Tipps für die Kanalisierung von Ventilatoren zur Energierückgewinnung in Wohngebäuden

Die Kanalisierung von Energierückgewinnungsventilatoren (ERV) kann für HVAC-Auftragnehmer eine Herausforderung darstellen, da keine zwei Installationen gleich sind.

ERVs führen Außenluft ein, die durch einen Wärmeaustausch mit der Rückluft energieeffizient vorgewärmt oder vorgekühlt wird, bevor sie abgesaugt wird. Die am häufigsten verwendeten Technologien zur Durchführung des Wärmeaustauschs sind statische Platten-Enthalpiekern- oder Enthalpierad-basierte Geräte.

Als ERVs vor ein paar Jahrzehnten zum ersten Mal auf den Markt kamen, waren sie sehr einfach zu installierende Komponenten. Jetzt jedoch, nach vielen neu eingeführten Funktionen, Änderungen nationaler Vorschriften und anderen Faktoren, müssen Auftragnehmer alle Variablen kennen, die bei der Installation und Leitungsführung eines ERV-Systems für Privathaushalte zu berücksichtigen sind.

Eine wichtige Änderung bei der Leitungsführung besteht darin, dass der International Residential Code (IRC) es ERVs nun ermöglicht, die Kosten, Verkabelung und Kapitalkosten herkömmlicher Badezimmerventilatoren zu umgehen. Stattdessen können ERVs zu den Badezimmern geleitet werden, um eine ausgeglichene Abluft und Zufuhr zu gewährleisten. Letzteres ist bei den meisten herkömmlichen Badezimmerlüftungen mit Ventilatoren nicht möglich. Neue Strategien zur Badezimmerlüftung erwecken angesichts des aktuellen Trends zur Raumluftqualität (IAQ) ständiges Interesse.

Die meisten IRC-basierten staatlichen Vorschriften verlangen einen dürftigen Wert von 20 CFM, obwohl die meisten Hersteller diese Mindestanforderung mit Modellen von 60 bis 100 CFM übertreffen. Herkömmliche Badezimmerventilatoren mit höheren CFMs sind deutlich lauter. Außerdem liefern sie temperierte Außenluft nicht direkt, sondern beziehen sie aus anderen Teilen des Hauses.

Durch die Dimensionierung, Positionierung und Leitung eines ERV zu den Lüftungsöffnungen im Badezimmer werden nicht nur herkömmliche Ventilatoren umgangen, sondern es wird auch saubere Außenluft strategisch ausbalanciert zu den Abluft-CFMs geleitet. Da Badezimmer ein potenzieller Lebensraum für Schimmel, Mehltau und Gerüche sind, können Badezimmer-ERVs mit mehreren Lüftergeschwindigkeitsstufen über elektronisch kommutierte (EC) Motorventilatoren für eine leise, energieeffiziente Belüftung mit niedriger Geschwindigkeit rund um die Uhr eingestellt werden. Darüber hinaus verfügen neuere ERV-Modelle jetzt über Boost-Modi, mit denen die CFM-Beatmung bei ungünstigen IAQ-Ereignissen wie Duschen mehr als verdoppelt werden kann. Boost-Modi werden mit einem Druckknopfschalter aktiviert oder durch verschiedene Sensoren, wie zum Beispiel Bewegungs- oder Feuchtigkeitsmelder, automatisiert. Timer und Verzögerungen können programmiert werden, um zu einem kontinuierlichen Betrieb mit niedrigem CFM zurückzukehren.

ERVs erfordern vier Kanäle: einen Zu- und Abluftkanal im Freien; und eine interne Vor- und Rückführung. 6-Zoll-flexible oder starre Kanäle sind üblich, obwohl Einheiten mit mehr als 250 CFM möglicherweise für 8-Zoll-Kanäle ausgelegt sind. Die meisten ERVs sind mit 6-Zoll-Auslässen/-Einlässen ausgestattet, verfügen aber auch über 8-Zoll-Adaptermanschetten, um den statischen Druck bei langen Strecken über 30 Fuß zu reduzieren.

Als Ersatz für Badezimmerventilatoren saugt der ERV Luft aus den Badezimmern an und nutzt sie zum Vorwärmen oder Vorkühlen der einströmenden Außenluft. Die Außenluft wird zu einem Prozentsatz der Zuluft des Lüftungsgeräts zu anderen Räumen im Haus. Um die bestmöglichen statischen Druckunterschiede im Kanal zu erzielen, sollte das ERV mittig zwischen den Badezimmern, den Außenwänden und dem Luftbehandlungsgerät angebracht werden, sodass alle Kanalstrecken eine ähnliche Länge haben.

Die inneren und äußeren Dampfsperreigenschaften der Flexrohre R-6 bis R-8 tragen dazu bei, Kondensation für die Zu- und Abluft im Freien zu verhindern. Der starre Kanal muss isoliert und gegen kondensationserzeugende Luftlecks abgedichtet sein.

Ein häufiger Fehler bei der Abluftführung im Badezimmer besteht darin, die 6-Zoll-ERV-Anschlüsse auf den 4-Zoll-Kanal zu reduzieren, der üblicherweise in Badezimmerventilatoren verwendet wird. Eine Reduzierung würde die potenziellen CFMs um etwa 20 Prozent oder mehr senken. Eine Erhöhung der Geschwindigkeit gleicht den CFM-Verlust aus, erzeugt jedoch mehr Lärm. Idealerweise sollte der Abluftstutzen/-kasten des Badezimmers den 6-Zoll-Rundkanal des ERV aufnehmen können.

Abhängig von der ERV-Methodik erfordern einige Modelle möglicherweise Kondensatabläufe und -leitungen. Die meisten ERVs mit statischen Platten-Enthalpiekernen entziehen der Luft kein Kondensat, ERVs mit Enthalpierädern erfordern jedoch ein Kondensatmanagement. Daher können kernbasierte ERVs bequem überall in der Wohnung positioniert werden (aufrecht, seitlich, kopfüber), da es keine Einschränkungen bei der Kondensatableitung gibt.

Ein weiterer wichtiger Tipp besteht darin, die äußeren Zu- und Abluftöffnungen mindestens 10 Fuß voneinander zu trennen. Dadurch wird verhindert, dass abgesaugte Luft in die Zuluft gelangt.

Häuser mit Wasserheizung oder Mini-Split-Klimaanlage ohne Lüftungsgerät zum Anschluss eines ERV können eigenständige ERVs in einem Kriechkeller oder auf dem Dachboden verwenden, um jedem Raum Außenluft zuzuführen.

ERVs sind die Welle der Zukunft, da immer mehr Verbraucher eine bessere Raumluftqualität fordern. Gerichtsbarkeiten im ganzen Land schreiben ihren Einsatz bereits zur Verbesserung der Energieeffizienz vor. Allerdings können die Raumluftqualität und die Energieeffizienz nur durch die richtige Kanalisierung optimiert werden.

Brian Simmons ist leitender Spezialist für technische Vertriebsunterstützung bei RenewAire, Waunakee, Wisconsin, einem Hersteller von Energierückgewinnungsventilatoren (ERV) für Wohn- und Gewerbeimmobilien und speziellen Außenluftsystemen (DOAS). Simmons wuchs in einem HVAC-Familienunternehmen in Columbus, Indiana, auf und arbeitete auch im Großhandel für HVAC-Vertrieb, während er 10 Jahre lang HVACR am Ivy Tech Community College in Indiana-Columbus unterrichtete. Er ist EPA-zertifiziert durch RSES und ASHRAE-Mitglied. Er kann unter [email protected] erreicht werden.