Ohessa fundeerauksen tuloksia mitä kaikkea toimivan LTO-järjestelmien suunnittelijan tai työryhmän tulisi hallita suunnittelu-, rakennuttamis- ja valvonta prosessissa (laitetoimittajat ja urakoitsijat) ja Oheinen aiheluettelo on laadittu LTO-järjestelmän (esim. glykoliliuos) vaatimuksien mukaan.

Mielestäni min. tarve olisi, että osataan:

Laskea ja määrittää LTO-poistoilmapatterin ja LTO-tuloilmapatterin lämmöntalteenottotehot myös (entalpialaskentana) ja määrittää liuosvirrat, sekä järjestelmään tarkoituksenmukaiset liuosväkevyydet, siten että poistopatterien huurtuminen ja tulopaterin glykolin jäätymisen suojaukset ovat hallinnassa. Voimassa olevat asetukset ja EU-vaatimukset huomioiden! Seuraavassa olen pyrkinyt tuomaan esile asioita joiden huomioiminen on tärkeätä toimivan LTO-järjestelmän suunnittelussa.

Tarvemäärittely tulisi tehdä vähintään Täydellä teholla ja minimi teholla.

Syystä, että ilmanvaihtoa voidaan joutua esim. sairaalassa pienentämään normaalista hyvin alhaisella ulkolämpötilalla esim. kun ulkolämpötila on luokkaa -25C on ulkoilman kosteus alle 1g/m3, jonka seurauksena huonetilojen kosteus on todennäköisesti alle 10%.joka on aivan liian alhainen kosteus joillekin potilasryhmille. Pienentämällä ilman vaihtoa voidaan saada huonekosteutta hiukan korjattua ”pieni ilmanvaihto on keuhkojen tulehduspotilailla useimmiten pienempi haitta kuin liian kuiva ilma”.

Ilmanvaihtoa voidaan joutua rajoittamaan myös teknillisistä syistä kovalla pakkasella esim. kun kiinteistön lämmitysjärjestelmän teho ei riitä tms. Alhaisesta ulkolämpötilasta huolimatta joudutaan pitämään jonkinlainen ilmanvaihto, eli kiinteistön ilmanvaihtoa ei pitkien pakkasjaksojen aikana voida kokonaan pysäyttää ”mm. kosteus haitat”.

LVI-suunnitteluohjeiden esim. alue 1 vaatimukset (-26C). Lisäksi tulisi huomioida, että lämmitysjärjestelmä mukaan lukien ilmanvaihtolaitteiden tulee toimia myös ko. alueen alimmalla arvioidulla esiintyvällä ulkolämpötilalla, joista mainittakoon ” Helsinki-Vantaa (-35,9C ) ”. hyvin alhaisesta ulkolämpötilasta esimerkki on Nurmijärveltä, jossa 1993-1994 talvella oli useita päiviä ulkolämpötila alle -30C ja Klaukkalassa alin mittaamani ulkolämpötila oli -34C, sekä Sodankylä jossa alimmat lämpötilat alle -50C. Lämpötilavyöhykkeiden sisälläkin lämpötilojen vaihtelut ovat merkittäviä, suunnittelijan on syytä selvittää ko. paikkakunnalla tarkoituksenmukaiset mitoituslämpötilat ”oheisessa luettelossa sulkeissa olevat lämpötilat ovat vyöhykkeillä käytettyjä ns. ko. paikkakunnan mittauksiin ja kokemukseen perustuvia lämpötiloja”, joiden käytön tulee perustua aina olosuhteiden tuntemiseen. Korostan, että esim. Oulussa tai Sodankylässä on merkittäviä mitoitukseen vaikuttavia eroja mitoitusolosuhteissa, vaikka ne ovat samalla mitoitusvyöhykkeellä.

Mitoitus riskit ovat merkittävästi pienemmät, kun järjestelmän toiminta on varmistettu poikkeustilanne simuloinnilla.

Lämpötila vyöhyke

Mitoittava ulkolämpötila ( C )

poikkeustilanne ulkolämpötilan ( C ) toiminnan

1-vyöhyke

-   ” -   - 26C(-24…-28C )

-   ” -        -32…-35 C simulointi

2-vyöhyke

-   ” -   -29C (-27…-31C )

-   ” -        -34…-36C      -   ” -

3-vyöhyke

-   ” -    -32    (-28…-34C )

-   ” -        -36…-40C      -   ” -

4-vyöhyke

-   ” -   -38C (-34…-38C )

-   ” -        -43…-48C      -   ” -

Poikkeustilanne lämpötilat perustuvat kirjan Rakennusten lämmitys Professori Olli Seppänen ja allekirjoittaneen kokemuksiin ja Pohjois-Suomessa toimivien suunnittelijoiden kanssa käytyihin kokemuksien vaihto keskusteluihin.

Kuten todettiin, myös mitoitusulkolämpötilan alittavissa olosuhteissa järjestelmän tulee toimia ja säilyttää toimintakykynsä. Jotta tämä saavutetaan, pitää myös vaatimustasoa laajentaa poikkeus- olosuhteet huomioiden.

 

Kun järjestelmä on rakennettu mitoituslämpötilan mukaan ja jos järjestelmän teho ei riitä riitä minkä takia esim. sisään puhallusilman lämpötila alittaa suunnitellun lämpötilan, niin se ei ole suunnittelijan tai urakoitsijan vika, jos suunnitellun laitteen lämmitysteho ei riitä, kun tehontarve on suurempi kuin mitoitusolosuhteissa.

LTO-pattereiden lamellivälin ja lamellipaksuuden valintaperusteita 1 puhdistettavuus: Mielestäni tavanomaiset ilmanvaihto järjestelmienperuskunnostus välin tulisi olla n. 25 vuotta ja se sisältää tavanomaisen laitteiden vuosihuollot puhdistuksineen. Vuosihuollossa esim. patteripinnat

imuroidaan (normaalisti vuosihuolloissa ei käytetä voimakkaita puhdistus menetelmiä). Yleensä LTO- patterien perusteellinen puhdistus tulisi tehdä noin 5-vuoden välein. Kaikki LTO- ja jäähdytysatterit tulisi varustaa kondenssivesi altaalla joka helpottaisi oleellisesti niiden puhdistusta.

 

Raitisilma suodattimien tulisi olla LTO-pattereilla olla vähintään tasoa F6, mutta erityisesti kaupunki ympäristöissä mieluummin luokan F7 suodattimia, sillä F6-luokan suodattimet pidättävät hienojakoisesta kaupunki pölystä vain noin 30…50 % (huom. em. hienojakoinen pöly voi laukaista allerkia reaktioita varsinkin jos on niihin yhdistyy muita haitta-aineita). Edellä mainittu hienojakeinen pöly saattaa muuraustua esim kosteuden johdosta lähes sementiksi Joka on lamelli patterista hyvin vaikeata poistaa.

Poiston LTO-pattereissa tulisi käyttää suodattimina vähintään F6-luokan hienosuodattimia, mieluummin F7-suodattimia, erityisesti jos poistoilmassa kosteutta ja hienojakoista pölyä.

  • suurkeittiöiden ja asuntojen keittiöiden poistoilma on ennen Patterin suodatusta käsiteltävä (uv-lampuilla tai muulla vastaavalla, joka muuntaa ruokarasvat jauhopölyksi).

Erityisen tärkeätä on käyttää LTO-patterien suodattimina hienosuodattimia, siksi, että syvien LTO- pattereiden puhdistettavuus on varsinkin pienillä lamelliväleillä huono. (huom. em. hienojakoinen pöly on pattereille kuin sementtiä. joka on lamelli patterista hyvin vaikeata poistaa. Huom. eräässä kohteessa patterin painehäviö oli n. 10 vuoden käytön jälkeen ½ ilmamäärällä luokkaa 500Pa, painehäviö oli kasvanut alkuperäisestä n. 10-kertaiseksi (käytössä oli EU5 suodattimet?)

Kun lamelliväli on pieni alle 3,0 mm, on erityisen tärkeätä hienosuodattimien käyttö on LTO- pattereissa joiden lamellin paksuus on ohut esim. 0,1 mm luokkaa ja niiden syvyys yli 6-riviä, sillä pesuaineiden saaminen syvälle patteriin ja lian huuhteleminen pattereista on hyvin vaikeata lähes mahdotonta, kun patterin syvyys on yli 10 riviä ja lamelliväli alle 3,0 mm ja käytössä on ohut 0,1 mm lamelli, joka ei oikeastaan kestä lainkaan paineilman tai paineellisen veden painetta.

Kun patterien lamelliväli on 3,5-4,0mm ja käytetty lamellipaksuus on yli 0,2 mm on niiden puhdistettavuus oleellisesti parempi kuin ohuilla 0,1 mm lamelli paksuuksilla.

 

Patterin pieni lamelliväli (2,0-2,5mm) ei aiheuta yleensä ongelmia, jos patteri syvyys alle 3-riviä ja lamellipaksuus vähintään 0,2mm).

Alle 2,0 mm lamelliväliä en ole hyväksynyt niiden vaikean puhdistettavuuden johdosta.

Huom. jos halutaan rajoittaa iv-kojeissa pienten lamellivälien ja liian ohuiden lamellien käyttöä? käyttöä, niin se on mainittava asiakirjojen laitevaatimuksissa ja yleensä siten, että patterin lamellivälin tulee olla esim. yli 3,0 mm ja lamellipaksuuden vähintään 0,2 mm, järjestelmän puhdistettavuuden ja toimivuuden varmistamiseksi.

Uusimmilla pesuaineilla on käytetty tekniikkaa jossa patteriin suihkutetaan pesuainetta (jola on kuin ohutta vaahtoa) syvissä pattereissa levittämistä patterille helpottaa, jos patterin yläpuoli on koteloimaton ja reijitetään (tulppaus pesun jälkeen), joista sumutetaan pesuainetta patterille,

 

Pesuaineen tunkeutumista ja lian poistamista voidaan tehostaa puhaltimella,(osa patteripinnasta peitetään esim. kovalevyllä). kun pesuaine ”vaahto” saadaan leviämään läpipatterin, puhaltimet pysäytetään arviolta 15min-30 min ajaksi, jotta pesuaine ehtii tunkeutua likaan. sen jälkeen patteri huuhdellaan vedellä puhaltimen käydessä (lika kulkeutuu veden ja vaahdon mukana pois patterista, tarvittaessa pesu toistetaan).

 

Huom. Jos poistopattereissa ei käytetä lainkaan suodattiia, se edellyttäisi sellaista patterin rakennetta, joka mahdollistaisi automattisen pesun ”vertaa teollisuuden esim. autotehtaiden maalauslinjojen automaattipesut tarpeen mukaan.

Yleensä se edellyttää että ilmanvaihtokoje voidaan pysäyttää 15…30 min. ajaksi, tai siillä on erllinen kohdepoisto. Saavutettava suodatin kustannus säästä olisi arviolta luokkaa 500 €/vuosi /ilma m3/s .

Huom. kun erään muoviteollisuuden tehtaassa tavanomaiset suodattimien uusimis kustannukset ylittivät ns. kipurajan ja kojeiston toiminta oli epätyydyttävää, niin kokeiltiin ratkaisua jossa LTO- poistopatterilla ei ollut lainkan suodattimia ja patteri puhdistettiin tarpeen mukaan ”höyrypesulla”. Nykyisin patterin pesuväli höyryllä on n. 1 vuosi, LTO-patterin lamelliväli on 4,0 mm ja lamellipaksuus 0,2 mm. Vaikka pesu väli on 1-vuosi, niin tiettävästi järjestestelmän toimintaan on oltu tyytyväisiä.

LTO-patterin lamellivälin ja lamellipaksuuden valintaperusteita 1 toimivuus LTO-patterina: Poistoilman LTO-patterin kondensoidessa kasvaa pienellä lamelliväleillä 2,0…3,0mm patterin painehäviö jo hyvinkin pienellä poistoilman kosteudella esim. kosteus luokkaa 20…30 % , niin painehäviö kasvaa helposti 30-50%, eikä patterin kondensoinnin erottamista voi mitenkään luetettavasti erottaa huurtumisen painehäviöstä kun patterin lamelliväli on 2-3 mm, vasta 3,5-4,0 mm lamellivälillä voidaan melko luotettavasti arvioida painehäviöllä ja poistoilman lämpötilan mittauksella erottaa kondensoituminen patterin huurtumisesta, mutta joka tapauksessa kondensoitumisen ja huurtumisen raja-arvot, sekä mahdollisen jäätymisen painehäviöiden- ja lämpötilan asetuksien toimivuus tulee huolellisesti testata järjestelmää käyttöönotettaessa. Rajojen määrittämisen apuna voisi videokamerasta IR-kamera olla merkittävää apua.

 

Pienillä lamelliväleillä alle 3,5 mm joudutaan patterin kondensoitumisen johdosta käyttämään pisaranerotinta tai muuten patterin kondenssivesi lentää kanavaan, sillä vesi irtoaa patterista välittömästi, kun vesi pisara täyttää lamellivälin, toinen haitta on pisaranerottimesta, että se aiheuttaa huomattavan korotuksen patterin painehäviöön. Huom. kustannus säästö on vai myyjällä sillä pieni lamellivälisen patterin kokonaiskustannukset ovat miinuksella jo 2-3-vuoden käytön jälkeen suurempien käyttökustannuksien johdosta.

Huom. kun patterin lamelliväli on 3,5…4,0 mm on paterin syvyys 2,0…3,0 mm lamellivälin patteriin verrattuna aina n. 1-2-riviää syvempi, kupariputkimäärä kasvaa n.15m/ilmakuutio (15€/m3). Kun tulopatterin lamelliväliä pienennetään 4,0 mm – 2,0 mm:n kasvaa painehäviö n.40%, mutta poistopatterin painehäviö kasvoi n.75% (sama otsapinta), poiston puhallin työ kasvoi n. 170W/m3/s.

Edellä mainitussa patterin painehäviössä ei ole mukana alle 3,5 mm lamellivälin poistopatterilla tarvittava pisaraneroittimen painehäviö, pisaran erottimella 2,0 mm lamellivälin patterin kokonaispainehäviö on n. 100% korkempi kuin 3,5…4,0mm. patterilla niiden kondensoidessa.

Eli LTO-poistopatterin painehäviöitä verrattessa, vertailu tulee tehdä kondensoivien märkien pattereiden välillä ja painehäviössä pitää olla mukana pisaranerottimen painehäviö. Huom. konnensoinnin kasvaneen painehäviön laskenta aika on arviolta 1…2-vyöhykkeillä n.3 kk ja 3-4- vyöhykkeeillä n. 4 kk vuodessa, mutta pisaranerottimen painehäviö on 12kk vuodessa.

Pienilamellivälisen patterin puhallinkustannukset (sähkö) ovat aina samalla otsapinnalla suuremmat kuin suuremmalla lamellivälillä. Huom lamellipatterin ns hydraullinen halkaisija on 2 x lamelliväli ”mm) kuvaa

 

hyvin lamellivälin vaikutusta painehäviöön.

Kun LTO-patterin lamelli väli on 3,5…4,0 mm ei patterissa tarvita yleensä pisaran erotinta, mutta poiston LTO-patterille ja jäähdytyspatterille tulisi asentaa kosteuden ollessa yli 30% yleensä aina patterille ns. välikouru n. 900-1200mm välein patterin korkeus suunnassa.

-      Lamellin paksuuden suurentaminen 0,1mm:stä 0,2mm nostaa patterin tehoa n.10% .

 

LTO-suunnittelun olosuhteiden huomioiminen ja järjestelmän valintaperusteita 1 :

 

Ensimmäisiä LTO-suunnittelun tehtäviä LTO-suunnittelussa on selvittää laitoksen toimintaolo-suhteet:

  • erityisen vaativien tilojen ilmanvaihdon suunnittelussa tulisi huomioida huolto- ja poikkeustilanteet varajärjestelmillä erillispoistot tai ja ilmanvaihdon lainauskytkennät.

-

  • likaiset olosuhteet on huomoitava suodatin ja patterin lamellivalinnoissa.
  • LTO-järjestelmän valintaan ja mitoitukseen tulee kiinnittää eritystä huomiota aina, jos poistoilman virtaama on huomattavasti alhaisempi kuin tuloilmamäärä, LTO-järjestelmän huurtumisen ja tulopatterin liuoksen jäätymisen suojausongelmat vaikeutuvat merkittävästi kun poistoilma määrä on - 20% pienempi kuin tuloilmavirta ja -30% jälkeen suojausongelmat kasvavat lähes
  • LTO-järjestelmän mitoituksen pitämiseksi hallinnassa pitäsi LTO-järjestelmien ilmanvaihto säätää tasapainoon kesällä kun ulkolämpötila on +15-+25C. Ilmanvaihto järjestelmillä on taipumus ajautua taviaikana hyvin aliopaineisiksi (jopa 15-20% alipaineisiksi pakkasella). Siksi että poistokojeen massavirta pyrkii kasvamaan, kun jäteilman lämötila laskee, siksi järjestelmä pitäsi säätää kesällä tasapainoon, tai max, .5% alipaineisiksi. Rakennuksen korkeuden aiheuttama paine-ero on huomioitava säädössä siten, että tasapainoituksen säätöpaineen tulee olla min 1,5 x korkeuden paine-ero esim. -30C lämpötilan mukaan laskettuna. 8-kerroksien rakennuksen josa on paineitamaton porras staattinen paine- ero -30c ulkolämpötilalla on n. 45 Pa.Mutta huomioimalla ulkolämpötila säästetään vuositasolla ariolta 2500 kvh/vuosi, kun koje köy 24h/vrk/m3/s (tulo + poisto ja paine-ero säädetään tarpeen mukaan).
  • Ongelmat lmanvaihdon säädöissä ja tasapainoon säädössä on lähinnä nykyisten läppäsäätöpeltien huonot säätöominaisuudet, joka on auki ja kiinni, väliasennoilla ei ole säätöaukroriteettia, jonka takia säätötulos on huono ja toimilaitteiden käyttöikä hyvin . Suosittelen oheista reikälevysäätöpellin käyttöä, joilla saadaan pellistä ns. suhteellinen säätöpeti ja järjestelmän säädettävyys paranee olennaisesti. Edellyttää, että säätöpellin reikämäärä on valittu ilmavirran mitoitus painehäviön tarpeiden mukaan, sekä huomioitu säädettävä ilmamäärä.
  • Teollisuudessa jossa on erityisen syövyttävät olosuhteet voi olla edullisempaa käyttää vakio patteria, kuin erikoisesti pinnoitettua erikoispatteria sllä niiden hyötynuhde voi olla niin huono tai kallis, että vakïopatteri on edullisempi käytössä, kun vakiopatterinkin käyttöikä esim galvanointi asemalla voi olla jopa 10 vuotta, kun käytetään paksumpia lamelleja. Vakiopatterin hinta saattaa olla erioispatterin hinnasta vain ¼ osa ja sen hyötysuhde on todenäköisesti vähintään 20% parempi kuin erityisesti suojatulla LTO-patterilla (samalla patteripinnalla).
  • Toinen esimerkki LTO-patterin materiaalivalinnoissa on esim. uimahallin Cloori joka on syövyttävä uimahallin lämpöisissä ja kosteissa olosuhteissa, joissa varteenotettva materiaali on haponkestävä- teräs.
  • Kun poistoilman kosteus on suuri käytetään yleensä 3,5…4,0 mm lamelliväliä. Mutta tulopatterissa on mielestäni 3,0 lamelliväli tarkoituksenmukainen, 0,2 mm lamellipaksuudella on hyvä kompromissi puhdistettavuuden ja hyötysuhde huomioiden. Jos LTO-tulopatteri toimii kesällä jäähdytyspatterina, niin silloin myös tulopatterissa tulisi käyttää 3,5…4,0 lamelliväliä.

 

 

  • Kun poistoilman kosteus on hyvin alhainen (esim. alle 20%), kuten useat teollisuuden tilat, niin silloin voi olla hyvin perusteltua ottaa poistoilmasta kaikki saatavissa ole energia, poistoilman lämpötila reilusti pakkaselle (sillä parannetaan huomattavasti laitoksen hyötysuhdetta,), mutta poistopatterin ajoittaisen huurtumisen hallitsemiseksi olisi suotavaa käyttää 3,5…4,0 mm lamelliväliä.

Mutta kun ulkolämpötila hyvin alhainen esim -30…40C tai alle, joudutaan suojaamaan tulopatterin glykolia jäätymiseltä, joka voidaan toteuttaa esim perinteisessä 3-tie sekoitus kytkennällä suurentamalla liuosvirtaamaa esim. 20% lisäys nostaa arviolta n.15%, liuosnesteen lämpötilaa (lämpötilan nousu ei ole linearista, sillä virtaaman lisäys voi samalla nostaa LTO-patterin tehoa). Virtaaman lisäykseen voidaan myös käyttää 3-tieventtiilin rinnalle asennettua 2-tieventiiliä.

LTO-kytkentä vaihtoehdoilla D- suojaus toteutetaan virtaamaa nostamalla patteri myötävirta kytkennässä, E-kytkennällä glykolin jäätymisen suojaus toteutetaan ohittamalla toista Tulon LTO- patteria ja nostamalla liuoksen virtausta. 3…4-vyöhykkeen kylmimmillä alueilla voidaan joutua myös käyttämään suurempia liuospitoisuuksia (paino % n. 40…50%). (hyötysuhteen kustannuksella, hyötysuhten lasku voi olla luokkaa 2,5-5% / suurennettua liuospitoisuuden 10% ).

Huom. teollisuustilan LTO-patteri ei jäädy kovinkaan helposti, jos tilassa ei ole varsinaista kosteuskuormaa.

 

  • Kun poistoilman lämpötila on alhainen esim. +10,0…+16 C ja kosteus alhainen (esim. useat teollisuustilat, niin silloin voi olla hyvin perusteltua ajaa poistoilma reilusti pakkaselle. Kun ulkolämpötila hyvin alhainen esim alle -30C ,joudutaan hyötysuhteen kustannuksella käyttämään hyvin korkeata liuospitoisuutta (paino % n. 45%), sekä mahdollisesti käyttämään tuloilman esilämmitystä.

Glykoli LTO-pattereista suunnittelijan tulisi määrittää lämmitys- ja jäähdytystehojen ohella myös lamellivälit, tulo- ja poistoilman, sekä liuoksen lämpötilat ja virtaamat, mukaan luettuna säätöventtiilien ja pumpun tehonsäädön asetusarvot sekä liuoksen seossuhteet.

Edellyttää tulopatterin ja poistopatterin, lämmitys- ja jäähdytystehojen (LTO-poistopatteri), sekä liuoksen tulo- ja poistopatterin virtauksien määritystä patterikohtaisesti. LTO-patteritehot ja niiden liuoksen virtaamissa tulee huomioida kojeen ilmavirrat , sekä poistoilman ja ulkoilman lämpötilat ja kosteudet.

Suunnittelijan tulee määrittää miten estetään eri olosuhteissa poisto LTO-patterin huurtuminen ja jäätyminen, sekä määrittelee toimenpiteet, millä estetään poistopatterin suojaustilanteessa tulopatterin glykolin jäätyminen.

Poistoilman LTO-patterin huurtumisen suojaus edellyttää, että suunnittelija osaa laskea poistoilman patterin tehontarpeen em. suojaustilanteessa ”entalpia laskenta”ja rajoitustilanteessa tarvittavan poistopaterin ilman ja liuosnesteen keskilämpötila eron (logaritminen läpötilaero). sekä osaa rajoittaa tuloilman LTO-patterin tehon vähintään samaksi kuin poistoilman LTO-patterin em. max teho, siten että tulopatterin glykolin lämpötila ei laske liian kylmäksi (glykoli jäätyy), myös poistopatterille palaavan liuoksen lämpötilan tulee olla poistopatterin tehontarpeen mukainen.

Kun tulopatterin tehoa rajoitetaan esim. 3-tieventtiilikytkennällä ohjaamalla osa virtaamasta tulopatterin ohitse, mutta samalla tulopatterin virtaama pienenee ja tuloilma patterin liuoksen jäätymisriski kasvaa. Suojaustilanteessa tulopatterin tehoa voidaan rajoitta pienentämällä ilman ja liuoksen lämpötilaeroa esim seuraavasti: Tuloilmapatterin virtaaman nostaminen edellyttää, että 3-tieventtiilin rinnalle asennetaan erillinen 2-tieventtiili tai kahden 2-tieventiilin kytkentä (Kojan Netto kytkentä).

Venttiileillä voidaan ohjata osa poistopatterin virtaamasta tulopatterille takaisin poistopatterille, sekä korvaamalla osa ohitusvirtaamasta lisäämällä pumpun virtaamaa tai ja nostamalla tulopatterin virtaamaa suuremmaksi saadaan poistopatterille palaavan liuoksen lämpötila nousemaan ja näin

 

poistopatterin ilman ja liuoksen lämpötila eroa pienentämällä poistopatterin teho laskee ja huurtuminen pienenee. Samalla tulopatterin liuoksen jäätymisriski pienenee kun pumpun virtaamaa nostamalla tulopatterin liuoksen lämpötila nousee (rajoituksena on että liuoksen virtausnopeuden tulee olla alle 1,5 m/s. Patterin virtaman suurentamista rajoittaa myös virtaaman kasvaessa 30 % painehäviön painehäviö kasvaa n. 60%..

Poistoilpatterin huurtumisen suojaus ja tuopatterin liuoksen jäätymisen suojaus vaikeutuu oleellisesti,jos poistoilman virtaanma on huomattavasti pienempi (esim. 20-30%) kuin tuloilman virtaama Myös hyvin alhainen ulkolämpötila ”erityisesti 3-4-vyöhykkeet tai kun poistoilman alhainen tulolämpötila on tavanomaista alhaisempi esim. luokkaa +10..17C, edellyttää erityistä huolellisutta ilmavirtojen ja liuoksien virtaamien ja lämpötilojen määrityksissä.

Tulopuolen LTO-patteria voidaan käyttää myös siten että patteri toimii talvella LTO-patterina ja kesällä jäähdytyspatterina, se edellyttä erityistä huolellisuutta patterin mitoituksessa, Kytkennän automatiikan suunittelu ja toteutus on erityisen vaativa. Jos käytössä on jäähdytysliuos, jonka tulolämpötila on alle +10C, niin LTO-tulopatterin jäähdytys kytkennällä tuloilma voidaan jäähdyttää kesällä +14C lämpötilaan, joloin saadaan tuloilmaa tarvittaessa myös kuivattua. Mutta patteri tulee mitoittaa siten että tulopatterin painehäviö on luokkaa 60- 70 kPa (LTO ja jäähdytyspatterina esim. 150 kPa dT neste n. 7-8C (säädettävä pumppu).

LTO-pattereiden kytkentä tapoja:

  1. Perinteinen 3-tieventtiili kytkentä, jolla tulopatterin tehoa rajoitetaan ohittamalla tulopatteria (ongelmana on että n. – 18C paikkeilla poistoilman tehonrajoitus joudutaan aloittamaan ja tuloilma patterin glykoli alkaa jähmettyä, kun ulkolämpötila laskee alle -20C. Kun käytössä on tavanomainen 35 paino % liuos, alkaa se jäätymään, kun liuoksen lämpötila alittaa -17C lämpötilan).
  2. Toinen vaihtoehto on, että 2- tai 3-tieventtiilien sekoituksen lisäksi pumpun virtaamalla säädetään LTO- patterien tehoa (suurentamalla virtausta patterin dT ja keskimääräinen lämpötilaero pienenee), jonka seurauksena patterin teho pienenee. Soveltuu mielestäni 1-vyöhykkeelle ja rajoitetusti 2-vyöhykkeelle, 3

4 - vyöhykkeillä joudutaan käyttämään hyvin suuria liuos vahvuuksia LTO-patterin hyötysuhde laskee huomattavasti.

 C. Kolmas tapa säätää huurtumista on kahden 2-tieventtiilin ja säädettävän pumpun kehittyneempi versio 3-tieventtiili kytkennästä (Kojan Netto kytkentä). Soveltuu mielestäni 1-2-vyöhykkeille.

 D. Neljäs vaihtoehto on tehonrajoitustilanteessa kääntää tulopatteri normaalista vastavirtakytkennästä myötävirta kytkennälle vaihtoventtiili kytkennällä ks liite JY-1. Kytkentä idean esiteli Metropolian opettaja Jukka Yrjölä Helvin Ekocoilin tilaisuudessa V2017. tulopatterin kääntäminen ja pumpun hetkellinen pysäytys tulee tehdä ennen kuin ulkoilman lämpötila alittaa glykolin pakkaskestävyyden. Mikäli kojetta ei pysäytetä hetkeksi, patterin glykoli jäätyy patterin käännöskytkennän aikana. Huom! myötävirtakytkennällä tulo-LTO-patterin glykolin jäätyminen on hyvin hallittavissa. Mutta edellyttää että patterin liuoksen virtaama pidetään vähintään patterin vastavirtakytkennän nimellistehon mukaisena ja liuoksen sekoitusta ja virtaaman säätöä varten asennetaan sekoitussäätöö 3-tieventtiili ja sen rinnalle 2-tieventtiili tulopatterin virtaaman säätöä varten. Myötävirtakytkennällä patterin hyötysuhde aina alle 50%. Myötävirtakytkennän suurin hyöty on siinä, että poistopatterin tehon rajoituksen säätö on hyvin yksinkertaista, ja se toimii Suomen kaikilla mitoitus vyöhykkeillä.

 E. Viides tapa ja tällä hetkellä hyötysuhteeltaan paras on ”Taniplan Oy:n yhden poistopatterin ja 2- tulopatterin kytkentä, jossa LTO:n tehoa ja huurtumista säädetään ja tarvittaessa rajoitetaan tulopatterin tehoa ohittamalla toinen tulon LTO-pattereista (tapa soveltuu myös peruskorjaukseen) ks. Kytkentä kaavio. Järjestelmä on käytössä Mastervent Oy:n iv-kojeissa.Taniplan Oy:ltä on on saatu mitoitustiedot miten järjestelmä toimii -43C ulkolämpötilalla, kun poistopatterin huurteeensulatus on

 F. Kuudes tapa (Fläkt Eco) säätää LTO:n tehoa ja poistopatterin huurtumista syöttämällä tulon ja poiston 2+2 patterikytkennässä lisäenergiaa tulopatterille, sen etu on, että ei tarvita erillistä jälkilämmityspatteria, lisälämmön haittapuolena on myös, että LTO-patterien hyötysuhde laskee huomattavasti sen jälkeen, kun tarvitaan lisälämmitystä.

 

Huom. kaikilta toimittajilta ei ole saatu 3-4-alueen LTO-patterien mitoitusajoja, josta selviäisi patterien putkitukset, virtaukset ja asetukset siksi ko. patterien toimivuutta ei ole voitu tarkistaa ja arvio on subjektiivinen käsitys, joiden pohjana on saadut puutteelliset mitoitusajojen tiedot.

Tämän oppaan laatimisessa olen saanut arvokasta apua Tuomo Lämsä:ltä (Kalotkonsult Oy) ja Ilkka Råman:lta (LVI-imsinööritoimisto Vahvakon Oy).

 

 

             11.9.2018 Keijo Pelkonen