Ilmanvaihtokoneet osana energiatehokasta LVI-järjestelmää

Ilmanvaihtokone on yksi rakennuksen LVI-järjestelmän tärkeimmistä osista. Sen tehtävänä on huolehtia hallitusta ilmanvaihdosta, hyvästä sisäilman laadusta ja miellyttävistä sisäolosuhteista energiatehokkaasti.

Nykyaikainen ilmanvaihtokone eli AHU (Air Handling Unit) ei ainoastaan siirrä ilmaa. Se voi suodattaa, lämmittää, jäähdyttää ja käsitellä tuloilmaa, ottaa energiaa talteen poistoilmasta sekä ohjata ilmanvaihtoa todellisen tarpeen mukaan.

Oikein valittu ja mitoitettu ilmanvaihtokone auttaa yhdistämään hyvän sisäilman, energiatehokkuuden ja rakennuksen käyttötarkoituksen vaatimukset toimivaksi kokonaisuudeksi.

Tutustu Systemairin ilmanvaihtokoneisiin

Mikä on ilmanvaihtokone ja miten se toimii?

Ilmanvaihtokone on mekaaninen laite, joka käsittelee ilmaa ja siirtää sitä rakennuksen kanavajärjestelmän kautta. Tyypillisessä järjestelmässä ilmanvaihtokone ottaa ulkoilmaa, suodattaa sen ja käsittelee ilman haluttuun lämpötilaan ennen sen johtamista rakennuksen eri tiloihin.

Samalla käytettyä ilmaa poistetaan rakennuksesta. Poistoilman sisältämää lämpöenergiaa voidaan hyödyntää tehokkaan lämmöntalteenoton avulla tuloilman lämmittämiseen, mikä pienentää ilmanvaihdon energiantarvetta.

Ilmanvaihtokoneita käytetään hyvin erilaisissa kohteissa aina asuin- ja toimistorakennuksista kouluihin, sairaaloihin, liiketiloihin, datakeskuksiin ja vaativiin teollisuusympäristöihin. Ratkaisu valitaan rakennuksen käyttötarkoituksen, ilmavirtojen ja sisäolosuhteille asetettujen vaatimusten mukaan.

Ilmanvaihtokoneen tärkeimmät komponentit

Ilmanvaihtokone muodostuu useista komponenteista, jotka yhdessä varmistavat suunnitellut ilmavirrat, hyvän sisäilman ja energiatehokkaan toiminnan.

Puhaltimet

Puhaltimet tuottavat ilman liikkumiseen tarvittavan paineen ja varmistavat suunnitellut ilmavirrat ilmanvaihtokoneen ja kanaviston läpi.

Nykyaikaisissa ilmanvaihtokoneissa käytetään yleisesti energiatehokkaita suoravetoisia, vapaasti pyöriviä taaksepäin kaartuvia puhaltimia. Koko ilmanvaihtojärjestelmän puhaltimien energiankäyttöä voidaan arvioida muun muassa SFP-luvun (Specific Fan Power) avulla.

Ilmansuodattimet

Suodatus on keskeinen osa hyvää sisäilman laatua. Ilmansuodattimet vähentävät tuloilman hiukkasia, pölyä, siitepölyä ja muita epäpuhtauksia sekä suojaavat samalla ilmanvaihtokoneen komponentteja likaantumiselta.

Suodattimen valinnassa huomioidaan suodatustehokkuuden lisäksi painehäviö. Näin voidaan saavuttaa käyttökohteen edellyttämä ilmanpuhtaus mahdollisimman energiatehokkaasti.

Tutustu ilmanvaihtokoneiden suodattimiin

Lämmitys ja jäähdytys

Ilmanvaihtokoneen lämmitys- ja jäähdytysratkaisuilla tuloilman lämpötila säädetään rakennuksen ja käyttötilanteen vaatimalle tasolle.

Kohteissa, joissa tarvitaan sekä lämmitystä että jäähdytystä, ilmanvaihtokoneeseen integroitu käännettävä lämpöpumppu voi tarjota kompaktin ja energiatehokkaan ratkaisun ympärivuotiseen lämpötilanhallintaan.

Systemairin valikoimaan kuuluu esimerkiksi Geniox HP DFN integroidulla lämpöpumpulla.

Kosteudenhallinta

Kun käyttökohde edellyttää tarkasti hallittuja sisäolosuhteita, ilmanvaihtokone voidaan varustaa kostutus- tai kuivausratkaisuilla. Kosteudenhallinta on erityisen tärkeää esimerkiksi terveydenhuollossa, teollisuudessa sekä muissa kohteissa, joissa olosuhteiden on pysyttävä tarkasti määritellyllä tasolla.

Lämmöntalteenotto

Lämmöntalteenotto on yksi energiatehokkaan ilmanvaihdon avaintekijöistä. Sen avulla poistoilmaan sitoutunutta energiaa voidaan hyödyntää ulkoilman käsittelyssä, jolloin tarvittavan lämmitys- tai jäähdytysenergian määrä pienenee.

Ilmanvaihtokoneissa käytetään tyypillisesti erilaisia lämmöntalteenottoratkaisuja:

• Pyörivä lämmönsiirrin, jossa pyörivä roottori siirtää energiaa ilmavirtojen välillä.

• Levylämmönsiirrin, jossa tulo- ja poistoilma kulkevat toisistaan erotettuina ja lämpö siirtyy pintojen välityksellä.

• Nestekiertoinen lämmöntalteenotto, jossa ilmavirrat voidaan pitää toisistaan erillään ja lämpöenergia siirretään nestekierron avulla.

Sopiva ratkaisu valitaan käyttökohteen, hygieniavaatimusten, energiatehokkuustavoitteiden ja ilmanvaihtojärjestelmän rakenteen perusteella.

Äänenvaimennus

Puhaltimet ja ilman virtaus synnyttävät ääntä, minkä vuoksi äänenhallinta huomioidaan jo ilmanvaihtojärjestelmän suunnittelussa. Oikein mitoitetut äänenvaimentimet auttavat saavuttamaan tavoitellun äänitason ilman tarpeettoman suurta painehäviötä.

Ohjausjärjestelmät ja anturit

Moderni ilmanvaihtokone mukautuu rakennuksen todelliseen tarpeeseen. Anturit ja automaatio voivat valvoa esimerkiksi lämpötilaa, kosteutta ja ilmanlaatua sekä ohjata ilmanvaihtoa käyttötilanteen mukaan.

Tarpeenmukaisella ohjauksella voidaan ylläpitää hyviä sisäolosuhteita ja samalla välttää tarpeetonta energiankulutusta.

Miksi ilmanvaihtokone on tärkeä?

Hyvin suunniteltu ilmanvaihto vaikuttaa sekä tilojen käyttäjien hyvinvointiin että rakennuksen energiankulutukseen. Ilmanvaihtokoneella on viisi keskeistä tehtävää:

1. Hyvä sisäilman laatu

Ilmanvaihtokone tuo rakennukseen suodatettua ulkoilmaa ja poistaa käytettyä ilmaa sekä siinä olevia epäpuhtauksia ja kosteutta.

2. Sopiva sisälämpötila

Ilmaa voidaan lämmittää tai jäähdyttää käyttötarpeen mukaan, mikä auttaa ylläpitämään miellyttäviä sisäolosuhteita ympäri vuoden.

3. Hallittu kosteustaso

Kohteissa, joissa kosteudenhallinta on kriittistä, ilmanvaihtokone voidaan varustaa kostutukseen tai kuivaukseen soveltuvilla ratkaisuilla.

4. Hallitut ilmavirrat

Ilmanvaihtokone varmistaa, että rakennukseen tuodaan ja siitä poistetaan suunniteltu määrä ilmaa oikeisiin tiloihin.

5. Energiatehokas ilmanvaihto

Lämmöntalteenotto, energiatehokkaat puhaltimet, kehittynyt automaatio ja tarpeenmukainen ilmanvaihto auttavat pienentämään ilmanvaihdon energiankulutusta ja rakennuksen elinkaarikustannuksia.

Kompakti vai modulaarinen ilmanvaihtokone?

Ilmanvaihtokoneen rakenne valitaan projektin tarpeiden mukaan. Kaksi yleistä ratkaisua ovat kompaktit ja modulaariset ilmanvaihtokoneet.

Kompaktit ilmanvaihtokoneet

Kompakti ilmanvaihtokone sisältää keskeiset ilmanvaihtotoiminnot yhdessä valmiiksi suunnitellussa kokonaisuudessa. Ratkaisu sopii erityisesti kohteisiin, joissa arvostetaan:

• kompaktia kokoa

• helppoa suunnittelua ja mitoitusta

• sujuvaa asennusta

• valmiiksi yhteensovitettuja toimintoja.

Systemair Topvex tarjoaa kompakteja ilmanvaihtoratkaisuja erilaisiin rakennuksiin ja käyttökohteisiin.

Modulaariset ilmanvaihtokoneet

Modulaarinen ilmanvaihtokone tarjoaa enemmän mahdollisuuksia koneen rakenteen ja toimintojen räätälöintiin. Ratkaisu voidaan suunnitella esimerkiksi ilmavirtojen, tilankäytön, lämmöntalteenoton, suodatuksen, lämmityksen, jäähdytyksen sekä muiden käyttökohdekohtaisten vaatimusten mukaan.

Systemair Geniox on modulaarinen ilmanvaihtokoneratkaisu, joka mahdollistaa kokonaisuuden mukauttamisen projektin vaatimuksiin.

Ilmanvaihtokoneen valinta ja mitoitus

Oikean ilmanvaihtokoneen valinta alkaa rakennuksen käyttötarkoituksesta ja luotettavasta mitoituksesta. Ilmavirtojen ja paineenkorotuksen lisäksi suunnittelussa on tärkeää tarkastella ilmanvaihtojärjestelmää kokonaisuutena.

Ilmanvaihtokoneen valinnassa kannattaa huomioida ainakin:

• rakennuksen käyttötarkoitus ja käyttöajat

• tarvittavat ilmavirrat ja paineenkorotus

• sisäilman laatuvaatimukset

• lämmöntalteenoton tehokkuus

• puhaltimien energiankulutus ja SFP

• suodatus ja hygieniavaatimukset

• lämmityksen, jäähdytyksen ja kosteudenhallinnan tarve

• ääniolosuhteet

• ohjaus ja tarpeenmukainen ilmanvaihto

• huollettavuus

• elinkaaren aikainen energiatehokkuus

• käytettävissä oleva tila ja asennusolosuhteet.

Systemairin mitoitus- ja valintaohjelmistot tukevat suunnittelua ja oikean ilmanvaihtoratkaisun valintaa.

Ilmanvaihtokone eri käyttökohteisiin

Ilmanvaihdolle asetetut vaatimukset vaihtelevat merkittävästi rakennuksen käyttötarkoituksen mukaan. Siksi ilmanvaihtokoneen valinnassa on tärkeää tarkastella koko järjestelmää ja sen todellisia käyttöolosuhteita.

Asuinrakennukset

Asuinrakennuksissa painottuvat hyvä sisäilma, energiatehokkuus, hiljainen toiminta ja helppo käyttö.

Toimistot, liiketilat ja julkiset rakennukset

Liiketiloissa ja muissa julkisissa rakennuksissa ihmismäärät ja ilmanvaihdon tarve voivat vaihdella päivän aikana huomattavasti. Tarpeenmukainen ilmanvaihto auttaa sovittamaan ilmavirrat rakennuksen todelliseen käyttöön.

Koulut ja oppimisympäristöt

Kouluissa hyvä sisäilman laatu sekä hallitut lämpötila- ja CO₂-tasot ovat keskeisiä viihtyisän oppimisympäristön kannalta.

Terveydenhuolto

Terveydenhuollon tiloissa ilmanvaihdolta edellytetään tarkkaa ilmanpuhtauden, lämpötilan ja kosteuden hallintaa sekä korkeaa hygieniatasoa.

Datakeskukset

Datakeskuksissa ilmanvaihto- ja jäähdytysratkaisujen on pystyttävä hallitsemaan lämpökuormia luotettavasti ja energiatehokkaasti.

Allastilat

Allastiloissa korostuvat kosteuden ja lämpötilan hallinta, energiatehokkuus sekä rakennuksen rakenteiden suojaaminen.

Teollisuus ja vaativat erikoiskohteet

Teollisuusympäristöissä ilmanvaihtoratkaisuilta voidaan edellyttää tavanomaista korkeampaa kestävyyttä, erityisiä materiaaleja tai käyttökohteen vaatimia sertifiointeja.

Mistä tunnistaa laadukkaan ja energiatehokkaan ilmanvaihtokoneen?

Laadukkaan ilmanvaihtokoneen arvioinnissa kannattaa tarkastella yksittäisten suoritusarvojen sijaan kokonaisuutta. Koneen rakenteen, komponenttien, ohjauksen ja energiatehokkuuden lisäksi merkitystä on sillä, kuinka luotettavasti ilmoitetut suoritusarvot voidaan todentaa.

Eurovent-sertifiointi tuo läpinäkyvyyttä ilmanvaihtokoneiden suorituskyvyn arviointiin ja tukee suunnittelijaa tuotetietojen vertailussa.

Systemair-ilmanvaihtokoneet erilaisiin tarpeisiin

Systemair tarjoaa ilmanvaihtokoneita erilaisiin rakennuksiin ja käyttökohteisiin. Valikoima ulottuu asuinrakennusten ilmanvaihtoratkaisuista kompakteihin ja modulaarisiin ilmanvaihtokoneisiin.

Topvex tarjoaa kompaktin vaihtoehdon, kun taas Geniox mahdollistaa ilmanvaihtoratkaisun mukauttamisen projektin vaatimuksiin.

Oikean ilmanvaihtokoneen lähtökohtana ovat aina rakennuksen todelliset tarpeet. Kun mitoitus, komponentit, ohjaus ja energiatehokkuus tarkastellaan kokonaisuutena, tavoitteena on hyvä sisäilma sekä luotettava ja energiatehokas ilmanvaihto koko rakennuksen elinkaaren ajaksi.

Tutustu Systemairin ilmanvaihtokoneisiin