Ilmanvaihtokone

Ilmanvaihtokone on koneellisen ilmanvaihtojärjestelmän keskeinen laite, joka huolehtii ilman liikkumisesta rakennuksessa. Se tuo ulkoa raikasta ilmaa sisätiloihin ja poistaa samalla käytettyä ilmaa rakennuksesta. Koneellisessa tulo- ja poistoilmanvaihdossa ilmanvaihtokone vastaa molemmista ilmavirroista hallitusti.

Nykyaikaisissa ilmanvaihtokoneissa on yleensä suodattimet, puhaltimet, lämmöntalteenotto sekä järjestelmän toimintaa ohjaavaa automatiikkaa. Näiden avulla ulkoilma voidaan suodattaa ennen sen johtamista huonetiloihin ja poistoilmasta voidaan ottaa lämpöä talteen ennen ilman johtamista ulos.

Ilmanvaihtokone ei kuitenkaan toimi yksin, vaan osana koko ilmanvaihtojärjestelmää. Kanavisto, venttiilit, ilmavirtojen kulkureitit ja koneen ohjaus muodostavat yhdessä kokonaisuuden, jonka tehtävänä on pitää ilmanvaihto hallittuna eri käyttötilanteissa.

Ilmanvaihtokone ohjaa rakennuksen tulo- ja poistoilmaa hallitusti. Se ottaa ulkoa raikasta ilmaa, suodattaa sen ja johtaa sen kanaviston kautta oleskelutiloihin. Samalla käytettyä sisäilmaa poistetaan esimerkiksi keittiöstä, kylpyhuoneesta, WC-tiloista ja muista poistoilmalle tarkoitetuista tiloista.

Ilmanvaihtokoneessa kulkee tavallisesti neljä eri ilmavirtaa:

• Ulkoilma: Rakennuksen ulkopuolelta ilmanvaihtokoneeseen tuleva ilma.
• Tuloilma: Suodatettu ilma, joka johdetaan ilmanvaihtokoneesta sisätiloihin.
• Poistoilma: Sisätiloista ilmanvaihtokoneelle palaava käytetty ilma.
• Jäteilma: Ilmanvaihtokoneen kautta kulkenut poistoilma, joka johdetaan lopuksi rakennuksen ulkopuolelle.

Monissa ilmanvaihtokoneissa poistoilman lämpöä hyödynnetään samalla sisään tulevan ulkoilman lämmittämiseen. Lisäksi puhaltimet ja automatiikka ohjaavat ilmavirtoja sen mukaan, millä teholla järjestelmää käytetään.

Ilmanvaihtokone muodostuu useista osista, joilla jokaisella on oma tehtävänsä ilman siirtämisessä, suodattamisessa ja järjestelmän ohjauksessa. Rakenteet vaihtelevat koneen mallin ja käyttötarkoituksen mukaan, mutta perustoiminnot ovat monissa laitteissa samankaltaisia.

• Puhaltimet: Siirtävät tulo- ja poistoilmaa koneen sekä kanaviston läpi ja pitävät ilmanvaihdon käynnissä.
• Suodattimet: Suodattavat ulkoa tulevaa ilmaa ja suojaavat myös ilmanvaihtokoneen sisäosia likaantumiselta.
• Lämmöntalteenotto: Ottaa talteen poistoilman lämpöenergiaa ja hyödyntää sitä sisään tulevan ulkoilman lämmittämisessä.
• Lämmitys- ja jäähdytyselementit: Joissakin koneissa tuloilman lämpötilaa voidaan tarvittaessa muuttaa erillisillä lämmitys- tai jäähdytysratkaisuilla.
• Anturit: Seuraavat esimerkiksi lämpötilaa, kosteutta tai muita järjestelmän toimintaan vaikuttavia arvoja.
• Automatiikka ja ohjaus: Säätelevät koneen toimintaa, käyttötiloja ja puhaltimien tehoa asetusten sekä anturitiedon perusteella.
• Kondenssiveden poisto: Johtaa lämmöntalteenotossa muodostuvan kosteuden hallitusti pois koneesta silloin, kun laitteen rakenne sitä edellyttää.

Yksittäiset komponentit tekevät eri tehtäviä, mutta ilmanvaihtokone toimii oikein vasta silloin, kun ne muodostavat keskenään toimivan kokonaisuuden.

Lämmöntalteenoton eli LTO:n tehtävänä on hyödyntää poistoilman mukana rakennuksesta poistuvaa lämpöä. Kun lämmin poistoilma kulkee ilmanvaihtokoneen läpi, sen lämpöenergiaa siirretään sisään tulevaan ulkoilmaan ennen kuin ilma johdetaan huonetiloihin. Näin osa rakennuksessa jo tuotetusta lämmöstä saadaan takaisin hyötykäyttöön.

Lämmöntalteenotto ei tarkoita sitä, että käytetty sisäilma palautettaisiin takaisin rakennukseen. Tulo- ja poistoilma kulkevat omia reittejään, ja lämpö siirtyy niiden välillä lämmönsiirtimen avulla. Toteutustapa riippuu ilmanvaihtokoneen rakenteesta ja käytetystä lämmöntalteenottotekniikasta.

Yleisimmissä ratkaisuissa käytetään esimerkiksi levylämmönsiirrintä tai pyörivää lämmönsiirrintä. Molempien tarkoitus on sama: ottaa poistoilmasta mahdollisimman tehokkaasti lämpöä talteen ja hyödyntää se tuloilman lämmittämisessä.

Lämmöntalteenotto on erityisen merkittävä lämmityskaudella, jolloin ulkoilman ja sisäilman lämpötilaero on suuri. Toimiva LTO vähentää ilmanvaihdon mukana syntyvää lämpöhäviötä ja tukee rakennuksen energiatehokasta käyttöä.

Ilmanvaihtokoneen suodattimien tehtävänä on estää pölyn, siitepölyn ja muiden ilmassa kulkevien hiukkasten pääsyä rakennukseen ja itse laitteistoon. Tuloilman suodatus parantaa sisään johdettavan ilman puhtautta, kun taas poistoilmapuolen suodatus suojaa ilmanvaihtokoneen komponentteja ja auttaa pitämään järjestelmän toimintavarmana.

Suodattimet eivät ole kaikissa ilmanvaihtokoneissa samanlaisia. Niiden tyyppi, määrä ja suodatustaso riippuvat koneen rakenteesta, käyttötarkoituksesta ja valmistajan suunnittelusta. Oikeanlainen suodatin on tärkeä osa kokonaisuutta, sillä liian likainen, vääränlainen tai huonosti paikalleen asennettu suodatin voi haitata ilmavirtausta ja lisätä ilmanvaihtokoneen kuormitusta.

Suodattimet toimivat siis sekä sisäilman että ilmanvaihtokoneen suojana. Ne auttavat pitämään ulkoa tulevia epäpuhtauksia poissa huonetiloista ja vähentävät samalla pölyn kertymistä koneen sisäosiin.

Toimiva ilmanvaihtokone käy tasaisesti ja reagoi ohjaukseen normaalisti. Sen toiminnassa ei pitäisi esiintyä jatkuvia hälytyksiä, poikkeavia ääniä tai selviä muutoksia ilmanvaihdon tehossa ilman syytä. Myös käyttötilojen vaihtumisen pitäisi tapahtua hallitusti ja koneen asetusten mukaisesti.

Toimivan ilmanvaihtokoneen merkkejä ovat esimerkiksi:

• puhaltimet käyvät tasaisesti ilman epätavallista ääntä
• ohjauspaneeli ja käyttötilat toimivat normaalisti
• kone ei anna toistuvia hälytyksiä tai vikailmoituksia
• ilmavirtaus pysyy tasaisena eri käyttötilanteissa
• kondenssivesi poistuu hallitusti silloin, kun sitä muodostuu
• koneen toiminnassa ei esiinny poikkeavaa hajua, tärinää tai muuta selvästi muuttunutta käyttäytymistä

Yksittäinen poikkeama ei vielä tarkoita, että ilmanvaihtokoneessa olisi varsinainen vika. Jos sama häiriö kuitenkin toistuu tai laitteen toiminta muuttuu selvästi aiemmasta, syy kannattaa selvittää ennen kuin ongelma ehtii kehittyä suuremmaksi.

Ilmanvaihtokoneen toimintahäiriölle voi olla monta syytä, eikä ongelma aina johdu yhdestä yksittäisestä osasta. Taustalla voi olla esimerkiksi kuluminen, väärä käyttötila, tukkeutunut suodatin, anturihäiriö tai koneen automatiikkaan liittyvä vika. Myös kondenssiveden poistossa tai lämmöntalteenotossa esiintyvät häiriöt voivat vaikuttaa laitteen toimintaan.

Yleisiä syitä ilmanvaihtokoneen ongelmiin ovat esimerkiksi:

• puhaltimen toimintahäiriö tai kuluminen
• tukkeutunut tai vääränlainen suodatin
• anturin tai automatiikan häiriö
• poikkeava käyttötila tai virheelliset asetukset
• lämmöntalteenoton toimintahäiriö
• kondenssiveden poistoon liittyvä tukos tai muu ongelma
• sähkö- tai ohjausjärjestelmän vika
• kuluneet mekaaniset osat
• ulkoilman tai jäteilman kulkureitin tukkeutuminen

Ilmanvaihdossa havaittu ongelma ei kuitenkaan aina tarkoita, että vika olisi itse ilmanvaihtokoneessa. Syynä voi olla myös kanavisto, venttiilit tai jokin muu ilmanvaihtojärjestelmän osa. Siksi poikkeavan toiminnan syy kannattaa selvittää kokonaisuutena ennen korjaustoimenpiteisiin ryhtymistä. Kun syy selvitetään oikein, myös ratkaisu voidaan kohdistaa oikein.

Ilmanvaihtokoneita on monenlaisia, ja sopiva ratkaisu riippuu rakennuksen koosta, käyttötarkoituksesta, ilmanvaihdon tarpeesta ja järjestelmän rakenteesta. Omakotitalossa käytettävä kone on yleensä huomattavasti pienempi ja yksinkertaisempi kuin suuren liike- tai toimitilakiinteistön ilmanvaihtokone.

Rakennuksissa käytetään muun muassa:

• Huoneistokohtaisia ilmanvaihtokoneita, jotka palvelevat yhtä asuntoa tai rajattua tilaa.
• Kiinteistökohtaisia ilmanvaihtokoneita, jotka huolehtivat laajemman rakennuksen tai useiden tilojen ilmanvaihdosta.
• Lämmöntalteenotolla varustettuja koneita, joissa poistoilmasta otetaan lämpöä talteen tuloilman lämmittämiseen.
• Erilaisilla ohjaustavoilla varustettuja koneita, joiden toimintaa voidaan hallita esimerkiksi käyttötilojen, aikaohjelmien tai anturitiedon perusteella.
• Eri ilmamäärille mitoitettuja koneita, joiden kapasiteetti valitaan rakennuksen koon ja ilmanvaihdon tarpeen mukaan.

Myös koneen asennuspaikka, kanaviston toteutus, automatiikka ja lämmöntalteenottotekniikka voivat vaihdella huomattavasti. Siksi ilmanvaihtokonetta kannattaa tarkastella aina osana juuri kyseisen rakennuksen kokonaisuutta. Oikea ilmanvaihtokone on ennen kaikkea rakennukseen ja sen käyttöön oikein mitoitettu ratkaisu.

Ilmanvaihtokone on tärkeä osa koneellista ilmanvaihtoa, mutta se ei yksin määritä koko järjestelmän toimintaa. Jotta ilmanvaihto toimii suunnitellulla tavalla, koneen lisäksi myös kanaviston, venttiilien, siirtoilmareittien, ulkoilman sisäänoton ja jäteilman poistoreitin on muodostettava toimiva kokonaisuus.

Ilmanvaihtojärjestelmään kuuluvat muun muassa:

• ilmanvaihtokone
• tulo- ja poistoilmakanavat
• tulo- ja poistoilmaventtiilit
• siirtoilmareitit huoneiden välillä
• ulkoilman sisäänotto
• jäteilman poistoreitti
• järjestelmän ohjaus ja automatiikka

Jos jokin järjestelmän osa ei toimi oikein, vaikutus voi näkyä myös ilmanvaihtokoneen toiminnassa tai rakennuksen sisäolosuhteissa. Siksi ilmanvaihtoa on hyvä tarkastella kokonaisuutena eikä vain yksittäisen laitteen näkökulmasta. Hyväkään ilmanvaihtokone ei yksin takaa toimivaa ilmanvaihtoa, sillä koko järjestelmän on toimittava yhteen