EmPower koolitus materjal EST 1 fail.pdf
EmPower koolitus materjal EST 1 fail.pdf
EmPower koolitus materjal EST 1 fail.pdf
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
1<br />
KOKKUVÕTE<br />
Hoone karbi ning soojustamisega ja tehnosüsteemide seotud aspektid tõusevad järjest<br />
rohkem esile kui teemaks on energiatõhusus hoonetes. Üha enam hakatakse tähelepanu<br />
pöörama energiasäästule (sh vesi, elekter, soojus), arusaam automatiseerimise<br />
kasulikkusest paraneb, inimeste tervis ja ruumide sisekliima on muutunud teemaks, mille<br />
ümber koonduvad tehnilised lahendused.<br />
Eriosad, st hoone tehnosüsteemid muutuvad järjest rohkem teineteisega integreeritumaks<br />
ja raske on aru saada, kus üks lõpeb ning teine algab. Põhimõtteliselt ei ole vahet, kas<br />
kavandatakse näiteks uut passiivmaja või renoveeritakse olemasolevat<br />
arhitektuurimälestist – tervikliku lähenemise printsiipe peab arvesse võtma igal juhul.<br />
Seega veelkord üle toonitatult: mistahes hoone energiatõhususest me ka ei kõneleks, peab<br />
alati silmas pidama, et energiatõhusust ei saavutatakse vahenditega, mis halvendavad<br />
hoone karbi tervist ja/või on kuidagi ohtlikud või ebatervislikud hoonetes töötavatele<br />
inimestele.
2<br />
HOONE TEHNOSÜSTEEMIDE ENERGIATÕHUSUS<br />
Käesolev täiendõppe<strong>materjal</strong> koosneb järgmistest peatükkidest:<br />
3.1 Hoone karp ja soojustus<br />
3.2 Küttesüsteemid<br />
3.3 Jahutussüsteemid<br />
3.4 Soe tarbevesi<br />
3.5 Mootorid ja elektriajamid<br />
3.6 Valgustus<br />
3.7 Ventilatsioon<br />
3.8 Hooneautomaatika<br />
Kõik peatükid täiendavad teineteist, kuid on ka eraldi võetuna terviklikud õppe<strong>materjal</strong>id.<br />
SISSEJUHATUS<br />
Paljudes Euroopa riikides on hoonete soojusvajadus tervikuna vähenenud. Üheks<br />
põhjuseks on energiasäästumeetmete rakendamine olemasolevates hoonetes. Teiseks<br />
põhjuseks võib lugeda ehitustehnoloogia arengut 1970. aastate lõpus ja 1980. aastatel,<br />
mistõttu on nii elamute kui ühiskondlike hoonete soojusvajadus madalam. Samas on aga<br />
märgatavalt suurenenud elektrienergia kasutamine. See on tingitud elektriga töötavate<br />
masinate ja seadmete suurest arvust ning elektrienergia suurem kasutamine kütmiseks..<br />
Ventilaatorid, pumbad ja jahutusseadmed on järjest suurema energiatarbimisega<br />
liigsoojuse tõttu uutes ühiskondlikes hoonetes.<br />
Euroopas on hoonete energiatarve aina kasvava tähtsusega küsimus. Euroopa Liidu<br />
komisjon on esitanud ettepaneku, et kõikides EL-i maades tuleb hoonete energiatarvet<br />
vähendada võrreldes 2005. aastal tarbituga 20 protsenti aastaks 2020. See ettepanek, aga<br />
ainult piirab energiakasutuse kasvu, kuid kogu hoonesektori energiavajadust saab<br />
vähendada ainult säästumeetmetega olemasolevates hoonetes. Isegi kui kõik uued hooned<br />
ehitataks selliselt, et elektri- ja soojusenergia vajadus oleks väga väike, ei vähendaks see<br />
kogu hoonesektori energiakasutust. Pole kahtlustki, et kõnealune teema on järgnevatel<br />
aastatel üha olulisem kogu Euroopas.<br />
Valik Euroopa Liidu tasandil vastuvõetud õigusakte hoonete energiatõhususega<br />
seonduvalt :<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
EPBD Energy performance of Buildings Directive2002/91/EC(recast 2010/31/EU)<br />
End use energy efficiency and energy services directive2006/32/EC<br />
Ecodesign Directive2009/125/EC (former 2005/32/EC)<br />
Energy Labelling Directive2010/30/EU(former 92/75/EEC)<br />
Ecolabel Regulation(EC) No 1980/2000<br />
<br />
CHP Directive2004/8/EC
3<br />
Uute hoonete projekteerimisel saab tavaliselt võrdlemisi väikeste kuludega saavutada<br />
kõrge energiatõhususe. Uue maja ehitamisel on lisakulu parema seinasoojustuse ja<br />
õhutiheda välistarindi saavutamiseks väike. Välistarindi soojustuse ja tiheduse<br />
parandamine pärast seda, kui maja on valmis, on aga väga kulukas. Ka akende vahetamine<br />
olemasolevas majas on tavaliselt nii kulukas, et seda on raske energiasäästuga<br />
põhjendada. Sellepärast on oluline, et uute majade välistarindid kujundataks<br />
ettenägelikult, lähtudes sellest, et need peavad püsima 40 aastat ja kauem.<br />
Tehnosüsteemid ja nende osad, näiteks õhu töötlemise seadmed, küttesüsteemi osad,<br />
jahutusmasinad, valgustussüsteem jne on lühema elueaga. Ühiskondlikes hoonetes<br />
renoveeritakse neid osaliselt 15–20 aasta järel, ehk siis paar korda kogu hoone eluea<br />
jooksul. Seega on võimalik rakendada uusi energiaefektiivseid lahendusi mitu korda hoone<br />
eluea jooksul. Seevastu välistarindi algupärast kujundust on raske ja igal juhul väga<br />
kulukas muuta. Klaasist osade suurus määrab kütte, ventilatsiooni ja jahutussüsteemide<br />
võimsuse. See jääb määravaks ka siis, kui tehnosüsteeme uuendatakse. Praegu arhitektide<br />
seas populaarne suund kujundada uusi ühiskondlikke hooneid suurte klaaspindadega<br />
toob kaasa mõttetult kõrge soojusvajaduse ja ka suure elektritarbe liigsoojuse<br />
eemaldamiseks. Seda võib tulevikus olla raske vähendada.<br />
Hoonete suurem energiatõhusus pole enam vaid piirete ja avatäidetega seonduv, see on<br />
järjest enam kompleksprobleemi lahendamine. Selle kompleksprobleemi keskmeks<br />
muutuvad lähiajal erinevate tehnosüsteemide omavahelised seosed ja sünergias<br />
toimimine.<br />
Tihti ollakse arvamusel, et hoonete tehnosüsteemidega kaasnevad suurimad kulud nende<br />
süsteemide ehitamise ajal. Hoone rajamise ja kasutamisega kaasnevate investeeringute ja<br />
kulude tase määratakse enne, kui esimene joon paberile tõmmatakse. Siinkohal pole<br />
tehnosüsteemide osa mingi erand. Tehnosüsteemide projekteerimine pole pelgalt torude<br />
ja kanalite joonistamine, see on vastutuse võtmine hoone energiatõhususe ja tervisliku<br />
sisekliima eest. Tuleb alati meeles pidada, et hoone energiatõhusus ei tohi seada mitte<br />
mingisuguseid kitsendusi hoone sisekliimale, mis võiks mingitki moodi kahjustada hoone<br />
või hoones töötavate ja elavate inimeste tervist. On oluline, et sisekliimat defineeritakse<br />
viisil, mis võimaldab neid kavandamisel aluseks võtta ja hiljem kontrollida. Sisekliimat<br />
mõjutavad väliskliima, hoone kujundus ja piirded, hoone kasutus ja erinevad<br />
tehnosüsteemid. Mitmete uuringutega on tõendatud, et sisekliima mõjutab otseselt<br />
inimeste tootlikkust. Seega püüeldes energiatõhususe poole ei tohi otsida kompromisse<br />
sisekliima arvelt. Roheline ruuduke joonisel 1 näitab siseklimaatilist komfort tsooni, mille<br />
poole tuleb püüelda ka energiatõhusa hoone kavandamisel. Ehk hoone tuleb kavandada,<br />
ehitada ja käigus hoida selliselt, et oleks tagatud optimaalne sisekliima (lihtsustatult<br />
käsitletakse siinkohal temperatuuri ja ruumiõhu suhtelist niiskust). (joonis 2) näitab<br />
ilmekalt siseruumides töötavate inimeste suhtelise tootlikkuse muutust ruumi<br />
temperatuurist sõltuvana. Seega energiatõhusat hoonet kavandades või olemasolevaid<br />
energiatõhusamaks renoveerides ei tohi seda teha sisekliima arvelt.<br />
Hoone vajab soovitud sisekliima tagamiseks ning tegevusvajaduste rahuldamiseks<br />
energiat. Vastavalt sellele saab energiavajaduse jaotada kolme kategooriasse:<br />
<br />
<br />
Soojusenergia, millega varustatakse üksikuid ruume, et siseõhu temperatuur ei<br />
langeks alla lubatud taseme;<br />
Elektri- ja soojusenergia, mida vajavad kütte-, ventilatsiooni- ja jahutussüsteemid, et<br />
kütta ruume ja eemaldada liigsoojust ning õhusaastet;
4<br />
<br />
Elektri- ja soojusenergia, mis kulub valgustuseks ning inimtegevuses vajalike<br />
seadmete ja masinate tööks.
5<br />
joonis. 1<br />
joonis. 2<br />
Alikas: Olli Seppänen,,Helsinki University of Technology, William Fisk, Lawrence Berkeley National Laboratory<br />
Kaasaegse hoones energiatarvet oluliselt mõjutavad tehnosüsteemid:<br />
küte<br />
jahutus<br />
ventilatsioon<br />
soe tarbevesi<br />
erinevad mootorid<br />
valgustus<br />
hooneautomaatika<br />
Hoone tarind mõjutab:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
soojuskadusid ülekande teel;<br />
soojuskadusid õhulekke kaudu;<br />
päikesekiirguse sissetungimist;<br />
kiirguse soojuseks muundamist ja kaasnevat lisa vaba- ning liigsoojust;<br />
soojuse salvestamist ja soojuse ning jahutuse vajaduste tasakaalustamist.
6<br />
Valgustus ja elektriseadmed mõjutavad:<br />
elektrienergia vajadust;<br />
soojuse vajadust;<br />
liigsoojust.<br />
Hoone sisekliima tagamise süsteem mõjutab:<br />
küttevajadust;<br />
kütuse liiki;<br />
elektrienergia vajadust, kui on<br />
elektril baseeruv küte:<br />
otsene elekterküte;<br />
elektriline mahtveesoojendi<br />
soojuspump;<br />
jahutuseks vajalikku elektrienergiat.<br />
Kokkuvõtlikult:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Välistarind peab olema kujundatud ja konstrueeritud nii, et soojuskadu külmal aastaajal ja<br />
liigsoojus päikesepaistelistel päevadel oleks võimalikult väike;<br />
Piirdetarindite osad ja tehnosüsteemid peavad olema kujundatud ja dimensioonitud<br />
energiatõhususest lähtudes.<br />
Energiavajaduse vähendamise meetmete rakendamisel peab hoone otstarbekus, tehniline<br />
kvaliteet ja sisekliima paranema või jääma samaks.<br />
Energiavajaduse vähendamiseks kasutatud vahendite kulu peab olema tasakaalus<br />
energiasäästuga.<br />
6
7<br />
Sisukord<br />
3.1 Hoonepiirded ja soojustus ............................................................................................................. 8<br />
3.1.1 Levinud energiatõhusate hoonetega seotud mõisteid 8<br />
3.1.2 Kliima 9<br />
3.1.3 Energia ja sisekliima arvutuse alused 10<br />
3.1.4 Energiasäästliku hoone karbi kavandamise alused 11<br />
3.1.4.1 Piirdetarindite soojusjuhtivus 11<br />
3.1.4.2 Külmasillad 12<br />
3.1.4.3 Piirdetarindite niiskusrežiim 13<br />
3.1.4.3.1 Niiskus õhus 13<br />
3.1.4.3.2 Niiskuse liikumine <strong>materjal</strong>ides 14<br />
3.1.4.3.3 Hoonepiire niiskustehniline projekteerimine 15<br />
3.1.5 Termograafia rakendused ehituses 17<br />
3.1.6 Hoonepiirete õhupidavus 17<br />
3.1.6.1 Hoonepiirete õhupidavuse mõõtmine 18<br />
7
8<br />
3.1 HOONEPIIRDED JA SOOJUSTUS<br />
3.1.1 LEVINUD ENERGIATÕHUSATE HOONETEGA SEOTUD MÕISTEID<br />
Nimetame siinkohal enamlevinud ja tuntumad mõisted, mida kasutatakse hoonete<br />
iseloomustamiseks energiatõhususe seisukohast. Kuna käibelolevad nimetused on erinevat<br />
mõistmist võimaldava sisuga, siis on siintoodu pigem ülevaate andmiseks, mitte täpsete<br />
definitsioonide määratlemiseks.<br />
Madala energiatarbega hoone - Low-Energy Building<br />
Nullenergiatarbega hoone - net Zero Energy Building (nZEB)<br />
Ligi null energiatarbega hoone - nearly net Zero Energy Building (nnZEB)<br />
Passiivmaja - Passivhouse<br />
Plussenergia maja - Aktivhouse<br />
Madala energiatarbimisega (Low-Energy Building) hoone kulutab tunduvalt vähem energiat<br />
kui nö. tavaline maja. Tegemist on suuresti subjektiivse nimetusega, kuna madala<br />
energiatarbega hoone nimetamisel ei kasutata enamasti konkreetseid ja üks-üheselt<br />
võrreldavaid energiatarbimise arvväärtusi. Madala energiatarbega hoone all mõeldakse üldiselt<br />
hoonet, mille küttekulud on umbes poole väiksemad kui samalaadse hoone puhul on<br />
määratletud kohalikes ehitusmäärustes ja standardites.<br />
Null energiatarbimisega (net Zero Energy Building) hoone st, et hoone primaarenergia<br />
tarbimine on 0 kWh/m2a. Tegemist on tüüpse energiasüsteemi võrku ühendatud hoonega, mille<br />
aastane primaarenergia tarve võrdub täpselt aastase võrku müüdud primaarenergia kogusega ja<br />
see tähendab, et aastane primaarenergia bilanss on 0.<br />
Ligi null energiatarbega (nearly net Zero Energy Building) hoone tähendab hoonet, mis on<br />
väga kõrge energiatõhususega ja tema primaarenergiatarbimine on >0 kWh/m2a<br />
nnZEB= very highenergy performance + on-site renewables<br />
Peaaegu null või väga madal vajaminev energiakogus tuleb katta väga olulisel määral energiaga<br />
taastuvatest energiaallikatest, sealhulgas energia taastuvatest energiaallikatest toodetud<br />
kohapeal või hoone vahetuse läheduses. nnZEB = väga kõrge energiatõhusus + kohapeal<br />
toodetud taastuvad energiaallikad. Hoone energiatarve viiakse minimaalseks tehniliste ja<br />
majanduslike võtetega. Aastane energiabilanss st kalendriaasta jooksul toodetud ning võrku<br />
müüdud ja tarbitud primaarenergia summa on peaaegu null.<br />
Määratlus „väga kõrge energiatõhusus“ on iga liikmesriigi defineerida ja seega võivad olla riigiti<br />
nnZEB hooned väga erinevate energiatõhusus näitajatega.<br />
Passiivmaja (Passivhouse) on üks neid kontseptsioone, mida on arendatud lähtudes<br />
teaduslikust huvist, kui kaugele saab maja energiakulude vähendamisega minna. Passiivmaja<br />
puhul on idee, et soojakadusid vähendatakse niipalju, et maja saaks ära kütta ainult<br />
8
9<br />
sissejuhitavat õhku soojendades. Passiivmaja standardiga ei ole ette kirjutatud, milliste<br />
<strong>materjal</strong>idega tuleb vajalik tulemus saavutada. Tähtis on, et lõpptulemusena toimiks hoone<br />
nendele näitajatele vastavalt.<br />
Et hoone kohta saaks öelda, et tegemist on passiivmajaga peab ta vastama järgmistele<br />
kriteeriumitele:<br />
<br />
<br />
Hoone soojusvajadus ole suurem kui 15 kWh/(m 2 a),<br />
Kogu primaarenergiavajadus, sisaldades kõik majas tehtud energiakulutused (ruumiküte,<br />
soe vesi ja elekter) ei ole suurem kui 120 kWh/(m 2 a),<br />
Hoone õhutiheduse mõõtmise tulemus (õhu vahetus kordades 50 Pa rõhuvahe korral) n 50<br />
ei tohi ületada 0,6 1/h.<br />
Plussenergiamaja (Aktivhouse), st hoonet, kus aastane primaarenergia tarve on väiksem kui<br />
aastane võrku müüdav kohapeal toodetud taastuv primaarenergiakogus.<br />
3.1.2 KLIIMA<br />
Euroopa eri piirkondade kliima on väga erinev. Allpool joonisel on välja toodud Euroopa<br />
piirkondade klimaatiline rajoneering.<br />
JOONIS 1.0. EUROOPA KLIIMAKAART KNÖPPENI JÄRGI.<br />
9
10<br />
Legend<br />
BWh: warm desert climate,<br />
Bwk: cold desert climate,<br />
Bsh: warm semi-arid climate,<br />
Bsk: cold semi-arid climate,<br />
Csa: warm mediterranean climate,<br />
Csb: temperate mediterranean climate,<br />
Cwa: humid subtropical climate,<br />
Cfa: warm oceanic climate/humid<br />
subtropical climate,<br />
Cfb: temperate oceanic climate,<br />
Cfc: cool oceanic climate,<br />
Dsa: warm continental<br />
climate/mediterranean continental climate,<br />
Dsb: temperate continental<br />
climate/mediterranean continental climate,<br />
Dsc: cool continental climate,<br />
Dsd: cold continental climate,<br />
Dwa: warm continental climate/humid<br />
continental climate<br />
Dwb: temperate continental<br />
climate/humid continental climate,<br />
Dwc: cool continental climate/subarctic<br />
climate,<br />
Dwd: cold continental climate/subarctic<br />
climate,<br />
Dfa: warm continental climate/humid<br />
continental climate,<br />
Dfb: temperate continental climate/humid<br />
continental climate,<br />
Dfc: cool continental climate/subarctic<br />
climate,<br />
Dfd: cold continental climate/subarctic<br />
climate,<br />
ET: tundra climate,<br />
EF: ice cap climate,<br />
3.1.3 ENERGIA JA SISEKLIIMA ARVUTUSE ALUSED<br />
Energia- ja sisekliimaarvutusteks kasutatakse energiaarvutuse baasaastat (ka testaasta,<br />
TRY: Test Reference Year), mis koosneb kaheteistkümnest tüüpilisest kuust, mis on valitud<br />
erinevatelt aastatelt. Tuleb meeles pidada, et energiaarvutuse baasaasta esindab tüüpilist<br />
kliimat ja ei ole selle tõttu kasutatav küttevõimsuse vajaduse arvutamisel. Baasaasta<br />
sisaldab tüüpilist suveperioodi ja seetõttu sobib enamasti jahutusvõimsuse arvutamiseks.<br />
Niiskustehnilisteks arvutusteks ei saa kasutada energia- ja sisekliimaarvutustes<br />
kasutatavaid keskmisi kliimaandmeid, vaid tuleb kasutada teatud kriteeriumi alusel<br />
valitud niiskustehniliselt kriitilisi kliimakoormusi. Seetõttu ei saa niiskustehnilisteks<br />
arvutusteks kasutada ka energiaarvutuste baasaastat. Energiaarvutuste baasaasta esindab<br />
pikaajalise perioodi keskmisi väärtusi. Niiskustehnilised arvutused tuleb teha aga teatud<br />
kriteeriumi alusel valitud kriitiliste koormuste põhjal. See eristabki niiskustehnilist<br />
baasaastat ja energiaarvutuste baasaastat. Kaks peamist probleemi hoonepiirete<br />
niiskustehnilisel projekteerimisel on veeauru kondenseerumise ja hallituse tekke<br />
vältimine. Veeauru kondenseerumise ja hallituse tekke riski kontrollimiseks hoonete<br />
välispiiretes niiskustehniliste arvutuste abil kasutatakse küllastusvajaku ja hallituse<br />
kasvu mudelit ja niiskustehniliselt kriitilise baasaasta arvväärtusi. Niiskustehnilised<br />
baasaastad on erinevates kliimavööndites suuresti erinevad ja iga piirkonna jaoks tuleb<br />
riskitegureid hinnata piirkonniti erinevalt.<br />
10
11<br />
3.1.4 ENERGIASÄÄSTLIKU HOONE KARBI KAVANDAMISE ALUSED<br />
Suures osas pole vahet missuguse nimetusega või kriteeriumitele vastavat hoonet<br />
kavandama hakatakse kui eesmärgiks on tänapäeva mõistes oluliselt madalama<br />
energiatarbega hoone kavandamine või renoveerimine. Tehnilised võtted ja probleemid<br />
on sarnased. Erinevused on peamiselt arvulistes väärtustes, insenertehnilistes nüanssides<br />
ja tõlgendustes. Järgnevates alapunktides tuuakse ära hoone karbi kavandamisega seotud<br />
aspektid, mis on ühtmoodi olulised kõikide energiasäästlike hoonete kavandamisel.<br />
3.1.4.1 PIIRDETARINDITE SOOJUSJUHTIVUS<br />
Hoonete üheks peamiseks eesmärgiks on eraldada sisekeskkond väliskeskkonnast ja luua<br />
inimestele sisekliima, mis pakub kaitset ebasoodsate klimaatiliste olude eest (ekstreemsed<br />
temperatuurid, tuul ja sademed), on tervislik, hügieeniline, kasutusohutu ja<br />
keskkonnaohutu. Hoonepiirded mõjutavad hoonete energiatõhusust eelkõige piirete<br />
soojusjuhtivuse, õhupidavuse, akende suuruse ja nende ilmakaare kaudu. Palju mõjutavad<br />
energiatõhusust ka hoone kompaktsus, ruumide paigutus ja orientatsioon ning hoone<br />
kasutamine/toimimine (sisekliima, kütte-, jahutus- ja ventilatsioonisüsteemide<br />
kasutamine, soojusvee-, ventilatsiooni-, jahutuse- ja valgustuse, soojus tootmise<br />
energiatarbe).<br />
Hoonete välispiirded peavad olema pikaajaliselt õhkupidavad ja piisavalt soojustatud.<br />
Otstarbeka soojustuse määramisel lähtutakse hoone energiatõhususe nõuetest, ruumide<br />
soojuslikust mugavusest ja hallituse ning kondensaadi vältimisest külmasildadel,<br />
sisepindadel ja tarindites.<br />
Soojusjuhtivuskaod läbi piirdetarindite on üks enim hoone energiakulu mõjutavaid<br />
tegureid. Seetõttu on oluline vähendada soojuskadusid läbi piirdetarindite.<br />
Hoone projekteerimisel arvutatakse piirete soojusjuhtivus standardite EVSEN ISO 6946<br />
järgi.<br />
Piirete soojusjuhtivuse arvutusmeetodi põhimõtted on järgmised:<br />
<br />
Arvutatakse piirdetarindi iga soojuslikult homogeense kihi soojustakistus;<br />
Määratakse üksikute kihtide ja pindade soojustakistuste summeerimisel<br />
piirdetarindi kogu soojustakistus;<br />
<br />
Arvutatakse piirde soojusjuhtivus, mida korrigeeritakse, arvestades mehaaniliste<br />
kinnitite mõju, sademete mõju pööratud katustele, soojustuse õhuerijuhtivuse mõju<br />
ja külmasildade mõju.<br />
Soojusjuhtivuse arvutamisel tuleb arvestada tarindi soojusliku homogeensusega.<br />
Soojuslikult mittehomogeensetest kihtidest piirdetarindi (näiteks puitsõrestik-seina<br />
soojustuse kihis olevad kandepostid jne), soojusjuhtivuse arvutuse korral tuleb<br />
sõrestikpostidest tulenev külmasild täpsema arvutusega arvesse võtta.<br />
Juhul kui mittehomogeense tarindi puhul tehakse arvutused homogeensena, on<br />
tulemuseks vead. Jättes puitsõrestikseinas arvestamata puitpostidest tekkivad külmasillad<br />
ja võimalikke tühimikke soojustuses ning õhu liikumist soojustuses võib saadav tulemus<br />
erineda standardikohasest tulemusest kuni 50 %. Arvutusviga suureneb suurema<br />
soojustuse paksuse korral ehk madalaenergiahoone ja ligi null energiahoone puhul tuleb<br />
arvutused teostada täpselt ja põhjalikult.
Soojusjuhtivus U c , W/(m 2·K)<br />
12<br />
Hästi ventileeritud õhkvahet sisaldava piirde kogusoojustakistuse arvutamisel ei arvestata<br />
õhkvahe ning kõikide muude õhkvahe ja väliskeskkonna vahel olevate kihtide<br />
soojustakistusi.<br />
Piirdetarindi vajalik soojustuse paksus sõltub taotletavast soojusjuhtivusest ja tarindi<br />
teiste kihtide (kandekonstruktsioon, tuuletõke, jne.) soojustakistusest. Joonis on toodud<br />
puitsõrestikseina soojusjuhtivuse sõltuvus soojustuse paksusest.<br />
0.50<br />
0.45<br />
0.40<br />
0.35<br />
0.30<br />
0.25<br />
0.20<br />
0.15<br />
0.10<br />
0.05<br />
0.00<br />
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7<br />
Müüritis+puitsõrestik<br />
Soojustuse paksus d , m<br />
Puitsõrestik<br />
JOONIS 2<br />
PAKSUS<strong>EST</strong>.<br />
PUITSÕR<strong>EST</strong>IKSEINA SOOJUSJUHTIVUSE SÕLTUVUS SOOJUSTUSE<br />
3.1.4.2 KÜLMASILLAD<br />
Külmasillad on kohad piirdetarindis, kus soojusjuhtivus on lokaalselt suurem ümbritseva<br />
tarindi soojusjuhtivusest. Külmasildade kahjulikkus seisneb ühelt poolt soojusvoolu<br />
suurenemises (isolatsiooni vähenemise tõttu) ja teisalt tarindi sisepinna temperatuuri<br />
alanemises. Külmasilla juures on tarindi sisepinna temperatuur madalam ja välispinna<br />
temperatuur kõrgem. Lisaks külmasillale võivad sisetemperatuuri lokaalset jahenemist<br />
põhjustada ka soojustuse puudumine, vead soojustuse paigaldamisel, märgunud soojustus,<br />
alarõhu tingimustes õhutõkke lekked ning kütte- ja ventilatsioonisüsteemide toimivus.<br />
Külmas kliimas on külmasildadega arvestamine tähtis mitmel põhjusel:<br />
Külmasilla suuremast soojusjuhtivusest põhjustatud madalam sisepinna<br />
temperatuur ja sellest tulenev kõrgem suhteline niiskus võib põhjustada tarindis või<br />
tarindi sisepinnal mikroorganismide kasvu, seina määrdumist või viia veeauru<br />
kondenseerumiseni. Veeaur kondenseerub, kui temperatuur langeb alla<br />
küllastustemperatuuri, kui suhteline niiskus on 100 %. Toatemperatuuril on hallituse<br />
kasvuks sobiv suhteline niiskus 75…80 % juures;<br />
Madalad pinnatemperatuurid suurtel aladel vähendavad soojuslikku mugavust,<br />
tulenevalt eelkõige suuremast õhuliikumisest ja ebasümmeetrilisest kiirgusest;<br />
Külmasillad suurendavad hoonete energiakulu. Piirdetarindite soojusjuhtivuse<br />
üldise vähenemise juures hoone soojuskadudes külmasildade osakaal kasvab.<br />
Külmasillast põhjustatud sisepinna madalama temperatuuri kriitilisuse taseme määrab<br />
sisepinna temperatuuri, välistemperatuuri ja sisetemperatuuride omavaheline suhe ehk<br />
temperatuuriindeks f Rsi:
13<br />
f<br />
R<br />
si<br />
kus:<br />
t<br />
<br />
t<br />
si<br />
i<br />
t<br />
t<br />
e<br />
e<br />
R<br />
<br />
T<br />
R<br />
f Rsi temperatuuriindeks, -;<br />
R<br />
t si sisepinnatemperatuur, C;<br />
t i<br />
t e<br />
R T<br />
T<br />
si<br />
siseõhu temperatuur, C;<br />
välisõhu temperatuur, C;<br />
piirdetarindi kogusoojustakistus, m 2·K/W;<br />
R si piirdetarindi sisepinna soojustakistus, m 2·K/W.<br />
Eesti jaoks on temperatuuriindeksi piirsuurused välja arvutatud lähtuvalt<br />
niiskuskoormusest ning hallituse kasvu ja veeauru kondenseerumise vältimise<br />
kriteeriumitest Valdavalt tuleb kasutada hallituse tekke vältimise kriteeriumit ja<br />
temperatuuriindeksi piirsuuruseks uutel elamutel võib pidada f >0,8.<br />
Rsi<br />
3.1.4.3 PIIRDETARINDITE NIISKUSREŽIIM<br />
3.1.4.3.1 NIISKUS ÕHUS<br />
Õhk on gaaside segu, mida võib vaadelda koosnevana kolmest peamisest komponendist:<br />
lämmastik (~78%), hapnik (~21%), argoon (~1%), kuid peale nende on õhus ka muid<br />
gaase, seal hulgas veeauru. Veeaur on vesi gaasilises olekus. Vesi aurab nii tahkes kui ka<br />
vedelas olekus. Temperatuurist sõltub vaid vee auramise intensiivsus.<br />
Igal temperatuuril suudab õhk siduda enesega vaid maksimaalselt teatud koguse veeauru,<br />
vt. Joonis 3. Mida kõrgem on õhu temperatuur, seda rohkem mahub sinna veeauru. Kui<br />
ruumi lisada veeauru juurde, siis teatud tasemest sinna seda rohkem enam ei mahu,<br />
veeaur hakkab siis kondenseeruma. Seda taset nimetatakse küllastustasemeks. Kui õhu<br />
temperatuur langeb, siis teatud temperatuurist alates õhku enam veeauru ei mahu ja<br />
veeaur hakkab kondenseeruma. Seda temperatuuri, kus veeaur hakkab kondenseeruma<br />
nimetatakse ka küllastustemperatuuriks või ka kastepunktitemperatuuriks. Kastepunkti<br />
temperatuurist madalamatel temperatuuridel on õhk veeauruga küllastunud.<br />
Temperatuur alandamisel kastepunkti temperatuurist madalamale, kondenseerub liigne<br />
niiskus õhust välja: veeaur muutub veeks.
14<br />
JOONIS 3 KÜLLASTUNUD ÕHU VEEAURUSISALDUSE SÕLTUVUS<br />
TEMPERATUURIST.<br />
Kuigi talvel on välisõhu suhteline niiskus kõrge, on tema absoluutne niiskus ja veeauru<br />
sisaldus väike. Peamiselt seetõttu on siseruumide suhteline niiskus talvel madalam kui<br />
suvel. Suhteline niiskus sõltub ka temperatuurist: sama veeauru sisaldusega õhu suhteline<br />
niiskus on soojemas keskkonnas madalam ja jahedamas keskkonnas kõrgem. Kuna<br />
suhteline niiskus sõltub temperatuurist, ei saa selle aluses veel öelda, kas ruumides on<br />
suur või väike niiskuskoormus.<br />
Siseruumide niiskuskoormust näitab sise- ja välisõhu veeaurusisalduste või<br />
veeaururõhkude erinevus. Seda suurust nimetatakse niiskuslisaks, Δ, g/m 3 :<br />
Δ = i – e, g/m 3<br />
Niiskuslisa näitab, kui palju on siseõhus rohkem niiskust, kui välisõhus või kui palju on<br />
siseõhu veeauru osarõhk kõrgem, kui välisõhu veeauru osarõhk. Kui hoones on suur<br />
niiskustootlus (kasutatakse palju vett, õhu niisutus, tihe asustatus jne.) ja väike<br />
õhuvahetus (halb ventilatsioon), on niiskuskoormus e. niiskuslisa suur. Niiskuslisa on<br />
potentsiaaliks läbi välispiirde toimuvale veeauru difusioonile.<br />
Vaatleme näiteks elamu sisekliimat kahes olukorras, kui temperatuur ja suhteline niiskus<br />
jäävad talvel sisekliima soovituse piiridesse, so temperatuur +19 C ja suhteline niiskus<br />
25 % ning temperatuur +25 C ja suhteline niiskus 45 %. Nendes olukordades on<br />
niiskuskoormuse erinevus kolmekordne, vastavalt 3,0 g/m 3 ja 9,3 g/m 3 . Või vaatleme<br />
+22 C temperatuuri ja 30 % suhtelise niiskusega ruumi, kui välistemperatuur on -15 C<br />
või 0 C. Nendes olukordades on niiskuskoormuse erinevus kahekordne, vastavalt<br />
4,8 g/m 3 ja 2,3 g/m 3 . On selgelt näha, et suhteline niiskus ei näita ruumide<br />
niiskuskoormust, kuna see sõltub sisetemperatuurist ja välisõhu niiskusest.<br />
Väikemajades tehtud uurimuse kohaselt on keskmine niiskustoodang eramutes<br />
5,4 kg/päevas (1,6 kg/päevas inimese kohta). Talvel on eramute maksimaalsete<br />
niiskustoodangute keskmine suurus 13 kg/päevas (4,1 kg/päevas inimese kohta).<br />
Piltlikult võiks öelda, et ventilatsioon peab siseruumidest püsivalt välja viima pool ja<br />
lühiajaliselt kuni poolteist ämbritäit vett.<br />
3.1.4.3.2 NIISKUSE LIIKUMINE MATERJALIDES
15<br />
Kõik ehitus<strong>materjal</strong>id, nagu ka betoon, gaasbetoon, tellised ja puit on poorsed. Materjalid<br />
koosnevad poori seina<strong>materjal</strong>ist, poorides olevast niiskusest ja kuivast õhust.<br />
Hügroskoopsus on <strong>materjal</strong>i võime siduda enesega vett. Materjali ümbritseva õhu<br />
suhtelise niiskuse suurenedes suureneb ka <strong>materjal</strong>i niiskusesisaldus ja vastupidi.<br />
Materjalid seovad õhust veeauru loovutavad seda vastavalt sellele, et nad saavutavaks õhu<br />
suhtelisele niiskusele vastava tasakaaluniiskuse. Tasakaaluniiskus on <strong>materjal</strong>iga seotud<br />
niiskuse hulk teatud kindlates keskkonnatingimustes.<br />
Poorses <strong>materjal</strong>is liigub niiskus nii gaasilises kui ka vedelas olekus. Olulisemad vee ja<br />
veeauru liikumise viisid poorsetes <strong>materjal</strong>ides on:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Veesurve mõjul;<br />
Raskusjõu mõjul;<br />
Kapillaarsel teel;<br />
Konvektsiooni teel;<br />
Pinddifusiooni teel;<br />
Difusiooni teel.<br />
Kapillaarsuse all mõistetakse vedeliku tõusmist või langemist peentes torudeskapillaarides.<br />
Peene kapillaari sees, põhjustavad märgava pinna korral suuremad<br />
adhesioonijõud vedeliku edasiliikumist kapillaari sees. Kuna <strong>materjal</strong>ide poorisüsteem<br />
pole kunagi homogeene, ega koosne ainult kapillaartorudest ja ümaratest pooridest, siis<br />
piisavalt kõrge suhtelise õhuniiskusega kokkupuutes olevas poorses <strong>materjal</strong>is esineb nii<br />
aeglasemat pinddifusiooni, kui ka kiiremat kapillaarset liikumist. Kapillaarse liikumise<br />
kiirus, ulatus ja vee liikumise hulk sõltub eelkõige <strong>materjal</strong>ide poorsusest ja pooride<br />
suuruse jaotusest. Poorid moodustavad ühise keti, mille peenemad poorid on täidetud<br />
veega ja kus niiskusevoole vastav vee hulk aurustub suuremates poorides ja<br />
kondenseerub väiksematesse. Et katkestada vee liikumist, vee kapillaarset tõusu<br />
kasutatakse tarindites hüdroisiolatsiooni: veetõket. Et hoida pinnasevee tase piisavalt<br />
kaugel põrandast ja vundamendist ning koguda pinnases liikuvat vett ja juhtida see<br />
vundamendist eemale paigaldatakse hoone ümber või alla drenaažtorustik.<br />
Veeauru konvektsiooni läbi õhkujuhtiva <strong>materjal</strong>i põhjustab õhurõhkude erinevus kahel<br />
pool <strong>materjal</strong>i. Õhurõhkude erinevus võib olla põhjustatud temperatuuri erinevusest (nn.<br />
korstna efekt), tuul või ventilatsioonist. Takistamaks veeauru sisenemist piirdesse<br />
konvektsiooni teel paigaldatakse piirdesse õhutõke. Õhutõkke peamine ülesanne on<br />
takistada õhu liikumist läbi tarindi. Õhutõke võib olla lahendatud näiteks aurutõkkekihi,<br />
soojustuskihi või tuuletõkke õhupidavuse tagamisega.<br />
Difusiooni mõjul erinevad gaasid või gaasi erinevad kontsentratsioonid moodustavad<br />
homogeense gaasisegu. Difusiooni teel liigub gaas kõrgemast kontsentratsioonist<br />
madalamale. Veeauru difusiooni tekitab õhu veeaurusisalduse erinevus kahel pool<br />
hoonepiiret kihti. Kuna Eesti kliimas on reeglina siseõhus veeaurusisaldus suurem kui<br />
välisõhu veeaurusisaldus, on ka veeauru difusiooni suund siseruumidest väljapoole.<br />
Vähendamaks niiskusvoogu läbi piirde ja parandamaks niiskusrežiimi, peab piirde<br />
sisepind olema suurema aurutakistusega kui välispind. Seetõttu paigaldatakse välispiirde<br />
sisepinda aurutõke. Aurutõkke peamine ülesanne on takistada liigset veeauru difusiooni<br />
tarindisse. Aurutõkke vajalik aurutakistus määratakse kontrollarvutusega vastavalt<br />
standardile EN ISO 13788:2001.<br />
3.1.4.3.3 HOONEPIIRE NIISKUSTEHNILINE PROJEKTEERIMINE
16<br />
Niiskustehnilise projekteerimise ülesanne on kavandada ehitis nii, et otseselt või kaudselt<br />
niiskusest tekkivaid probleeme saaks vältida. Ehitise piirete ülesanne on tagada ruumides<br />
soovitav sisekliima: temperatuur, niiskus, külma/soojuskiirgus, õhu liikumise kiirus jne.<br />
Piirde niiskussisaldus ei või tõusta sellisele tasemele, et see tekitaks probleeme ehitise<br />
kestvusele või kasutamisele. Võimalik liigniiskus peab saama piiretest kiiresti välja<br />
kuivada.<br />
Piirete niiskustehniline toimivus ja <strong>materjal</strong>ivalik sõltub järgmistest teguritest:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Piirdele esitatavatest nõuetest;<br />
Ehitise asukohast, väliskliimast;<br />
Ruumide kasutusotstarbest, sisekliimast;<br />
Materjalide omadustest;<br />
Materjalide paigaldustingimustest.<br />
Hoonepiirete pika kasutusea ja probleemideta toimivuse üheks eeltingimuseks on nende<br />
niiskustehnilise käitumise tundmine. Nagu tugevusarvutustes, on ka ehitusfüüsikalistes<br />
arvutustes vaja teada piirdele mõjuvaid koormusi, sh kriitilisi kliimatingimusi. Sise- ja<br />
väliskliima tingimused on ühed olulisimad tegurid, mis mõjutavad hoonepiirete ja<br />
tarindite niiskustehnilist käitumist. Materjalid ja ehituslahendused, mis on sobivad madala<br />
või keskmise niiskuskoormusega hoonete juures (büroohooned, eramud, korterelamud) ei<br />
pruugi olla sobivad kõrge niiskuskoormusega hoonete juures.<br />
Arvutustes tuleb kasutada niiskustehniliselt kriitilisi ääretingimusi. Rahvusvaheliselt on<br />
aktsepteeritud kasutada ehitusfüüsikalistes arvutustes 10 % kriitilisuse taset. See<br />
tähendab, et 10 % valitud tasemest on kriitilisemaid koormusi ja 90 % vähem<br />
kriitilisemaid koormusi, ehk normväärtust ületatakse üks kord kümne aasta jooksul.<br />
Kui piirde niiskustehnilist toimivust kontrollitakse EN ISO 13788:2001 standardi meetodi<br />
järgi, arvestatakse ainult niiskuse difuusse liikumisega ja selle põhimõtted on järgmised:<br />
Väliskliimana kasutatakse niiskustehnilise baasaasta kliimaandmeid (mitte<br />
keskmisi suurusi: energiaarvutuste baasaasta või „Eesti ehituskliima teatmik” andmed);<br />
Vastavalt sisetemperatuuri sõltuvusele välistemperatuurist leitakse arvutuslikud<br />
sisetemperatuurid ;<br />
Vastavalt ruumide niiskuskoormusele leitakse niiskuslisa abil siseõhu<br />
veeaurusisaldus või veeauru osarõhk;<br />
Arvutatakse piirde erinevate kihtide pinnatemperatuurid; temperatuurid<br />
arvutatakse lähtuvalt temperatuurierinevusest kahel pool piiret ja <strong>materjal</strong>ide<br />
soojusjuhtivustest ;<br />
<br />
Vastavalt temperatuuridele leitakse veeauru küllastusrõhud;<br />
Arvutatakse piirde erinevate kihtide veeauru osarõhud; osarõhud arvutatakse<br />
lähtuvalt aururõhkude erinevusest kahel pool piiret ja <strong>materjal</strong>ide niiskusjuhtivustest;<br />
Piire loetakse niiskustehniliselt toimivaiks, kui ei looda hallituse tekkeks sobivaid<br />
tingimusi, ei teki veeauru kondenseerumist või muid piiret niiskustehniliselt kahjustavaid<br />
tingimusi (näiteks <strong>materjal</strong>iomaduste oluline muutumine vms).<br />
Arvutuse puhul arvestatakse <strong>materjal</strong>ide niiskuse ja soojuse mahtuvusega. Samuti on<br />
võimalik arvesse võtta <strong>materjal</strong>i omaduste sõltuvust keskkonnatingimustest.
17<br />
Ääretingimustesse on võimalik lisada päikesekiirguse ja õhu rõhkude andmed, mis kõik<br />
aitab saada piirde niiskustehnilisest toimivusest parema ettekujutuse.<br />
3.1.5 TERMOGRAAFIA RAKENDUSED EHITUSES<br />
Keha, mille temperatuur on kõrgem, kui absoluutne null, so. 273,15C, kiirgab<br />
soojusenergiat. Termovisiooni abil mõõdetakse kehalt, esemelt kiirgunud või peegeldunud<br />
soojus ja teades keskkonnatingimusi ja pinna omadusi, arvutatakse sellest pinna<br />
temperatuur. Tuleb teadvustada, et mõõtetulemused sõltuvad oluliselt ümbritsevast<br />
keskkonnast: hajuskiirgusest (sõltub põhiliselt ümbritsevate objektide ja keskkonna<br />
temperatuurist (tema tasemest mõõtmise hetkel ja enne seda) ja mõõdetava <strong>materjal</strong>i<br />
spektraalsest kiirgusvõimest (emissiivsusest).<br />
Termograafia abil ei saa määrata piirde soojusjuhtivust. Keskkonnatingimuste mõju<br />
mõõtetulemustele on selle jaoks liiga suur. Termograafia kajastab vaid hetkelist<br />
pinnatemperatuuri.<br />
Termograafia abil on võimalik eelkõige:<br />
Määrata hoonepiirete pinnatemperatuuride ebaühtlust, mis viitab soojusjuhtivuse<br />
ja niiskussisalduse ühtlusele (mitte tasemele);<br />
Hinnata erinevate pinnatemperatuuri alusel, kui palju erineb hoonepiirete<br />
soojusjuhtivus;<br />
Leida õhulekkekohti ja hinnata nende suurust, tehes termograafilised mõõtmised<br />
normaaltingimustes ja ala- või ülerõhu tingimuses;<br />
Hinnata ehituskvaliteeti: külmasillad, õhulekkekohad ja puudulik soojustus on<br />
tingitud eelkõige halvast ehituskvaliteedist;<br />
<br />
Leida seina- ja põrandasised veetorud ning ülekuumenenud elektrijuhtmed.<br />
Kõige parema ülevaate maja soojus- ja õhupidavusest saab, kui kasutada termograafiat<br />
koos hoonepiirete õhupidavuse mõõtmisega. Siis leitakse nii külmasillad kui ka õhulekke<br />
kohad. Termograafilise mõõtmise õnnestumise eeldus on kvaliteetsed mõõteriistad,<br />
kogenud mõõtja ja termopiltide tõlgendus.<br />
3.1.6 HOONEPIIRETE ÕHUPIDAVUS<br />
Hoonepiirete ebapiisav õhupidavus väljendub planeerimatu ja kontrollimatu õhu voolu<br />
näol läbi pragude ja ebatiheduste hoone piiretes. Õhu infiltratsioon ja tema mõju sõltub<br />
hoonepiirete õhupidavusest, lekkekohtade paiknemisest, õhu rõhkude erinevusest kahel<br />
pool piiret, kasutatavate <strong>materjal</strong>ide omadustest ja kliimatingimustest. Õhu rõhkude<br />
erinevust kahel pool piiret põhjustavad tuul, temperatuuride erinevus (nn. korstna efekt)<br />
või ventilatsiooni õhuvooluhulkade erinevus.
18<br />
Õhupidavuse tagamine nõuab tihti keerukaid, lõpuni läbimõeldud ja kompleksseid<br />
lahendusi. Piirde detailid tuleb projekteerimise käigus hoolikalt läbi mõelda, õhutõke peab<br />
olema hoolikalt paigaldatud ja liitekohad nõutavalt teostatud.<br />
Hoonepiirete õhupidavus mängib hoonete energiatõhususe analüüsi juures olulist rolli<br />
ning mõjutab otseselt maja kütte- ja jahutuskulusid. Hoonepiirete soojusjuhtivuse<br />
vähenemisega on suhteline kulutus õhuvahetusele (ventilatsioon ja soovimatud<br />
õhulekked) kasvamas. Väikese õhupidavusega piiretega hoonel on piirete<br />
õhulekkekohtade kaudu toimuv õhuvahetus samas suurusjärgus ventilatsiooniseadmete<br />
poolt vahetatava õhu hulgaga. Õhkupidavate piiretega hoone energiakulu võib olla kuni<br />
kaks korda suurem väikese õhupidavusega piiretega hoone energiakulust.<br />
Kui piirded ei ole õhkupidavad, siis vahetub suur osa õhku ilma soojustagastit läbimata.<br />
See põhjustab suuremat energiakulu ja vähendab soojustagasti positiivset mõju. Kuna<br />
õhupidavate piiretega hoone energiakulu on väiksem, võimaldab see saada hoonele<br />
paremat energiaklassi. Seega, õhkupidavad piirded vähendavad hoone energiakulu. Tuleb<br />
aga rõhutada, et õhkupidavate piiretega peab kaasas käima toimiv ventilatsioonisüsteem.<br />
Kui hoonel ei ole toimivat ventilatsioonisüsteemi, ei vahetu õhk siseruumides ja sisekliima<br />
on rikutud.<br />
Siiski, hoonepiirete õhupidavus ei ole pelgalt energiatõhususe probleem. Lisaks<br />
energiatõhususele on õhupidavusega seotud ka järgmised probleemid:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Piirete niiskustehnilised probleemid (hallituse teke, veeauru kondenseerumine);<br />
Piirde pindade alajahtumine;<br />
Sisekliima kvaliteet, tuuletõmbus;<br />
Ventilatsioonisüsteemide toimivus;<br />
Õhusaaste, radooni võimalik liikumine põrandaalusest ruumist või garaažist<br />
eluruumidesse;<br />
<br />
Müra ja tuleohutus.<br />
Piirdetarindis, milles on palju ebatihedusi, võib niiskuse konvektsioon kanda edasi<br />
tunduvalt suuremaid niiskuse koguseid, kui niiskuse difusioon seda suudab. Kuigi hoone<br />
piire võib olla dimensioneeritud niiskustehniliselt toimivaks veeauru difusiooni suhtes,<br />
võib niiskuse konvektsioon põhjustada lubamatult kõrgeid niiskustasemeid.<br />
3.1.6.1 HOONEPIIRETE ÕHUPIDAVUSE MÕÕTMINE<br />
Piirete õhupidavust q 50, mõõdetakse õhuvooluhulgaga (l/s, m 3 /h), mis läbib 1 m 2 suuruse<br />
pindalaga piiret, kui kahel pool piiret on teatud (tavaliselt 50 Pa) õhurõhkude erinevus.<br />
Valmis hoone juures ei ole võimalik mõõta erinevate piirete õhupidavust eraldi. Seetõttu<br />
mõõdetakse kogu hoone õhupidavus ja väljendatakse see kõikide piirete keskmisena.<br />
Lisaks väljendatakse hoonete õhupidavust ka n 50 arvu abil. n 50 mõõtühikuks on 1/h ja see<br />
väljendab hoone õhuvahetuvust, kui õhu rõhkude erinevus kahel pool piiret on 50 Pa.<br />
Mõlemal puhul kasutatakse sama mõõtemeetodit. Kui õhupidavust väljendatakse<br />
mõõtühikuga m 3 /(h·m 2 ), jagatakse 50 Pa juures mõõdetud õhuvool hoone välispiirete<br />
pindalaga ja kui tihedust väljendatakse mõõtühikuga 1/h, jagatakse 50 Pa juures<br />
mõõdetud õhuvool hoone siseruumide mahuga.<br />
Kogu hoone õhupidavust mõjutavad kõikide piirete, liitekohtade, akende, uste, jt<br />
õhupidavus. Ventilatsioonisüsteemid piirete õhupidavuse mõõtetulemust otseselt
19<br />
ei mõjuta, kuna värskeõhuklapid, õhu sissepuhke ja väljatõmbe ventiilid teibitakse<br />
mõõtmise ajaks kinni.<br />
Joonis 5.<br />
VÄLISUKSELE.<br />
HOONEPIIRETE ÕHUPIDAVUSE MÕÕTESEADE PAIGALDATUNA ELAMU<br />
Levinuim hoonete õhupidavuse mõõtmise metoodika on standardiseeritud (EN 13829).<br />
Hoone välisukse (või akna) avasse paigaldatakse mõõteseade. Õhupidavuse mõõteseade<br />
koosneb tavaliselt muudetava suurusega raamist, õhutihedast kangast, ventilaatorist ja<br />
mõõte- ning juhtimisseadmetest. Mõõteseadme ventilaator tekitab sise- ja väliskeskkonna<br />
vahele soovitud õhu rõhkude erinevuse ning katse ajal mõõdetakse seda õhu voolu, mis on<br />
vajalik etteantud rõhuerinevuse hoidmiseks. Sama õhuhulk, mis läbib ventilaatorit, tuleb<br />
ka hoonesse läbi piirde ja pragude. Mõõtmised teostatakse erinevate õhurõhkude, nii<br />
alarõhu, kui ka ülerõhu tingimustes, maksimaalselt 10 Pa sammuga, tavaliselt 0…±60Pa.
20<br />
Sisukord<br />
3.2 Küttesüsteemid .................................................................................................................................. 21<br />
3.2.1 Soojuskaod ja küttesüsteemi arvutuslik võimsus 21<br />
3.2.2 Küttesüsteemid ja nende liigitus 22<br />
3.2.2.1 küttesüsteemide üldine liigitamine 22<br />
3.2.2.2 Vesiküttesüsteemi ülesehitus 22<br />
3.2.2.3 Õhkküttesüsteemide iseärasused 23<br />
3.2.2.4 Vesiküttesüsteemides kasutatavad torud 24<br />
3.2.3 Küttekehad ja nende soojusväljastuse reguleerimine 25<br />
3.2.4 Küttesüsteemide renoveerimine 28<br />
3.2.5 Küttesüsteemide probleemideta ja efektiivne töö 29<br />
3.2.6 Küttesüsteemide kontroll ja katsetamine 29
21<br />
3.2 KÜTTESÜSTEEMID<br />
3.2.1 SOOJUSKAOD JA KÜTTESÜSTEEMI ARVUTUSLIK VÕIMSUS<br />
Tingituna õhutemperatuuride erinevusest hoone sees ja hoonest väljas, toimub pidev<br />
soojuse liikumine läbi piirdetarindite. Kuna liikumine leiab aset alati kõrgema<br />
potentsiaaliga poolelt madalama potentsiaaliga poolele. Seetõttu ruumi<br />
õhutemperatuurist madalamatel välisõhutemperatuuridel kaotab hoone soojust, mistõttu<br />
räägitaksegi soojuskadudest.<br />
Soojuskaod koosnevad mitmest osast:<br />
soojuskaod läbi piirdetarindite e soojusläbikandekaod Φ pk (välisseinad, katused,<br />
põrandad pinnasel ja välisõhu kohal, aknad, välisuksed, rõduuksed, sh ka kõik sisepiirded<br />
kui arvutuslike siseõhutemperatuuride erinevus nende vastaspooltel on 5 o C või rohkem);<br />
infiltratsiooni soojuskaod Φ inf e külma välisõhu sisseimbumisest hoonekarbi<br />
ebatiheduste kaudu tingitud soojuskaod hoones;<br />
ventilatsiooni soojuskaod Φ vent e ruumi õhutamiseks kasutatava välisõhu<br />
soojendamiseks vajalik soojus. See puudutab ainult neid hooneid, kus kasutatakse<br />
mehaanilist väljatõmbeventilatsiooni ja läbi välisseintes olevate värskeõhuklappide<br />
imetakse väljast asemele soojendamata õhk. Viimane soojendatakse üles ruumis olevate<br />
küttekehade poolt. Selline, ilma soojustagastuseta õhuvahetuse kasutamine on<br />
energiatõhusust silmas pidades väga ebaefektiivne ja ka kaasaegsetes ehitatavates<br />
hoonetes ei võimalda see saavutada uusehitiste rajamiseks vajalikust miinimum<br />
energiatõhususklassist paremat. Juhul kui hoones on nö täisventilatsioon – mehaaniline<br />
sissepuhke-väljatõmbeventilatsioon, arvestatakse ventilatsiooniõhu soojendamiseks<br />
vajalik soojus kalorifeeride soojusvarustussüsteemi juurde.<br />
Hoone soojuskaod on avaldatavad kujul:<br />
Φ = Φ pk + Φ inf + Φ vent W<br />
Soojuskadude suurus oleneb:<br />
arvutuslikust siseõhutemperatuurist t õ;<br />
arvutuslikust välisõhutemperatuurist t v;<br />
piirdekonstruktsioonide soojusläbikandetegurist U pk;<br />
soojust kaotavate pindade suurusest A;<br />
õhuvahetuse organiseerimise tehnilisest lahendusest (kas soojustagastusega või<br />
mitte).<br />
Φ pk = A*U*(t õ – t v) W<br />
kus A – piirde pindala m 2<br />
U – piirde soojusläbikandetegur W/m 2 *K<br />
Φ inf = L inf*ρ õ*c õ*(t õ – t v) W<br />
kus L inf – läbi välispiirete ajaühikus tungiv infiltratsiooniõhu hulk m 3 /s
22<br />
ρ õ – õhu tihedus; 1,2 kg/m 3<br />
c õ – õhu erisoojus; 1000 kJ/kg* o C<br />
Φ vent = L vent*ρ õ*c õ*(t õ – t v)<br />
kus L vent – ventilatsiooniõhu vooluhulk m 3 /s.<br />
Eeltoodud valemitest on näha, et hoone soojuskaod on seda suuremad, mida kõrgem on<br />
siseõhutemperatuur t õ ja madalam välisõhutemperatuur t v , ning mida valdavam on suure<br />
U-arvuga välisõhuga kokkupuutuvate piirete osakaal. Viimaste kõige tüüpilisemaks<br />
näiteks on klaaspinnad.<br />
Hoone küttesüsteemi arvutuslik võimsus, mis ühtlasi on soojusallika suuruse valiku<br />
aluseks, moodustub üksikute köetavate ruumide soojuskadude summast ja on sellega<br />
võrdne või natukene suurem (ümmardades soojuskadusid ülespoole). Igasuguste<br />
täiendavate „lisade“ kasutamine ei ole otstarbekas kuna suuremad soojuskaod eeldavad<br />
suuremaid küttekehasid, suuremaid soojusallikaid, suurema läbimõõduga torusid ja<br />
isolatsiooni suuremat toru- ja reguleerarmatuuri. Ühelt poolt maksavad suuremad asjad<br />
reeglina rohkem, teiselt poolt töötavad üledimensioneeritud küttesüsteemid<br />
ebaefektiivsemalt.<br />
3.2.2 KÜTTESÜSTEEMID JA NENDE LIIGITUS<br />
3.2.2.1 KÜTTESÜSTEEMIDE ÜLDINE LIIGITAMINE<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
soojusallika asukoha järgi<br />
kohtküttesüsteemid, kus<br />
soojusallikas kütab sama ruumi, kus ise<br />
asub<br />
keskküttesüsteemid, kus<br />
soojusallikas kütab tervet hoonet v<br />
hoonete kompleksi<br />
kasutusviisi järgi<br />
pidev küte<br />
perioodiline küte<br />
ajutine küte<br />
soojuskandja liikumisviisi järgi<br />
loomuliku ringlusega küte<br />
sundringlusega küte<br />
soojusenergia küttekehalt ruumi<br />
ülekandmisviisi järgi<br />
kiirgusküte<br />
konvektiivküte<br />
energiakandja järgi<br />
fossiilkütusel baseeruv küte<br />
biokütusel baseeruv küte<br />
elekterküte<br />
otsene elekterküte – elekter<br />
muundatakse vahetult soojuseks<br />
kaudne elekterküte – elektrit<br />
kasutatakse soojust maapinnast, veest,<br />
õhust jne ammutava seadme töös<br />
hoidmiseks, n soojuspumbad<br />
küttekehade tüübi järgi<br />
radiaatorküte<br />
konvektorküte<br />
paneelküte<br />
põrandküte<br />
lagiküte jne<br />
alternatiivsed taastuvenergiaallikad –<br />
päike, tuul, voolav vesi jne<br />
3.2.2.2 VESIKÜTTESÜSTEEMI ÜLESEHITUS<br />
Küttesüsteem koosneb kolmest lülist:<br />
soojuse tootmine (katel, soojuspump, soojusvaheti);<br />
soojuse transportimine ja jaotamine (torustikud);<br />
soojuse tarbimine (radiaatorid, kalorifeerid jmt).
23<br />
Soojusallikate ülesandeks on võimalikult efektiivselt soojust toota kütuseid põletades<br />
(katlad), energiat muundades (soojuspumbad) või soojust teistest allikatest üle kandes<br />
(soojusvaheti). Küttesüsteemi torustikud peavad olema projekteeritud ja välja ehitatud<br />
selliselt, et nad tagaksid toodetud soojuse transportimise minimaalsete kadudega<br />
vajalikus koguses iga soojustarbijani.<br />
Olenevalt asukohast liigitatakse küttesüsteemi torustikud:<br />
magistraaltorud – ühendavad soojusallikat ja jaotustorustikku; kõige suurema<br />
läbimõõduga torud küttesüsteemis. Nende paiknemisel hoone keldris räägitakse alumise<br />
jaotusega küttesüsteemist. Kui pealevoolumagistraal on hoone pööningul siis on tegemist<br />
ülemise jaotusega küttesüsteemiga.<br />
jaotustorustik – ühenduslüli magistraaltorude ja lõpptarbijate (küttekehade) vahel.<br />
Nende paiknemise järgi liigitatakse küttesüsteemid horisontaalseteks ja<br />
vertikaalseteks. Viimaseid nimetatakse püstikuteks.<br />
ühendustorud – torud küttekehade ühendamiseks jaotustorustikuga; kõige<br />
väiksema läbimõõduga torud küttesüsteemis.<br />
Sõltuvalt küttekehade ühendusviisist jaotustorustikega jagunevad küttesüsteemid 1-toruja<br />
2-torusüsteemideks. Esimesel juhul ühendatakse küttekehad jaotustorustikuga<br />
järjestikku, teisel juhul paralleelselt. Enne 90-ndaid aastaid ehitatud hoonetes on valdavalt<br />
1-toruküttesüsteemid, hilisemates ehitistes 2-toruküttesüsteemid. See on seletatav<br />
asjaoluga, et üks 1-toruküttesüsteemide peamistest eelistest – suhteliselt ühtlane ja<br />
stabiilne vooluhulkade jagunemine toimiva reguleerarmatuuri puudumise tingimustes, on<br />
kadunud. Kaasaegsed küttesüsteemid on võimalik varustada reguleer- ja<br />
seadeventiilidega, millede abil saab süsteemi hüdrauliliselt välja häälestada –<br />
tasakaalustada, ning tema tööd vastavalt konkreetsele soojusvajadusele juhtida.<br />
Läbivoolne<br />
3-tee ventiiliga 2-tee ventiiliga Vana 3-tee ventiil<br />
Joonis 3.2.1 Küttekehade erinevad ühendusvõimalused 1-toruküttesüsteemides<br />
Eelkirjeldatud küttesüsteemide liigitus puudutab ainult vesiküttesüsteeme. Olenevalt<br />
soojuskandja iseloomust leiavad kasutamist veel õhkküttesüsteemid ja<br />
aurküttesüsteemid. Viimaseid võib kohata vanemates tööstushoonetes. Tänapäeval auru<br />
vahetut juhtimist küttekehadesse enam ei kasutata kuna sellised süsteemid on küllalt<br />
kõrge maksumuse ja ekspluatatsioonikuludega.<br />
<br />
<br />
<br />
3.2.2.3 ÕHKKÜTTESÜSTEEMIDE ISEÄRASUSED<br />
Õhkküttesüsteeme kasutatakse peamiselt ühiskondlikes- ja tööstushoonetes.<br />
Sissepuhkeõhu kvaliteedi järgi liigitatakse õhkküttesüsteemid:<br />
retsirkulatsiooniõhuga süsteemid;<br />
osalise retsirkulatsiooniõhuga süsteemid;<br />
välisõhuga süsteemid.
24<br />
Retsirkulatsiooniõhuga süsteemi puhul on tegemist puhtalt küttesüsteemiga, osalise<br />
retsirkulatsiooniõhuga ja välisõhuga süsteemide puhul räägitakse ühitatud kütte- ja<br />
ventilatsioonisüsteemidest.<br />
Õhu täieliku retsirkulatsiooniga õhkküttesüsteeme on võimalik kasutada ruumides, kus<br />
puuduvad igasugused kahjulikud eritised. Kasutada ei tohi selliseid süsteeme elu- ja<br />
nendes tootmisruumides, millede õhus leidub mürgiseid aineid, kahjulikke<br />
mikroorganisme, ebameeldivaid lõhnasid, kergesti lenduvaid aineid jne.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Õhkküttesüsteemide eelised:<br />
puuduvad küttekehad;<br />
väike metallivajadus;<br />
väike ruumivajadus;<br />
montaaž suhteliselt vähetöömahukas;<br />
võimalik ruume kiiresti üles kütta;<br />
suvisel ajal võimalus sama süsteemi<br />
kasutada ruumide jahutuseks.<br />
Õhkküttesüsteemide puudused:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
väikese niiskuskoormuse korral<br />
madal õhu suhteline niiskus<br />
ruumis;<br />
võimalikud lubatust suuremad<br />
õhuliikumiskiirused inimeste<br />
viibimistsoonides;<br />
õhukanalitele sobilike asukohtade<br />
leidmine keskõhkküttesüsteemide<br />
korral;<br />
sooja sissepuhkeõhu olekutsooni<br />
jõudmist kindlustavate sobilike<br />
õhujaotusseadmete täpne valik<br />
keskõhkküttesüsteemides;<br />
ruumi sissepuhutava õhu piiratud<br />
temperatuur (soovitavalt
25<br />
<br />
plastmasstorud<br />
plussid<br />
korrosioonikindel;<br />
vastupidav erinevatele<br />
kemikaalidele;<br />
sobiv paigaldamiseks<br />
agressiivsetesse keskkondadesse;<br />
paigaldamine kiire ja lihtne,<br />
mistõttu puudub vajadus eriväljaõppega<br />
paigaldajate järgi;<br />
madal omahind ja paigalduse<br />
maksumus;<br />
komposiit- e kihttorud<br />
plussid<br />
korrosioonikindel;<br />
difusioonikindel;<br />
sobiv paigaldamiseks<br />
agressiivsetesse keskkondadesse;<br />
paigaldamine kiire ja lihtne,<br />
mistõttu puudub vajadus eriväljaõppega<br />
paigaldajate järgi;<br />
madal omahind ja paigalduse<br />
maksumus.<br />
miinused<br />
mehaanilise vigastamise oht,<br />
mistõttu avatud paigalduseks pole<br />
soovitav kasutada; selle vastu räägib ka<br />
asjaolu, et plasttorude puhul on<br />
problemaatiline korrektse, sirgjoonelise<br />
lõpptulemuse tagamine;<br />
suur soojuspaisumine; seega<br />
tuleb küttesüsteemis arvestada torude<br />
pikenemise kompenseerimise<br />
vajadusega;<br />
ei ole difusioonikindlad;<br />
tundlikud ultraviolettkiirguse<br />
suhtes;<br />
piiratud töörõhk ja<br />
töötemperatuur; mida kõrgematel<br />
tööparameetritel kasutada, seda lühem<br />
eluiga.<br />
miinused<br />
mehaanilise vigastamise oht;<br />
elektrokeemilise korrosiooni<br />
tekkimise võimalus liitekohtades;<br />
paigaldamisel toru<br />
deformeerimise oht.<br />
3.2.3 KÜTTEKEHAD JA NENDE SOOJUSVÄLJASTUSE REGULEERIMINE<br />
Küttekehade ülesandeks on soojuskadude kompenseerimiseks vajaliku soojusenergia<br />
ülekandmine küttesüsteemis ringlevalt soojuskandjalt köetavatele ruumidele. See ülekanne on<br />
seda parem, mida avatumalt küttekeha ruumis paikneb. Küttekeha varjamine kilpidega või tema<br />
paiknemine niššis või aknalaua all, vähendavad soojusülekannet. See tähendab, et samasuguse<br />
soojusvoo ülekandmiseks küttekehalt ruumi õhule kui avatud paigalduse puhul, tuleb<br />
küttepinda suurendada. Seda võib näha joonisel 3.2.2 toodud graafikute alusel.
26<br />
Joonis 3.2.2 Küttekehade paigalduskoha mõju nende soojusväljastusele<br />
Teiseks mõjutab küttekeha soojusväljastust soojuskandja voolusuund küttekehas: ülevalt-alla<br />
ühenduse puhul mõju puudub, alt-alla ühenduse puhul väheneb soojusväljastus ca 10% ja altülesse<br />
skeemi korral kuni 25% (vt joonis 3.2.3)<br />
Joonis 3.2.3 Voolusuuna mõju küttekehade soojusväljastusele %-des maksimaalsest<br />
Küttekehade valikuks peavad olema teada:<br />
paigaldusruumi otstarve;<br />
paigaldusruumi soojuskaod;<br />
paigaldusruumi arvutuslik siseõhutemperatuur;<br />
kasutatava soojuskandja arvutuslikud temperatuurid.<br />
Ruumi paigaldatavate küttekehade summaarne võimsus peab olema vähemalt sama suur kui on<br />
selle ruumi soojuskaod. Soojusvool küttekehalt ruumi oleneb selle küttekeha konstruktsioonist<br />
ja soojusläbikandetegurist, küttepinna suurusest ning küttekehasse siseneva ja küttekehast<br />
väljuva soojuskandja ning ruumi õhutemperatuuride logaritmilisest vahest.<br />
26
27<br />
Küttekehade soojusväljastust mõjutavad:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
tema konstruktsioon - mida suuremast arvust elementidest on koostatud küttekeha, seda<br />
halvem on tema soojusväljastus pinnaühikult, kuna naabersektsioonid takistavad üksteise<br />
soojuskiirguse levikut ruumi;<br />
küttekeha kuju;<br />
küttekeha pinna, ümbritseva õhu ja ruumi seinapindade temperatuurid;<br />
erinevus küttekeha läbivast arvutuslikust vooluhulgast;<br />
küttekeha värvimine - kasutatava värvi koostis ja värvus; näit alumiiniumvärvi<br />
kasutamisel väheneb malmribiradiaatori soojusväljastus 8,5%, paneelradiaatoril 13%;<br />
konvektorite ja ribitorude värvimine oluliselt nende soojusväljastust ei mõjuta;<br />
ekspluatatsioonilised tegurid nagu küttekehade sisepindade saastatus ja õhu olemasolu<br />
või puudumine küttekehas jmt.<br />
Küttekehasid liigitatakse peamiselt kahe tunnuste alusel:<br />
soojusülekandeviisi järgi:<br />
kiirguslikud küttekehad - väljastavad üle 50% soojusest kiirguse teel (lagiküte, kiirgurid);<br />
küttekehad, mis väljastavad 50...75% soojusest konvektsiooni teel (sektsioon- ja<br />
paneelradiaatorid, siletoru küttekehad, põrandküte);<br />
konvektiivsed küttekehad - väljastavad üle 75% ruumi antavast soojusest konvektiivsel<br />
teel (konvektorid, ribitorud).<br />
kasutatava <strong>materjal</strong>i järgi:<br />
metallist küttekehad:<br />
teras (terasplekk, terastoru);<br />
malm (sektsioonküttekehad, ribitorud);<br />
alumiinium (sektsioonküttekehad);<br />
bimetall (teras-alumiinium, vask-alumiinium, teras-vask sektsioon- ja<br />
paneelküttekehad);<br />
vask (toruküttekehad).<br />
mittemetalsed küttekehad:<br />
betoonist kütteelemendid;<br />
keraamilised küttekehad;<br />
plastmassist küttekehad.<br />
Küttekehade soojusväljastuse reguleerimiseks paigaldatakse nende ette (vaadatuna<br />
soojuskandja voolamise suunas), harvem peale neid, ühendustorudele reguleerventiilid (joonis<br />
3.2.4). Küttekehadest väljuvale, tagasivoolutorule ühendatud ventiilid täidavad reeglina<br />
sulgemisfunktsiooni, harvem vooluhulga piiraja rolli. 2-toruküttesüsteemides on viimane väga<br />
oluline kuna iga küttekeha süsteemis moodustab omaette vooluringi. Küttesüsteemi normaalse<br />
toimimise üheks peamiseks eelduseks on aga võrdse hüdraulilise takistusega kütteringid. Seda<br />
saab tagada vaid muudetava takistusega ehk nn eelseadistusega ventiilide kasutamisega. Selle<br />
nõude eiramine toob endaga kaasa tõsiseid probleeme ja on üheks peamiseks 2-<br />
toruküttesüsteemide ebaefektiivse töö põhjuseks. Küttekeha soojusväljastuse reguleerimine<br />
toimub kas käsitsi või termostaatpea poolt, radiaatorventiili reguleerosa asendi (läbivooluava<br />
ristlõike) muutmise teel.<br />
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the<br />
27
28<br />
text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the<br />
pull quote text box.]<br />
a<br />
b<br />
Joonis 3.2.4 Küttekehade soojusväljastuse reguleerimine käsiventiiliga (a) ja termostaatventiiliga (b)<br />
Kasutades termostaatpeas soojustundliku ainena vedelikku, mis on kokkusurumatu,<br />
saavutatakse suur sulgemisjõud ja väike hüsterees. Hüsterees on termostaatventiili avanemis- ja<br />
sulgemis-tunnuskõverate vaheline temperatuurierinevus kraadides. Mida väiksem see erinevus<br />
on, seda suurem on temperatuuri reguleerimistäpsus. Euronormis EN215 on selle lubatud<br />
suuruseks antud 1K. Sellele vastab ka ruumi õhutemperatuuri kõrvalekalle 1K. Teades aga, et iga<br />
kraadi ülekütmisega kaasneb ca 6% võrra suurem soojustarbimine, pole raske taibata<br />
võimalikult väikese hüstereesi olulisust energiasäästu saavutamiseks. Parimatel termostaatidel<br />
on hüsterees ca 0,2 K, e saavutatav reguleerimistäpsus 5 korda parem normides nõutust.<br />
Sulgemisaja mõju reguleerimise efektiivsusele seostub eelkõige selle stabiilsusega. Pikk<br />
sulgemisaeg tagab küll stabiilse reguleerimise, aga seda suurte õhutemperatuuri kõrvalekallete<br />
juures. Liiga lühike sulgemisaeg ebaõigesti valitud ventiili puhul põhjustab „ülereguleerimist“,<br />
millega kaasneb õhutemperatuuri reguleerimine „kinni-lahti“ režiimis. Kõrgete<br />
veetemperatuuride korral ja üledimensioneeritud küttekehadega küttesüsteemis võimendub<br />
selline ebastabiilne reguleerimine eriti. Sellises olukorras pole võimalik saavutada ka kontrolli<br />
küttekehade soojusväljastuse üle, mille paratamatuks tagajärjeks on soojuse raiskamine ja<br />
ebarahuldav sisekliima.<br />
3.2.4 KÜTTESÜSTEEMIDE RENOVEERIMINE<br />
Enam kui 10 aasta vanuste hoonete kütteüsteemid ei vasta kaasaja nõuetele kuna neis puudub<br />
ennekõike küttekehade soojusväljastuse individuaalse reguleerimise võimalus. Nad töötavad<br />
muutumatute vooluhulkadega, olenemata tegelikust soojustarbimisest hoones. Soojuskoormuse<br />
reguleerimine toimub ainult soojussõlmes tervele süsteemile korraga, mistõttu tekkiv<br />
vabasoojus jääb praktiliselt kasutamata ja ruumid köetakse üle. Teine vanade süsteemide<br />
puudus on nende hüdrauliline tasakaalustamatus, millega kaasneb soojuse ebaühtlane<br />
jagunemine köetavas hoones – soojussõlmele lähemal olevad ruumid köetakse üle, kaugemates<br />
tekib soojuse puudujääk. Sellise olukorra lahendamiseks kasutatakse harilikult kahte<br />
„lahendust“ – suurendatakse küttesüsteemis ringlevat soojuskandja hulka või tõstetakse<br />
pealevoolutemperatuuri. Esimesel juhul kaasneb sellega ringluspumba väljavahetamine ja<br />
suurem elektrienergia kulu, teisel juhul enamike ruumide ülekütmine. Seega mõlemal juhul<br />
kaasneb energiatarbimise kasv ja ekspluatatsioonikulude suurenemine. Seetõttu on õigem<br />
küttesüsteemid tasakaalustada ja anda võimalus igat küttekeha eraldi reguleerida.<br />
28
29<br />
Vanade küttesüsteemide renoveerimisel tuleb tähelepanu pöörata ka müra- ja õhuprobleemide<br />
ennetavale lahendamisele ning soojussõlmede töö efektiivsemaks muutmisele. Müraprobleemid<br />
tekivad eelkõige 2-toruküttesüsteemides vooluhulkade vähenemisega termostaatventiili<br />
sulgumisel. Mida rohkem ventiile on samaaegselt suletud seda tõenäolisem on müra tekkimine<br />
avatud asendis olevates termostaatventiilides. Põhjuseks on rõhuvahe kõikumised muutuvate<br />
vooluhulkade korral süsteemis. Ekslik on arvata, et seda probleemi saab lahendada muutuva<br />
pöörlemissagedusega pumpade kasutamisega. Soovitud tulemuse tagab rõhuvaheregulaatorite<br />
kasutamine süsteemi harudel.<br />
Vanade 1-toruküttesüsteemide renoveerimiseks on kaks võimalust:<br />
osaline – olemasolevad küttekehad ja jaotustorustik säilitatakse, radiaatorite ette<br />
paigaldatakse termostaatventiilid, vajadusel lisatakse möödavoolutoru ning<br />
seadeventiilid, püstikutele pannakse tasakaalustusventiilid ja küttesüsteem<br />
tasakaalustatakse;<br />
täielik – olemasolev küttesüsteem demonteeritakse ja asemele ehitatakse kaasaegne 2-<br />
toruküttesüsteem.<br />
3.2.5 KÜTTESÜSTEEMIDE PROBLEEMIDETA JA EFEKTIIVNE TÖÖ<br />
Küttesüsteemide probleemideta ja efektiivse töö tagavad:<br />
optimaalselt valitud küttekehad ja torustikud;<br />
küttekehade paiknemine kohtades, kus on kõige intensiivsem soojuskadu ja puuduvad<br />
soojusülekannet takistavad tegurid (harilikult välisseinte ääres akende all);<br />
ruumi vabasoojuse maksimaalne ärakasutamine A-energiaklassi termostaatidega;<br />
arvutuslike vooluhulkade tagamine hüdraulilise tasakaalustamisega kõikjal<br />
küttesüsteemis;<br />
õige staatilise rõhu hoidmine süsteemis;<br />
soojuskandjas erinevates vormides esineva õhu pidev eraldamine ja eemaldamine<br />
küttesüsteemist;<br />
soojuskandja pealevoolutemperatuuri reguleerimine olenevalt välisõhutemperatuurist;<br />
alandatud õhutemperatuuriga kütmisrežiimide kasutamine öisel ajal ja väljaspool<br />
ruumide/hoonete kasutusaega;<br />
alternatiivsete energiakandjate (biokütused, päike, tuul, hüdroenergia), soojuspumpade ja<br />
heitsoojuse kasutamine soojuse tootmiseks.<br />
3.2.6 KÜTTESÜSTEEMIDE KONTROLL JA KATSETAMINE<br />
Küttesüsteemide vastuvõtmiseks tuleb:<br />
veenduda tegeliku olukorra vastavuses projekteeritule;<br />
29
30<br />
jälgida, et kasutatud seadmed ja <strong>materjal</strong>id oma omadustelt ja kvaliteedilt vastaksid<br />
projekteeritule või oleksid sellest paremad; tootjafirma nimi ei taga seda automaatselt,<br />
vaid tuleb kontrollida ning võrrelda seadmete ja <strong>materjal</strong>ide tehnilisi näitajaid;<br />
teostada visuaalne ülevaatus jälgides seadmete nõuetekohast paigaldust, torustike<br />
kaldeid, tühjendus- ja õhutusseadmete olemasolu, isolatsiooni terviklikkust jmt;<br />
süsteem survestada rõhuga, mis ületab maksimaalse töörõhu MOP vähemalt 1,5 korda.<br />
Seejuures rõhulang 2 tunni jooksul ei tohi ületada 0,02 MPa;<br />
süsteem montaažijärgselt läbi pesta;<br />
süsteem korralikult täita ja õhutada;<br />
teostada hüdrauliline tasakaalustamine. Peale tasakaalustamist koostatakse<br />
tasakaalustusraport, kus märgitakse ära nii arvutuslikud kui tegelikult mõõdetud<br />
vooluhulgad;<br />
veenduda reguleerseadmete ja pumpade nõuetekohases toimimises;<br />
veenduda lubatud mürataseme tagamises ruumides, kus kasutatakse õhkkütteseadmeid;<br />
kontrollida sooja õhu jõudmist olekutsooni õhkkütte korral.<br />
30
31<br />
Sisukord<br />
3.3 Jahutussüsteemid.............................................................................................................................. 32<br />
3.3.1. Liigsoojuse allikad ja jahutussüsteemi arvutuslik võimsus 32<br />
3.3.2 Jahutussüsteemid ja nende liigitus 34<br />
3.3.2.1 Jahutussüsteemide üldine liigitamine 34<br />
3.3.2.2 Vahekülmakandjaga jahutussüsteemi ülesehitus 34<br />
3.3.2.3 Otseaurustusega jahutussüsteemide iseärasused 36<br />
3.3.3 Jahutussüsteemi lõppseadmed ja nende töö reguleerimine 36<br />
3.3.4 Jahutussüsteemide probleemideta ja efektiivne töö 38<br />
3.3.5 Jahutussüsteemide kontroll ja katsetamine 39<br />
31
32<br />
3.3 JAHUTUSSÜSTEEMID<br />
3.3.1. LIIGSOOJUSE ALLIKAD JA JAHUTUSSÜSTEEMI ARVUTUSLIK VÕIMSUS<br />
Sisekliimat mõjutavad soojuse allikad asuvad nii väljaspool hoonet kui hoones endas. Madalatel<br />
välisõhutemperatuuridel, kui vajaliku siseõhutemperatuuri tagamiseks on vaja hooneid kütta, saab<br />
osa nende soojusallikate poolt eraldavast soojusest selleks otstarbeks ka ära kasutatud, vähendades<br />
sellega tarbitava primaarenergia (elekter, kütused) hulka. Seda osa „tasuta“ lisasoojusest, mida ei ole<br />
arvestatud küttesüsteemi projekteerimisel nimetatakse vabasoojuseks. Ruumides talvisel ajal<br />
õhutemperatuuri hoidmisele kuluvast vabasoojusest üle jääv osa on liigsoojus, mis põhjustab<br />
temperatuuri tõusu üle soovitusliku piiri ja tuleb seetõttu ruumist eemaldada. Mingi kogus<br />
liigsoojusest eemaldatakse ventilatsiooni abil, põhiline roll jääb aga jahutussüsteemidele. Suvisel ajal<br />
kui küttevajadus puudub on liigsoojus võrdne vabasoojusega. Teisisõnu, kogu välistest ja sisemistest<br />
soojusallikatest ruumi eralduv soojus tuleb ruumist eemaldada. Suvistest normatiivsetest<br />
siseõhutemperatuuridest kõrgematel välisõhutemperatuuridel ventilatsioon ruume ei jahuta ja kogu<br />
vabasoojus- koormus jääb jahutussüsteemi kanda. Energia säästmiseks kasutatakse küll<br />
ventilatsiooni ruumide intensiivseks jahutamiseks öisel ajal kui välisõhutemperatuur ja hoone<br />
iseärasused seda võimaldavad. Selline võimalus leiab kasutamist näiteks ühiskondlikes ja ärihoonetes<br />
ventilatsioonisüsteemide täispööretega tööle rakendamisel juhtautomaatika poolt.<br />
Vabasoojusallikateks on:<br />
läbi klaaspindade hoonesse tungiv päikesekiirgus;<br />
välisseinte ja katuse kaudu väljast sisse kanduv soojus;<br />
teistest ruumidest siseseinte, vahelagede ja põrandate kaudu leviv soojus;<br />
inimestest eralduv soojus;<br />
valgustusest eralduv soojus;<br />
seadmetelt eralduv soojus;<br />
erinevate protsesside ja toimingute käigus eralduv soojus (nt toiduvalmistamine, aurutamine,<br />
kuivatamine jmt);<br />
sooja välisõhu infiltratsioon suvel;<br />
ruumide ventileerimiseks kasutatav soe välisõhk.<br />
Seejuures soojus satub ruumi kahel kujul – soojusena, mis tõstab õhutemperatuuri ja niiskusena,<br />
mida on vaja püsiva õhuniiskuse hoidmiseks ruumi õhust eemaldada. Esimest nimetatakse ilmseks<br />
soojuseks ja teist varjatud soojuseks, sest niiskus kondenseerub õhust välja kokkupuutel külma<br />
pinnaga. See nõuab aga jahutussüsteemilt täiendavat võimsust. Nii kulub n 1 kg niiskuse<br />
eraldamiseks õhust umbes 0,7 kWh energiat.<br />
Ilmne soojus levib ruumi:<br />
Välispiirete kaudu;<br />
Infiltratsiooniõhuga;<br />
Ventilatsiooniks kasutatava välisõhuga;<br />
Klaaspindade kaudu päisekiirgusena;<br />
32
33<br />
Soojuskiirgusena inimestelt, valgustusest, seadmetelt.<br />
Varjatud soojus (niiskus) satub ruumi välisõhuga (ventilatsioon + infiltratsioon);<br />
Inimeste hingeõhuga ja higistamisel;<br />
Tehnoloogilistest protsessidest (pesemine, toidu keetmine, aurutamine jmt).<br />
Erinevalt küttesüsteemi soojuskoormuse arvutamisest ei ole jahutuskoormus kõikide<br />
vabasoojusallikate aritmeetiline summa. Selle määramisel arvestatakse asjaoluga, et mitte kogu<br />
ruumi tunginud soojus ei tõsta koheselt õhutemperatuuri, vaid suur osa päikese, valgustuse ja<br />
inimeste poolt kiiratavast soojusest salvestatakse välispiirete sisepindades, vahelagedes- ja seintes,<br />
mööblis jne. Tänu küllalt suurele soojusmahtuvusele salvestunud soojus ei tõsta nende temperatuuri<br />
koheselt, vaid tekib ajaline viivitus. Selle aja jooksul võib olla tekkinud olukord, kus mõne<br />
vabasoojusallika kadumisega (nt Päike) hakatakse seda salvestunud soojust ruumi edasi kiirgama.<br />
Seetõttu jahutuskoormuste leidmiseks koostatakse dünaamilised mudelid, mis arvestavad<br />
vabasoojusallikate intensiivsuse muutust ajas, nende samaaegsust jpm.<br />
Tööajal<br />
8.00‒18.00<br />
Väljaspool tööaega<br />
18.00–8.00 ja pühad<br />
Temperatuur,<br />
+30<br />
+20<br />
+10<br />
0<br />
o<br />
C<br />
Ruumi temperatuur,<br />
t õ<br />
Liig -<br />
soojus<br />
IHC v /y<br />
tööajal<br />
Arvutuslik<br />
liigsooju<br />
s, kW<br />
Temperatuur, ° C IHC väljaspool<br />
+ 30<br />
+20<br />
+10<br />
0<br />
Ruumi temperatuur<br />
, t<br />
tõ<br />
tööaega<br />
– 10<br />
– 20<br />
0<br />
Soojuse-<br />
puudus<br />
2500<br />
IHC alt<br />
– 10<br />
Arvutuslik soojuse -<br />
puudus, kW 0<br />
Soojusepuudus, kWh/a<br />
6260<br />
Tundi/a<br />
Tundi/a<br />
Joonis 3.2.7 Näide liigsoojuse osast ühiskondlike hoonete soojusbilansis<br />
Sõltuvalt geograafilisets piirkonnast on välja kujunenud olukord, kus kaasaegsete hoonete<br />
jahutuskoormus on võrreldav küttekoormusega või on sellest isegi suurem. Skandinaavia piirkonna<br />
tüüpses büroos töötab jahutussüsteem kolm-neljandikku aastast alla poole oma nimivõimsusest ja<br />
paljudel juhtudel talvisel ajal ei tööta üldse. Seetõttu kujuneb jahutussüsteemi ühe töötunni<br />
maksumus väga kõrgeks, arvestades veel, et tehtud investeeringud on 3…5 korda suuremad<br />
küttesüsteemi väljaehitamiseks tehtavatest. Sellest tulenevalt on otstarbekas juba projekteerimise<br />
käigus maksimaalselt kasutada ennetavaid, jahutuskoormust vähendavaid meetmeid – suurte<br />
klaaspindade vältimine, optimaalne orienteeritus ilmakaarte suhtes, väliste päiksevarjete ja salužiide<br />
kasutamine akende ees jmt. Nii võimaldab päikesekiirguse levikut ruumi läbi klaaspindade<br />
takistavate meetmete (kardinad, markiisid, zalusiide) kasutamine alandada ruumi<br />
siseõhutemperatuuri ilma täiendavate meetmete kasutamiseta 5…6 o C võrra. Samuti tuleb erilist<br />
tähelepanu pöörata kasutatavate klaaside päikesekiirguse läbivustegurile, mis eriti suurte<br />
klaaspindade korral mõjutab oluliselt hoone jahutuskoormust. Tasakaalukõvara IHC asikoht graafikul<br />
sõltub vabasoojuse suurusest ja hoone piirdetarindist. Asend näitab palju tuleb aasta jooksusl<br />
hoonest soojust eemaldada ja palju tuleb soojust hoonesse lisada.<br />
33
34<br />
4.3.2 JAHUTUSSÜSTEEMID JA NENDE LIIGITUS<br />
4.3.2.1 JAHUTUSSÜSTEEMIDE ÜLDINE LIIGITAMINE<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
külmaallika asukoha järgi<br />
individuaalsed – üks külmaallikas jahutab ühte või mitut ruumi<br />
tsentraalsed – külmajaam jahutab tervet hoonet v hoonete kompleksi<br />
külmaaine aurustusviisi järgi<br />
otsese aurustamisega süsteemid – külmaaine aurustub siseõhu temperatuuri toimel<br />
kaudse aurustamisega e vahekülmakandjaga jahutussüsteemid – külmaaine aurustub siseõhu<br />
poolt soojendatud külmakandja toimel<br />
jahutatava õhu liikumisviisi järgi<br />
passiivjahutus – õhu loomuliku ringlusega jahutus<br />
aktiivjahutus – õhu sundringlusega jahutus<br />
külmaenergia jahutusseadmelt ruumi ülekandmisviisi järgi<br />
kiirgusjahutus<br />
konvektiivjahutus<br />
külmakandja järgi<br />
õhkjahutus (ventilatsioonisüsteemide jahutatud sissepuhkeõhk)<br />
järeljahutus (vesijahutus) – ruumi õhu jahutamiseks kasutatakse vahekülmakandjat (vett)<br />
kasutavaid ruumikeskseid jahutusseadmeid<br />
õhust niiskuse eraldusastme järgi<br />
kuivjahutus<br />
poolkuiv jahutus<br />
märgjahutus<br />
jahutusseadmete tüübi järgi<br />
puhurkonvektoritega (fan-coilidega) jahutus<br />
jahutuspalkidega<br />
paneelidega jahutus<br />
põrandjahutus<br />
lagijahutus<br />
4.3.2.2 VAHEKÜLMAKANDJAGA JAHUTUSSÜSTEEMI ÜLESEHITUS<br />
Jahutussüsteem koosneb analoogselt küttesüsteemile kolmest lülist:<br />
külma tootmine (kompressorseade, absorptsioonseade, sorptsioonseade, vabajahutus);<br />
külmakandja (vesi, vesi-glükooli segu) transportimine ja jaotamine (torustikud);<br />
külma tarbimine (jahutuspalgid, -paneelid, puhurkonvektorid jmt).<br />
Külmakompressorite ülesandeks on võimalikult efektiivselt toota külma, jaotussüsteem (torustikud)<br />
peab tagama selle jõudmise minimaalsete kadudega ja vajalikus koguses iga külmatarbijani.<br />
Analoogselt küttesüsteemidele liigitatakse jahutussüsteemi torustikud:<br />
magistraaltorud;<br />
jaotustorustik;<br />
34
35<br />
ühendustorud.<br />
Joonis 3.2.8 Külmajaamade põhimõttelised skeemid<br />
Kompressorseadmete töö efektiivsust iseloomustatakse kasuteguriga COP (coefficient of<br />
performance). See näitab ühikust primaarenergiast (n elekter) toodetud külmaenergia kogust.<br />
Kompressorjahutitel jääb see suurus vahemikku 3…5, e 1 kulutatud kWh-st elektrienergiast<br />
toodetakse 3… 5 kWh külma.<br />
Joonis 3.2.9 Jahutussüsteemi põhimõtteline skeem<br />
35
36<br />
Külmajaama töö efektiivsuse seisukohast on olulised:<br />
õige suurusega vahemahuti kasutamine kompressori ja tarbimissüsteemi vahel, mis võimaldab<br />
minimiseerida kompressori lülituste arvu mingil perioodil;<br />
aurusti ja kondensaatori soojusvahetuspindade puhtus;<br />
kondensaator ja veejahuti peavad paiknema võimalikult jahedas kohas, soovitavalt kaitstuna<br />
otsese päikesekiirguse eest;<br />
aurustumistemperatuuri tõstmine 1 o C võrra säästab 1…2% primaarenergiat (elektrit);<br />
kondenseerumistemperatuuri alandamine 1 o C võrra säästab 2…5 % elektrienergiat;<br />
vabajahutuse, so vahekülmakandja jahutamine kondensaatoris madalatel<br />
välisõhutemperatuuridel seisva külmakompressoriga, maksimaalne kasutamine;<br />
kompressorseadme heitsoojuse ärakasutamine;<br />
primaar- ja sekundaarpoole külmakandjate vooluhulkade omavaheline ühilduvus;<br />
hüdrauliline tasakaalustamine.<br />
4.3.2.3 OTSEAURUSTUSEGA JAHUTUSSÜSTEEMIDE ISEÄRASUSED<br />
Otseaurustusega jahutussüsteemid (nn split-süsteemid) koosnevad ruumi põrandale, seinale või<br />
lakke paigaldatavast siseosast (aurustist) ja väljaspoole hoonet välisseinale v katusele paigaldatavast<br />
välisosast (kondensaatorist). Reeglina on need süsteemid ette nähtud ühe ruumi jahutamiseks,<br />
harvem kahe või kolme ruumi samaaegseks jahutamiseks. Kasutatakse ka selliseid süsteeme, kus ühe<br />
välisosa taha ühendatakse kümmekond ja rohkem aurustit, kuid need on tehniliselt keerulised ja<br />
nõuavad väga täpset teostust.<br />
Otseaurustusega jahutussüsteemide eelised:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Kompaktsed ja vajavad vähe ruumi;<br />
Reageerivad kiiresti õhutemperatuuri muutustele;<br />
Võimalus kiiresti ruume maha jahutada;<br />
Ökonoomsed;<br />
Töökindlad;<br />
Lihtne ekspluateerida ja hooldada;<br />
Vajavad kõige väiksemaid investeeringuid.<br />
Otseaurustusega jahutussüsteemide puudused:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Ruumides olevates seadmetes ja torustikes ringleb külmaaine – freoon, mis võib suurtes<br />
kogustes ruumi õhku sattudes kahjustada inimeste tervist;<br />
Freoon on keskkonnakahjulik soodustades maad ümbritseva osoonikihi hävimist;<br />
Süsteemi lekke korral vajalik spetsiaalsete vahendite ja väljaõppega spetsialistide<br />
olemasolu;<br />
Jahutatavates ruumides vajalik torustik jahutamisel tekkiva kondensvee ärajuhtimiseks;<br />
Puudub õhutemperatuuri sujuva reguleerimise võimalus, mistõttu inimeste olekutsooni<br />
võib sattuda madala temperatuuriga õhk.<br />
4.3.3 JAHUTUSSÜSTEEMI LÕPPSEADMED JA NENDE TÖÖ REGULEERIMINE<br />
36
37<br />
Jahutussüsteemi lõppseadmete ülesandeks on siseõhutemperatuuri lubatud ülemise piiri tagamiseks<br />
vajaliku külma ülekandmine jahutussüsteemis ringlevalt külmakandjalt ruumi õhule. See ülekanne<br />
toimub reeglina konvektiivsel teel (fan-coilid, jahutuspalgid), harvem kiirguse teel (paneelid,<br />
lagijahutus, põrandjahutus jmt). Olenevalt süsteemis kasutatava külmakandja (vesi, glükooli<br />
vesilahus) temperatuuridest räägitakse märgjahutusest, poolkuivast jahutusest ja kuivjahutusest.<br />
Kahel esimesel juhul toimub ka jahutatava õhu kuivatamine, mille käigus eraldub kondensaati, mis<br />
vajab kanaliseerimist. Madalama külmakandja temperatuuri kasutamine jahutussüsteemis võimaldab<br />
kasutada väiksemaid lõppseadmeid. Nende väljundvõimsuse reguleerimine on täpsem, samas peavad<br />
süsteemid olema hüdrauliliselt väga hästi tasakaalustatud. Jahutussüsteemi õige tasakaalustamine on<br />
eriti oluline, arvestades asjaolu, et pumpamiskulud külmakandja ringlemisele moodustavad 15-20%<br />
jahutussüsteemi aastasest energiatarbest. Sõltuvalt vajalikust reguleerimistäpsusest kasutatakse<br />
jahutussüsteemides 2-punkt-, 3-punkt- või moduleerivat juhtimist.<br />
Joonis 3.2.10 Sobiva reguleerimisviisi valik olenevalt jahutussüsteemi iseloomust<br />
Jahutuse lõppseadmete tasakaalustamiseks ja reguleerimiseks võib kasutada ühitatud tasakaalustusreguleerventiile<br />
(joonised 3.2.11 ja 3.2.12), mis annab võimaluse ühest kohast vooluhulka piirata,<br />
reguleerida, sulgeda ja mõõta. Jahutatavates ruumides, kus on ka küttekehad, tuleb kasutada<br />
lahendust, mis väldiks kütte- ja jahutusseadmete üheaegse töö. Selleks varustatakse tavaliselt ka<br />
termostaatventiilid analoogsete termoelektriliste mootoritega nagu on jahutusseadmete<br />
reguleerventiilidel. Edasi on juba juhtautomaatika see, mis tagab, et ruumi kütmise korral sulgub<br />
jahutusventiil ja jahutamisel sulgub radiaatorventiil.<br />
37
38<br />
Joonis 3.2.11 Jahutuse lõppseadmete on-off reguleerimine ja süsteemi staatiline<br />
tasakaalustamine<br />
Joonis 3.2.12 Jahutuse lõppseadmete moduleeriv reguleerimine ja süsteemi dünaamiline<br />
tasakaalustamine<br />
4.3.4 JAHUTUSSÜSTEEMIDE PROBLEEMIDETA JA EFEKTIIVNE TÖÖ<br />
Jahutussüsteemide probleemideta ja efektiivse töö tagavad:<br />
Optimaalselt valitud jahutuse lõppseadmed ja torustikud;<br />
Jahutusseadmete paiknemine kohtades, kus on kõige intensiivsem vabasoojuse tekkimine ja<br />
puuduvad soojusülekannet takistavad tegurid;<br />
Ruumide maksimaalne jahutamine vabajahutuse ja välisõhuga;<br />
Arvutuslike vooluhulkade tagamine hüdraulilise tasakaalustamisega kõikjal jahutussüsteemis;<br />
Õige staatilise rõhu hoidmine süsteemis;<br />
38
39<br />
Külmakandjas erinevates vormides esineva õhu pidev eraldamine ja eemaldamine<br />
jahutussüsteemist;<br />
Vajaliku temperatuuriga külmakandja valmistamine segamissõlmedes olenevalt konkreetse<br />
jahutussüsteemi iseärasustest;<br />
Torustike ja seadmete isoleerimine kondensaadi moodustumise vastu.<br />
4.3.5 JAHUTUSSÜSTEEMIDE KONTROLL JA KATSETAMINE<br />
Jahutussüsteemide vastuvõtmiseks tuleb:<br />
Veenduda tegeliku olukorra vastavuses projekteeritule;<br />
Jälgida, et kasutatud seadmed ja <strong>materjal</strong>id oma omadustelt ja kvaliteedilt vastaksid<br />
projekteeritule või oleksid sellest paremad; tootjafirma nimi ei taga seda automaatselt, vaid<br />
tuleb kontrollida ning võrrelda seadmete ja <strong>materjal</strong>ide tehnilisi näitajaid;<br />
Teostada visuaalne ülevaatus jälgides seadmete nõuetekohast paigaldust, torustike kaldeid,<br />
tühjendus- ja õhutusseadmete olemasolu, isolatsiooni terviklikkust jmt;<br />
Süsteem survestada rõhuga, mis ületab maksimaalse töörõhu mop vähemalt 1,5 korda.<br />
Seejuures rõhulang 2 tunni jooksul ei tohi ületada 0,02 mpa;<br />
Süsteem montaažijärgselt läbi pesta;<br />
Süsteem korralikult täita ja õhutada;<br />
Teostada hüdrauliline tasakaalustamine. Peale tasakaalustamist koostatakse<br />
tasakaalustusraport, kus märgitakse ära nii arvutuslikud kui tegelikult mõõdetud vooluhulgad;<br />
Veenduda reguleerseadmete ja pumpade nõuetekohases toimimises;<br />
Veenduda lubatud mürataseme tagamises nii ruumides, kus kasutatakse ventilaatoritega<br />
jahutusseadmeid (fan-coilid) kui ka aktiivpalke;<br />
Kontrollida, et külm õhk ei ületaks olekutsoonis lubatud liikumiskiirust.<br />
39
40<br />
Sisukord<br />
3.4 Soe tarbevesi ...................................................................................................................... 41<br />
3.4.1 Sooja vee tarbimine ja arvutuslikud vooluhulgad ................................. 41<br />
3.4.2 Sooja tarbevee valmistamise võimalused ................................................. 42<br />
3.4.3 Sooja tarbevee süsteemide ehitusel kasutatavad <strong>materjal</strong>id ja kriitilised<br />
süsteemid osad .................................................................................................................. 43<br />
3.4.3.1 Sooja vee valmistamise seadmed .............................................. 43<br />
3.4.3.2 Torustikud .......................................................................................... 44<br />
3.4.4 Sooja tarbevee ringlussüsteem .................................................................... 45<br />
3.4.5 Vee tarbimisega seotud soojustagastusvõimalused ............................ 46<br />
3.4.6 Sooja tarbeveesüsteemide renoveerimine. ............................................. 47<br />
3.4.7 Tarbevee süsteemide kasutuselevõtt ........................................................ 47<br />
40
41<br />
3.4 SOE TARBEVESI<br />
3.4.1 SOOJA VEE TARBIMINE JA ARVUTUSLIKUD VOOLUHULGAD<br />
Hoonete soojaveevarustussüsteemide õigeks projekteerimiseks on vajalik arvutuslike<br />
vooluhulkade määramine. See on üks olulisimatest, samas ka kõige ebamäärasematest<br />
etappidest süsteemi ülesehitamisel. Tõsi, selleks on Eestis välja töötatud normid ja<br />
arvutusmetoodikad, kasutada on vastavasisulised välismaised <strong>materjal</strong>id ja dokumendid, aga<br />
võimalikult tõelähedase tulemuseni praktikas see välja üldjuhul ei vii. Ühelt poolt on küsimus<br />
kasutatavate veevõtuseadmete tüübis ja iseloomus, teiselt poolt tarbijate kasutamisharjumuses<br />
ning seadmete kasutamise üheaegsuses.<br />
Sooja tarbeveesüsteemi planeerimisel on kasutusel erinevad veekulu ajaühikus iseloomustavad<br />
suurused:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
veevõtuseadme normvooluhulk;<br />
arvutuslik sekundiline veevooluhulk;<br />
keskmine tunnine veevooluhulk;<br />
maksimaalne tunnine veevooluhulk;<br />
ööpäevane veevooluhulk;<br />
Veevõtuseadme normvooluhulk oleneb selle seadme omapärast ja antakse tehnilistes andmetes.<br />
Arvutuslik sekundiline vooluhulk üritab arvestada süsteemi ühendatud veevõtuseadmete<br />
kasutamise tõenäosuslikku samaaegsust ja on soojavee varustuse- süsteemi dimensioneerimisel<br />
üks olulisemaid näitajaid.<br />
Ööpäevane vooluhulk on saadud erinevate EU-riikide elanike tarbimist jälgides ja moodustab<br />
keskmiselt 143l/d inimese kohta. Nõukogude Liidus oli see number tänu leketele ja raiskavale<br />
suhtumisele üle kahe korra suurem, sama võib öelda ka USA kohta. Suhteliselt kõrge veehinnaga<br />
Eesti Vabariigis aga on tarbimine pigem sellest numbrist väiksemaks osutunud.<br />
Kinnistu veevärgi projekteerimise standardi EVS 835 koostajate poolt kasutada olnud statistika<br />
kohaselt on sooja vee osatähtsus eeltoodud ööpäevasest koguveehulgast ca 40% ehk siis ca 60l<br />
inimese kohta. Tänasel päeval juba 10 ja enam aastat eksisteerinud elamute soojaveesüsteemid<br />
projekteeriti lähtudes tolleaegsetes normides kajastatud 105 l/d. TTÜ poolt tehtud uuringud<br />
elumajades näitavad aga seda, et tegelik ööpäevane sooja vee tarbimine on langenud ca 45<br />
liitrini. Seega vanemates elumajades, aga suure tõenäosusega ka muudes hoonetes on sooja<br />
tarbevee süsteemid liiga suured ja seega ka ebaefektiivsed. Viimast iseloomustavad eeskätt suur<br />
temperatuurilang veesoojendist veevõtuseadmeni ja pikk sooja vee ooteaeg tarbimise<br />
puudumisel süsteemis.<br />
Keskmine tunnivooluhulk on 60 l/d jagatud 24 h ja moodustab 2,5l/h inimese kohta.<br />
Maksimaalne tunnine vooluhulk ehk tipptunni vooluhulk on saadud jällegi statistiliste jälgimiste<br />
tulemusena ja selle kohaselt 100 inimesega hoones (või piirkonnas) on tipptunnil (näiteks<br />
õhtune pesemisaeg) tarbimine kuni 6 korda suurem kui keskmiselt. Suuremas piirkonnas või<br />
hoones – näiteks 500 inimest, aga tarbimise tippude kattumine hajub laiemale ajavahemikule ja<br />
nii näiteks tipptunni vooluhulk on ainult 3,5 korda suurem kui keskmiselt. Miljonilinna<br />
tarbimise ebaühtlus aga ei ületa 20%-gi.<br />
41
42<br />
Maksimaalne tunnine vooluhulk on ühtlasi tarbevee soojendamiseks vajaliku võimsuse<br />
arvutamise aluseks:<br />
Φ sv = qs * c * Δt<br />
Φ sv – sooja vee soojendamiseks vajalik võimsus kW<br />
qs – veevooluhulk l/s<br />
c – vee erisoojus kJ/kg*ºC; 4,186 kJ/kg*ºC<br />
t – külma ja sooja vee temperatuuride vahe ºC<br />
Eestis on üldjuhul külma vee temperatuuriks +5…+10ºC ning hoone soojaveevõrku juhitakse<br />
tavaliselt +55…+60ºC vesi. Seega temperatuuride vaheks võetakse tavaliselt +50ºC.<br />
Vahemärkusena võib juurde lisada, et EU riikides, aga ka Põhja -Ameerikas eelistatakse sooja<br />
tarbevett kuumutada +60ºC, kuna selline temperatuur hävitab Legionella bakteri. Kuumemat<br />
vett aga ei soovitata ohutuse pärast kasutada. Osades riikides on lasteasutustes lausa keelatud<br />
kuumema kui 45ºC vee kasutamine.<br />
Lähtuvalt muutunud sooja vee tarbimise suurusest ja tuginedes teostatud uuringutele<br />
soovitavad TTÜ teadurid kortermajades vajaliku võimsuse leidmiseks temperatuuride vahe 50<br />
oC korral kasutada lihtsamat valemit:<br />
n –korterite arv<br />
Φ sv = 30+15 *(2n) 0,5 + 0,2*n<br />
Tarbevee soojendamiseks kulunud energia leitakse valemist:<br />
Q – soojusenergia kJ<br />
(3.4.1a)<br />
Q sv = m * c * t (3.4.2)<br />
m – perioodi jooksul soojendatud vee kogus kg<br />
Kuna tänapäeval on populaarsem energiakulu näidata kW*h, siis sobiv üleminekuvalem:<br />
1kJ = 0,000278kW*h<br />
3.4.2 SOOJA TARBEVEE VALMISTAMISE VÕIMALUSED<br />
Sooja tarbevee tootmisel eristatakse põhimõtteliselt järgmisi võimalusi:<br />
a) Tsentraalne sooja tarbevee tootmine keskkatlamajas ja selle tarnimine tarbijale eraldi<br />
sooja tarbevee maapealse või –aluse trassi abil, mis on vahetult ühendatud hoone sooja<br />
tarbeveesüsteemiga;<br />
b) Sooja tarbevee valmistamine hoone soojussõlmes tsentraalkatlamaja soojusvõrgust<br />
saadava soojuskandja abil;<br />
c) Sooja tarbevee valmistamine hoones paikneva soojusgeneraatori (näiteks katel või<br />
soojuspump, päikesepaneel, tuulegeneraator jne) abil:<br />
d) Lokaalne sooja vee tootmine korterites (nt gaasi või elektriga).<br />
42
43<br />
3.4.3 SOOJA TARBEVEE SÜSTEEMIDE EHITUSEL KASUTATAVAD MATERJALID JA<br />
KRIITILISED SÜSTEEMID OSAD<br />
Sooja tarbevee süsteem koosneb järgmisest osadest:<br />
<br />
<br />
<br />
sooja vee valmistamise seade;<br />
torustik;<br />
veevõtu armatuur.<br />
3.4.3.1 SOOJA VEE VALMISTAMISE SEADMED<br />
Sooja vee valmistamiseks kasutatakse kas maht- või kiirsoojusvaheteid.<br />
Kiirveesoojendis (harilikult plaatsoojusvaheti) voolab sekundaarpoolel soojendatav tarbevesi ja<br />
primaarpoolel soojendav vesi - soojuskandja kaugküttetrassist või lokaalsest katelseadmest.<br />
Kuna juba väikese koguse tarbevee soojendamiseks on vajalik suur küttevõimsus – näiteks 1<br />
dušši jaoks vajaliku läbivoolava veekoguse soojendamiseks vajalik võimsus on ca 40kW, siis ei<br />
ole kiirsoojusvahetit (näidatud joonisel) alati otstarbekas kasutada.<br />
Mahtsoojusvahetisse e mahtboilerisse siseneb külm tarbevesi mahuti altosast ja ülemisest osast<br />
voolab välja soe tarbevesi. Mahuti sisse on ehitatud küttevee jaoks torust soojusvaheti või<br />
kasutatakse ka mahuti välist plaatsoojusvahetit. See seade võimaldab kasutada kuni 65%…75%<br />
väiksemat küttevõimsust.<br />
43
44<br />
Töökindluse seisukohalt on kriitilised elemendid reguleerimisseadmed – termostaadid ja<br />
mootorventiilid. Nende eluiga on süsteemi elementidest kõige lühem tingituna sellest, et nad<br />
sisaldavad liikuvaid ja seetõttu kiiremini kuluvaid osi.<br />
Mootorventiilide puhul on tähtis, et ventiil oleks valitud optimaalse suurusega. Liialt väike<br />
ventiil põhjustab asjatud rõhukadu ja ei kindlusta vajalikus koguses vee soojendamist. Liialt suur<br />
reguleerventiil ei suuda tagada püsivat sooja tarbevee temperatuuri, mistõttu vee temperatuur<br />
süsteemis võib kõikuda väga suurtes piirides. Samuti peavad kasutatavad ajamid olema<br />
soojaveesüsteemides kiirekäigulised. Suuremate võimsuste korral on soovitav kasutada mitut<br />
soojuskandja poolelt paralleelselt ühendatud kuid järjestikku juhitavat reguleerventiili.<br />
Mahtsoojusvahetite kestad on üldiselt väiksema survetaluvusega kui plaatsoojusvahetid<br />
(6...10bar versus 15bar), samuti on nad korrosioonikartlikumad. Kallimatel boileritel on tootja<br />
poolt lisatud elektriline korrosioonikatsesüsteem nn anood-katood süsteem.<br />
3.4.3.2 TORUSTIKUD<br />
<br />
Metalltorud<br />
Vanemates hoonetes on valdavalt kasutusel tsingitud terastorud, harvem, tingituna üldisest<br />
defitsiidist Nõukogude Liidus, ka mustad terastorud. Nende süsteemide nõrkadeks kohtadeks on<br />
kõikvõimalikud liitekohad - nii keermes- kui keevisliited, kuna kaitsev tsingikiht on nendes<br />
kohtades viga saanud, kaitsekihita teras aga korrodeerub tarbevees oleva hapniku toimel eriti<br />
kiiresti. Praegusel ajal kasutatakse tsingitud terastoru uusehitistes väga vähe, põhiliselt<br />
erinevates tehnosõlmedes. Puuduseks eelkõige aeganõudev ühendusviis, suur rõhukadu ja<br />
lubatud väike vee voolamiskiirus – metalli erosioon ja müra torustikes.<br />
Vasktorud ühendatakse jootmise teel või survemutrite abil (nn Conex). Vasktorusid toodetakse<br />
ka plastkattega, kuna nad ei tohi olla vahetus kontaktis betooni ja teiste metallidega. Teratoru ja<br />
vasktoru ühendamisel tuleb jälgida reeglit, et elektrokeemilise korrosiooni vähendamiseks<br />
vasktoru ühendatakse vee voolusuunas terastoru järele. Kuid vasktorude kõrge hinna tõttu<br />
kasutatakse neid vähe.<br />
Kroomitud vasktoru on üks nägusamaid alternatiive toru seinale nähtavalt paigaldamiseks.<br />
Vasktorude eelis terastorude ees on korrosioonikindlus (samas elektrokeemilise korrosiooni oht<br />
on aga keskmisest suurem) ja vasktorude keskkonnas ei paljune bakterid. Puuduseks on ka<br />
nõrk erosioonikindlus.<br />
Roostevabast terasest metalltorud on hinnalt kallid ja seetõttu elu- ja ühiskondlike hoonete<br />
ehituses suhteliselt vähe levinud. Paksemaseinalised torud liidetakse põkkkeevitusega. Viimasel<br />
ajal hakatakse üha laialdasemalt kasutama pressitavate liitmikega õhukeseseinalisi RST torusid,<br />
mis on üsna edukalt konkureerimas nähtavale paigaldatud torustike segmendis.<br />
<br />
Plasttorud<br />
Sooja tarbevee süsteemides (samuti küttesüsteemides) ei ole soovitav nende väiksema<br />
temperatuuritaluvuse (kestvalt mitte üle +60) ja suure termilise joonpikenemise tõttu kasutada<br />
järgmisi torusid:<br />
<br />
<br />
PVC-torud on valmistatud polüvinüülkloriidist;<br />
PE-torud ehk polüetüleentorud.<br />
Neid torusid saab liimida ja keevitada.<br />
Sooja tarbeveesüsteemide rajamiseks sobivad plasttorud on:<br />
44
45<br />
PPR-toru ehk polüpropüleenist toru või polüolefiintoru. Sobib kasutamiseks süsteemides, kui<br />
voolava keskkonna temperatuur ei ületa püsivalt +95C. Kuna tegemist on termiliselt palju<br />
pikeneva toruga siis ei sobi üldse nähtavale jäävate torustike rajamiseks. Ka kinnistesse<br />
konstruktsioonidesse paigaldamisel peab torule „mängimisruumi“ jätma.<br />
PEX-toru on samuti valmistatud polüetüleenist, aga ristseotud polüetüleenist. Tegemist on<br />
märgatavalt õhemaseinalise toruga (alates 2mm) kui PPR-toru ja seetõttu väga painduva<br />
tootega. Sobib eriti hästi seina ja põrandakonstruktsioonide sisse paigaldamiseks.<br />
Komposiittoru ehk Al-Pex toru. Tegemist on õhukese alumiiniumtoruga, mille külge on kleebitud<br />
sisemiseks ja välimiseks kihiks Pex -<strong>materjal</strong> või uuema lahendusena ka PE-RT (suurendatud<br />
kuumataluvusega ristsidumata polüetüleen) <strong>materjal</strong>.<br />
Torustik ühendatakse pressliitmikega – toru lükatakse mitmekihilise liitmiku vahele ja<br />
pigistatakse spetsiaalsete tangidega vastu sisemist kummitihendit. Kuna torustik on kerge,<br />
kiirelt ja lihtsalt ühendatav, väikese termopikenemisega, võib paigaldada ka külmakraadide<br />
korral, siis on see toode laialdast kasutust leidnud nii ühendus- kui magistraaltorude rajamisel.<br />
3.4.4 SOOJA TARBEVEE RINGLUSSÜSTEEM<br />
Sooja tarbeveesüsteemi toimimise efektiivsuse määrab paljuski ära sooja vee ühtlane<br />
temperatuur ja tema minimaalne ooteaeg veevõtuseadme avamisel. Siin on võtmesõnaks<br />
ringlussüsteem. Nimelt võimaldab toimiv ja tasakaalustatud ringlussüsteem lisaks säästetavale<br />
soojusenergiale ja veekogusele ära hoida ka Legionella bakterite massilist paljunemist ja<br />
levimist sooja tarbeveesüsteemis. Uuringud on näidanud, et halb tsirkulatsioon või selle<br />
puudumine suurendavad energiakulu 10-15%. Lisaks tuleb arvestada soovitavast madalama<br />
temperatuuriga vee kanalisatsiooni lastavate kogustega. Toimiva ringlussüsteemi saavutamiseks<br />
tuleb tsirkulatsioonipüstikute suurused valida nii, et oleks tagatud veevoolukiirus neis vähemalt<br />
0,2 m/s ja nad tasakaalustada. See tagab vajaliku temperatuuriga (50 -55 o C) vee iga<br />
veevõtuseadme ees minimaalse ooteajaga (soovitavalt mitte üle 7-8 sekundi).<br />
45
46<br />
Tasakaalustamiseks on kaks moodust – tavaliste tasakaalustusventiilidega või termostaatiliste<br />
tasakaalustusventiilidega. Esimesel juhul on vajalik püstikute kaupa tsirkulatsiooniveekoguse<br />
välja arvutamine ja reguleerimine, teisel juhul piisab ventiili seadistamisest temperatuurile, mis<br />
hoiab minimaalsete ringlusvee kogustega vee püstikus piisavalt soojana olenemata sooja vee<br />
tarbimisest või selle puudumisest. Kasutatavad ventiilid peavad mõlemal juhul vastama<br />
joogiveesüsteemide seadmetele esitatavatele nõuetele.<br />
3.4.5 VEE TARBIMISEGA SEOTUD SOOJUSTAGASTUSVÕIMALUSED<br />
Tarbevesi muutub üldjuhul peale tarvitamist heitveeks ehk kasutusel olnud veeks. Juhul kui vesi<br />
on rikutud üle kahjutuspiiri, on tegemist reoveega. Kanalisatsiooni lastava heitvee temperatuur<br />
hooneväljundis on tavaliselt jahtunud temperatuurini +15C. Seda soojuse kogust, mis lastakse<br />
kanalisatsiooni kasutatakse uuesti väga harva. Ometigi on tegemist märkimisväärse<br />
soojusallikaga, mis väärib rohkemat tähelepanu.<br />
Allpool on toodud mõned heitvete soojuse ärakasutamise põhilised võimalused.<br />
a) Heitvee juhtimine läbi soojusvaheti primaarpoole ja tarbevee juhtimine läbi soojusvaheti<br />
sekundaarpoole. Protsessi tulemusena sõltuvalt vooluhulkadest ja temperatuurist 40C heitvee<br />
temperatuur jahtub isegi kuni 20C võrra ja sama palju tarbevee temperatuur tõuseb.<br />
b) Heitvee juhtimine läbi soojusvaheti primaarpoole ja soojuspumba külmakandja juhtimine läbi<br />
soojusvaheti sekundaarpoole. Soojenenud külmaaine soojendab soojuspumba kompressori abil<br />
teises soojusvahetis tarbevett.<br />
Välja on mõeldud erinevaid võimalusi soojuse vahetamiseks. Põhilisemad neist:<br />
<br />
<br />
<br />
Avatud soojusvaheti – heitvesi voolab isevoolselt üle soojusvaheti plaatide ja soojendab sel<br />
viisil hoone tarbevett. Sooja tarbevee lõplik temperatuur saavutatakse II astme<br />
soojusvahetis (soojussõlmes või katlamajas).<br />
Toru torus tüüpi soojusvaheti – horisontaalse kanalisatsioonitoru külge on paralleelselt<br />
kinnitatud külma tarbevee torud, milles olev vesi soojeneb heitvee toimel. Efektiivsus on<br />
suurem, kui veed voolavad vastuvoolselt.<br />
Spiraalne soojusvaheti – tuntakse seda lahendust USA tootja nime järgi GFX-tehnoloogia.<br />
Olemuselt asendatakse lõik vertikaalsest kanalisatsioonitoru püstikust vasest soojusvaheti<br />
toruga, mille peale on keritud spiraalselt vasest tarbeveetorud<br />
Soojuspumbaga süsteemides on võimalik saada märksa kõrgema temperatuuriga soojuskandjat,<br />
mis võimaldab seda põhimõtteliselt kasutada ka küttesüsteemide kütmiseks.<br />
46
47<br />
Eestis on levinud soojuspumba baasil heitvee soojusenergia tagastussüsteem AquaCond ja<br />
elamu heitvee soojuvaheti HeatEco 60.<br />
3.4.6 SOOJA TARBEVEESÜSTEEMIDE RENOVEERIMINE.<br />
Olemasolevate sooja tarbeveesüsteemide renoveerimisel tuleks:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
vanad süsteemid ümber ehitada lähtuvalt säästlikust energiakasutuspõhimõttest;<br />
vähendada torustiku soojustamisega energiakadusid ümbritsevasse keskkonda;<br />
torustik kavandada minimaalsete vajalike läbimõõtudega;<br />
tasakaalustada sooja tarbevee ringlussüsteem ooteaja ja ringluspumba energiatarbe<br />
vähendamiseks;<br />
kindlustada sooja tarbevee temperatuuri täpne reguleerimine sobilike seadmete ja<br />
reguleerventiilide õige valikuga;<br />
hoida vee temperatuur ööpäevaringselt minimaalsel võimalikul tasemel (päevasel ajal n<br />
55 o C, öisel ajal 40…45 o C);<br />
kasutada ringluspumba ajalist juhtimist;<br />
olenevalt konkreetse sooja tarbeveesüsteemi iseärasustest valida sobivaim tehniline<br />
lahendus ja meetod sooja vee valmistamiseks.<br />
3.4.7 TARBEVEE SÜSTEEMIDE KASUTUSELEVÕTT<br />
Üleandmiseks tuleb teha järgmised tööd:<br />
<br />
<br />
<br />
surveproov vähemalt 1,5 kordse töösurve rõhuga kestusega 2h. Eestis on kõige levinum<br />
teha see 10bar rõhuga;<br />
süsteemide õhutamine;<br />
süsteemide läbipesu. Tarbeveetorustikke pestakse läbi kas puhta joogikõlbuliku veega või<br />
vee- ja õhu seguga. Kasutusel olnud ja saastunud torustikke pestakse läbi ka sobiva<br />
kemikaalilahusega, mille koostise määrab veepuhastustehnoloog;<br />
47
48<br />
<br />
<br />
proovitöötamine. Valmisehitatud, katsetatud, puhastatud süsteem jäetakse tööolukorras<br />
tööle ja jälgimisele. Selle käigus kontrollitakse kas kõik ventiilid on avatud või suletud (mis<br />
peavad olema suletud), kas kõik veearmatuurid töötavad, kas sooja vee ooteaeg ei ületa<br />
lubatut, kas termostaatventiilide seadearv vastab projekteeritule, kas süsteemis ei ole<br />
kõrvalisi helisid, vibratsioone või võõrkehasid;<br />
ehitus- ja hooldusdokumentatsiooni üleandmine lõpp-kasutajale ja süsteemide <strong>koolitus</strong>.<br />
Nn teostusdokumentatsioon peab sisaldama: katsetus- ja seadistusprotokolle;<br />
teostusjooniseid, seadmete ja <strong>materjal</strong>ide kasutus-, hooldus-, paigaldus- ja<br />
kvaliteedidokumente, süsteemi tööpõhimõtte kirjeldus, ehitustööde päevikuid ja elektrit<br />
kasutatavate seadmete tehniliste andmete koondtabeleid.<br />
48
49<br />
Sisukord<br />
3.5 Hoone tehnosüsteemide elektriajamid .............................................................................. 50<br />
3.5.1 Elektriajami mõiste ............................................................................................................................... 50<br />
3.5.2 Elektriajami kasutegur ................................................................................................................ 51<br />
3.5.3 Elektrimootorite liigid ................................................................................................................. 52<br />
3.5.4 Vahelduvvoolu asünkroonmootorite tunnussuurused, sildiandmed,<br />
efektiivsusklassid. ............................................................................................................................................ 54<br />
3.5.5 Vahelduvvoolu EC-mootorid............................................................................................................. 56<br />
3.5.6 Kuidas valida elektrimootorit .................................................................................................. 58<br />
3.5.7 Olukorra hindamine olemasoleva rajatise tehnosüsteemides. Võimalike<br />
parenduste sisseviimine. ............................................................................................................................... 58<br />
49
50<br />
3.5 HOONE TEHNOSÜSTEEMIDE ELEKTRIAJAMID<br />
3.5.1 ELEKTRIAJAMI MÕISTE<br />
Elektriajamiks võib nimetada seadeldist, mille kohustuslikuks koostuelemendiks on elektri jõul<br />
töötav mootor või elektrit tootev generator. Tüüpilisel juhul kuulub ajami koosseisu ka ülekanne<br />
ja mootri jõul kasulikku tööd tegev masin ehk töömasin.<br />
Joonis 1. Mootorist, rihmülekandest ja ventilaatorist koosnev ajam<br />
Ülekanne ehk transmissioon täidab eesmärki häälestamaks mootor ja töömasin vastastikku<br />
sobivale koostööle lähtuvalt võimsusest, pöörlemissagedusest, koormusmomendist, käivitamisja<br />
seiskamistingimustest.<br />
Levinud ülekanded on:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
reduktorid-kordistid (hammasülekanded);<br />
rihmülekanded, kettülekanded;<br />
mehhaanilised sidurid, pidurid;<br />
elektro-mehaanilised sidurid ning pidurid.<br />
Kuid paljudel juhtudel koostatakse ajamid ka ilma vaheülekandeta, kus mootor ja töömasin<br />
asetsevad ühisel võllil. See on süvenev tendents, sest iga ülekanne toob kaasa täiendavaid<br />
kadusid nii võimsuse kui ka energia kulus.<br />
Töömasin kui kasulikku tööd tegev organ suunab mootori poolt pöördliikumiseks muudetud<br />
elektrienergia erinevate <strong>materjal</strong>ide-ainete transpordiks või töötlemiseks. Hoone<br />
tehnosüsteemide elektriajamite koosseisus leiavad töömasinatena sagedast<br />
50
51<br />
kasutamist ventilaatorid, pumbad, erinevate gaasiliste ainete komprimeerimise seadmed ehk<br />
kompressorid, tõste- ja langetamise seadmed (liftid, eskalaatorid, tõstukid). Samuti võib<br />
hoonete-rajatiste juures kohata lineaarajameid, kus pöördliikumine muudetakse sirgjooneliseks<br />
või ka suvaliseks liikumiseks määratud trajektoori alusel. Nendeks on eelkõige erinevad<br />
elektrilised avajad ja sulgurid.<br />
3.5.2 ELEKTRIAJAMI KASUTEGUR<br />
Kasutegur on suhtarv, mis saadakse tööd tegeva masina poolt kasulikuks tööks mineva energia<br />
ja eletrivõrgust tarbitava energia jagamisel ηa = A2 ÷ A1 Ta iseloomustab süsteemis esinevaid<br />
kadusid.<br />
A2- Kasulik töö, energia<br />
A1-Elektrivõrgust tarbitav energia<br />
ηa- Ajami kasutegur<br />
Iga ajami koosseisus on alati rohkem kui üks kadusid tootev organ. Vaadeldud juhul, kus ajami<br />
moodustavad mootor, ülekanne ja töömasin, on süsteemi kasutegur hinnatav kõigi üksikorganite<br />
kasutegurite korrutisena.<br />
ηa = ηt × ηü × ηm.<br />
ηt - Töömasina kasutegur<br />
ηü-Ülekande kasutegur<br />
ηm- mootori kasutegur<br />
Rohkeimal määral mõjutab elektriajami kasutegurit töömasina efektiivsus. Erinevad töömasinad<br />
saavutavad erinevaid kasutegureid küündides väärtuselt ka üle 80%, kuid siiski ei anna need<br />
näitajad põhjust rahuloluks, eeskätt energia säästliku kasutamise dirktiivide survest tingitult.<br />
Näiteks pumbad ja ventilaatorid on sarnase ülesehitusega töömasinad, mis on mõeldud ühel<br />
juhul vedela ja teasel juhul gaasilise mateeria transpordiks. Mõlemi juures on kasutusel ühtviisi<br />
tsentrifugaal-, telg- ja diagonaal tüüpi labadega töörattad, mis võivad teha tööd kasuteguri<br />
vahemikus 20-85%. Nii saavutatakse tsentrifugaalsete töömasinatega kõrge rõhk, keskmine<br />
tootlikkus ja suhteliselt kehv kasutegur. Vastupidiselt on telgtööratastega masinad kõrge<br />
kasuteguri, suure tootlikkuse, aga madala rõhuga. Diagonaaltöörattaga masinate näitajad on<br />
vahepealsed. Mida suurem on tööratta läbimõõt ja tootlikkus, seda parem on reeglina kasutegur.<br />
Probleemsete hulga moodustavad väikeventilaatorid (≤ 300 l/s) ja pumbad (≤ 5 l/s), mis<br />
töötavad kestvalt ja madalal kasuteguril 20-30%. See tagab jätkuva tööpõllu valdkonna<br />
arendajaile. Õhu ja freooni komprimeerimise masinates on olukord pisut parem. Nemad<br />
suudavad ära kasutada 70-90% jõuallikalt saadavast. Kuid siingi on olemas arenguruum: rootorja<br />
kruvitüüpi seadmete ulatuslikumal kasutuselevõtul traditsiooniliste kolbkompressoritega<br />
võrreldes.<br />
Ülekande tähtsus ajami effektiivsusbilansis ei ole kuigi suur. Sõltuvalt ülekande tüübist, võivad<br />
kaod küündida paarikümne protsendini. Seda hammasülekannete korral, kus viletsaima<br />
kasuteguriga on tigureduktorid. Rihm- ja kettülekanded tagavad kasutegurlikkuse ca 95%.<br />
Ülekannete vältimine ehk koosseisust väljajätmine on üks sagedasemaid meetodeid ajamite<br />
efektiivsuse parendamisel. Paljudel juhtudel tähendab see ka ajami hinna vähenemist kasutusele<br />
võtmata jäänud mehhanismide arvelt.<br />
Mootor kui jõuallikas on keskne organ kogu efektiivsuse kujunemisel. Vahelduvvoolu<br />
assünkroonmootorid toodetuna 0,06-375 kW võivad omada tegelikku kasutegurit 50-96%.<br />
Üldjoontes on asjad hästi suurte ja ülisuurte mootoritega, sest nende kasutegurid küünivad<br />
51
52<br />
ülespoole 90%. Parendamist vajab aga sortimendi keskmine osa 0,75-7,5 kW, sest selle<br />
võimsusvahemiku mootoreid on kasutuses kõige rohkem (kasutegurid 70-85%).<br />
3.5.3 ELEKTRIMOOTORITE LIIGID<br />
Voolutüübi kohaselt jagunevad mootorid alalis- ja vahelduvvoolu mootoriteks. Alalisvoolu<br />
mootorid ei leia reeglina kasutamist hooneid ja rajatisi teenindavate pumpade, ventilaatorite ja<br />
kompressorite juures, kuigi nende efektiivsusnäitajad on alati paremad kui vahelduvvoolu<br />
omadel. Tingitud on see tootmiskeerukusest ja valmistamishinnast vahelduvvoolu mootoritega<br />
võrreldes. Samuti on raskendav asjaolu, et alalisvoolu tuleb kas toota vahelduvvoolust<br />
alaldamise teel või tarbida salvestusseadmetest ehk akudest, mille maht on piiratud ning mis<br />
vajavad perioodilist laadimist. Siiski kasutatakse alalisvoolu mootoreid tõsteseadmete ja ka<br />
eriotstarbeliste ning lineaarajamite juures, seda kompaktsete mõõtmete, ulatuslikus vahemikus<br />
pöörlemissageduse sujuva reguleerimise võimaluse ja hea mehaanilise karakteristiku (moment<br />
versus pöörete arve) tõttu.<br />
Seega on tehnosüsteemide juures kasutusel suures osas vahelduvvoolu mootorid. Eeliseks otse<br />
käitamise võimalus kohalikust energiasüsteemi võrgust tingimusel, et toitevõrgu pinge ja<br />
sageduse näitajad sobivad mootori nimiparameetritega tema sildil.<br />
Eesti Vabariigis on kasutada 3-faasiline elektrivõrk liinipingega 400 V ja sagedusega 50 Hz<br />
(3 F x 400 V 50 Hz). Kodutarbijail on võimalik energiasüsteemiga liituda pruukimaks elektrit<br />
ühe faasi ja võrgusüsteemi 0-juhtme kaudu (1 F x 230 V 50 Hz). Pinge süsteemi järgi<br />
jagunevadki mootorid kolme-ja ühefaasilisteks.<br />
Joonis 2. Vahelduvvoolu asünkroonmootor<br />
Vahelduvvoolu mootoritele on iseloomulik nende pöörlemissageduse seotus toitevõrgu<br />
sagedusest. Mootor koosneb kahest põhiosast: paigalseisvast staatorist, millesse on paigaldatud<br />
kolmefaasiline mähis, ja pöörlevast rootorist. Rootor võib paikneda ringikujuliselt mähitud<br />
staatori sees, toetudes veerelaagritele (traditsiooniline mootor). Samuti on tänapäeval laialt<br />
kasutatavad välisrootoriga mootorid, kus pöörlev osa on konstrueeritud staatori mähiste ümber.<br />
52
53<br />
Joonis 3. Välisrootoriga asünkroonmootor<br />
Mootri faasimähised on paigaldatud staatori uuretesse selliselt, et 3-faasilise toiteping<br />
rakendamisel mähise otstele tekib nendes pöörismagnetväli, mis kaasab pöördliikumisse<br />
rootori, kujundades seeläbi võlli järjepideva pöörlemise. Magnetvälja pöörlemissagedus:<br />
No = 60 x f x p,<br />
kus f - toitevõrgu sagedus 50 Hz, p- mähise pooluspaaride arv.<br />
Sõltuvalt pooluspaaride arvust arendab pöörismagnetväli 50 Hz juures järgmisi<br />
pöörlemissagedusi:<br />
Pooluspaaride arv p 1 2 3 4 5 6<br />
Sünkroonpöörlemissagedus No [p/min] 3000 1500 1000 750 600 500<br />
Neid väärtusi nimetatakse elektrimasinate sünkroonpöörlemisagedusteks. Elektrimootreid,<br />
mille võll tööolukorras arendab sünkroonpöörlemissagedusega sama arv pöördeid, kutsutakse<br />
sünkroonmootoriteks. Sünkroonmasinad (mootorid) on oma ehituselt keerulised ja kallid ning<br />
seetõttu leiavad kasutust tööstuslikes seadmetes ja generaatoritena elektri tootmisel.<br />
Tüüp vahelduvvoolu mootoreid, mille pöörlemissagedus tööreziimil jääb väiksemaks<br />
sünkroonpöörlemissagedusest, kannavad nime asünkroonmootorid. Neid iseloomustavaks<br />
suuruseks on libistus (S), mis näitab, kui palju jääb rootri kiirus maha magnetvälja<br />
pöörlemiskiirusest.<br />
S =( No-N) ÷ N ,<br />
kus S - libistus, N- rootori pöörlemissagedus, No- magnetvälja pöörlemissagedus.<br />
Asünkroonmootori pöördemomendi ja libistuse vahel on sõltuvus. Mida suurem on koormus,<br />
seda suurem on libistus. Teatud puudustele vaatamata (kiiruse reguleerimine, mehhaaniline<br />
tunnusjoon) on see enimlevinud mootoritüüp tööstuses, põllumajanduses ja ka rajatiste<br />
tehnosüsteemides. Kolmefaasilisi asünkroonmootoreid valmistatakse võimsuste vahemikus<br />
0,06-375 kW. Pooluspaaride arvu järgi on enimkasutatavad 1, 2 ja 3- pooluspaariga mootrid,<br />
sünkroonpöörlemissagedusega 3000-, 1500,- ja 1000 p/min vastavalt. Asünkroonmootoreid<br />
valmistatakse ka kasutamiseks ühefaasilisest võrgust. Sellisel juhul on staatorile paigaldatud<br />
kaks mähist: töömahis ja käivitusmähis ning paigaltvõtuks vajalik moment<br />
53
54<br />
saavutatakse faasinihke sisseviimisega käivitusmähises kondensaatori või lisainduktiivsuse abil.<br />
Ühefaasilised asünkroonmootorid on kasutusel väikese võimsusega elektriajamites, kus<br />
võimsustarve piires kuni 1,5 kW. Toitevõrgu sagedusel 50 Hz on asünkroonmootoritega<br />
saavutatav maksimaalne pöörlemissagedus 3000 p/min. Kõrgemate pöörete tarvis eksisteerivad<br />
vahelduvvoolu kommutaatormootrid, mis arendavad kiirusi üle 10000 p/min. Need mootorid<br />
on kasutusel pigem majapidamismasinates (tolmuimejad, kohviveskid, elektrilised<br />
käsitööriistad) kui hoone tehnilistes süsteemides.<br />
3.5.4 VAHELDUVVOOLU ASÜNKROONMOOTORITE TUNNUSSUURUSED, SILDIANDMED,<br />
EFEKTIIVSUSKLASSID.<br />
Mootor muundab vahelduvvoolu töö (A) võlli pöörlemiseks.<br />
I-vool, U-pinge, t-aeg<br />
A=I×U×t [J]<br />
Vahelduvvoolu pinge ja voolu faasinihet arvestatakse võimsusteguriga cosφ.<br />
Lisaks on mootori võllilt saadava võimsuse (P2) arvutamiseks vaja teada tema kasutegurit ηm.<br />
P2 = I x U x cosφ x ηm÷1000 [kW] ühefaassilise mootori ja<br />
P2 = √3× I × U × cosφ × ηm÷1000 [kW] kolmefaasiliste mootorite korral.<br />
Kuna võimsus (P) on võrdne ajaühikus tehtud tööga , siis N-kilovatise mootori töötamisel ühe<br />
tunni jooksul teeb ta tööd N-kilovattundi. P = A÷t [kW]<br />
Elektrimootori jõuomadusi iseloomustab pöördemoment (M) . Siin kehtib seos<br />
M=P1 ÷ ω = P1÷ (0,105×N) [Nm] , kus<br />
P1-mootori võimsus võllil, ω-võlli pöörlemise nurksagedus , N-pöörlemissagedus .<br />
Pöördemoment on jõud, mida mootor arendab töömasina võlli pööramiseks.<br />
Asünkroonmootori võlli pöörlemissagedus on määratud N=60 × f ×(1-S) × p .<br />
Siit näeme, selleks et reguleerida mootori pöördeid tuleb muuta, kas toite sagedust (f), libistust<br />
(S) või mähiste pooluspaaride arvu( p).<br />
Tänapäeval on pöörete reguleerimine toitesageduse muutmisega lihtsasti teostatav kuna<br />
erinevalt lähiminevikust on sagedusmuundurid mõistliku hinnaga ja hõlpsasti saadavad.<br />
Libistuse muutmist rootori takistuse suurendamise läbi kasutatakse eri-mootorites.<br />
Tõsteseadmete mootorid on varieeruva libistusega säilitamaks kõrget pöördemomenti aeglastel<br />
pöörlemissagedustel. Samuti on rootori takistuse suurendamine praktiliseks võtteks pumba ja<br />
ventilaatori mootorite pingega reguleeritavaks muutmisel, sest tava- asümnkroonmootorid ei<br />
ole toitepingega reguleeritavad. Mitmekiiruselistes mootorites on staatorimähised asetatud<br />
selliselt, et mähise otste ümberlülimisega klemmkarbis saavutatakse erinev pooluspaaride arv.<br />
Paraku on mitmekiiruselised mootorid juba minevik, kuna need ei vasta IE2 efektiivusklassile, ja<br />
EU raames ei ole nende tarnimine lubatud alates 16. juunist 2011.<br />
54
55<br />
Tootja<br />
Pooluste arv Võlli kõrgus Isolatsiooni klass<br />
Efektiivsusklass<br />
Kaitseaste<br />
3-faasiline<br />
Tootmisaasta<br />
Toitepinged<br />
Sagedus<br />
Ühendusviis Y / ∆<br />
Võimsustegur<br />
Koormusvool<br />
Võimsus<br />
Pöörete arv<br />
Joonis 4. Asünkroonmootori silt<br />
Kasuteguri väärtused erinevatel koormustel<br />
Mootorite nimesildil on esitatud järgmised andmed (vt joonis 4.):<br />
Vasakult ülal on osutatud tootja (ABB), effektiivsusklass (IE1) ja CE märgistus. Teiselt realt saab<br />
lugeda, et mootor on kolmefaasiline, tema mõõdud IEC standardi kohaselt (pooluste arv 2, võlli<br />
kõrgus 90 mm), mähiste isolatsiooni klass (F) ning kaitseaste (IP55). Järgneval real on toote<br />
kood, seerianr. ja tootmisaasta. Tabel on täidetud nimiparameetritega erinevatel toitepingetel ja<br />
mähiste erinevatel ühendusskeemidel (kolmnurk/täht) .<br />
Kolmefaasilisel toitepingel 230 V ja 50 Hz tuleb kasutada mähiste kolmnurkühendust, seejuures<br />
saavutab mootor nimikoormusel 6,2 A pöörlemissageduse 2895 p/min, arendab võimsust 1,5<br />
kW ning võimsustegur Cosφ on 0,75. Eraldi reana on veel kasuteguri väärtused koormustel<br />
100%-77,2; 75%-74,6; ja 50%- 67,1. Sidil on märgitud ära ka mootori mass.<br />
Euroopa Liit on loonud dirktiivi (EuP Directive 2005/32/EC), mis sätestab madalpinge<br />
elektrimootoritele seatud nõudeid lähtuvalt energiakasutuse tõhususest. Regulatsioon hõlmab<br />
enamust 2-, 4-, ja 6-poolusega ühekiiruselisi, kolmefaasilisi induktsioonmootoreid võimsuste<br />
vahemikus 0,75-375 kW. IEC 60034-30 standard defineerib mootorite efektiivsusklassid IE1, IE2<br />
ja IE3.<br />
Kehtestatud ajagraafik näeb ette direktiivi täitmist järgmiselt:<br />
Mass<br />
Faas 1<br />
Tarnitavad mootorid peavad vastama klassile IE2<br />
Alates 16. juunist 2011<br />
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Faas 2<br />
7,5-375 kW mootorid vastavad klassile IE3<br />
Alates 1. jaanuarist 2015 või klassile IE2 varustatuna kiiruse regulaatoritega<br />
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br />
Faas 3<br />
0,75-375 kW mootorid vastavad klassile IE3<br />
Alates 1. jaanuarist 2017 või klassile IE2 varustatuna kiiruse regulaatoritega<br />
55
56<br />
Tabel 1. Effektiivsuste väärtused (Eup Directive 2005/32/EC)<br />
Efektiivsusklasside tabel IEC60034-30 (2008)<br />
kW IE-1 standard efektiivsus IE-2 kõrge efektiivsus IE-3 premium efektiivsus<br />
2 poolust 4 poolust 6 poolust 2 poolust 4 poolust 6 poolust 2 poolust 4 poolust 6 poolust<br />
0,75 72,1 72,1 70,0 77,4 79,6 75,9 80,7 82,5 78,9<br />
1,1 75,0 75,0 72,9 79,6 81,4 78,1 82,7 84,1 81,0<br />
1,5 77,2 77,2 75,2 81,3 82,8 79,8 84,2 85,3 82,5<br />
2,2 79,7 79,7 77,7 83,2 84,3 81,8 85,9 86,7 84,3<br />
3 81,5 81,5 79,7 84,6 85,5 83,3 87,1 87,7 85,6<br />
3,7 ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ<br />
4 83,1 83,1 81,4 85,8 86,6 84,6 88,1 88,6 86,8<br />
5,5 84,7 84,7 83,1 87,0 87,7 86,0 89,2 89,6 88,0<br />
7,5 86,0 86,0 84,7 88,1 88,7 87,2 90,1 90,4 89,1<br />
11 87,6 87,6 86,4 89,4 89,8 88,7 91,2 91,4 90,3<br />
15 88,7 88,7 87,7 90,3 90,6 89,7 91,9 92,1 91,2<br />
18,5 89,3 89,3 88,6 90,9 91,2 90,4 92,4 92,6 91,7<br />
22 89,9 89,9 89,2 91,3 91,6 90,9 92,7 93,0 92,2<br />
30 90,7 90,7 90,2 92,0 92,3 91,7 93,3 93,6 92,9<br />
37 91,2 91,2 90,8 92,5 92,7 92,2 93,7 93,9 93,3<br />
45 91,7 91,7 91,4 92,9 93,1 92,7 94,0 94,2 93,7<br />
55 92,1 92,1 91,9 93,2 93,5 93,1 94,3 94,6 94,1<br />
75 92,7 92,7 92,6 93,8 94,0 93,7 94,7 95,0 94,6<br />
90 93,0 93,0 92,9 94,1 94,2 94,0 95,0 95,2 94,9<br />
110 93,3 93,3 93,3 94,3 94,5 94,3 95,2 95,4 95,1<br />
132 93,5 93,5 93,5 94,6 94,7 94,6 95,4 95,6 95,4<br />
150 ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ<br />
160 93,8 93,8 93,8 94,8 94,9 94,8 95,6 95,8 95,6<br />
185 ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ ֿ<br />
200 94,0 94,0 94,0 95,0 95,1 95,0 95,8 96,0 95,8<br />
220 94,0 94,0 94,0 95,0 95,1 95,0 95,8 96,0 95,8<br />
250 94,0 94,0 94,0 95,0 95,1 95,0 95,8 96,0 95,8<br />
300 94,0 94,0 94,0 95,0 95,1 95,0 95,8 96,0 95,8<br />
330 94,0 94,0 94,0 95,0 95,1 95,0 95,8 96,0 95,8<br />
375 94,0 94,0 94,0 95,0 95,1 95,0 95,8 96,0 95,8<br />
3.5.5 VAHELDUVVOOLU EC-MOOTORID<br />
Survestatuna EU direktiividest on tootjad otsinguil, et leida lahendusi valmistamaks mootorid,<br />
mis tarbiksid vähem võrguenergiat, kuid oleksid võllil arendatava jõu poolest suutlikud. Üks<br />
lahendustest on EC-tehnoloogial (elektrooniliselt kommuteeritud) baseeruvate mootorite<br />
valmistamine ja kasutuselevõtt. Tehnoloogia tugineb püsimagnetiliste <strong>materjal</strong>ide kasutamisel,<br />
et moodustada pöördemomendi tekitamiseks vajalik magnetväli. Eelnevas alapeatükis oli jutuks,<br />
et kui kolmefaasilisele mähisele rakendada toitepinge tekib pöörismagnetväli, mis kaasab<br />
pöörlemisse rootori. See tähendab, et magnetvälja moodustamiseks kulub kindel hulk energiat,<br />
mida saadakse võrgust. EC-mootorid on varustatud magnetvälja moodustamiseks<br />
püsimagnetitega. Selle tulemusena tarbib mootor ca 30% vähem võrguenergiat tavamootoriga<br />
võrreldes, olles võlli jõudluse poolest sama suutlik. Tänapäeval on EC-mootorid kinnitanud<br />
kanda ventilaatorite ja pumpade jõuallikatena.<br />
56
57<br />
Joonis 5. EC-mootori ehitus<br />
Jooniselt 5. näeme, et EC-mootor sisaldab integreeritud elektroonikat, mis lisab temale<br />
senituntud mootoritega võrreldes kaks unikaalset omadust.<br />
Elektroonika olemasolul ei vaja need mootorid eraldi aparatuuri pöörlemissagerduse<br />
reguleerimiseks ega kaitset ülekoormuse või faasikatkestuse eest. Mootor ühendatakse püsivalt<br />
toitevõrguga ja pöörlemisreziimi valikuks rakendatakse juhtsignaal 0-10 V.<br />
Et pöördemoment tekitatakse püsimagnetite välja poolt, siis pöörlemiskiiruse redutseerimisega<br />
ei kaasne pöördemomendi vähenemist mootori võllil.<br />
Viimane asjaolu on puuduseks asünktroonmootorite pöörete reguleerimisel sagedusmuundiga,<br />
sest sageduse olulisel vähendamisel nimiväärtusest tekib elektromagnetilise välja hõrenemine,<br />
mis toob kaasa libistuse suurenemise, pöördemomendi vähenemise ja kasuteguri languse.<br />
Praktikast on teada, et erimootoriga ventilaatorite kiiruse reguleerimiseks kasutatakse ka<br />
türistore ja pingetrafosi. Järgnev diagramm iseloomustab reguleerimisprintsiipide efektiivsust<br />
erinevatel pöörlemisreziimidel (vt joonis 6).<br />
Joonis 6. Suhteline energia kulu erinevatel reguleerimismeetoditel.<br />
57
58<br />
Kui ajam töötab nimipöörete lähedasel olukorral, siis erinevate regulaatorite rakendamisel on<br />
energiakulu sarnene. Pöörlmissageduse vähendamisel annavad parema tulemuse EC- ja<br />
sagedusmuundi, türistor küll vähendab mootori pöördeid, kuid energiatarve jääb seejuures<br />
muutumatuks.<br />
EC-mootorite kasutamine on piiratud eeskätte inimeste oskusega sünteesida vajaliku<br />
magnetvälja tugevusega <strong>materjal</strong>e, sest viimasega on seotud saavutatav pöördemoment. Samuti<br />
on kriitiliseks asjaoluks mõõtmed. Suure võimsusega mootorites loob vajalikus mahus<br />
püsimagneti mass olulise juurdekasvu gabariitidele. Teadaolevalt on EC-mootoreid võetud<br />
kasutusele ajamistes võimsusega kuni 7,5 kW.<br />
3.5.6 KUIDAS VALIDA ELEKTRIMOOTORIT<br />
Mootori valikuks ajamile on tarvis teada, kui palju peab töömasin tegema tööd ja millised on<br />
energia kaod tema käitamisel.<br />
Näide: Reservuaar kuhu pumpame vett, paikneb maapinnast 5 m kõrgusel. Tsentrifugaalpump, mis<br />
on suuteline arendama tõstekõrgust 5 m (50 kpa) annab karakteristiku kohaselt tootlikkust 80 l/s<br />
(0,08 m 3/s) pöörlemissagedusel 1450 p/min. Kasuteguriks nimetatud näitajate juures 80%.<br />
Kuna valida on üksnes kahe poolusega mootorite hulgast, peame rakendama ülekannet, et<br />
vähendada mootori pöördeid 2900-lt nõutud 1450-le. Valime rihmülekande, mille kasuteguriks<br />
97%. Mootori võllini on süsteemi efektiivsus seega η= 0,97 x 0,8=0,776.<br />
Pumpade ja ventilaatorite kasulik töö on määratud seosega A2= Q x H, kus Q [m3/s] on tootlikkus<br />
ning H [kpa] pumba töstekõrgus. Pumba vajaliku käitamisvõimsuse saame P = A2 ÷ η = 0,08 x 50 ÷<br />
0,776 = 5,154 kW. Mootor valitakse vajaliku käitamisvõimsusega võrdne või kuni 1,25 korda<br />
suurem. Toodete standardsest reast on valida mootor 5,5 kW ja 2900 p/min.<br />
3.5.7 OLUKORRA HINDAMINE OLEMASOLEVA RAJATISE TEHNOSÜSTEEMIDES.<br />
VÕIMALIKE PARENDUSTE SISSEVIIMINE.<br />
Eespool arutletust saadi teada, et eksisteerivale ajamile hinnangut andes peaks analüüsil arvesse<br />
võtma ajami kõigi üksikorganite seisundit. On ajameid, kus on võimalik vahetada välja eraldi<br />
mootor või töömasin, tänapäevasema ja efektiivsema vastu, kuid mitte kõigil juhtudel. Näiteks<br />
freooni kompressorite ajamid, kus mootor ja töömasin toodetakse monoblokk seadeldisena ning<br />
ei ole teineteisest eraldatavad. Iga organi rivist väljaminek sellises ajamis toob kaasa vajaduse<br />
kogu seadeldise asendamiseks uuega.<br />
Ventilatsiooni keskagregaatides on minevikust kasutusel rihmülekandega<br />
tsentrifugaalventilaatorid. Siin saab sisse viia parendusi kahel moel: Asendada madalama<br />
efektiivsusklassi mootor tänapäevase IE2 või IE3 mootori vastu. Seda on lihtne teha, sest nii<br />
vanemad kui uuemad mootorid on toodetud samade IEC kinnitus ja paigaldusmõõtmete<br />
standardi järgi, kus ühtivad võlli kõrgused ja läbimõõdud ning äärikute ja käppade kinnitusavad.<br />
Samuti pakuvad ventilatsiooniseadmete tootjad lahendusi ülekandega<br />
tsentrifugaalventilaatorite asendamiseks, mootoriga ühisel võllil töötavate ventilaatorite vastu.<br />
See eeldab agregaadi ülesehitust kujul, kus ventilaatorid on seadme kestast eemaldatavad.<br />
Efektiivsuse parendus saadakse nii mootori vahetusest kui ka ülekande elimineerimisest.<br />
Ülekande ärajätmine vähendab omakorda hooldusvajadust, sest ei pea arvestama rihmade<br />
pingutamise ja perioodilise väljavahetamisega kulumisest tingitult. Järjest rohkem on<br />
58
59<br />
turule tekkimas EC-mootoriga varustatud pumpasi ja ventilaatoreid. Viimased on ette nähtud<br />
paigaldamiseks standardsele õhukanalile. Seegi loob võimaluse vanade ventilaatorite raskusteta<br />
väljavahetamiseks kasutegurlikemate vastu. Oludes, kus ajami mehhaanikaga on midagi raske<br />
ette võtta, tuleks kontrollida ja veenduda kas tema töötamise ajaline tsükkel on optimaalne ja<br />
piisav. Sageli käitatakse seadmeid ka siis kui selle järel puudub praktiline vajadus. Siinjuures on<br />
abimeesteks ajalise programmi kellad, termostaadid, niiskusreleed, fotoreleed, liikumisandurid,<br />
mille kasutamine võimaldab vältida tühja töötamist. Olemasolevates hoonetes ja rajatistes<br />
eksisteerib rohkesti mootorid, mis töötavad ühel püsikiirusel, sest veel hiljuti oli vahelduvvoolu<br />
mootorite pöörlemissageduse reguleerimine probleemne teema. Lisaks ajalise töötsükli<br />
optimeerimisele tuleks üle vaadata ka võimalus täiendava kokkuhoiu saavutamiseks ajami<br />
tootlikkuse muutmisega pöörlemissageduse reguleerimise läbi. Mootorite varustamine kiiruse<br />
regulaatoritega on oluline punkt madalpinge toodetele suunatud EU direktiivis 2005/32/EC.<br />
Kindlasti tuleb ette vanu, kuid töötavas seisundis ajameid . Kui nende töötsükkel on lühiajaline ja<br />
enegriatarve hoone kogu bilansi seisukohast marginaalne, siis ei olegi ehk alati põhjust nende<br />
parendamisele asuda.<br />
Näide: Rihmülekandega ventilaator töötas laohoone ventileerimiseks 10 tundi ja tarbis seejuures<br />
elektriarvesti lugemi järgi 40 kWh energiat. Kuna ajam oli vana ja korduvalt üle värvitud, õnnestus<br />
silte uurides selgelt tuvastada vaid mootori ja ventilaatori kasuteguri väärtused.<br />
ηm = 0,8 ηv = 0,6.<br />
Käsiraamat soovitas rihmülekande kasuteguriks ηü = 0,95.<br />
Arvestades kokku ajami kasuteguri ηa= 0,8 x 0,6 x 0,95=0,456, saime teada, et süsteemist ostetud<br />
40 kWh energiaga ventileerisime ruumi vaid 0,456 x 40 =18 kWh ulatuses, ülejäänud 22 kWh<br />
haihtusid kadudena.<br />
Parendusmeetmete väljatöötamisel võtame aluseks, et 18 kWh kümne tunni vältel ongi vajalik<br />
elektri hulk laohoone normaalseks ventileerimiseks, ehk ventilaatori tarvilik võimsus 18÷10=1,8<br />
kW.<br />
Kataloog tänapäevastest tsentrifugaalventilaatoritest pakub valida töömasinat kasuteguriga 84%.<br />
Ventilaatori käitamiseks kulub seejuures 1,8÷0,84=2,14 kW. Jõuallikana on saada IE2 normatiivile<br />
vastav 2,2 kW mootor, mille kasutegur 84,3%.<br />
Lisaks võtame kasutusele sagedusmuunduri, et sobitada mootori pöörded ventilaatori vajaduse<br />
järgi, ning jätame ära kadu tekitava rihmülekande. Ajami arvestuslik kasutegur uues olukorras<br />
ηa= 0,84×0,843=0,708 ja<br />
võrgust ostetav energia 10 tunni vältel 1,8 ÷0,708 ×10 = 25,4 kWh. Nii säästaksime 40-24,5 = 15,5<br />
kWh arvestusperioodil.<br />
59
60<br />
Sisukord<br />
3.6 Valgustus ......................................................................................................................................................... 61<br />
3.6.1 Valgustustehnilised mõisted ............................................................................................................. 61<br />
3.6.2 Nõuded valgustuspaigaldisele ................................................................................................. 61<br />
3.6.3 Nõuded valgustitele ...................................................................................................................... 63<br />
3.6.4 Energiatõhusus valgustuses ..................................................................................................... 64<br />
3.6.5 Valgustuspaigaldise käikuandmine ja hooldus ................................................................. 66<br />
60
61<br />
3.6 VALGUSTUS<br />
3.6.1 VALGUSTUSTEHNILISED MÕISTED<br />
Valgusvoog (ingl luminous flux) Φ iseloomustab lambi kiirgusvoo valguslikku toimet, s.t. kui<br />
palju valgust antud lambist välja tuleb. Valgusvoo ühikuks on luumen (lm).<br />
Lambi valgusvoog sõltub lambi liigist, selle võimsusest, valgusviljakusest ja pingest.<br />
Valgustustihedus (ingl illuminance) E on pinnaelemendile langev valgusvoog pinnaühiku kohta,<br />
mida mõõdetakse luksides (lx).<br />
Valgusviljakus (ingl luminous efficacy) η = Φ / P on lambi valgusvoo ja lambi poolt tarbitava<br />
võimsuse suhe. Valgusviljakuse ühik on luumen vati kohta (lm/W).<br />
Valgusti talitluskasutegur (ingl light output ratio) LOR on ettenähtud lampide ja liiteseadistega<br />
komplekteeritud valgusti koguvalgusvoo ja valgusti lampide valgusvoogude summa jagatis, kui<br />
valgusti valgusvoog on mõõdetud kindlaksmääratud käiduoludes, samade lampide valgusvoog<br />
samade liiteseadiste korral aga kindlaksmääratud oludes väljaspool valgustit.<br />
Valgusti tühijooksuvõimsus ehk abivõimsus (ingl luminaire parasitic power) P pi on võrgust<br />
võetav elektriline võimsus vattides hädavalgustite laadimisahelate ja valgustite ooteseisundis<br />
olevate juhtimissüsteemide toiteks, kui lambid ei ole sisse lülitatud.<br />
Valgustuseks kasutatav koguenergia (ingl total energy used for lighting) W t on ruumi või<br />
tsooni kõigi valgustite poolt ajavahemikus t tarbitud, kilovatt-tundides mõõdetav energia,<br />
arvestades nii olukordi, milles lambid on talitluses, kui ka tühijooksukoormusi, kui lambid ei ole<br />
talitluses.<br />
Valgustusenergia arvnäitaja (ingl Lighting Energy Numeric Indicator) LENI on hoone kogu<br />
valgustuseks vajaliku energia arvnäitaja, mis esitatakse kilovatt-tundides ruutmeetri ja aasta<br />
kohta.<br />
3.6.2 NÕUDED VALGUSTUSPAIGALDISELE<br />
Valgustus on vajalik nägemisülesannete ohutuks ja mugavaks täitmiseks. Valgel ajal katab osa<br />
valguse vajadusest akendest sisse paistev loodusvalgus, puudujääk saadakse tehisvalgustuse<br />
abil. Kuna suurem osa ajast viibitakse ühiskondlikes ja tööstushoonetes tehisvalgustuse all, on<br />
välja töötatud terve hulk nõudeid vältimaks töökvaliteedi langust ja inimese tervise rikkumist.<br />
Standard - EVS-EN 12464-1:2011 „Valgus ja valgustus. Töökohavalgustus. Osa 1: Sisetöökohad“ -<br />
aitab projekteerida sisevalgustust nii, et valguskeskkond toetaks ruumis toimuvat tegevust.<br />
„Töötervishoiu ja tööohutuse seaduse“ raames (edaspidi TTOS) välja antud Vabariigi Valitsuse<br />
määrus nr 176 14. juunist 2007 kohaselt vastab valgustuspaigaldis töötervishoiu nõutele, kui<br />
selle väljaehitamisel on juhindutud eelpool nimetatud standardi nõuetest.<br />
Juba uue hoone kavandamisel ja planeerimisel tuleb arvestada hoone erisustega. Kui projektis<br />
kavandatakse kasutada sisekujundaja teenuseid, tuleb sisekujundaja kaasata projekteerimise<br />
algstaadiumis vältimaks valgustusprojektis hilisemaid ümberprojekteerimisi energiakulukamate<br />
lahenduste vastu. Valgustusenergia on puhas soojusenergia ning sisekujundusliku lahenduse<br />
tõttu suurenenud energiakulu toob endaga kaasa lumepalliefekti suurendades mitte ainult<br />
valgustusvõimsust vaid ka energiakulu konditsioneersüsteemidele.<br />
61
62<br />
Valgustuse projekteerimisel tuleb kujundada keskkond selliselt, et ruumide kasutajatel oleks<br />
loodud valgustustingimused tööülesannete täitmiseks ilma nende tervist ohtu seadmata. See<br />
nõuab eelnevalt tervet hulka vastuseid küsimustele:<br />
Milline on konkreetse ruumi otstarve ja kus asuvad konkreetsed töökohad. Kas töökohad<br />
on piiratud kõrgete, valgust hakkivate vaheseinte või seadmetega;<br />
Millised on konkreetse töökoha nõuded valgustustingimustele;<br />
Kas konkreetses ruumis on tegemist keskkonna eritingimustega, st kas ruum on tolmune,<br />
niiske või kasutatakse ruumis keemiliselt agressiivseid <strong>materjal</strong>e. Kas tegemist on<br />
plahvatusohtlike gaaside või tolmuga. Ruumi erinõuded võivad olla seotud ka ruumi<br />
puhtusnõuetega, näiteks ravimitööstuses tuleb järgida steriilsetele ruumidele ettenähtud<br />
nõudeid jne;<br />
Milline on töökoha kasutusmuster. Kas ja kuidas on võimalik töökoha valgustuseks<br />
kulutatavat energiat kokku hoida ilma töötaja tööks vajalikke valgustustingimusi<br />
rikkumata;<br />
Kas ja kuidas lahendatakse valgustusenergia kokkuhoid: kas kogu hoones ühest kohast<br />
hallatava hooneautomaatika abil, mille haldamiseks tuleb osta tõenäoliselt sisse ka vastav<br />
teenus või lahendada valgustusenergia sääst hoopis ruumide põhiselt, mille häälestamise<br />
ja ümberhäälestamisega saab hakkama iga hakkaja inimene, kellele see ülesandeks<br />
tehakse;<br />
Kuidas lahendatakse hädavalgustus, mis rakendub võrgupinge kadumisel kas avarii või<br />
mingi õnnetuse korral. Hädavalgustuse lahenduse valikust sõltuvad hilisemad käidukulud,<br />
kuna hädavalgustuse toimimisvalmidust tuleb kontrollida igakuiselt viies läbi selleks<br />
ettenähtud teste (vt ptk 3.6.5).<br />
Kuigi standardid on soovituslikud, kui ei ole seaduste või määrustega teisiti ette nähtud,<br />
vastutab tööandja otseselt oma töötajate töötervishoiu eest. Seetõttu on tööandja kohustatud<br />
TTOS-i kohaselt korraldama oma ettevõttes töökohtade riskianalüüsi teostamist ning lahendama<br />
probleemid. Töökohale ettenähtud töötingimuste tagamisega saavutab tööandja kvaliteetsema<br />
töötulemuse ning oma töötajate rahulolu.<br />
Kvaliteetse valgustuskeskkonna loovad:<br />
tasakaalustatud heledusjaotus;<br />
nõuetekohane valgutustihedus nii tööpiirkonnas, selle lähiümbruspiirkonnas kui<br />
vaatevälja jäävas taustavalgustuses;<br />
pimestusräiguse puudumine ning diskomforträiguse ohjes hoidmine;<br />
valguse väreluse puudumine;<br />
töökeskkonna nõuetele vastavate värviesitusindeksiga ja värvsustemperatuuriga<br />
lampide valik; valguse õige suunamine ilma liigsete ja häirivate varjude tekitamiseta.<br />
Samas ei tohi unustada, et igav ja ühtlaselt valgustatud ruum võib töövõimet pärssida. Kui<br />
tööiseloom ei nõua teisiti, tuleb enamasti päevavalguse olemasolu kasuks nii töötaja töötahtele<br />
kui ka energiasäästule.<br />
Valgustus ja sisekujundus on oma olemuselt läbipõimunud. Üht ei saa vaadelda teist eirates.<br />
Valgustuslahenduse välja töötamisel on äärmiselt olulised ruumipindade ja mööbli värv ning<br />
valitud lampide näiv värvsus. Hea tava kohaselt ei valita ruumidesse suuri läikivaid pindu, mis<br />
tagasipeegelduse teel tekitavad töötajais valuaistingut ehk räigust. Räiguse vältimiseks või<br />
ohjeldamiseks soovitatakse kasutada maksimaalselt heledaid pindu ning vältida tumedaid<br />
pindu, eriti ruumi ülaosas, mis võivad osades töötajates ahistustunnet tekitada.<br />
Valgusallikate valikul tuleb lähtuda nii ruumis toimuvast tegevusest, ruumi mõõtudest kui ka<br />
konkreetse lambi spektrist ning energiakulust, kuid energiasäästu põhimõtteid<br />
62
63<br />
järgides ei tohi samal ajal eirata TTOS-s toodud sisevalgustuskliimale esitatavaid nõudeid.<br />
Vähem olulised ei ole ka psühhofüsioloogilised aspektid valgustitesse valitavate lampide näiva<br />
värvsuse valikul. Teadlased on kinnitanud praktikute arvamust, et soojema spektriga valguse<br />
käes on inimesed lõõgastunumad ning valgema valguse käes energilisemad ja aktiivsemad.<br />
Ühekülgne lähenemine sellele teadmisele võib aga ruumikliimat hoopis halvendada. Ruumis<br />
kasutatavate värvide ja valguse näiva värvsuse vahel loodud tasakaal aitab luua ruumis sobivat<br />
õhkkonda.<br />
3.6.3 NÕUDED VALGUSTITELE<br />
Valgustitele esitatavad nõuded võib jagada omakorda erinevatesse kategooriatesse. Ruumi<br />
keskkonnast tulenevate nõuete korral (puhasruumid, tolmused ruumid, agressiivse<br />
keskkonnaga ruumid jne) peab valgustite ehitus vastama konkreetse ruumi<br />
keskkonnatingimustele. Normaalsete tingimustega tööstusruumidesse sobivad hinna poolest<br />
paremini valgustid, mille optika tagab minimaalse energiakuluga nõutava valgustustiheduse,<br />
kuid mille välimuselt ei oodata erilist disaini, mis valgusti hinna kallimaks teeb. Esindusruumide<br />
valgustid valitakse kaunima disainiga valgustite hulgast, kuigi valgustusenergiakulu on<br />
ruutmeetri kohta suurem kui tavalises kontoriruumis.<br />
Valgustite tootjad on kohustatud vähemalt oma interneti kodulehel tooma valgustite kohta terve<br />
rea andmeid, sh energiatõhusust näitavad andmed, mis võimaldavad valikuid teostada. Kõik<br />
valgustusarvutusprogrammid võimaldavad arvutada lahendusele vastavat aastast energiakulu ja<br />
selle arvnäitajat LENI. Energiatõhusate lahenduste LENI väärtused on tegevusvaldkondade<br />
kaupa toodud standardis EVS-EN 15193:2007 „Hoonete energiatõhusus. Energianõuded<br />
valgustusele“. Kuigi mitmel tootjal võib olla väliselt sarnaseid tooteid, ei pruugi nende toodete<br />
valgustustehnilised parameetrid olla ligilähedasedki. Samade lampide korral sõltuvad valgusti<br />
valgustustehnilised parameetrid valgusti reflektori või hajuti <strong>materjal</strong>ist, selle peegeldus- või<br />
valgust läbilaskvatest omadustest, kujust ning lampide asetusest reflektori või hajuti suhtes.<br />
Mingil määral näitab valgusti efektiivsust valgusti talitluskasutegur LOR, millega<br />
iseloomustatakse valgustist kätte saadavat protsentuaalset valgusvoogu, sest osa lampide<br />
valgusvoost jääbki valgustist sageli kätte saamata, kuid seda näitajat saab võrrelda siiski sarnase<br />
ehitusega valgustite puhul. Valgustite tehnilised parameetrid esitatakse käiduoludes<br />
temperatuuril +25 ¤ C. T16 lampidel on valgusvoog maksimaalne temperatuurivahemikus 34-<br />
38 ¤ C, mistõttu nende lampidega kinnistes valgustites võib LOR vahel ulatuda ka üle 100 %, kuna<br />
kinnistes valgustites kütavad lambid enda ümbrust temperatuurini, mis tagab efektiivsema<br />
valgusvoo. T26 ja teiste lampide valgusvoog on maksimaalne +25 ¤ C juures.<br />
Valgusti efektiivsuse näitajaks on kindlasti nii madalrõhu- kui ka<br />
kõrgrõhuluminofoorlampvalgustites kasutatav ballastseadis, mis tagab lampide süttimise ning<br />
hoiab lampe töös. Madalrõhuluminofoorlampide ballastid on oma energiakulu järgi jagatud<br />
üheksasse energiaklassi. Alates energiakulukaimast tähistatakse neid D, C, B2, B1, A3, A2, A2<br />
BAT, A1 ja A1 BAT ning nende märgistus on kohustuslik alates 2010. aasta aprillist. Varem oli<br />
märgistus vabatahtlik. D ja C klassi ballaste EL tarbeks enam ei toodeta ega lubata ka sisse<br />
vedada. A tähis näitab elektroonset ballasti, st kõrgsagedusmuundurit. A1 on juhitava ballasti<br />
tähistus, mille BAT lisa korral on ka ballasti tühijooksuenergiakulu alla 0,5 W seadise kohta.<br />
Kõrgrõhuluminofoorlampide puhul sarnast energiaklasside jaotust hetkel veel ei ole, kuid<br />
vastavalt EL direktiivile 245 18. märtsist 2009 on ära määratud nõuded nii madal- kui<br />
kõrgrõhuluminofoorlampide, nende ballastide kui ka valgustite efektiivsuse arengule etappide<br />
kaupa.<br />
63
64<br />
Sama energiamärgise süsteemi on rakendatud ka lampide puhul, mistõttu valgustusprojektis<br />
tuleks energiatõhusa lahenduse valikul arvestada mitte ainult valgusti talitluskasutegurit, vaid<br />
ka lampide ning ballasti energiamärgist kooskõlas sisevalgustuse nõuetega.<br />
Kasutatavate valgustite optikate valiku aluseks on kasutuskoht. Üheks oluliseks kriteeriumiks on<br />
räiguse vältimine või piiramine. Sealjuures ei tohi eirata peegeldusräigust, mis võib tekkida<br />
klaasseintel, mille kasutamine on viimasel ajal sisekujunduses populaarseks muutunud.<br />
Valgustusprojekteerija ülesandeks on juba projekteerimise käigus avastada võimalikud<br />
kitsaskohad ning sisekujundajaga arutades leida vajadusel uus lahendus, mis kujundaks<br />
keskkonna meeldivaks.<br />
Ühtki hoonet ei saa projekteerida ilma hädavalgustuseta, mis aitab inimestel tööprotsessid<br />
ohutult lõpetada, hoonest või selle osast väljuda ning päästjatel oma tööd teha. Hädavalgustuse<br />
kohta kehtivad standardid EVS-EN 1838:2000 „Valgustustehnika hädavalgustus“, mis käesoleval<br />
ajal on CENELECis uuesti läbivaatamisel, EVS-EN 50172:2005 „Evakuatsiooni<br />
hädavalgustussüsteemid“, 15. juunil 2009 vastu võetud „Hädaolukorra seadus“ ning<br />
„Ehitusseaduse“ raames Vabariigi Valitsuse poolt 27. oktoobril 2004 vastu võetud ning 20.<br />
septembril 2007 muudetud määrus nr 315 „Ehitisele ja selle osale esitatavad<br />
tuleohutusnõuded“.<br />
Hädavalgustus jaguneb:<br />
evakuatsiooniteede hädavalgustuseks;<br />
evakuatsioonimärkide valgustuseks;<br />
avatud ala paanikavältimisvalgustuseks;<br />
riskialavalgustuseks.<br />
Igale alaliigile on kehtestatud omad nõudmised, mille täitmine on hoonevaldajal kohustuslik. Kas<br />
hädavalgustuse korral kasutatakse igas hädavalgustis kasutatavat autonoomset akuseadist,<br />
paigaldatakse ühte keskjuhtimispulti ühtne akusüsteem või tehakse valik segavariandi kasuks,<br />
sõltub konkreetsest objektist ja hädavalgustitele ligipääsust. Üldjuhul on madalaimate<br />
hankekuludega lahendused käidutingimustes kalleimad, nõudes hoolduse käigus ka tööväliseid<br />
aegu valgustitele ligipääsemiseks. Sõltuvalt valikust on nõuded lahendusele erinevad. Oluline on<br />
teada, et ka ruumi keskkond võib lahendust mõjutada, näiteks ei tööta akud külmas keskkonnas<br />
alla +5 ¤ C, + 25 ¤ C kõrgematel temperatuuridel lüheneb tööiga, plahvatusohtlikes valgustites on<br />
akudele karmimad nõuded kui normaaltingimustes ning igasse valgustisse ei saagi akut<br />
integreerida plahvatusohtliku gaasi või tolmu plahvatustemperatuuri tõttu, kuna aku on ise<br />
soojusallikas ning tõstab oma temperatuuriga ka valgustikere pinnatemperatuuri jne. Külma<br />
keskkonna puhul võivad kõne alla tulla lahendused kas keskakusüsteemidega või<br />
superkondensaatoritega, millest viimaseid kasutatakse leetvalgustite puhul ja mis omakorda<br />
vähendavad valgustite energiavajadust kordades, sh ka tühijooksuenergiat.<br />
3.6.4 ENERGIATÕHUSUS VALGUSTUSES<br />
Valgustusenergiat on võimalik säästa valides projekti energiatõhusamad valgustid ning<br />
kasutades päevavalgus-, kohaloleku- ja liikumisandureid. Päevavalgusandurid kas lülitavad<br />
valgustuse sisse ja välja sõltuvalt etteantud valgustustasemest või hämardavad juhitavate<br />
valgustite valgusvoogu selliselt, et anduri märkamisalas oleks tagatud pidevalt konstantne<br />
valgustustihedus. Liikumisandurid reageerivad inimeste liikumisele ning lülitavad valgustuse<br />
liikumise peale sisse ning liikumise puudumisel viiteaja möödumisel välja. Enamikel anduritel<br />
on viiteaeg võimalik valida 1 minutist 30 minutini, mõne anduri puhul aga ka kuni 90<br />
64
65<br />
minutini. Kui liikumisandurid märkavad ainult liikumisi, siis kohalolekuanduri ülesandeks on<br />
märgata ka liikumatult olevat inimest. Kohalolekuanduril on tavaliselt olemas ka liikumisanduri<br />
funktsioon, kuid mitte vastupidi, st liikumisanduril ei ole alati kohalolekufunktsiooni.<br />
Kohaloleku- ja liikumisandureid toodetakse erinevatel tööpõhimõtetel – ultraheli-, mikrolaine-,<br />
infrapuna-, akustiline andur jne, mille tundlikkustasemed on väga erinevad. Enim levinumaks on<br />
passiivne infrapunaandur, mis reageerib soojusenergiale. Kohalolekuanduri läätsed on tavaliste<br />
liikumisandurite läätsedest tunduvalt kõrgema resolutsiooniga. Kuigi andurite valik tundub<br />
olevat lihtne, eksitakse sageli andurite tundlikkuse, arvu ja paigaldustingimuste valikul, mistõttu<br />
ka ülikallis ja tundlik andur võib osutuda valesti paigaldatuna ebatõhusaks.<br />
Kohaloleku- ja liikumisandureid toodetakse ka päevavalgusanduriga kombineerituna, mida<br />
tavaliselt nimetatakse ka multianduriks. Multianduri ülesandeks on lülitada valgustus sisse ja<br />
välja sõltuvalt inimeste kohalolekust ja valgustustaseme puudujäägist. Kui valgustustase on<br />
ruumis inimese sees olles piisav, valgustus sisse ei lülitu.<br />
Kasutades multiandurite abil valgustuse juhtimist, on võimalik enim valgustusenergiat säästa,<br />
sest inimestel ei ole kalduvust ruumist hetkeks lahkumisel valgustust välja lülitada või päikese<br />
pilve tagant välja ilmumisel ise valgustust käsitsi hämardada või välja lülitada. Ruumist hetkeks<br />
lahkumisel võivad aga plaanid ka muutuda ning 5 minutilise äraoleku asemel võib ruum tühjalt<br />
seista ka mõni tund. Kasutades andureid lülitub valgustus etteantud viiteaja möödumisel ise<br />
välja. Isegi siis, kui suurema osa ajast töötavad valgustid täisvõimsusel, säästetakse<br />
valgustusenergiat, kui ruumi kasutusmuster on alla 100 %. Standard EVS-EN 15193:2007<br />
„Hoonete energiatõhusus. Energianõuded valgustusele“ annab suunised energiatõhusate<br />
lahenduste valikuks ja häälestuseks.<br />
Valgustusenergia kokkuhoiuks on võimalik valida kas ruumipõhised lahendused, milleks on<br />
erinevad tootjad vastavalt standardile EVS-EN 15193:2007 välja töötanud nn „Ühenda ja Kasuta“<br />
eelprogrammeeritud tüüplahendused, mis paigaldusjärgselt on koheselt kasutusvalmid ega<br />
valmista valgustustaseme ja viiteaja valikul probleeme ka tehnikavõõrale inimesele, või<br />
hoonejälgimissüsteemi ühendatav ühest kohast hallatav ja hooldatav lahendus. Viimase puhul<br />
tuleb arvestada nii ehitus- kui käiduperioodil suuremate kuludega, kuna<br />
hoonejälgimissüsteemide puhul on tarkvara üldjuhul litsentseeritud ning hooldemeeskond vajab<br />
selleks ka eriväljaõpet. Hoonejälgimissüsteemi kasuks otsustamisel tuleks kaaluda vähemalt<br />
kahest inimesest koosneva oma hooldemeeskonna väljaõpetamist, kuna teenuse sisseostu korral<br />
võib teenuseosutajaga erimeelsuste korral tekkida olukord, kus hoonet mittetundev sama<br />
teenust osutav teine pakkuja keeldub võõrast objekti oma vigade ja probleemidega enda<br />
haldusse võtma. Sageli ei ole hoone valdaja oma tegelikke vajadusi ka lõpuni läbi mõelnud ning<br />
kuuldes iga ümberhäälestuse hinda, loobub kallilt hangitud süsteemi kasutamisest hoopis.<br />
Rekonstrueeritavate hoonete puhul, kus kallid seina<strong>materjal</strong>id või klaasseinad ei võimalda<br />
lülitite jaoks juhtmete paigaldust seina, võiks kaaluda ka EnOcean süsteemi kasutamist, mis<br />
töötab keskkonna energial. EnOcean süsteemi puhul toodavad keskkonnas toimuvad muutused<br />
(vibratsioon, päevavalgus, liikumine, rääkimine jne) energiat, mis muundatakse elektrienergiaks<br />
ja sealt edasi EnOcean protokolliks, mida saab kasutada muu hulgas ka valgustuse juhtimisel.<br />
Kui juhtmevabad infrapunaseadmed vajavad tööks patareisid, mis kipuvad valel ajal tühjenema,<br />
siis EnOcean süsteemi andurite puhul patareisid ei vajata. Üksikute andurite puhul võidakse<br />
vajada akusid selleks, et süsteem toimiks ka pimedas, kui andurile annab energiat näiteks<br />
päikesepatarei, kuid akud peavad sel juhul vastu aastaid ega nõua mingit erihooldust.<br />
Valgustuses kasutatakse Enocean protokolli multiandurite, lülitite ja kaugjuhtimispultide juures,<br />
valgustid ise on varustatud DALI protokolliga töötavate ballastidega, mille energiamärgis on A1<br />
või A1 BAT. EnOcean protokoll töötab raadiosagedusel 868,3 MHz. Sama<br />
65
66<br />
raadiosagedust kasutatakse ka mõnes teises valgustusjuhtimissüsteemis, kuid protokollide<br />
erinevus ei tekita samas hoones suhtlemisel probleeme. Täpsemat teavet protokolli kohta ning<br />
tootjate ühenduse kohta saab internetilehelt www.enocean.org. EnOcean süsteemi logo (vt<br />
joonis 1) seadmele kantuna tagab süsteemi ühendatud seadmete kuuluvuse samasse protokolli.<br />
Joonis 1. EnOcean süsteemi logo<br />
Valgustuse juhtimise puhul on aga oluline teada, et kõik juhitavad ballastid, juhtimismoodulid ja<br />
enamus andureid tarbivad ka tühijooksuenergiat, st energiat, kui nad on ooteseisundis.<br />
Ballastide puhul on tühijooksuenergia suurus uutel seadmetel määratud eelpool nimetatud EL<br />
määrusega 245, mis hetkel ei tohi ületada 1 W ballasti kohta, kuid juhtimisseadiste puhul<br />
tühijooksuenergiat piiravaid määrusi ei ole ning vastav energia sõltub sageli juhtimisseadisele<br />
omistatud ülesannete hulgast. Seetõttu on erinevate tootjate juhtimisseadiste<br />
tühijooksuenergiad väga erinevad ja sõltuvad vahel ka seadmetele järeleühendatavast ballastide<br />
arvust. Nn „Ühenda ja Kasuta“ süsteemide endi tühijooksuenergia ilma valgustite ballastideta<br />
jääb vahemikku 0,3 kuni 30 vatini. Kui hoones soovitakse töövälisel ajal ka sellest<br />
tühijooksuenergiast vabaneda, on võimalik kasutada vastavate ahelate välja lülitamisi näiteks<br />
programmkella abil.<br />
Ka hädavalgustid tarbivad tühijooksuenergiat sõltuvalt lambi võimsusest. Seetõttu on<br />
väikesevõimsusega leetmoodulitel põhinevad hädavalgustid muutunud järjest populaarsemaks.<br />
Hädavalgusti tühijooksuenergia koosneb laadimisenergiast ja ooteseisundienergiast.<br />
Leetvalgustitega hädavalgustites kasutatavad LiPo akud vajavad enda täislaadimiseks 7 tundi,<br />
samal ajal kui NiCd või NiMH akud 24 kuni 48 tundi, superkondensaatorid vajavad aga vaid 1-2<br />
tundi.<br />
3.6.5 VALGUSTUSPAIGALDISE KÄIKUANDMINE JA HOOLDUS<br />
Valgustuspaigaldise valmimisel teostatakse terve hulk kontrollmõõtmisi, millest suurem osa<br />
teostatakse seoses elektripaigalduse valmimisega, nt isolatsioonitakistuse mõõtmine jne.<br />
Valgustustehniliste mõõtmiste käigus selgitatakse välja töökohtade valgustusnõuetele vastavuse<br />
täitmine valgustustiheduse mõõtmise teel ning vajadusel ka heleduse mõõtmise kaudu räiguse<br />
arvutamise teel. Neid mõõtmisi peaks teostama möbleeritud ruumides, kui<br />
konditsioneersüsteemid on normaalolukorras sisse lülitatud, sest tühja ruumi korral võib peale<br />
mööbli sisse toomist valgustustase langeda isegi kümneid protsente, valgustite valel paigutusel<br />
konditsioneeride suhtes aga isegi kuni poole võrra. Valgustustehniliste mõõtmiste sooritamiseks<br />
on olemas omad standardid, mida sageli mõistetakse vääriti. Näiteks ei tohi mõõtmisi teostada<br />
enne lampide 100-tunnilist vanandamist, kuna nendes toimuvad kaarlahendusprotsessid ei ole<br />
veel lõpuni jõudnud või kasutatakse nimipingest erinevat tegurit põhjendamatult valesti.<br />
Mõõtmiste sooritamiseks sobivad eelpool nimetatud sisevalgustuse standard EVS-EN 12464-1 ja<br />
Eesti algupärane standard EVS 891:2007 „Töökohtade tehisvalgustuse mõõtmine ja hindamine“.<br />
Väljaehitatud projekti lahknevuste korral tuleb tellijale üle anda ka teostusjoonised ning kõik<br />
valgustite hooldusega või valgustusjuhtimissüsteemidega seotud juhendid.<br />
66
67<br />
Hoolduse käigus puhastatakse vastavalt ette planeeritud hooldusvälbale valgustid, vahetatakse<br />
läbipõlenud lambid, valgustustaseme langemisel alla ettenähtud nõuete vahetatakse kõik lambid<br />
ja tehakse muid pisitöid, mis nähakse ette käidulepingus. Käidulepingus määratakse ära ka<br />
vahetatavate lampide ja ballastseadiste ostu-müügi tingimused nende vahetuse korral.<br />
Hädavalgustus peab alati olema valmis koheselt sisse lülituma, kui tekib vastav olukord. Seetõttu<br />
on hädavalgustuse ehitusjärgne üleandmine hädavalgustust puudutavate standardite ja<br />
seadustega märksa rohkem lahti kirjutatud kohustades tööde tegijat varustama hoone valdajat<br />
teostusjoonistega, kuhu on kantud hädavalgustuse liinid, valgustid ja nende jälgimise<br />
põhikomponendid võimaldamaks vajadusel nende kiiret asendushanget. Lisaks antakse üle<br />
kohustuslik hädavalgustuse korralise kontrolli päevik, kuhu kantakse kõik korraliste ülevaatuste<br />
ja testide tulemused, rikked, muudatused ning vigade kõrvaldamised. Korralise kontrolli<br />
päevikusse kantakse ka süsteemi käikulaskmise päev, elektriliste mõõtmiste tulemused jms.<br />
Hädavalgustuse korraline hooldus ja testimine jagatakse igapäevasteks, igakuisteks ja igaaastasteks<br />
toiminguteks. Samas ei tohi korraline hooldus ja testimine häirida ettevõtte<br />
töökorraldust. Kõik testimised tuleb viia madalale riskitasemele eelnevale ajale, et testimise<br />
käigus tühjenenud akud jõuaksid end uuesti täis laadida enne kõrge riskiga tööaega.<br />
Hädavalgustuse automaattestimisraportite väljatrükid on päeviku lisana aktsepteeritavad.<br />
67
68<br />
Sisukord<br />
3.7 Ventilatsioon / Ventilation ...................................................................................................... 69<br />
3.7.1 Ventilatsiooni vajaduse määramine, mõisted ........................................................................ 69<br />
3.7.1.1 Levinumad õhuvahetuse suurust määravad kriteeriumid: ......................................... 69<br />
Hapnikuvajadus. ........................................................................................................................................... 69<br />
Süsihappegaasi eemaldamine. ................................................................................................................ 69<br />
Niiskus. ............................................................................................................................................................. 69<br />
Milline on hea ventilatsioon? .................................................................................................................. 70<br />
3.7.2 Ventilatsioonisüsteemide kirjeldus ............................................................................................ 70<br />
Ventilatsioonisüsteemide tüübid ja nende liigitus ............................................................................. 70<br />
3.7.2.1 Loomulik ventilatsioon ............................................................................................................... 70<br />
3.7.2.2 Mehaaniline ventilatsioon....................................................................................................... 71<br />
3.7.3 Üldine trend ventilatsiooniseadmete energiatõhususe parandamiseks ................ 71<br />
3.7.4 Ventilatsioonisüsteemi ja seadmete efektiivsusnäitajad ................................................... 71<br />
3.7.5 Energiatõhus ventilatsioonisüsteem ......................................................................................... 73<br />
3.7.6 Montaazitöö kvaliteedi mõju hilisemale ekspluatatsioonile ja energiatarbele ........ 75<br />
Süsteemide kontrollimise näidistabel ................................................................................................. 76<br />
3.7.7 Energiat säästvate lihtsate lahenduste/meetodite loetelu ............................................... 77<br />
3.7.8 Süsteemide käikuandmine, mõõdistamine, häälestamine ................................................ 77<br />
3.7.9 Ventilatsioonisüsteemide hooldamine / mõju kasutuskuludele .................................... 77<br />
68
69<br />
3.7 VENTILATSIOON / VENTILATION<br />
3.7.1 VENTILATSIOONI VAJADUSE MÄÄRAMINE, MÕISTED<br />
3.7.1.1 LEVINUMAD ÕHUVAHETUSE SUURUST MÄÄRAVAD KRITEERIUMID:<br />
HAPNIKUVAJADUS<br />
Inimese ainevahetuse hapnikuvajadus on nii väike, et tavalistes hoonetes hapnikusisaldus<br />
üksi ei ole kunagi õhuvahetuse suurust määrav tegur. Tunne, et hapnikku on vähe, tuleneb<br />
hoopiski suure inimhulga poolt põhjustatud saasteainetest ja samaaegsest ruumi<br />
temperatuuri tõusust.<br />
SÜSIHAPPEGAASI EEMALDAMINE<br />
Ainevahetuse tulemusena eritab inimene hingates ruumi süsihappegaasi, mis ei ole iseenesest<br />
ohtlik, küll aga selle liigsus raskendab hingamist ja hapniku omastamist. Süsihappegaasi kahjulik<br />
toime avaldub alates kontsentratsioonist 5000 ppm (parts per miljon- ühe miljoni õhumolekuli<br />
kohta esineb vastav arv lisandgaasi molekule).<br />
NIISKUS<br />
Niiskus tekib inimeste ainevahetusest, toiduvalmistamisest, pesukuivatamisest jne. Ruumidesse<br />
eralduva veeauru kogus määrabki nende ruumide õhuvahetuse suuruse. Ruumi õhu suhteline<br />
niiskus ei tohi tavakasutusega ruumides pidevalt olla üle 60%. Kui õhu suhteline niiskus jääb<br />
vahemikku 20-60%, ei ole niiskusel mugavuse seisukohalt häirivat mõju. Niiskusesisalduse<br />
suurendamine vähendab infektsioone ja lõhnaaistinguid. Liigne niiskusesisaldus suurendab<br />
energiakulutusi ja võib kondensvee tõttu konstruktsioonidele kahjustusi tekitada. Esimeses<br />
staadiumis võib see ilmneda hallitusena.<br />
Erijuhtudel ja harvem võib ventilatsiooni vajaduse määramise aluseks olla mõni allpool<br />
nimetatutest aspektidest:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Inimesest lähtuvad lõhnad;<br />
Tubakasuits;<br />
Ehitus- ja viimistlus <strong>materjal</strong>id;<br />
Bioloogilised tolmud;<br />
Muud saasteained;<br />
Radoon.<br />
69
70<br />
MILLINE ON HEA VENTILATSIOON?<br />
Õhk liigub puhastest ruumidest saastunud ruumide poole.<br />
Ruumi õhk on välisõhu suhtes alarõhu all (takistab niiskuse tungimist hoonesse).<br />
Rõhuvahe peaks siiski olema alla 20 Pa, et ei oleks raskendatud uste ja akende avamine<br />
ning et õhuvoolud ei tekitaks segavat müra.<br />
Ventilatsioon töötab pidevalt ja selle intensiivsust võib vajaduse korral reguleerida.<br />
Ventilatsioon töötab ilma tuuletõmbuseta, on hääletu ja lõhnatu.<br />
Ventilatsioon on energiaökonoomne (peaks toimuma soojuse tagastamine).<br />
Ventilatsioonisüsteemi on hõlbus kasutada ja hooldada.<br />
3.7.2 VENTILATSIOONISÜSTEEMIDE KIRJELDUS<br />
VENTILATSIOONISÜSTEEMIDE TÜÜBID JA NENDE LIIGITUS<br />
Ventilatsioonisüsteemide tüüpide kirjeldamiseks on mitmeid võimalusi. Kõige üldisemalt saab<br />
neid jaotada kaheks: loomulik ja mehaaniline ventilatsioon või hoone mõistet sisse tuues, kas<br />
“hoone ilma mehaanilise ventilatsioonita” või “mehaaniliselt ventileeritud hoone”. Nende kahe<br />
vahele mahub veel “mehaaniline väljatõmbeventilatsioon”, mis oma komponentide poolest<br />
meenutab mehaanilist ventilatsiooni, ent teisalt sarnaneb pigem loomulikule ventilatsioonile.<br />
3.7.2.1 LOOMULIK VENTILATSIOON<br />
Loomulik väljatõmbeventilatsioon;<br />
Loomulik väljatõmme, mida on tugevdatud pliidiventilaatoriga.<br />
Loomulik ventilatsioon on ruumide ventileerimine selleks ehitatud avade ja kanalite abil.<br />
Loomuliku ventilatsiooniga hakkab õhk liikuma põhiliselt temperatuuride erinevuse tõttu.<br />
Värske õhk tungib hoonesse läbi piirete ebatiheduste, põhiliselt läbi aknapilude. Paremal juhul,<br />
et tagada kõikide ruumide ventileerimine ja vältida lühisvoolusid, kasutatakse akende<br />
piirkonnas (soovitatavalt ülaosas) värske õhu sissevoolu klappe, mis võivad olla (peaksid olema)<br />
varustatud filtriga. Kuna siseõhk on välisõhust soojem ja kergem, tõuseb see tuulutuslõõre pidi<br />
ülespoole ja läheb korstnast välja. Loomulik ventilatsioon sõltub väga palju ilmastikust,<br />
aastaajast, hoone asukohast, hoone kõrgusest, õhurõhust, tuulest ja veel paljust muust.<br />
Loomulikku ventilatsiooni on üldiselt raske kontrollida ja juhtida. Loomuliku ventilatsiooni<br />
puhul pole praktiliselt võimalik hinna hoone ventileerimiseks minevat energia kulu. Seepärast<br />
on soovitav kasutada mehhaanilist ja kontrollitud õhuvahetust, mis annab võimaluse hinnata ja<br />
reguleerida ventileerimiseks minevat energiakulu.<br />
70
71<br />
3.7.2.2 MEHAANILINE VENTILATSIOON<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Sundväljatõmbe ventilatsioon;<br />
Sundväljatõmme koos pliidikummiga;<br />
Sissepuhke ja väljatõmbe sundventilatsioon, mis on varustatud soojustagastiga;<br />
Õhkküttega ja/või soojuspumbaga ühendatud ventilatsioonisüsteem.<br />
Kui hoone õhutus on organiseeritud suunalt ja koguseliselt, on tegemist<br />
sundventilatsiooniga. Mehaaniline ventilatsioon ehk sundventilatsioon on ruumide<br />
ventileerimine ventilaatorite abil. Sundventilatsioon toimib enamasti palju efektiivsemalt<br />
kui loomulik ventilatsioon, sest siin on võimalik reguleerida erinevaid parameetreid.<br />
3.7.3 ÜLDINE TREND VENTILATSIOONISEADMETE ENERGIATÕHUSUSE<br />
PARANDAMISEKS<br />
Valikulised väljavõtted EL komisjoni määrusest nr 327/2011, 30. märts 2011, millega<br />
rakendatakse Euroopa Parlamendi ja nõukogu direktiiv 2009/125/EÜ seoses ökodisaini<br />
nõuetega ventilaatoritele mootori elektrilise sisendvõimsusega 125 W kuni 500 kW EMPs<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
125 W kuni 500 kW mootoriga ventilaatorite koguelektritarve on 344 TWh aastas ja<br />
kasvab aastaks 2020 liidu praeguse turutrendi jätkumise korral 560 TWh-ni. Aastal 2020<br />
võimaldaks disaini parandamise kulutõhusate võimaluste rakendamine säästa aastas<br />
umbes 34 TWh, mis vastab CO2 heitele 16 Mt. Sellest tulenevalt on 125 W kuni 500 kW<br />
mootoriga ventilaatorid tooted, millele tuleks kehtestada ökodisaini nõuded.<br />
Ettevalmistavast uuringust ilmnes, et ventilaatoreid mootori elektrilise võimsusega 125 W<br />
kuni 500 kW lastakse liidu turule suurtes kogustes ning et nende energiatarbimine<br />
kasutusetapil on olelusringi kõikide etappide kõige olulisem keskkonnaalane aspekt.<br />
125 W kuni 500 kW mootoriga ventilaatorite energiatõhususe kasv tuleb saavutada<br />
selliste olemasolevate kulutõhusate tehniliste lahenduste abil, mis ei ole<br />
intellektuaalomandi kaitse all ja millega on võimalik vähendada nende ostmise ja<br />
kasutamisega seotud kogukulusid.<br />
Määruse terviktekst on leitav:<br />
http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:090:0008:0021:EN:PDF<br />
3.7.4 VENTILATSIOONISÜSTEEMI JA SEADMETE EFEKTIIVSUSNÄITAJAD<br />
Loomuliku ventilatsiooni efektiivsusnäitajaid on raske välja tuua kuna loomulik ventilatsioon on<br />
nö isereguleeruv majaomaniku tahtest ja energiahindadest sõltumata. Seepärast vaatleme<br />
ventilatsioonisüsteemide efektiivsnäitajate osas vaid erinevaid mehhaanilise<br />
ventilatsioonisüsteemi parameetreid.<br />
Üheks tavalisemaks suhtarvuks on ventilaatorite elektri eritarve SFP (specific fan power) või<br />
ventilaatorite elektrivõimsuse juhtarv kW/(m 3 /s), mida kasutatakse ventilatsiooni- ja<br />
õhutöötlemissüsteemide suuruse ja konstruktsiooni määramisel.<br />
71
72<br />
Pvent<br />
, sp<br />
( kW)<br />
P<br />
SFP <br />
Suurim õhuvooluhulkadest L<br />
vent,<br />
vt<br />
sp<br />
( kW)<br />
3<br />
( m / s)<br />
või L<br />
vt<br />
3<br />
( m / s)<br />
P vent,sp on sissepuhkeventilaatori arvustuslik elektrivõimsus<br />
P vent,vt on väljatõmbeventilaatori arvustuslik elektrivõimsus<br />
L sp on arvustuslik sissepuhkeõhu vooluhulk<br />
L vt on arvustuslik väljatõmbeõhu vooluhulk<br />
Lähteülesannetes antud SFP mõjutab õhukonditsioneerimisseadmete suurust, õhukanalite<br />
süsteemi kujundust ja kanalite suurust. Seega kliendi poolt määratud SFP tagamine nõuab nii<br />
arhitekti kui ehitusinseneri panust. Joonis 1. nähtub, et suuremate töötundide arvu juures on<br />
SFP mõju olulisem, kuna summaarne energiatarve on sellisel juhul samuti suurem.<br />
Joonis 1. Allikas: Enno Abel „Hoonete energiatarve ja sisekliima“<br />
Esineb ka vastav elektrienergia tarbe juhtarv SFE (specific fan energy) või ventilaatorite<br />
elektrienergia eritarve kWh/(a . (m 3 /s)).<br />
Wvent<br />
, sp<br />
( kWh/<br />
a)<br />
W<br />
SFE <br />
Suurim õhuvooluhulkadest L<br />
vent,<br />
vt<br />
sp<br />
( kWh/<br />
a)<br />
3<br />
( m / s)<br />
või L<br />
vt<br />
3<br />
( m / s)<br />
72
0,5‒0,6<br />
0,7‒0,8<br />
73<br />
W vent,sp on sissepuhkeventilaatori aastane elektrienergia tarve<br />
W vent,vt on väljatõmbeventilaatori aastane elektrienergia tarve<br />
L sp on arvustuslik sissepuhkeõhu voolu hulk<br />
L vt on arvustuslik väljatõmbeõhu voolu hulk<br />
SFE mõjutab süsteemi valikut, näiteks valiku tegemist CAV- ja VAV-süsteemi vahel.<br />
Sõltuvalt liikmesriigist on SFP ja SFE puhul kasutusel erinevad soovituslikud väärtused.<br />
3.7.5 ENERGIATÕHUS VENTILATSIOONISÜSTEEM<br />
Ventilatsioonisüsteem on energiatõhus sellisel juhul, kui juba toodetud ja kasutusse antud<br />
energia suunatakse taaskord kasutusse. Ventilatsioonisüsteemide puhul on energeetiliselt<br />
vaatluse all eelkõige soojus ja elekter. Ventilatsioonisüsteemide puhul on levinumad<br />
järgmised soojustagastuse viisid:<br />
Retsirkulatsioon, ehk heitõhu tagastamine :<br />
<br />
L<br />
<br />
L<br />
tag<br />
sp<br />
Lsp<br />
Lv<br />
<br />
L<br />
v<br />
t vt , h vt<br />
L vt<br />
L v<br />
L tag<br />
L sp<br />
t v , h v<br />
t t , h t<br />
Joonis. Retsirkulatsiooni põhimõte<br />
Väljatõmbeõhu taaskasutamiseks kasutatakse klappide süsteemi (joonis ?), mille abil on<br />
võimalik reguleerida tagastuva ja värske õhu vahekorda vastavalt vajadusele. Selline süsteem on<br />
eriti soovitatav suurte õhuhulkade ja õhkkütte puhul, tingimusel, et väljatõmmatav õhk pole<br />
liigselt saastatud. Tagastuva õhu osakaalu näitab õhu tagastuse suhtarv κ.<br />
soojuse ülekandmine väljatõmbeõhult sissepuhkeõhule erinevate soojustagastite<br />
kaudu<br />
Klapiga reguleerimine<br />
möödavoolukanalis<br />
Pöörlemiskiirusega<br />
reguleerimine<br />
Ventiiliga<br />
reguleerimine<br />
Kaudne rekuperatiivne<br />
Otsene rekuperatiivne<br />
Regeneratiivne<br />
73<br />
Vahesoojuskandjaga tagasti<br />
Plaatsoojustagasti<br />
Pöörlev soojustagasti
74<br />
Vahesoojuskandjaga soojustagasti<br />
HEAD OMADUSED:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Õhuvoolud ei saa omavahel seguneda;<br />
Sissepuhke- ja väljatõmbeõhukanalid ei<br />
pea olema üksteise läheduses;<br />
Väike ruumivajadus;<br />
Tuleohutu.<br />
HALVAD OMADUSED:<br />
Sisaldab kuluvaid detaile;<br />
Jäätumisoht;<br />
Suhteliselt kallid kalorifeerid ja torustik;<br />
Madal kasutegur (40-60%).<br />
Plaatsoojustagasti<br />
HEAD OMADUSED:<br />
Üsna hea kasutegur (55-66%);<br />
<br />
<br />
Vähene hooldusvajadus;<br />
Hõlbus puhastada;<br />
Ei ole märkimisväärset õhuvoolude<br />
segunemist.<br />
HALVAD OMADUSED:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Sissepuhke- ja väljatõmbekanalid on<br />
lähestikku;<br />
Kasuteguri reguleerimine on raske;<br />
Jäätumisoht;<br />
Suur ruumivajadus.<br />
74
75<br />
Pöörlev soojustagasti<br />
HEAD OMADUSED:<br />
<br />
<br />
Suhteliselt lihtne ehitus;<br />
Hõlbus puhastada;<br />
Kõrge kasutegur (70-85%);<br />
<br />
Võib niiskust üle kanda.<br />
HALVAD OMADUSED:<br />
<br />
<br />
<br />
Võib sissepuhkeõhu hulka üle kanda ka<br />
saastunud õhku;<br />
Sissepuhke ja väljatõmbekanalid peavad<br />
olema lähestikku;<br />
Jäätumisoht.<br />
Eelpool mainitud soojustagastite kasutamine on kõige efektiivsem viis energiasäästu tagamiseks<br />
ja kütteks minevate energiakulude vähendamiseks. Kuid lisaks soojuse tagastamisele on veel<br />
mitmeid tehnilisi võtteid kõrge energiaefektiivsusega ventilatsioonisüsteemi kavandamiseks ja<br />
olemasolevate süsteemide energiatõhususe parandamiseks.<br />
3.7.6 MONTAAZITÖÖ KVALITEEDI MÕJU HILISEMALE EKSPLUATATSIOONILE JA<br />
ENERGIATARBELE<br />
Energiatõhusust käsitlev Energy Performance of Building Directive (EPDB) käsitleb muuhulgas<br />
ka väga selgelt nõudeid tehnosüsteemide energiatarbele ja tarvet mõjutavatele aspektidele.<br />
Ventilatsioonisüsteemi kontrolli käsitleb eraldi standard EN 15239:2007 „Ventilation for<br />
buildings – Energy performance of buildings – Guidlines for inspection of ventilation systems“,<br />
EVS-EN 12239:2007 „ Hoonete ventilatsioon. Hoonete energiakasutus. Juhised<br />
ventilatsioonisüsteemide kontrollimiseks“<br />
Valikuline loetelu, aspektidest mida tuleks kindlasti kontrollida tagamaks süsteemi optimaalset<br />
ja energiatõhusat toimimist. Süsteeme ja nende osi tuleb kontrollida süstemaatiliselt ning<br />
kontrollimise tulemid tuleb kindlasti dokumenteerida. Näitena saab kasutada allpool toodud<br />
tabeli vormi, mis peaks aitama veenduda montaazitööde lõpetatuses. Eelpool nimetatud<br />
standard pakub välja vormid seadmete ja süsteemide energiatarbega seotud parameetrite<br />
kontrollimiseks.<br />
75
76<br />
SÜSTEEMIDE KONTROLLIMISE NÄIDISTABEL<br />
Proj name<br />
Proj nr /rev nr<br />
Proj rev date<br />
proj type<br />
HVAC<br />
Document nr<br />
xxx<br />
xxx<br />
xxx<br />
xxx<br />
xxx<br />
xxx<br />
General inspections and approvals Date Contractor Inspected by:<br />
AHU 001 Ventilation and air conditioning system<br />
Leakage test done.<br />
System test run done.<br />
Installation phases containing dust finished.<br />
Duts and parts of the system is clean or has been<br />
cleaned.<br />
Air flows adjusted.<br />
Water flows adjusted.<br />
Control system checked.<br />
Electric current measurements done and<br />
temperature switches adjusted<br />
Each equipment and sytem check done and<br />
approved.<br />
System approved for operation by the client.<br />
Checks by the authorities done.<br />
Instructions for operation given.<br />
xxx<br />
date Inspected by remarks<br />
Handing over documentation passed.<br />
76
77<br />
3.7.7 ENERGIAT SÄÄSTVATE LIHTSATE LAHENDUSTE/MEETODITE LOETELU<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Temperatuuride muutmine (talvel alandamine, suvel tõstmine);<br />
Töörežiimide/kellaaegade muutmine;<br />
Autonoomsete VT ventilaatorite juhtimisautomaatikaga ühendamine või programmkella<br />
lisamine;<br />
Sagedusmuundurite lisamine ventilatsiooniseadmetele;<br />
Soojuspumpade kasutamine väljatõmmatavatelt õhuhulkadelt + tehnoloogilistelt<br />
seadmetelt;<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Soojusvahetite vahetamine tõhusamate vastu;<br />
Ventilatsiooni kanalite isoleerimine;<br />
Tehnoloogilistelt seadmetelt soojuse tagastamine nt: köögid, külmletid;<br />
Ventilatsioonisüsteemi takistuse vähendamine- väheneb mootorite käitamiseks kuluv<br />
elektrienergia.. ..<br />
3.7.8 SÜSTEEMIDE KÄIKUANDMINE, MÕÕDISTAMINE, HÄÄL<strong>EST</strong>AMINE<br />
Hoone ventilatsioonisüsteemide õhuhulgad peavad olema seadistatud projektikohaselt ja<br />
mõõdetud ning dokumenteeritud. Energiakuludega seotud arvutused tehakse projekteerimise<br />
faasis teatud kindlaid siseklimaatilisi tingimusi arvestades. Hilisemate mõõdistamiste eesmärk<br />
on veenduda, kas planeeritud tingimused on tagatud ning kas nende tagamiseks kulutatav<br />
energia on regulatsioonide ja lähteülesandega kooskõlas.<br />
Sisekliima näitajate mõõtmisi tuleb teostada külmal ja soojal aastaajal ühe päeva kestel<br />
töövahetuse alguses, keskel ja lõpus. Sisekliima tingimuste kõikumise korral, mis on seotud<br />
tehnoloogiliste ja muude põhjustega, tuleb teostada mõõtmisi ka töötajate suurimate ja<br />
väiksemate termiliste koormuste puhul, mis esinevad töövahetuse kestel.<br />
Ruumis, kus töökohad paiknevad tihedalt ja kus puuduvad lokaalsed sooja-, jahutus- või<br />
niiskusallikad, peavad õhu temperatuuri, suhtelise niiskuse ja liikumiskiiruse mõõtmise kohad<br />
jaotuma ühtlaselt kogu ruumi peale.<br />
3.7.9 VENTILATSIOONISÜSTEEMIDE HOOLDAMINE / MÕJU KASUTUSKULUDELE<br />
Hoone ventilatsioonisüsteemi hooldamine on vajalik eelkõige, et tema eluiga võimalikult pikem<br />
oleks ja et tema kasutus ekspluatatsioonis soovitud tulemuse annaks. Installeerides kalli<br />
seadme/süsteemi me taotleme, et temast on ka maksimaalset kasu ja et tema eluiga oleks<br />
maksimaalselt pikk ning energiatarve ei ületaks planeeritut. Hooldamisel on valdavalt<br />
kolmesugused aspektid:<br />
77
78<br />
<br />
<br />
<br />
mehhaanilised – ehk süsteemi seadmete hooldamine kulumise ja töökorra<br />
seisukohast<br />
hügieenilised – ehk süsteemi hooldamise mõju saavutatavale sisekliimale<br />
energeetilised – ehk süsteemi optimaalse töörežiimi hoidmine<br />
Mehhaanilised ja hügieenilised aspektid on tehnilist laadi ja laialivalguvad eri tüüpi seadmete<br />
järgi. Kajastatakse tehnilistele seadmetele üldlevinul viisil – iga konkreetse seadme tehnilises<br />
passis või hooldusjuhendis.
79<br />
Sisukord<br />
3.8 Hooneautomaatika / Home automation - BMS (building management system) .............. 80<br />
3.8.1 Sissejuhatuse automaatika teemasse .................................................................................................. 80<br />
3.8.1.1 Regulatsioon ja mõisted 80<br />
3.8.1.2 Hooneautomaatika seos hoone muude tehnosüsteemidega 80<br />
3.8.2 Hooneautomaatika ülesanded ja võimalused 81<br />
3.8.2.1 Põhimomendid BACS valikuks ja toimimiseks (highlights) oleks: ...................... 81<br />
3.8.2.2 Hooneautomaatika seos sisekliimaga .............................................................................. 82<br />
3.8.3 Hooneautomaatika süsteemide ülesehitus 83<br />
3.8.4 Andmeedastus, võrgud 84<br />
3.8.5 Enimlevinud avatud kommunikatsiooni protokollid 85<br />
3.8.5.1 Vähemlevinud kommunikatsiooni standardid 85<br />
3.8.6 Hooneautomaatika seos energiasäästuga 85<br />
3.8.7 Hooneautomaatika süsteemide kavandamine- standard EN 15232 88
80<br />
3.8 HOONEAUTOMAATIKA / HOME AUTOMATION - BMS (BUILDING<br />
MANAGEMENT SYSTEM)<br />
3.8.1 SISSEJUHATUS AUTOMAATIKA TEEMASSE<br />
3.8.1.1 REGULATSIOON JA MÕISTED<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
BAC - Hoone automaatika ja juhtimine / Building Automation and Control;<br />
BACS - Hoone automaatika ja kontrollsüsteem / Building Automation and Control System;<br />
BM - Hoone juhtimine / Building management;<br />
BMS – Hoone juhtimissüsteem / building management system;<br />
TBM – Integreeritud hoone juhtimine / Total Building management;<br />
CEN Deklaratsioon üldistest suhetest erinevate Euroopa standardite ja EPBD vahel<br />
Umbrella dokument) prCEN/TR 15615 : 2007<br />
EN 15232 Hoone automaatika ja kontroll<br />
Energy performance of buildings — Impact of Building Automation, Controls and Building<br />
Management<br />
Tootestandardid HVAC rakenduste elektrooniliste kontrollseadeldiste jaoks EN 15500,<br />
EN12098<br />
Hoonete automaatika ja kontrollsüsteemide standardiseerimine:<br />
EN ISO 16484-2<br />
EN ISO 16484-3<br />
Hoone automaatika ja kontrollsüsteemid (BAC) / Osa 2: Seadmed<br />
Hoone automaatika ja kontrollsüsteemid (BAC) / Osa 3: Funktsioonid<br />
EN ISO 16484-5 Hoone automaatika ja kontrollsüsteemid (BAC) / Osa 5:<br />
Andmesideprotokoll – BACnet<br />
Sideprotokollide standardid, enimksutatavatele:<br />
EN ISO 16484-5 /-6-BACnet<br />
EN 14908-1 .. -6-LonWorks<br />
EN 50090 ja EN 13321 –KNX<br />
3.8.1.2 HOONEAUTOMAATIKA SEOS HOONE MUUDE TEHNOSÜSTEEMIDEGA<br />
Hoonete automaatika ja juhtimissüsteemid on hoonete „aju“. Neisse on koondatud<br />
informatsioon kogu hoone tehnseadmetest ja ka andmed tarbimisest. See juhib kütte- ja<br />
jahutussüsteeme, ventilatsiooni ja konditsioneere, valgustust, kardinaid ja markiise,<br />
pimendamist, aga ka tuletõrjesignalisatsiooni ja turvasüsteeme. Hoone automaatika ja<br />
juhtimissüsteem ja tehnilise haldamise juhtimine (TBM) mõjutavad hoone energiatõhusust<br />
paljudest aspektidest. BACS pakub efektiivset automaatikat ja juhtimise kütte, ventilatsiooni,<br />
jahutuse, kuuma vee, valgustuse jne osas, mis viib halduskulude säästmisele ja
81<br />
energiatõhususe suurenemiseni. Komplekssed ja<br />
integreeritud energia säästmise funktsioonid ja rutiinid saab<br />
häälestada hoone tegeliku kasutamise järgi, sõltuvalt<br />
kasutaja vajadustest, vältimaks ebavajalikku<br />
energiakulutamist ja CO2 emissioone. Hoone haldamine<br />
(BM), eriti aga TBM annab informatsiooni hoonete<br />
kasutamiseks, hooldamiseks ja haldamiseks.<br />
Eriti vajalikuks osutub nn. energiahaldus, mis võimaldab<br />
avastada ja anda märku liigsest energiakulust. Hoone<br />
”aju”on võtmeks energiatarbimise ja haldamiskulude<br />
efektiivsel juhtimisel, ehk tsiteerides ühe rehvifirma<br />
reklaami: ”Power is nothing without control…” Siia<br />
illustratsiooniks lisatud hinnang tasuvusajast<br />
investeeringuteks renoveerimisel.<br />
Hoone automaatika ja juhtimisfunktsioonid tuleb valida<br />
vastavalt hoone kasutamise efektiivsusele. Antud peatüki<br />
eesmärgiks on selgitada hoonete automaatika ja<br />
juhtimissüsteemide olemust, tõstmaks teadlikkust energia<br />
efektiivsest kasutamisest ja anda lühiülevaade sellest,<br />
milliste meetoditega on energiasääst saavutatav. Ka leiab<br />
kajastust Euroopa Liidu standard EN 15232, mis annab<br />
piisava ja üldarusaadava aluse selleks, et kõik ehituse ja kinnisvara arenguga seotud osapooled<br />
saavad energiasäästust rääkida kasutades „ühte keelt“.<br />
Mida varasemas projekteerimise ja otsustamise protsessis kooskõlastada automaatika<br />
funktsioonid, seda tõenäolisem, et hoone sisekliima ja mugavused, mis rahuldavad kasutajaid,<br />
on saavutatud suurima võimaliku energiaefektiivsusega.<br />
3.8.2 HOONEAUTOMAATIKA ÜLESANDED JA VÕIMALUSED<br />
Energiasäästu ei saa taotleda iga hinna eest ja vahendeid valimata. Igal hoonel on oma otstarve<br />
ja seal töötavad ja elavad inimesed peavad olema kindlustatud optimaalse sisekliimaga ja neile<br />
peab olemat tagatud maksimaalne ohutus. Automaatika ülesanne on kindlustada optimaalne<br />
sisekliima maksimaalse energiatõhususe ja töökindlusega. Ka hoones asuvate materiaalsete<br />
väärtuste säilimise kaitse kuulub hooneautomaatika valdkonda. Euroopas on ajalooliselt BACS<br />
alguse saanud peamiselt sisekliima juhtimisest, ning alles viimastel aastakümnetel on tänu eriti<br />
arvutustehnika arengule hakanud lisanduma muud hoone funktsionaalsused, valve, juurdepääs,<br />
tuleohutustemaatika jne. Töökindlus ning hoolduse ja remondi, võimalikult kiire ning kvaliteetse<br />
teostamise vajadus koos nn. investeeringukaitsega, on samuti oluline osa BACS valikutes.<br />
3.8.2.1 PÕHIMOMENDID BACS VALIKUKS JA TOIMIMISEKS (HIGHLIGHTS) OLEKS:<br />
<br />
<br />
<br />
Saavutada optimaalne sisekliima minimaalse energiakuluga;<br />
Integratsioon erinevate hoone tehnosüsteemide ühildamiseks ja funktsioonide lisamiseks<br />
peab põhinema analüüsil, mis arvestab säästupotensiaali üldisel. Saavutamaks madala<br />
energiatarbe täpse ja adekvaatse juhtimisega (Low-consumption, accurate control);<br />
Valitud BACS peab võimaldama laiendamist, moderniseerimist ning sidet hoolduseks,
82<br />
<br />
<br />
jälgimiseks ning operatiivseks juhtimiseks kasutades avatud kommunikatsiooni<br />
protokolle, et süsteem oleks liidetav erinevate struktuuridega;<br />
Automaatika kui tervik peab võimaldama operatiivset juhtimist, otsuste elluviimine peab<br />
olema kiiresti teostatav;<br />
Ühtlasi peab olema tagatud inimeste ohutus, ka tehnika ja materiaalsete väärtuste kaitse.<br />
3.8.2.2 HOONEAUTOMAATIKA SEOS SISEKLIIMAGA<br />
Hoonete sisekliimale on piirkonniti ja riigiti kehtestatud oma normid ja kasutusel erinevad<br />
standardid, mida tuleb jälgida. Ka on hoone haldaja ja kasutaja poolt võimalikud spetsiifilised<br />
nõuded kas sisekliimale, tööreziimile ja ka energiakulukusele. Tihti on selles ka vastuolusid,<br />
mida automaatika spetsialist peab lahendama hoone või selle osa kui tervikut arvestades.<br />
Näiteks, on joonisel 3.8.2.2 kujutatatud mugavustemperatuuriks 22° C ning see tohiks kõikuda<br />
20 ja 24 kraadi vahel. Analoogilised piirid on<br />
normeeritud ka õhu kvaliteedile.<br />
Temperatuurid 24° C ja 20° C vastaksid<br />
kütmise ja jahutamise alustamisele. Kui selline<br />
+/-2 kraadine kõikumine vastab kehtivatele<br />
normidele ja kasutaja soovidele, vajadustele,<br />
ongi selle tagamine hooneautomaatika<br />
ülesandeks. Kui hoone selles osas puudub<br />
jahutus, ei ole näiteks temperatuuri ülemine<br />
piir kontrollitav. Kui küttesüsteemis on<br />
radiaatoritel käsiseadega termostaadid, on<br />
temperatuur seatav kohapeal, ent tsentraalne<br />
muutmise ja jälgimise võimalus puuduvad. Kui<br />
Joonis 3.8.2.2 id diagramm<br />
ventilatsiooniseade pole varustatud<br />
õhuniisutusseadmetega, pole ka ruumiõhu<br />
niiskus juhitav jne jne. K.o näide on<br />
temperatuuri kohta ent samasugused on võimalused ka suhtelise niiskuse ja õhu kvaliteedi (CO 2<br />
ja/või VOC sisaldus õhus) jaoks. See tähendab, et hooneautomaatikale ei saa seada ülesandeks<br />
reguleerida reguleerimatut mis omakorda põhjustab olukorra, et reguleerimatu süsteemi puhul<br />
pole võimalik taodalda energiatõhusust ja süsteemi töö optimeerimise võimalusi.<br />
Tänapäeva automaatika võimaldab programmiliselt, ka tsentraalse käsuga kogu maja jaoks, kui<br />
BACS on välja ehitatud, muuta seda temperatuuri (ka muude parameetrite) piirkonda nii<br />
vähenemise kui suurenemise poole. Ja seda igale ruumile või tsoonile, kus selline juhtimine on<br />
teostatav. Tasub meeles pidada, et teostamiseks peavad HVAC reguleerventiilid, VAV ja CAV<br />
klapid, fancoilid vms olema ka tegelikult ühendatavad BACSi külge. Kui konditsioneerimist, nt.<br />
õhu niisutamist või kuivatamist pole, ei saa automaatika ka selle eest vastutada. Siin on oluliselt<br />
arenguruumi projekteerimise praktikale ja modelleerimistele, selleks et vältida puudulikke<br />
reguleerimisvõimalusi. Ka tasub arvestada levinud projekteerimise põhimõtet, mille järgi nt<br />
jahutussüsteemid dimensioneeritakse selliselt, et mugavustemperatuur ruumis tagatakse kuni<br />
teatud välistemperatuuri ja suhtelise niiskuse väärtuseni. Kui võimsust jätkub +27°C ja ψ=50%<br />
ei piisa seda +31°C ja ψ=70% välisõhu olekus. Olukorras kus väga suurte aknapindade korral ei<br />
kasutata markiise elik kardinaid, ei pruugi jahutuse võimsusest jätkuda selleks, et igal ajahetkel<br />
tagada parimat soovitud temperatuuri. Samas on hoone haldajal voli ja võimalus muuta BACSi<br />
kaudu seadeväärtusi talle vajalikus suunas, lähtudes vajadusest suurendamaks mugavusi ja<br />
sellega kaasnevalt ka tööviljakust neis ruumides või siis energiasäästu suunas.
83<br />
3.8.3 HOONEAUTOMAATIKA SÜSTEEMIDE ÜLESEHITUS<br />
Hooneautomaatika on keskjuhtimisega süsteem, mis juhib, jälgib ja optimiseerib majatehnika<br />
toimimist. Siin leiab käsitlemist selline BACS, mis on reeglina kasutusel ärihoonetes nagu<br />
kontorid, kaubakeskused, koolid jne. Elamud, eramud ja nn “smart home” on eraldi käsitlemist<br />
väärt. Reeglina on ühendatud ja interaktsioonis erinevad tehnosüsteemid ning on teostatav<br />
energia tarbimise optimeerimine ja mõõtmine. Kautatakse vabalt programmeeritavaid (DDC =<br />
Direct Digital Control aga ka vabalt konfigureeritavaid) seadmeid ning juhtimiskeskus on PC<br />
baasil. Riistvaraliselt on struktuur vähemalt 3 astmeline, vt joonist 3.8.3.<br />
1-juhtimistasand<br />
2-automaatika tasand<br />
3-platsitasand<br />
Joonis 3.8.3 Juhtimissüsteemi hierarhiline struktuur.<br />
<br />
Juhtimise tase (1) sisaldab juhtimiseks arvutit (arvuteid) milles teostatakse juhtimist,<br />
jälgimist, kogutakse mõõteseadmete näidud ja analüüsitakse neid, toimub veateadete<br />
vastuvõtt, analüüs ja edastamine, jälgitakse hooldusvälpasid, koostatakse raportid ning<br />
fikseeritakse kõik muudatused süsteemis. Koostatakse trendid võimaldamaks analüüsi<br />
tegelikest parameetritest, sünkroniseeritakse erinevad ajakavad ja seadeparameetrid<br />
ning neile vastavad tööreziimid. Kasutatakse visualiseerimist hõlbustamaks tegelikku<br />
juhtimist ja juhtimisotsuste vastuvõtmist. Juhtimiskeskuses on printer ja välisühendusi<br />
võimaldavad seadmed. Juhtimiskeskus võib olla erinevatele hoonetele ühine ja paikneda<br />
mujal.<br />
Automaatika tase (2) regulaatorid ja juhtimiselemendid nn alakeskustes ja<br />
teenendatavate tehnosüsteemide juures. Selle taseme seadmed töötavad autonoomselt<br />
edasi ka tingimustes kus keskjuhtimine ei toimi. Reeglina on neile hoolduseks ja<br />
juhtimiseks võimalik juurdepääs üle võrgu.<br />
Kasutatakse nn modulaarset ehitust, mille puhul on võimalik sisendeid –väljundeid<br />
vastavalt vajadusele lisada või muuta. Kasutatakse ka nn kompaktseid kontrollereid.<br />
Andmed ja seadeparameetrid, mis antakse üle võrgu teiste alamsüsteemide ja keskse<br />
juhtimise jaoks, valitakse optimaalses mahus.
84<br />
<br />
Platsitasand (3) sisaldab andureid ja mõõteseagdmeid, ruumi ja tsooni regulaatoreid,<br />
lülitusseadmeid, reguleerventiile, klappe koos vastavate täiturmootoritega,<br />
sagedusmuundureid jne.<br />
Tänapäeva trendiks on, et ülespoole juhtimistaset on lisandunumas veel üldisem, totaalsem,<br />
juhtimistase, mis haldaks mitmeid hooneid, linnu, võimaldades valida optimaalseimaid<br />
energiaaliikaid (Smart Grid) ning teiselt poolt oleks võimeline ka andma raamatupidamisse<br />
andmed konkreetse sündmuse või vea arvestamiseks.<br />
3.8.4 ANDMEEDASTUS, VÕRGUD<br />
Kommunikatsioon juhtumis- või automaatikatasemelt väljapoole lahendatakse enamasti<br />
kasutades internetti. On palju võimalusi juhtimise teostamiseks ka nn remote desktopi jms<br />
kasutades. Üle veebi BACSi sissepääsuks erinevatele tasemetele koos õiguste ulatuse valikuga on<br />
erinevaid võimalusi, millest saab alati valida sobivaima vt joonis 3.8.4.<br />
Interneti kasutamise levik on võimaldanud ka lahendusi, milles on loobutud objekti<br />
juhtimisarvutist ning veebiserver annab võimaluse juhtida ja jälgida BACSi, asendades<br />
juhtimisarvuti, nii koduvõrgust kui üle interneti. Hooneautomaatika süsteem tuleb siis üles<br />
ehitada selliselt, et oleks tagatud süsteemi kaughaldus tavalise veebipõhise rakenduse kaudu või<br />
kohaliku LAN võrku ühendatud arvuti abil. Kõikidest süsteemis toimunud alarmidest ja häiretest<br />
teadustatakse automaatselt elektronposti või SMS-i vahendusel.<br />
BACnet / Ethernet / IP või LON /Ethernet /<br />
Joonis 3.8.4 BACS välisühendused<br />
Selleks, et hooneautomaatika saaks toimida, on vaja et andmehõive ja juhtimissignaalide<br />
edastamine süsteemis toimuks tõrgeteta ja vajalikus mahus. Kõrgemale tasemele edastatav<br />
informatsioon on otstarbekas filtreeruda vältimaks võrgu liigset koormamist.<br />
On kasutusel ka GPRS ja SMS teadetega juhtimine, mis samuti tagab vea- ja olekuteadete<br />
edastamise ent juhtimis ning optimeerimisülesannete teostamiseks ei ole see üldiselt piisav. Ka<br />
on keskusest tulevate üldiste ajakavade ja olekuteadete edastamise võimalused väikesed. Küll<br />
aga sobib see eraldiseisvate üksikute seadmete (soojussõlm, pumpla…) ja väikehoonete jaoks,<br />
kus BACS pole välja ehitatud.<br />
Võtmefaktoriks hooneautomaatika õnnestumisele, laiendamisele ja hooldusele on avatud<br />
kommunikatsiooni kasutamine BACSi sees- ja ka välisühendustes. Kõigi juhtimistasemete<br />
seadmed peavad saama üksteisele edastada informatsiooni, peab olema võimalik seda infot ka<br />
filtreerida ja edastada ka kõrgematesse juhtimistasemetesse. Võimaluse, piisava info hulgaga<br />
süsteemi juhtimiseks, kasutada erinevate firmade parimaid lahendusi ühtses BACSis, annab<br />
avatud ja nn. tootjast sõltumatute (vendor-neutral) protokollide kasutamine. Lisaks mugavusele<br />
käidul, ja töökindlusele, mida annavad reeglina sertifitseritud tooted ja komponendid, on avatud<br />
protokolli kasutamine ka inveseeringukaitseks, mis tagab tulevikus laiendatavuse,
85<br />
moderniseerimise ning võimaldab eri firmade toodete kasutamist ning paindlikku hooldust. Ka<br />
hooldusfirma valikul võib avatus saada määravaks.<br />
3.8.5 ENIMLEVINUD AVATUD KOMMUNIKATSIOONI PROTOKOLLID<br />
<br />
BACnet www.big-eu.org. BACnet arendajaks on ASHRAE. Eesmärgiks on just hoonete<br />
kompleksne juhtimine. Protokoll on tarkvarapõhine, ei ole seotud füüsilise kandjaga, ei<br />
vaja litsenseerimist IP kommunikatsiooni kasutamisel. Palju tarnijaid üle maailma. Katab<br />
kõiki BACSi vajadused ning on algselt erinevate tehnosüsteemide jaoks ühtlustatud ja<br />
kindlustab nende hõlpsa ühildamise.<br />
LonWorks® www.lonmark.org – Loodud Echelon® Inc. (LonTalk® protocol) poolt, 1990<br />
aastast standardiseerimisel, katab kõiki BACSi vajadused.<br />
<br />
Konnex www.knx.org Standardiseeritud, point-to-point kommunikatsioon, üle 200 tootja,<br />
tuhandeid sertifitseeritud tooteid. Eriti levinud elektriseadmete juhtimisel.<br />
Tarkvarapõhine, andmekandaks TP, PL, RF ja IP, levinud Euroopas, palju treeningkeskusi.<br />
3.8.5.1 VÄHEMLEVINUD KOMMUNIKATSIOONI STANDARDID<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
DALI (Digital Addressable Lighting Interface) www.dali-ag.org;<br />
M-Bus (Meter-Bus) www.m-bus.com , enamlevinud mõõteseadmete jaoks;<br />
Modbus www.modbus.org Avatud standard protokoll tööstusele;<br />
OPC (standardized software interface) www.opcfoundation.org. Software interface<br />
defined in process automation;<br />
SMI (Standard Motor Interface) www.smi-group.com spetsiifiline kardinate ja<br />
markiiside juhtimiseks;<br />
<br />
Web (IT standard technology).<br />
Suuremate hoonete puhul on levinud ja ennast õigustanud BACnet või LonWorks® või KNX<br />
kombineeritult teiste protokollidega spetsiifiliste ülesannete lahendamisel. Nii sobib KNX ja<br />
DALI valgustuse ja sisekliima juhtimiseks hoone osades, jättes operatiivse info, mida<br />
keskjuhtimine ei vajaks, konkreetse tsooni sisse. M-Bus on mõõtesedmetes enim kasutatav.<br />
Juhtimisfunktsioonideks sobivus väiksem. Üldiselt võimaldavad BACnet ja LonWorks®<br />
juhtimistasandil integreerida ka kõiki teisi standardsete protokollidega seadmeid, ent parim<br />
tulemus ja investeering saavutatakse kui analüüsida, milline kombinatsioon on optimaalsem, ka<br />
investeeringust lähtuvalt. Praktikas, kus ehitaja eelistab tehasespetsiifilisi ja ehk odavamaid<br />
lahendusi, võib süsteemi kui terviku funktsionaalsus ja töökindlus, langeda, sest vajatakse<br />
lisaseadmeid (konvertereid) ning lisandub inimlik faktor eri tootjate ning protokollide loogilisel<br />
ühendamisel.<br />
3.8.6 HOONEAUTOMAATIKA SEOS ENERGIASÄÄSTUGA<br />
Suurim energiasääst saavutatakse sellega, et hoitakse võimalikult täpselt etteantud sisekliima<br />
parameetreid. Automaatika peab toimima adekvaatselt ja juhtimine täpselt. Reageerimiskiirus<br />
peab vastama vajadusele. Juhtimine peab vältima või hoidma tehniliset minimaalsel võimalikul<br />
tasemel kõik kõikumised. Näiteks tavaline radiaatori termostaat, samuti BACi osa, ent<br />
reaktsiooni ajaga isegi kümne minuti suurusjärgus (sõltuvalt margist), ka nn. Xp tegur saab olla<br />
2 K. Bimetallist tööorganiga termostaat on näiteks nn. surnud tsooniga 6 K ja ka ajakonstant on<br />
minutitega mõõdetav. Elektroonilised juhtimisseadmed, kontrollerid koos õigesti
86<br />
valitud täituritega saavad täpsuse viia kraadi kümnendikeni. Katseprotokolle võib vaadata<br />
eu.bac Cert organisatsiooni veebist http://www.eubaccert.eu/.<br />
Kui süsteem on liidetud keskjuhtimisega, on võimalikud ka ennetavad toimingud, mis veelgi<br />
tõstavad reguleerimistäpsust ja sellega ka vähendavad energiakulukust, näiteks küttegraafiku<br />
korrigeerimine ilmaprognoosi alusel jne. Oluline kokkuhoid saavutatakse sellega, et kõik hoone<br />
tehnosüsteemid töötavad sünkroonis. Esineb kahjuks olukordi, kus küte on reguleeritud hoidma<br />
näiteks 23°C ent ventilatsioon 20°C. Kui seal on käsiseadega termostaadid, ei saa BACS sellest<br />
teadagi. Juhul kui puudub keskne juhtimine, on sellised olukorrad inimlikest eksimustest ja<br />
väikesest teadlikkusest paratamatud. Jahutuse ja kütte koostöötamise juhud ühe ruumi piires on<br />
jäämas harvemaks, sest ka lihtsamad stand-alone termostaadid jms lahendused oskavad seda<br />
vältida.<br />
Teine oluline kokkuhoiu tee on reguleerimisel hoida mugavusparameetreid vastavalt tegelikule<br />
vajadusele. Joonisel 3.8.5 on kontoriruumide nn. kasutusprofiilid vastavalt EN15232 –le BACS<br />
energiatõhususe klassile B ja A<br />
Joonis 3.8.5<br />
Vertikaalteljel on ruumi, tsooni või hoone osa kasutamise intensiivsus (occupancy). Sinine ja<br />
punane voon tähistavad vastavalt kütte ja jahutuse sisselülitatuse aega. Nagu teada ja nähtub ka<br />
graafikult pole meil enamikul ajal ööpäevast vaja kindlustada õhuvahetust maksimaalsena,<br />
ventilatsiooni töötamist täisvõimsusel, jne.<br />
Ka B-klassi energiatõhususa automaatika puhul on kasutusel ajakava järgi juhtimine. Ajakava<br />
(time shedule) on alati oletuslik. Me eeldame tööpäeva alguseks täpselt kl 7 ja valime ajakavas<br />
ventilatsiooni käivitamise täisvõimsusel 1 tundi varasemaks, kella 6-ks. Vaadates tegelikku<br />
vajadust, oleks meil täiskiirust ventilatsioonile vaja vaja alles nt. kell 8.<br />
Kui üks ventilatsiooni agregaat varustab õhuga eriotstarbelisi ja erinevate vajadustega, ka<br />
erineva ajakavaga ruume, tuleb teha kompromisse, millega kaasneb ideaalsest suurem<br />
energiakulu. Tehnikas ilma kompromissideta ei pääse ning iga investeering, ka täiendav<br />
investeering automaatikasse, vajab analüüsi ja kui vaja siis ka modelleerimist ja tasuvusarvutust.<br />
Esimeses lähenduses võib kasutada ka EN15232 lihtsustatud meetodit. Automaatika ainumas<br />
ülesanne ei ole suurima võimaliku energiasäästu tagamine sisekliima ja inimeste heaolu arvelt.<br />
Illustreerimaks, kuidas saavutataks energiakulu vähenemine juhtimisega vastavalt vajadusele,<br />
on tabelis 3.8.6 kujutatud skeemidel õhuhulgad ventilatsioonisagregaadist erinevate<br />
juhtimismeetodite kasutamisel.
87<br />
Õhuvahetus<br />
Toimimise aeg<br />
Tim<br />
ee<br />
Oletuslik ajakava, ventilatsioon töötab valitud ajal<br />
konstantsetel parameetritel. CAV – continues air volume.<br />
Ehkki selline reguleerimine näib energiakulukana, võib see<br />
olla ka näidustatud kui teenendatavas tsoonis on kogu töö ajal<br />
samane kasutamise profiil ning maksimumile lähedast<br />
õhuvahetust ka vajatakse konstantsena.<br />
VAV/CAV – muutuva õhuhulgaga, variable air volume, mida<br />
juhib kohaloleku andur<br />
VAV klapid tähistatud nr. 2<br />
ga<br />
Juhtimine temperatuuri ja õhu kvaliteedi anduri järgi.<br />
Lihtsustatul oleks õhu kvaliteedi järgi juhtimise põhimõte<br />
selline:<br />
Kombineeritud juhtimine, mis kasutab kohaloleku,<br />
õhukvaliteedi ja olukorra ennetavat analüüsi<br />
reguleerimisalgoritmis. Eeldab keskjuhtimissüsteemi<br />
olemasolu ja integreeritust teiste maja tehnosüsteemidega.<br />
Joonis 3.8.6 Õhuhulgad, mis antakse ruumi erinevate juhtimismeetodite puhul<br />
Energiasääst seadeparameetrite optimiseerimise ja muutmisega.<br />
Me vajame parimat<br />
võimalikku sisekliimat<br />
ainult sel ajal kui ruumis,<br />
on inimesed, st. tegeliku<br />
kasutamise ajal. Kui<br />
tegevus ruumis või tsoonis<br />
puudub, saame seade-<br />
parameetreid hoida<br />
sellistena, mis<br />
võimaldavad<br />
Joonis 3.8.7 Seadeparameetrite valik erinevates tööreziimideks
88<br />
energiasäästu.<br />
Kui me ruumi tegeliku kasutamise ajal (mugavusreziim, joonisel Comfort) peaksime hoidma<br />
maksimaalset temperatuuri näiteks 24 °C, siis ajal, mil ruumi lühema perioodi sees ei kasutata<br />
(joonisel Precomfort) võib see olla näiteks 28 °C. See on temperatuur ruumis, mille juures<br />
käivitatakse jahutus, näiteks fancoil või jahutuspaneel laes. Energiasääst antud juhul saadakse<br />
sellega, et saame jahutuse sisse lülitada hiljem ning eeldatavalt on ka võimsustarve väiksem.<br />
Pikemate äraoleku perioodide puhul on režiimiks Economy, edasi Protection. Viimased on<br />
vajalikud vältimaks ruumis olevate seadmete ja näiteks ka toataimede kahjustamist. Külma<br />
kliima korral on vajalik ka külmumiskaitse reziim. Tegelike seadeparameetrite valik johtub<br />
tegelikust olukorrast ja ka sellest kui kiiresti on vaja muuta tegelik olukord soovitule vastavaks.<br />
Üldiselt antakse ruumi kasutajatele võimalus näiteks seadetemperatuuri muuta etteantud piires,<br />
nt. 20-24 °C vahemikus. Praktikas õigustab end võimalus keskusest seda korrigeerida ja jälgida.<br />
Uueks trendiks on anda kasutajale võimalus vastavalt oma energiasäästuteadlikkusele<br />
vähendada kasutatavat energiakulukust ka oma mugavuse arvel.<br />
Mida täpsemalt ajas me saame üle minna ühelt reziimilt teisele, mugavusreziimilt säästule, seda<br />
suurem on saavutatav energiasääst. Kui automaatika suudab seda teha arvestades<br />
siirdeprotsesse ja tegelikku olukorda koos majatehnika tegelike võimalustega, on kasutajate<br />
rahulolu tagatud. Parim tulemus saavutatakse kombineerides kohaloleku ja tegeliku vajaduse<br />
andmeid ajakavadega keskjuhtimise poolelt.<br />
Eelnev energiasäästu võimalustest oli sisekliima ja HVAC keskne. Tänapäeva automaatika<br />
võimalused valgustuse juhtimisel vägagi suured. Kui ollakse suutelised defineerima töötsoone,<br />
milles hoida vajalikku valgustugevust vms, on nt DALI, KNX ja muude juhtimiskeskkondadeabil<br />
võimalik oluline kokkuhoid.<br />
Oluline energiasääst saadakse erinevate majatehnika osade liitmisest ühtsesse juhtimissüsteemi,<br />
nn TBM. BACSi olemasolul on liidetavad ühiskasutusse näiteks andmed juurdepääsusüsteemist,<br />
info sellest kui palju on inimesi ühes või teises hoone osas, ja ennetavalt anda HVAC<br />
rakendustele teada vajadusest muuta tööreziime. Ka on ühed ja samad kohalolekuandurid<br />
kasutatavad nii valgustuse kui sisekliima juhtimiseks. Selliste rakenduste jaoks on eelnevalt vaja<br />
teada, milline on ruumide või tsoonide tegelik kasutamine ja otstarve. Unustada ei tohi ka<br />
sideprotokollide ühildamist.<br />
3.8.7 HOONEAUTOMAATIKA SÜSTEEMIDE KAVANDAMINE- STANDARD EN 15232<br />
Standard EN 15232 on loodud, et ühendada, teha arusaadavaks ja metoodiliselt kirjeldada seda<br />
mõju, mis on vastastikku hoone tehnosüsteemidel (TBM) ja Hoone automaatika ja<br />
kontrollsüsteemi (BACS) mõju hoone energiatõhususele. Olles kasutatav nii uute kui<br />
olemasolevate hoonete puhul, annab see kompleksse aluse valimaks autimaatika ja<br />
juhtimissüsteemi lähtudes selle funktsionaalsusest ning saavutatavast energisäästust.<br />
Ühendades erinevaid distsipliine annab see ülevaate hoone energiatõhususest. Ka sisaldab<br />
standard nn lihtsustatud arvutusmeetodit ning üldarusaadavaid funktsioonide kirjeldusi. Välja<br />
töötatud on ka automaatika energiatõhususe klassifikatsioon (vt tabel allpool)
89<br />
Mitte-eluruumide<br />
tüübid<br />
hoonete<br />
BACi energiatõhususe soojusfaktorid<br />
D C B A<br />
Mittetõhus<br />
Standard<br />
Suurendatud<br />
tõhusus<br />
Bürood 1.51 1 0.80 0.70<br />
Loengusaalid 1.24 1 0.75 0.5 a<br />
Haridushooned (koolid) 1.20 1 0.88 0.80<br />
Haiglad 1.31 1 0.91 0.86<br />
Hotellid 1.31 1 0.85 0.68<br />
Restoranid 1.23 1 0.77 0.68<br />
Müügipinnad 1.56 1 0.73 0.6 a<br />
Eluhoonete tüübid<br />
Ühepereelamud, Ridaelamud,<br />
Kortermajad,<br />
teised<br />
eluruumid<br />
Mitte-eluruumide<br />
tüübid<br />
hoonete<br />
BACi energiatõhususe soojusfaktorid<br />
1,10 1 0,88 0,81<br />
BACi energiatõhususe elektrienergia faktorid<br />
Bürood 1,10 1 0,93 0,87<br />
Loengusaalid 1,06 1 0,94 0,89<br />
Haridushooned (koolid) 1,07 1 0,93 0,86<br />
Haiglad 1,05 1 0,98 0,96<br />
Hotellid 1,07 1 0,95 0,90<br />
Restoranid 1,04 1 0,96 0,92<br />
Müügipinnad 1,08 1 0,95 0,91<br />
Teised tüübid 1<br />
Eluhoonete tüübid<br />
Ühepereelamud, Ridaelamud,<br />
Kortermajad,<br />
teised<br />
eluruumid<br />
BACi energiatõhususe elektrienergi faktorid<br />
1,08 1 0,93 0,92<br />
Kõrge tõhusus<br />
Näiteks tähendaks büroohoonel automaatika parendamine tasmelt C klassi A 30% soojuse<br />
kokkuhoidu. Teiselt poolt on standardis abinõud näiteks jahutuse ja valgustuse tarvis<br />
standardis esitatud üsnagi selgelt joonisel ?:
90<br />
JAHUTUSE KONTROLL, - esitatud osaliselt<br />
Emissiooni kontroll<br />
Kontrollsüsteem on paigaldatud külma tootva seadme<br />
juurde või ruumi tasemele, juhtumil 1 võib üks süsteem<br />
kontrollida mitut ruumi<br />
0 Automaatne juhtimine puudub<br />
1 Tsentraalne automaatne juhtimine<br />
2<br />
3<br />
4<br />
Individuaalne ruumi automaatne juhtimine termostaadi<br />
või elektroonilise kontrolleri abil<br />
Individuaalne ruumide automaatne juhtimine ühendust<br />
pidavate kontrollerite ja BACSi abil<br />
Integreeritud individuaalne ruumi kontrolli süsteem k.a.<br />
juhtimine nõudmise peale (hõivatuse, õhukvaliteedi jne.<br />
peale)<br />
VALGUSTUSE KONTROLL, - esitatatud osaliselt<br />
Ruumisviibimise arvestamisega juhtimine<br />
0 Käsitsi lülitatavad lülitid<br />
1 Käsitsi lülitatav lüliti ja lisaks automaatne<br />
väljalülitussignaal<br />
2 Automaatne sisse/hämaraks<br />
3 Automaatne sisse/välja<br />
4 Käsitsi sisse/hämardatud<br />
5 Käsitsi sisse/automaatselt välja<br />
Päevavalgust arvestav juhtimine<br />
0 Käsitsi<br />
1 Automaatne<br />
Klassid<br />
Eluruumid<br />
Mitteeluruumid<br />
D C B A D C B A<br />
Hooneautomaatikal on oluline, kui mitte määrav, osa energiasäästu tagamisel hoonetes.