InventiAir-tekniken Runt om hela världen pågår idag en intensiv debatt om klimat- och energifrågan. För att klara av att rädda jorden måste vi effektivisera de befintliga energisystemen, vi måste få fram alternativa energisystem och framförallt så måste vi ändra beteende. Det gäller också i högsta grad oss som arbetar med ventilation. Vi måste våga tänka nytt och pröva nya energisnåla lösningar. Vi får inte fastna i de gamla spåren där allt måste se exakt likadant ut som innan. Då kommer vi inte att lyckas. Varför har vi ventilation? Främst av tre anledningar: 1. Ventilera och föra bort föroreningar från människan och rummet 2. Transportera bort överskottsvärme från människan och rummet, tillföra kyla/ värme 3. Reglera luftfuktighet Vardagligt tänker nog vi nog på punkt nr 2 i första hand, vilket har präglat utvecklingen av ventilationstekniken världen över. Så även på de nordiska marknaderna, där fokus varit på att kyla och värma rummet, snarare än att fokusera på ett optimalt inomhusklimat för rummets brukare, människan. Vi på InventiAir, utvecklar dagligen produkter, som fokuserar på att ge människan den bästa upplevelsen i rummet. Produkter som både ventilerar och kyler/värmer människan med en optimal funktion. I jämförelse mot andra traditionella ventilationstekniker, kan InventiAir-tekniken leverera ett bättre inomhusklimat med lägre energiåtgång. Om InventiAir-tekniken InventiAir-tekniken är en hybrid av främst två kända tekniker, Confluent Ventilation och Impigning Jets ventilation. Dessa teknikerna har sin bakgrund från forskning på de framstående universiteten i Europa och USA. Confluents Jets, översätts ofta som samverkande jetstrålar i svenska begrepp och Impinging kan enklast översättas med uttryck som kollision/stöta emot. Dessa tekniker kombineras i olika typer av patenterade produkter från InventiAir, som producerar luftströmmar med en optimal karaktäristik. Luftströmmar som sedan ventilerar människan i rummet på ett dragfritt och naturligt sätt.
Skillnad mot traditionell omblandande ventilationsteknik Den mest särpräglade skillnaden är principen hur tilluften (kyla/värme) och energin fördelas i rummet. Omblandande ventilation, har precis som namnet avslöjar, en grundläggande funktion att blanda runt luften i rummet. InventiAir-tekniken har som fokus att omblanda luften och energin så lite som möjligt och därmed koncentrera värmeutbytet kring människan. Omblandande ventilation fördelar tilluften och föroreningar jämt, så att i teorin är den luften vi andas in, den samma som lämnar rummet genom frånluften. Skillnad mot traditionell deplacerande ventilationsteknik Traditionell deplacerande ventilationsteknik har som grundprincip att inte omblanda tilluften i rummet, liknande InventiAir-tekniken. Men bortsett från den likheten finns det många skillnader mellan ventilationsteknikerna. Luftströmmen från InventiAirs produkter är alltid tunnare än deplacerande don (Cho, et al 2008) Deplacerande teknik har begränsningar i sin funktion, där värmelasterna överstiger ca 40W/kvm, då stigningskrafterna från värmekällorna är större än momentet från tilluftsdonen (Awbi 2013, Cho et al 2005). Confluent Jets Ventilation klarar därför betydligt högre värmelaster än deplacerande don (75W/kvm har testats i laboratorium). Fungerar även för uppvärmning (Cho et al 2008) (Namn, årtal avser resultat i forskningsartiklar) Luftutbyteseffektivitet - Ventilationens verkningsgrad När man skall beskriva hur energieffektivt något är brukar man ofta använda termen verkningsgrad. Det är ett mått på hur mycket energi som går åt till just det man avser att använda det till. Resten är någon form av förlust. För ventilationssystem används ofta luftutbyteseffektivitet (LUE) som ett mått på ventilationens verkningsgrad.
Dvs ett system med låg verkningsgrad måste tillföras mer luft för att ventilera och transportera bort gammal luft per tidsenhet. Den ventilationsprincip som vi för det mesta använder idag omblandande ventilation har en relativt sett låg verkningsgrad eftersom den jobbar efter tesen att blanda om all luft i rummet. Det blir då svårare att byta ut den gamla luften eftersom den hela tiden blandas ut med den nya. Den luft som avlägsnas från rummet (frånluft) är alltså en blandning av gammal och ny luft. Pga detta är också den teoretiska maximala verkningsgraden så låg som 50%. Fältmätningar genomförda under åren visar att i många fall ligger verkningsgraden mellan 30-40%. Den högsta teoretiska verkningsgraden (100%) uppnås genom sk. kolvventilation, vilket i praktiken är omöjligt. När vi använder ventilationen för kyla rummet, sk komfortkyla, så handlar det då också om att byta ut och transportera bort överskottsvärmen från rummet. Ett system med låg verkningsgrad måste då följaktligen tillföra mer kyla, för att uppnå samma resultat som ett system med högre verkningsgrad. InventiAir-tekniken ger ventilationssystemen ett LUE mellan 50-85% beroende på produktval och rummets förutsättningar. Det innebär i de flesta fall en fördubbling av verkningsgraden jämfört med ett omblandande system. Luftutbytet kring människan Skiktningen av rumsluften skapar en vertikal luftrörelse kringmänniskan som ventilerar människan effektivare, såväl termiskt och hygieniskt. Flertalet studier och mätningar har gjorts av det lokala luftutbytet i exempelvis klassrum, vars miljö gör det svårt att erhålla ett högt LUE, både lokalt och för rummet. Confluents jets ventilation har visat bäst resultat både i mätningar och simuleringar i jämförelse med både deplacerande och omblandande ventilation. (T. Karimipanah et al 2007) Verifiering av resultat laboratorium och CFD-simuleringar InventiAir bedriver flertalet studier, mätningar och simuleringar med de främsta forskarna inom ventilation. Vi är alla eniga om att samtliga experimentella resultat måste jämföras mot CFD-simuleringar och omvänt. CFD-simuleringar har helt förändrat möjligheterna att kunna visualisera hur luften strömmar och rör sig i ett rum och ger oss lokala värden på temperatur, hastighet och kontaminationer.
Strömningskraft från värmekällorna Alla värmekällor har en naturligt uppåtriktad konvektionsström. Strömningskraften i dessa konvektionsströmmar är i direkt proportion mot värmekällans effekt. Det innebär att om man kan samverka med konvektionsströmmarna, så får man en naturlig hjälp med att föra bort överskottsvärme och gammal luft upp till tak. Luften, som i detta skede är varm, stannar också i taknivå. Eftersom frånluften alltid tas från taknivå så avlägsnas den varma och gamla luften effektivt från rummet. Don med förmåga att skikta luften har en principiellt bättre förmåga att föra bort föroreningar och värme genom att utnyttja konvektionsströmmarna kring värmekällorna. Den beräknade konvektionsströmmen på > 0,26 m/s per person ger ett genomsnittsvärde av 19 l/s per person, i uppåtgående luftström. Denna luftström motverkas delvis av takplacerade kylbafflar. InventiAir-tekniken samverkar med konvektionsströmmarna, vilket ökar effektiviteten avsevärt (N. Fichter 2012). Då luft stiger uppåt med strömningskrafterna, skapas en zon under och runt om värmekällorna som har ett lägre tryck. När tilluften tas sig in i rummet längs golvet kommer den att dra sig till de zoner som har ett lägre tryck. Ju starkare värmekällan är desto större blir zonen och mer tilluft kommer att dra sig dit. Man kan säga att tilluften styrs till de områden där behovet är som störst. Detta helt naturligt utan några tekniska styrsystem. Skiktning av temperatur och kontaminationer Om luften i rummet kan skiktas i olika temperaturskikt på grund av strömningskraften från värmekällorna, så att den varma och använda luften samlas i utrymmet ovanför vistelsezonen, ökas också effektiviteten i ventilationen. Då frånluften som lämnar rummet helt enkelt är varmare och innehåller mer kontaminationer. Genomträngningsdjup luftens spridning i rummet För att få tilluften att ta sig till alla delar av rummet, där det finns värmekällor, är det viktigt att den inte slås ut av värmekällor eller andra hinder på vägen. Tilluften måste få auktoriteten över värmekällorna och inte tvärt om (jfr deplacerande system nedan). A wall confluent jet has a better self preservation characteristics than other types of air jets. (T. Karimipanah et al 2003) Deplacerande teknik saknar förmågan att sprida tilluften över hela golvytan om värmelasterna i rummet blir för stora eller placerade på fel ställen. Detsamma gäller om det blir för stora luftrörelser i rummet (orsakade av tex människor som rör sig). Det beror på att värmelasterna har auktoriteten över tilluften och man får omblandning. Med deplacerande teknik tillförs undertempererad luft direkt in i vistelsezonen. Detta resulterar i stora närzoner ofta med dragproblem som följd. Med deplacerande teknik kan inte varme eller isoterm luft tillföras med väl fungerande funktion.
rmance in providing both thermal predicted skin temperatures using the MS-Pierce model ity. Awbi and Gan [8] and Awbi [9] under the same test conditions. This was used to develop a t of the ventilation parameter (VP), local comfort model that was adapted from the UCB ed the air distribution index (ADI) comfort model. The prediction of the overall thermal epresents a holistic approach for comfort was based on a weighted average of the local l comfort, indoor air quality and comfort predictions. A virtual manikin was constructed f an air distribution system. Since the and used in the computational fluid dynamics (CFD) code of the ADI was based on Fanger s VORTEX 4.0 [19] to predict the room environment. The e ADI is applicable to and can be virtual manikin simulated the occupant s presence in the g the performance of a ventilation room and was thermally adjusted using the MS-Pierce uniform environment but it could be thermoregulation model. This simulation approach for the luating systems that create nonuninments. However, in practice prediction of the (ADI) New was then tested against Jämförelseindex the measuredav data olika for ventilationstekniker two cases in an - ADI environmental test environments are seldom uniform. chamber served by mixing and displacement ventilation oposes a new air distribution index Att spara energi är i princip väldigt enkelt, om det är tillåtet att göra avkall på den kvalité som systems. ska uppnås. I ett rum kan enkelt en lampa släckas för att spara energi och be applicable for the assessment samma of princip kan användas i termer av ventilation. När luftflödet minskas eller reduceras kan enkelt energi sparas, men kvalitén på ventilationen kan bli lidande. Med at provide either uniform or nonuniments. bakgrund av detta bör ett jämförelseindex användas, så att olika typer av ventilationstekniker kan analyseras och jämföras mot varandra, i termer av inomhusklimat och al thermal comfort that corresponds Methods luftflöden (energibesparingspotential) erlies the thermal prediction for the esents the current state-of-the-art Air indistribution Index (ADI) är ett index som där följande variabler ingår: antal New Air Distribution Index (ADI) luftomsättningar i rummet (ACH), luftens medelålder New i vistelsezonen, värmetransportsförmåga, The Thekontaminationbortförselförmåga proposed air distribution index (möjlighet (ADI) New att avlägsna combines olika gaser) thermal comfort of individuals. samt termiska the thermal och komfortvariabler. comfort and(almesri air quality et 2012) numbers as represented by Equation (1) [20,21]: ðadiþ New ¼ 1 jsj " 3 t þ n " c ð1þ p comfort that is based on local effects uniformity in the thermal environprediction of local thermal comfort kin temperatures as stipulated in the lent (homogeneous) temperature [13] fflfflfflfflfflfflfflfflfflfflfflfflffl{zfflfflfflfflfflfflfflfflfflfflfflfflffl} fflfflfflfflfflfflfflffl{zfflfflfflfflfflfflfflffl} fort model such as the University of N T:C: N A:Q: (UCB) model [14]. Therefore, the where N T.C. is the thermal comfort number, N A.Q. is the air iological (thermoregulation) models To obtain quality the number, same Air Distribution jsj theindex absolute for a mixing value system of the 1.8 times average more flow rate l skin temperatures along with otheris required overalland thermal 5.83 times sensation more energy overis the consumed exposure time, " t is the s have gained more importance with A displacement system uses 1.33 times and an impinging jet system uses 2.74 ventilation effectiveness for heat removal, times the energy used by the confluent jets system but they n is the room still perform better and fort concept. Such models of human use time less energy constant, than the p is traditional the local mixing mean system age of air and " c is the be used to predict the local skin ventilation effectiveness for contaminant removal. These aluating the local thermal comfort (T of Karimipanah et al 2006) parameters are calculated as shown by Equation (2): hodology has not yet been adopted tional standards and guidelines Källor: and Samtliga källor " t ¼ T o T i och referenser, " i denna publikation lämnas på begäran ut från InventiAir T m T c ¼ C o C i, i C m C n ¼ 1 ð2þ i ACH ons. y, the authors compared predictive an skin temperature and thermal multisegmental (MS) Pierce model the UCB comfort model to predict where T o, T i and T m are the temperature at the outlet, at the inlet and the mean value in the occupied zone respectively; C o, C i and C m are the contaminant (CO 2 ) concentrations at the same locations and ACH is the room ndoor Built Environ 2012;000:1 22 Almesri et al..6.2012 2:49pm] [1 22] [Page No. 2] FIRST PROOFS K:/IBE/IBE 451186.3d (ibe) Paper: IBE 451186 Keyword Downloaded from ibe.sagepub.com at HOGSKOLAN I GAVLE on November 13, 2012