Kanalsystemtryck och SFP

Kanalsystemets tryckfall har en betydande inverkan på SFP, men vilka faktorer behöver vi fokusera på när vi vill minska SFP? Låt oss titta närmare på det.

Med specifik fläkteffekt, SFP (Specific Fan Power) avses fläktarnas totala elektriska effekt (kW) i ett luftbehandlingsaggregat dividerat med tilluftsflödet eller avluftsflödet, beroende på vilket av flödena som är störst.

Om elpriset är känt kan kostnaden för ventilationen beräknas med hjälp av SFP. Kostnaden i koldioxidutsläpp går också att beräkna.

Begreppet SFP har funnits i många år och det finns flera definitioner. Begreppet SFPv används ofta av nordiska tillverkare medan till exempel SFPint används i ErP-direktivet 1253.

Det finns en allmän tendens mot lägre SFP-värden. Denna tendens drivs av kraven på minskad energiförbrukning och koldioxidutsläpp. SFP-värden över 3 kW/m3/s var vanligt för 30 år sedan, idag är det vanligt med värden på 1,5 kW/m3/s och ibland ännu lägre.
Detta innebär att energiåtgången för att driva ventilationssystem har halverats!

Vilka faktorer har störst betydelse för lägre SFP?
Det brukar vara tillverkaren av luftbehandlingsaggregatet eller fläkten som uppger SFP-värdena och det är lätt att tro att SFP är deras ansvar. Men vad är SFP egentligen?

SFP-formel

SFP handlar alltså om tryck och verkningsgrad.

För att minska SFP-värdena måste vi minska tryckfallet och öka den totala fläktverkningsgraden.

Fläktar och motorer är i dag mycket välutvecklade, och med tanke på vilken flexibilitet som krävs för luftflöde/tryck är verkningsgraden hög. Vidareutveckling förväntas ske, men varje procent förbättrad verkningsgrad är mycket krävande och kostsam.

Diagrammet nedan åskådliggör vilken betydelse trycket har för SFP- beräkningen. Statistiskt kan utläsas att det genomsnittliga totaltrycket är cirka 600 Pa för de valda fläktarna, men att variationen är stor. De allra flesta aggregat har ett totaltryck mellan 500 Pa och 700 Pa, men vi ser också en del aggregat som har ett totaltryck signifikant över 700 Pa. Högre tryck innebär högre SFP. En annan tydlig tendens är att trycket ökar med luftflödet.

Total pressure

I redovisat totaltryck är luftbehandlingsaggregatets interna tryckfall en del och det externa trycket är den resterande delen. Det genomsnittliga externa statiska trycket är 300 Pa på tilluftssidan och 280 Pa på avluftssidan. Det innebär att det externa statiska trycket motsvarar ungefär halva totaltrycket, vilket betyder att det i genomsnitt står för hälften av SFP-värdet.

I formeln ovan kan vi se att SFP-värdet ökar när trycket ökar. I exemplet i diagrammet nedan beräknas ett luftbehandlingsaggregat med roterande värmeväxlare och till- och frånluftsfläkt, vid samma luftflöde och med samma komponenter men vid olika externa statiska tryck:

sfp_diagram

Aggregatet är inklusive värme och kyla. Vid ett externt tryck på 150 Pa blir SFPv 1,5 kW/m3/s, det externa trycket står för 32 % av SFPv.

Vid ett externt tryck på 350 Pa är SFPv 2,0 kW/m3/s, det externa trycket står då för 57 % av SFPv. När det externa trycket är såpass högt är det svårt att kompensera för det vid val av luftbehandlingsaggregat.

Kanalsystemtrycket har en långtgående inverkan på byggnadens SFP och lågt tryck är avgörande för lågenergibyggnader!
Viktigt att notera är att värmeåtervinnarens verkningsgrad hör samman med tryckfallet, varje minskning av tryckfallet medför att värmeenergi-återvinningen troligen också sjunker.
Luftbehandlingsaggregatets tryckfall är proportionellt mot hastigheten. Om SFP pressas till mycket låga nivåer innebär det oundvikligen lägre hastighet, vilket i sin tur kan leda till problem med styrningsstabiliteten.

För att uppnå ett lågt SFP och en bra funktion, är det viktigt att uppnå en bra balans mellan kanalsystemets tryck och luftbehandlingsaggregats interna tryck.

Statistik visar att kanalsystemtrycket ökar med luftflödeshastigheten. Det är logiskt eftersom stora luftflöden ofta betjänar stora system med långa och komplicerade kanaler. Om lägre SFP önskas kan det vara värt att överväga en uppdelning av systemet i ett par mindre system med separata luftbehandlingsaggregat.