Ventilationen skal udnytte naturkræfterne

Konventionelle ventilationsteknologier ikke kan opfylde fremtidens skærpede krav til indeklima og energiforbrug. Det skriver civilingeniør Christian Anker Hviid i sinerhvervsPhD, som er udført i rådgivningsvirksomheden ALECTIA og ved DTU Byg.

Hans løsningsforslags er, at vi i højere grad skal bruge passiv ventilation som erstatning for aktiv (mekanisk) ventilation. Passiv ventilation er løsninger, der udnytter naturlige drivkræfter og bygningens fysik til at opretholde et tilfredsstillende indeklima uden brug af elektricitet. Når den kombineres med mekanisk ventilation, er det muligt at opnå en god ventilation med et meget lavt energiforbrug.

”Det er lidt tåbeligt, at vi ikke anvender naturlig ventilation, når vi bor i et land, hvor der er naturlige drivkræfter i form af opdrift og vindpåvirkning, men hidtil har vi haft det problem, at vi ikke kunne have varmegenvinding om vinteren, så mit projekt har gået ud på at kombinere fordelene ved naturlig ventilation med fordelene ved passiv ventilation,” siger han.
Passiv ventilation er ifølge Christian Anker Hviid særlig anvendelig i tempererede områder med høje vindhastigheder og store temperaturforskelle henover døgnet, akkurat som vi har det i Danmark. Skal et passivt ventilationssystem være konkurrencedygtigt, er effektiv varmegenvinding, filtrering og lav trækrisiko væsentlige elementer.

Varmegenvindingen
”Det gør vi i praksis ved at tage luften ind ved jordoverfladen og kaste den ud oppe over taget. Det vil sige, at vores indtag er lagt i kanaler, og det er vi tvunget til, fordi vi skal have varmegenvinding. I indtagskanalen har vi en vekslerflade, og det har vi også i afkastet. De to er koblet med et væskekredsløb og en pumpe, der kan transportere det varme vand fra afkastet til indtaget – det man også kender som et væskekoblet batteri.”

Hidtil har det ikke været muligt at købe varmegenvindingskomponenter til ultralavtrykssystemer. Det har Christian Anker Hviid imidlertid udviklet i forbindelse med sit projekt. Den er hidtil kun testet under simulerede forhold. Disse forsøg viser et energiforbrug på 18,9 kWh/kvm, hvilket stort set svarer til det krav, der kommer i 2020. Dette forbrug vil hovedsagelig ligge om sommeren, hvor det i et vist omfang er nødvendigt at anvende mekanisk ventilation, fordi temperaturforskellen er begrænset, og opdriften derfor mindre.

”Systemet omfatter ikke køling, så af hensyn til komforten er der anvendt natventilation, som køler huset ned til 20 grader. Kølingen sker ved hjælp af den nedgravede kanal, så vi udover den køligere natteluft kan udnytte, at der er koldere under jorden,” siger han.

Kanalens dimensioner er ret voldsomme, nemlig to gange to meter. Det skyldes ifølge Christian Anker Hviid, at der skal være plads til at rengøre – dvs. feje bunden af kanalen, hvor udefrakommende partikler lægger sig. Den fungerer altså som et passivt filter, fordi luftgennemstrømningen er så langsom. Den er dog kombineret med et elektrostatisk filter, som opfanger de partikler, som trods alt slipper igennem. Energiforbruget hertil er medtaget i de 18,9 kWh/kvm.
Kanalen bruges samtidig som en slags ”kulde-/varmedepot”.

Bedst til etagebygninger
”Der skal være en vis niveauforskel mellem indtag og afkast for at give opdrift,” siger han og tilføjer, at bygningen helst skal have to etager eller mere. Indtil videre er det dog ikke afprøvet i boliger. På DTU er man for øjeblikket i gang med et fuldskala-forsøg.

Christian Anker Hviid regner med, at de nye komponenter i en lidt ændret/forbedret form kan være markedsklare om ca. tre år, så de kan være klar til BR 15 og de senere 2020-krav.