Sopivasti kosteutta – miksi ilmanvaihdon ei pidä kuivattaa asuntoa liikaa

Tiivistelmä

Ilmanvaihdon tärkein tehtävä lämmityskaudella on poistaa asunnosta ylimääräinen kosteus, jotta se ei kondensoidu rakenteisiin. Paino on sanalla ylimääräinen: liian tehokas kuivatus vie mukanaan myös tarpeellisen kosteuden, mikä näkyy kuivana ihona ja limakalvoina ja pahimmillaan nenäverenvuotona. Kosteutta on palautettu pyörivällä kennolla, mutta sen harjatiiviste kuluu ja päästää mukaan myös ei-toivottuja hajuja. Entalpiakenno ratkaisee ristiriidan: se yhdistää levylämmönvaihtimen tiiveyden ja pyörivän kennon kosteudenpalautuksen.

1. Ongelman kehystys

Ilmanvaihto tekee talvella monta asiaa, mutta yksi tehtävä nousee rakenteiden kannalta muiden edelle: ylimääräisen kosteuden poistaminen. Syy on fysiikassa. Lämmin ilma pystyy sitomaan enemmän vesihöyryä kuin kylmä. Kun lämmin ja kostea sisäilma kohtaa kylmän pinnan tai rakenteen, jonka lämpötila on kastepisteen alapuolella, vesihöyry tiivistyy vedeksi. Jos sisäilman suhteellinen kosteus on lämmityskaudella pitkään huomattavan korkea, kondenssin ja sitä seuraavan home- ja kosteusvaurioriskin todennäköisyys kasvaa. Tästä syystä asunnosta halutaan poistaa nimenomaan ylimääräinen kosteus.

Tavoite ei kuitenkaan ole poistaa kaikkea kosteutta. Käytännössä tehokas lämmöntalteenotto yhdistettynä kuivaan ja kylmään ulkoilmaan johtaa usein päinvastaiseen ongelmaan: sisäilma kuivuu liikaa. Liian matala suhteellinen kosteus ärsyttää ihoa ja limakalvoja, ja osalla ihmisistä se näkyy jopa nenäverenvuotona. Suunnittelun haaste on siis kaksisuuntainen: poistaa ylimääräinen kosteus rakenteiden suojaamiseksi, mutta olla kuivattamatta sisäilmaa epämukavan kuivaksi.

2. Menetelmä / periaate

Ratkaisu tähän tasapainoon on kosteuden osittainen palautus: poistoilman mukana lähtevästä kosteudesta palautetaan osa takaisin tuloilmaan. Kaksi tapaa toteuttaa tämä eroaa ratkaisevasti siinä, mitä muuta kosteuden mukana kulkee.

On tärkeää huomata, että kenno ei itse tuota kosteutta – se palauttaa osan asunnossa jo syntyvästä kosteudesta takaisin tuloilmaan. Jos asunnossa ei ole normaalia kosteustuottoa, sisäilma kuivuu kosteutta palauttavallakin kennolla samalla tavalla kuin tavallisella levylämmönvaihtimella.

Kosteuden palautus pyörivällä kennolla

Perinteinen keino palauttaa kosteutta on pyörivä kenno. Sen hygroskooppinen massa pyörii vuorotellen poisto- ja tuloilmavirrassa ja siirtää mukanaan sekä lämpöä että kosteutta. Menetelmä toimii, mutta siinä on yksi ongelma, jota ei ole koskaan saatu kokonaan ratkaistua. Ilmavirtojen välissä on harjatiiviste, joka kuluu käytössä. Kun tiiviys heikkenee, osa poistoilmasta päätyy takaisin tuloilmaan — ja sen mukana myös ei-toivottuja hajuja.

Ilmavirtojen sekoittumiselle on pyörivässä kennossa kaksi mekanismia: kennon pyörimisestä johtuva siirtymä ja tiivisteen läpi tapahtuva vuoto. Yhdessä niitä kuvaa poistoilman siirtymäsuhde (EATR). Erityisesti hygroskooppinen kenno voi siirtää vesiliukoisia hajuja ja VOC-yhdisteitä ilmavirrasta toiseen. Siirtymää voidaan pienentää puhdistussektorilla ja pitämällä tuloilmapuoli ylipaineisena, mutta sitä ei saada koskaan täysin nollaan. Käytännössä tiiviyden ylläpito edellyttää myös harjatiivisteen vaihtamista melko usein.

On reilua sanoa, että pyörivä kenno on tehokas ja laajasti käytetty ratkaisu, ja monessa kohteessa sen jäännösvuoto on täysin hyväksyttävällä tasolla. Ongelma on mekanismissa itsessään: koska sama massa käy vuorotellen molemmissa ilmavirroissa ja tiiviys nojaa kuluvaan tiivisteeseen, jonkinasteinen ristikontaminaatio ja huoltotarve kuuluvat rakenteeseen.

Entalpiakenno: levylämmönvaihtimen tiiveys ja pyörivän kennon kosteudenpalautus

Entalpiakenno tarjoaa tähän oivan ratkaisun, koska se yhdistää kahden eri kennotyypin parhaat puolet: levylämmönvaihtimen loistavan tiiveyden ja pyörivän kennon kosteudenpalautuksen. Kyseessä on kiinteä levyrakenne, jossa ilmavirrat kulkevat omissa kanavissaan eivätkä sekoitu. Ei ole pyörivää massaa eikä kuluvaa harjatiivistettä, joten pyörimisestä johtuvaa siirtymistä ei synny ja tiivistevuoto on olematon.

Kosteudenpalautus perustuu kalvoon. Valloxin entalpiakoneissa käytettävä Recutechin Metalpic-kenno on rakenteeltaan yhdistelmä: erikoiskäsitelty alumiiniverkko kannattelee ohutta, valikoivasti läpäisevää polymeerikalvoa. Kalvo päästää läpi vain vesihöyryn, ei muita kaasuja. Juuri tästä syystä entalpiakenno palauttaa kosteutta mutta ei hajuja: vesimolekyylit kulkevat kalvon läpi, kun taas hajuja kantavat yhdisteet jäävät poistoilmaan. Periaate on olennaisesti eri kuin pyörivässä kennossa, jossa ilma ja sen mukana hajut voivat kulkea pyörimisen ja tiivisteen kautta.

3. Sovellusesimerkki

Kolmen yleisimmän kennotyypin vertailu tekee eron näkyväksi. Taulukko näyttää, miten levylämmönvaihdin, pyörivä kenno ja entalpiakenno käyttäytyvät kosteuden, tiiveyden, hajujen ja huollon suhteen.

Kuvitellaan kylmä ja kuiva talvipäivä. Pelkällä levylämmönvaihtimella sisäilman suhteellinen kosteus painuu helposti epämukavan matalaksi, koska kosteutta ei palauteta lainkaan. Pyörivä kenno palauttaa osan poistoilman kosteudesta tuloilmaan ja nostaa siten kosteustason mukavammaksi, edellyttäen että asunnossa syntyy normaalia kosteuskuormaa. Samalla kasvaa riski, että tiivisteen kautta kulkeutuu hajuja tuloilmaan. Entalpiakenno palauttaa kosteutta samaan tapaan kuin pyörivä kenno, mutta koska rakenne on kiinteä ja kalvo päästää läpi vain vesihöyryn, tuloilma pysyy raittiina. Näin saavutetaan sekä sopiva kosteus että tiiveys ilman kuluvia osia. 

4. Suunnittelusuositus 

Valitse kosteudenpalautus, kun sisäilman kuivuus on ongelma. Lämmityskaudella kuiva sisäilma on todellinen mukavuus- ja terveyshaitta; kosteutta palauttava kenno pitää suhteellisen kosteuden mukavammalla alueella ilman erillistä kostutusta. 

Kun haluat kosteudenpalautuksen ilman hajujen siirtoa ja huoltoa, valitse entalpiakenno. Kiinteä levyrakenne ja valikoivasti läpäisevä kalvo antavat levylämmönvaihtimen tiiveyden ja pyörivän kennon kosteudenpalautuksen — ilman kuluvaa harjatiivistettä ja siitä syntyvää ristikontaminaatiota. Kosteushyötysuhde on tyypillisesti noin 70 %. 

Punnitse pyörivä kenno kohdekohtaisesti. Se on tehokas ja perusteltu etenkin suurissa koneissa, mutta hajuherkässä asuinkohteessa kannattaa ottaa huomioon carryover ja tiivisteen vaihtoväli osana elinkaarikustannusta. 

Ilmanvaihdon tehtävä ei ole poistaa kaikkea kosteutta vaan oikea määrä kosteutta. Entalpiakenno tekee juuri sen: poistaa ylimääräisen mutta säästää tarpeellisen — eikä tuo tullessaan mitään ylimääräistä. 

5. Viitteet ja liittyvät dokumentit 

SFS-EN 308 — Lämmöntalteenottolaitteet. Suorituskyvyn ja sisäisten vuotojen määrittäminen. 

Eurovent 17/11:2015 sekä Eurovent REC 6/15-2020 — lämmöntalteenoton ohjeet; EATR- ja OACF-vuotoluvut. 

Recutech — Metalpic-entalpiakennon tekniset tiedot (valikoiva, vain vesihöyryä läpäisevä kalvo).