En varmeveksler er et af de centrale elementer i et energieffektivt ventilationsanlæg. Enheden har indflydelse på både temperaturen og fugtniveauet. Imidlertid findes der flere typer af dem, og de rummer både fordele og ulemper. I denne artikel vil Genvex åbne låget på varmevekslerne og give en grundig gennemgang af de forskellige typer – teknikken bag samt deres fordele og ulemper
Artiklen har været bragt i HVAC Magasinet nr. 2, 2024 og kan læses uden illustrationer herunder.
(Læs originalartiklen her)
Første stop på rejsen gennem vekslerne er det helt grundlæggende – formålet; at lave varmegenvinding fra fraluften i boligen.
Varmegenvinding betyder grundlæggende, at når den ”brugte” luft passerer fra boligen og gennem ventilationsanlægget, vil en stor del af varmen fra denne luft blive overført til den friske luft, der bliver suget ind udefra. Denne varme bliver afgivet via en varmeveksler, der overfører varmen fra den højere indendørstemperatur til den lavere udendørstemperatur.
Man genvinder dermed den varme, der er blevet dannet i boligen. Når man genanvender den termiske energi fra den varme luftstrøm, reducerer man opvarmningsbehovet i huset og minimerer trækgener. Og jo højere grad af varmegenvinding, desto mere energieffektivt bliver ventilationsanlægget.
Hvordan virker en varmeveksler?
En varmeveksler virker helt grundlæggende på følgende måde:
Luftstrøm ind
1. Udeluften trækkes ind i varmeveksleren.
Ventilationsanlægget trækker kold, frisk luft udefra og fører den ind i varmeveksleren.
Luftstrømme mødes i veksler
2. Fraluft og udeluft passerer forbi veksleren.
Samtidig trækker ventilationsanlægget den CO2-holdige og varme indeluft ud af boligen. Den brugte fraluft og den kolde udeluft passerer nu gennem separate kanaler, adskilt af en varmevekslerflade. Herefter overføres varmen nu fra den ene luftstrøm til den anden, uden at de to luftstrømme blandes.
Varm indeluft blæses ud af anlæg
3. Den opvarmede udeluft kommer ind i boligen.
Den opvarmede luft blæses nu ind i boligen ved hjælp af anlæggets ventilator.
Brugt luft blæses ud af boligen
4. Den brugte luft blæses ud af boligen.
Den CO2-holdige, fugtige og afkølede luft blæses ud af boligen.
Hvilke typer vekslere findes der?
Alle varmevekslere fungerer grundlæggende på samme måde som netop beskrevet. Der er dog nogle forskelle både i forhold til materialer og komponenter, som kan have indflydelse på blandt andet varmegenvindingen.
Modstrømsveksler
Modstrømsveksleren er den traditionelle type varmeveksler til ventilationsanlæg. Modstrømsveksleren består af to separate kanaler (én for indkommende udeluft og én for udgående fraluft). De to kanaler er adskilte, så de to luftstrømme ikke blander sig.
Når de to luftstrømme passerer deres respektive kanaler i varmeveksleren, går de i modsatte retninger (deraf navnet). Dette gør, at varmen i den udgående luft overføres til den indkommende friske luft gennem væggene i varmeveksleren – uden at luftstrømmene faktisk blander sig.
Fordelene
Én af fordelene ved et ventilationsanlæg med modstrømsvarmeveksler er energieffektiviteten. Med en modstrømsveksler kan man nemlig få en meget høj varmegenvindingsgrad på mellem 80 og 95 procent.
Foruden den høje energieffektivitet, medvirker de adskilte kanaler også til, at risikoen for kontaminering af tilluften med bakterier og lugtgener er minimal.
Ulemperne
Den typiske modstrømsveksler udført i aluminium eller plast udmærker sig ved den høje varmegenvinding. Ulempen af en høj varmegenvindingsgrad er øget mængde af kondensvand i veksleren. Årsagen til det skyldes, at membranerne er uigennemtrængelige for vandmolekyler. Og da der ikke forekommer overførsel af fugt fra fraluft til tilluft, kan det i visse tilfælde give et tørt indeklima i vinterperioden.
Plast eller aluminium?
En modstrømsveksler indeholder en række plader (lameller), som typisk er fremstillet af enten aluminium eller plast. Disse lameller er dem, som lagrer og overfører varmeenergien fra den ene luftstrøm til den anden. Der er dog forskellige fordele ved den ene type af materiale fremfor det andet.
Plastveksler
Fordelene ved plastveksleren inkluderer dets lette vægt, der gør dem lettere at installere og håndtere. Desuden er plastvekslere resistente over for korrosion, hvilket kan være en fordel i miljøer med høj luftfugtighed. Med en plastveksler vil man derudover typisk have en 2-4 procent højere varmegenvindingsgrad end ved aluminiumveksleren – og altså større besparelser på varmeregningen.
Aluminiumsveksler
Fordelen ved en aluminiumsveksler fremfor en plastveksler er, at aluminiumsvekslere har et lavere tryktab og dermed et lavere energiforbrug til lufttransport. Derudover er aluminiumsveksleren en smule mere resistent mod tilisning end plastveksleren.
Entalpiveksler
En entalpiveksler sørger for, at indeklimaet ikke bliver for tørt. Med denne type veksler kan man nemlig både overføre fugt og temperatur til indblæsningsluften.
Fugten overføres gennem en speciel og patenteret membranteknologi, polymermembran. Med dette materiale får fugt lov at trænge igennem, så man for eksempel i vinterperioder med lav luftfugtighed kan få både varme og en balanceret luftfugtighed i boligen. I traditionelle varmevekslere (som for eksempel modstrømsvekslere) derimod, anvendes i stedet aluminium eller plast, hvor fugten ikke kan trænge igennem.
Fordele
Én af fordelene ved en entalpiveksler er, at man med membranteknologien både får justeret varme og luftfugtighed i indeluften, hvilket giver et mere komfortabelt og sundt indeklima.
Derudover er entalpivekslermembranen hygiejnecertificeret og resistent mod skimmel- og bakterievækst. Derfor er det kun temperatur og fugt, som overføres til indblæsningsluften – mens bakterier og andre typer partikler ikke kan overføres gennem membranen. Det kan blandt andet reducere risikoen for skimmelvækst og andre relaterede problemer.
Ulemper
Selvom der er mange fordele ved en entalpiveksler, er der dog forhold, hvor en traditionel varmeveksler, for eksempel en rotor- eller modstrømsveksler er mere hensigtsmæssig.
Entalpiveksleren er ideel til koldere og tørrere klimatiske forhold, hvor man ønsker at bevare så meget luftfugtighed som muligt. Modsat vil entalpiveksleren ikke være ideel til boliger med et højt, konstant fugtigt indeklima. Det skyldes, at veksleren her vil hjælpe med at fastholde den fugtighed, som man i dette tilfælde egentlig ønsker at begrænse.
Det er vigtigt at bemærke, at man med entalpivarmeveksleren typisk vil have en lavere varmegenvindingsgrad end ved plast eller aluminium. Til gengæld er den mere modstandsdygtig over for frost.
Rotorveksler
Nogle af de udfordringer, der er med både modstrømsveksleren og entalpiveksleren, kan begrænses med en rotorveksler. Rotorveksleren giver nemlig både en kontrolleret fugtgenvinding og en høj varmegenvindingsgrad.
Hvor modstrømsveksleren er lavet af en kassette af alu- eller plastlameller, og entalpiveksleren er lavet af en kassette af polymerlameller, består rotorveksleren af et roterende aluminiumshjul. Dette hjul har et stort antal af små kanaler, der tillader luftstrømmen at passere igennem. Når hjulet roterer, passerer udsugningsluften gennem den ene side af kanalerne i hjulet, hvorefter varmen absorberes af aluminiumsmaterialet. Herefter roterer hjulet en halv omgang og den absorberede varme afgives nu til den friske udeluft. Den proces gentages kontinuerligt.
Fordele
Fordelen ved en rotorveksler er, at den er beklædt med en særlig hygroskopisk overflade, der gør den ekstra god til at genvinde fugt og fastholde en høj varmegenvindingsgrad, der kun ligger marginalt under modstrømsvekslerens. Samtidig kan man ved at ændre rotorens omdrejningstal opnå en kontrolleret fugt- og varmegenvinding.
En anden fordel ved rotorveksleren er, at den har et mindre behov for afisning i forhold til modstrømsveksleren, fordi der ikke ophober sig samme mængde af kondensvand.
Rotorveksleren kan – modsat modstrømsveksleren – opretholde en konstant luftstrøm uden brug af el, mens du afiser. Dette er ikke muligt med en modstrømsveksler, som kræver enten tilførsel af strøm eller et ubalanceret luftskifte, hvor der bliver blæst mere luft ind, end der bliver suget ud eller omvendt.
Ulemper
Rotorvekslere indeholder teknisk komplekse komponenter, der kræver præcis styring og vedligeholdelse. De indeholder nemlig – modsat modstrøms- og entalpivekslere – roterende dele, som løbende skal overvåges for slitage og støv mv., der kan akkumuleres på overfladerne.
En ulempe ved rotorvekslere kan altså derfor være, at det her kan være nødvendigt med regelmæssigt vedligehold, så man på længere sigt undgår både interne lækager eller slitage, som i yderste konsekvens kan føre til effekttab og nedsat varmegenvindingsgrad.
Varmevekslere til enhver opgave
Alle varmevekslere i Genvex’ ventilationsanlæg har bestemte funktioner og materialer, der gør dem ekstra fordelagtige til bestemte opgaver.
Hvis man for eksempel gerne vil have et ventilationsanlæg, der giver den højest mulige varmegenvindingsgrad, kan det derfor være en god idé at kigge på passive anlæg i ECO-serien. Flere af disse har nemlig indbygget modstrømsvarmeveksler, der kan give en meget høj varmegenvindingsevne på mellem 80 og 95 procent.
Hvis man derudover gerne vil kunne regulere fugtindtaget til sin bolig i de kolde og tørre perioder, kan det være en fordel at kigge på virksomhedens ventilationsanlæg med enten entalpi- eller rotorveksler. Hvis man ønsker et ventilationsanlæg med en rotorveksler, kunne overvejelserne gå i retning af ECO 360 R. For alle øvrige modeller i ECO-serien er det muligt at få installeret en entalpiveksler.
BOKS:
Rotorveksleren
Rotorveksleren er et hit i Sverige, Norge og Finland, hvor man stor set kun anvender denne teknik. Det hænger blandt andet sammen med, at den er langt mere effektiv til at afise, og har en generel bedre evne til at modstå et mere koldt klima.
Her i landet har rotorveksleren derimod levet et mere stille liv, og kommer den til anvendelse, er det ofte til større anlæg.
Teknologien har dog en fremtid. Det hænger sammen med en stigende udbygning af varmegenvinding, som følge af krav i bygningsreglementet.
Dermed vil den også vinde indpas i flere og flere boliger som et supplement til modstrømsveksleren.
