsarmaturer for at undgå, at lyd bevæger sig fra rum til rum via ventilationskanalerne.
Indtags- og afkasthætter eller tilsvarende riste bør placeres med minimum 3 meters afstand. Afkasthætter skal føres over tagryggen. Hvis der er tale om en indtagsrist, bør den placeres på en nordvendt væg for at opnå køleeffekt om sommeren.
Indtags- og afkasthætter eller indtagsriste bør være 1-2 dimensioner større end de kanaler, som de betjener, for at formindske trykfald.
1. Frostfri placering af aggregatet
Hvis ventilationsaggregatet placeres et sted, hvor der er risiko for frost – fx i tagrum – skal det være sikret mod dette. Dvs., at det skal efterisoleres med minimum 50 mm isolering, eller at der skal vælges et præisoleret aggregat. Evt. vandeftervarme skal være sikret mod frostsprængning, og kondensafløbet skal være isoleret.
2. Afløb for kondensvand
Et ventilationsaggregat med modstrømsvarmeveksler kræver et afløb for kondensvand. Ventilationsaggregatets bund placeres, så der er fald mod afløb på 1-1,5 %. Afløbsrør skal have tilsvarende fald, og afløbet skal ledes til en vandlås. Vandlåsen skal være let tilgængelig for rensning og evt. efterfyldning om sommeren.
3. Underlag for aggregat
En sandwichkonstruktion kan fx opbygges af en gulvfinerplade 22 mm på bjælkelag, 100 mm trædefast mineraluld og en betonflise.
4. Plads til servicering af aggregat
Aggregatet skal placeres, så der er mindst 60 cm foran aggregatets front, så det er muligt at komme til at servicere det. Lågen skal desuden kunne åbnes 90° uden at støde på forhindringer.
5. Isolering af ventilationskanaler
Hvis ikke ventilationskanalerne ligger indbygget i isoleringslaget på loftet, skal de isoleres med mindst 50 mm isolering. Isoleringen afsluttes med en beklædning af plast- eller alufolie udvendigt.
6. Isolering af indtags- og afkastkanaler
7. Fald på afkastkanal
Der skal være let fald på afkastkanal mod ventilationsaggregatet, så evt. kondensvand ledes væk.
8. Indregulering
Der skal foreligge en indreguleringsrapport som dokumentation for, at der har været foretaget en indregulering. Hvis der ikke gør det, skal der foretages en indregulering.
9. Manual til ventilationsanlægget
Brugermanualen skal være gennemgået med og udleveret til beboerne i huset.
10. Aflevering
Aflevering skal ske iht. DS 447 for, at ventilationsanlægget er lovligt installeret.
11. Åbninger - regn
Åbningerne – eller nogle af dem – bør placeres, så de ikke er påvirkelige for regn.
12. Åbninger - klemningsfare
Åbningerne skal placeres, så der ikke er klemningsfare for mennesker. Alternativt kan styringen forsynes med en klemningssikret funktion.
13. Er åbninger tilgængelige for indbrud?
Åbninger skal sikres mod indbrud. Det kan anbefales at kontakte bygherres forsikringsselskab for at afklare omfang og nødvendighed af evt. indbrudssikring.
14. Zonestyring – naturlig ventilation
Det vil være en god ide, hvis styringen kan inddeles i zoner med en temperatursensor, så åbningerne kan tilpasses behovet i de enkelte rum.
15. Automatik
Automatikken skal sikre, at den naturlige ventilation først er i drift, når varmesystemet (radiator- eller gulvvarmesystem) er afbrudt. Det skal derfor sikres, at automatikken er indstillet i henhold til dette.
Styringen bør have forskellige driftsformer – fx dag/ nat, sommer/vinter samt evt. en ’gæste funktion’ for at sikre ekstra ventilation ved mange mennesker - alternativt installeres en CO₂-sensor.
Hvad siger BR18?
Yderligere information
Bygningsreglementet
Danske standarder
DS 447 Ventilation i bygninger - Mekaniske, naturlige og hybride ventilationssystemer
DS 428 Norm for brandtekniske foranstaltninger ved ventilationsanlæg
DS/EN 308 Varmevekslere. Prøvningsmetoder til bestemmelse af ydeevne for luft til luft- og røggasvarmegenvindingsanordninger
Anden litteratur
- Bygningernes energibehov SBi-anvisning 213
- Strategies for controlling thermal comfort in Danish low energy building: System configuration and results from 2 years of measurements. Velux A/S and Esbensen Consulting Engineers
- Evaluering af energiklasserne 2015 og 2020 i BR10. Oplevelser blandt ejere af nye lavenergi-enfamiliehuse og erfaringer blandt aktører i byggebranchen. SBi 2014:07