OpenERV
(openerv.ca)- Projeto de ERV descentralizado que lida ao mesmo tempo com a qualidade do ar interno e com as perdas de aquecimento e resfriamento, trazendo ar externo e expulsando o ar interno poluído enquanto recupera cerca de 85% a 90% da energia térmica
- Em junho de 2025, o projeto foi pausado para focar na produção em massa do Big Quiet Fan; o protótipo funciona bem, mas ainda há detalhes a definir antes da finalização
- Apresenta como meta de desempenho 85% de calor sensível na velocidade máxima, cerca de 80% de recuperação de calor latente e 60 CFM de ar fresco líquido, com ruído máximo de aproximadamente 42,5 dBa por módulo
- Inclui ou planeja recursos opcionais como filtro HEPA H13, controle WiFi baseado em MQTT, integração com Google Home, Alexa e Home Assistant, compensação automática de pressão do vento, válvula de tempestade e atenuador de ruído de alto desempenho
- Com foco em projeto de longo prazo e baixo custo de manutenção, espera um retorno sobre investimento cerca de 20 vezes maior que o de um ERV comum sem dutos e cerca de 3 vezes maior que o de um HRV/ERV comum com dutos, tendo sido projetado para uso por mais de 50 anos
Estrutura do OpenERV e estado atual do desenvolvimento
- O ERV descentralizado TW4 traz ar externo para dentro e expulsa o ar contaminado para fora, recuperando cerca de 85% a 90% da energia térmica
- O WM12 é uma configuração em que dois módulos TW4 são colocados lado a lado dentro de uma espuma rígida de polipropileno para permitir instalação em janela
- Em junho de 2025, o projeto OpenERV está em pausa para concentrar esforços na produção em massa do Big Quiet Fan
- O protótipo funciona bem em termos de ruído, fluxo de ar e recuperação de energia, mas ainda restam detalhes a serem definidos antes da conclusão total
Bloqueio de ruído e opções de instalação
- A direção do desenvolvimento dá mais peso ao atenuador de ruído de alto desempenho (heavy duty attenuator) do que a um separador de ruído leve impresso em 3D
- Esse atenuador é mais caro, mas bloqueia ruído de trânsito e ruído externo
- Do ponto de vista do sistema do edifício, o custo adicional é muito pequeno e a durabilidade é muito alta
- Verificou-se que a válvula de tempestade tem baixa necessidade como item padrão, mas ela continuará como recurso opcional após ser adaptada ao novo atenuador de ruído de alto desempenho
- O filtro HEPA é planejado principalmente como recurso opcional para pressurizar a casa com ar filtrado no verão
Desempenho e retorno sobre investimento
- Principais números de desempenho
- Na velocidade máxima, recupera 85% de calor sensível e cerca de 80% de calor latente
- Em baixa velocidade, a taxa de recuperação é ainda maior, e a variação conforme temperatura, umidade e estação é muito pequena
- Na velocidade máxima no modo de recuperação de calor, a entrada média real de ar fresco líquido é de 60 CFM
- O ruído é praticamente inaudível na configuração baixa, fica em 37 dBa na configuração média e em cerca de 42,5 dBa por módulo na configuração máxima
- A variação de ruído causada pela inversão periódica do ventilador é muito pequena em alta potência e não é percebida em potência média ou baixa
- O retorno sobre investimento, combinando projeto de longo prazo, custo de manutenção e alta recuperação de energia, é calculado em cerca de 20 vezes o de um ERV comum sem dutos e cerca de 3 vezes o de um HRV/ERV comum com dutos
- Em muitas regiões, como Ottawa no Canadá, isso representa um ROI mais de 10 vezes superior ao de painéis solares
- Foi projetado e construído para uso por mais de 50 anos, sem preocupação com disponibilidade de peças no longo prazo
Controle, filtros e recursos de fluxo de ar
- É possível aplicar opcionalmente um filtro HEPA H13 baseado em filtro de cabine automotivo amplamente disponível, exigindo placa externa e coifa
- Usa MQTT para integração com sistemas comuns de automação residencial, como Google Home, Alexa e Home Assistant
- Também permite controle por celular via WiFi e MQTT
- O consumo de energia é de 2W por módulo na configuração baixa e 7W na potência máxima
- Afirma reduzir os níveis de CO2, diminuir a transmissão de patógenos pelo ar e melhorar indicadores de qualidade do ar interno
- O recurso opcional de válvula de tempestade para impedir entrada de ar ou água durante tempestades exige placa externa e coifa
- A compensação automática de pressão do vento equilibra com precisão o fluxo de ar bidirecional para otimizar a eficiência e evitar pressurização indesejada dos ambientes internos
- Pode oferecer um atenuador opcional de ruído de alto desempenho para reduzir ruído de trânsito e ruído externo
Modo unidirecional e operação no verão
- O modo unidirecional está previsto para funcionar, mas ainda não foi adicionado ao firmware
- No verão, é possível remover o trocador de calor para obter maior fluxo de ar e menor ruído
- Se usado com filtro HEPA, pode pressurizar a casa com ar filtrado
- Também é possível trazer o ar noturno para resfriar a casa, no que outras pessoas chamam de “free cooling mode”, mas para obter resfriamento suficiente normalmente é necessário mais ar do que esse tipo de dispositivo costuma fornecer
1 comentários
Opiniões no Hacker News
Para quem não conhece HRV/ERV, costumo explicar como “uma janela que você abre para deixar entrar ar fresco e tirar o ar viciado, mas que no inverno retém a maior parte do calor e da umidade e, no verão, os mantém do lado de fora”
Sobre o ambiente dentro de casa, digo que “a casa fica sempre com ar fresco de um dia de primavera”
O problema dos ERV/HRV hoje é que são produtos de nicho caros, mas este sistema, mesmo não tendo uma eficiência de recuperação de calor tão extrema quanto a de uma unidade de contrafluxo, parece ter potencial para ficar muito mais barato, na linha de que “o perfeito é inimigo do bom”
Era um modelo mais caro, controlável diretamente por sinais MODBUS / 0-10V, e a maior parte do custo veio da instalação dos dutos
Com o algoritmo que implementei no Home Assistant, ajustando finamente até o sistema de aquecimento, o CO2 fica só cerca de 60 a 100 ppm acima do exterior, o ar é limpo, a temperatura fica no valor configurado ±1°C, e a extração da umidade após o banho só funciona quando necessário
Agora, para exagerar e fazer algo ainda mais bem feito, só faltariam vários dampers e feedback de CO2/umidade por cômodo
Dependendo da vazão, dá para encontrar ERV por menos de CA$2000
https://gasexperts.ca/product-category/air-exchangers/lifebr...
https://bphsales.ca/collections/high-quality-erv-air-exchang...
HRV é mais barato, mas pensando no controle de umidade, pode valer a pena pagar algumas centenas de dólares a mais por um ERV
Marcas como Komfovent e SystemAir vendem unidades dutadas de 200 m³/h por cerca de 2000 euros, e, em condições internas de +22°C e 20% de umidade relativa, quando o exterior está a -23/-15/-10/-5/0/25/30/35°C, a saída após a unidade fica em torno de 12,9/14,5/15,5/16,5/17,5/22,6/23,6/24,6°C
O caro é a instalação, e este projeto não muda essa parte
A desvantagem é que a alta eficiência depende da massa do núcleo, o que os limita a espaços pequenos, enquanto os de contrafluxo são adequados para a casa inteira
Uma vantagem frequentemente ignorada das unidades de contrafluxo é que dá para colocar dutos de exaustão em locais de onde se quer retirar ar de propósito, como banheiro e cozinha, e fornecer ar fresco a áreas com pouca circulação, como closets e porões
ERVs com núcleo regenerativo não ajudam muito na circulação de ar fresco
Sou a pessoa que criou a OpenERV e projetou os dispositivos ERV TW4 e WM12.
Como está escrito no site, ainda estamos em beta, então não há muitas unidades prontas para envio imediato e, sendo sincero, o andamento está lento porque estou dedicando mais tempo a outro projeto, mais bem financiado, de um ventilador grande e silencioso. Mesmo assim, na maioria dos dias faço algum progresso, e publico as atualizações no Twitter @open_erv e no Bluesky.
Enviei unidades para alguns engenheiros para poder compartilhar uma verificação de terceiros com os céticos, e este dispositivo não é um trocador de calor de contrafluxo, mas sim um trocador de calor regenerativo: https://en.wikipedia.org/wiki/Regenerative_heat_exchanger
Prefiro essa abordagem porque ela consegue recuperar melhor o calor latente do que um recuperador como o de contrafluxo, e, em lugares como Ottawa ou Toronto, na média sazonal, o calor latente representa 40 a 50% da energia total do ar.
Quero que ele seja testado pelo PassiveHaus Institute para demonstrar a eficiência sem deixar dúvidas, e os meus próprios testes me dão confiança.
Em teoria, ele pode lidar com qualquer diferença de temperatura, mas o TW4 e o WM12 atualmente são feitos de polímero, então não confio neles para a combinação de climas extremamente quentes e luz solar direta; por isso estou focando em climas frios. Estou bastante confiante de que eles não congelarão mesmo em extremos como -30°C e, quando usei um instalado na janela no ano passado, funcionou sem problemas até cerca de -25°C.
A ideia é que futuros compradores possam saber como é a instalação, e outra pessoa, Alex, vai testar a vazão e a eficiência, então já enviei o equipamento para ele.
Enquanto os testes e a validação avançam, pretendo acelerar a produção mantendo as impressoras rodando e montando unidades nos intervalos entre trabalhos que ajudam mais no sustento.
Os kits ainda ficaram para depois. A metodologia de montagem também está sendo estabilizada e, recentemente, adicionei um novo retificador de fluxo, que aumenta a vazão em cerca de 10% e ainda reduz mais o ruído.
Depois da estabilização, validação e produção, espero conseguir vendê-los de forma normal para quem quiser dentro de alguns meses. Desculpem por não conseguir pegar a estação fria, mas ERVs, como outras partes de um edifício, têm muito a ver com visão de conjunto e investimento de longo prazo, e estas máquinas foram criadas visando bom retorno e vida útil longa.
Pretendo preparar algumas unidades para quem pediu o WM12. Foram só 12 e-mails de interessados, então não é um volume enorme, mas é animador ver que há pessoas que entendem o desempenho e o retorno sobre o investimento.
Com o preço final de 1300 CAD, vender apenas alguns pares por mês já torna isso viável.
Também conheço bem métodos tradicionais de produção, como moldagem por injeção e usinagem, e estou aberto a ampliar a produção, mas esses métodos não são mágicos. Ajudariam, claro, mas não mudariam drasticamente o preço nem o retorno sobre o investimento, e exigiriam um grande investimento não só em moldes, mas também em novos testes e redesenho.
Como já mudei coisas demais mesmo depois de achar que o projeto estava concluído, tenho muita cautela em me prender a um método específico.
Como pequena observação, o antigo aparelho de um único cômodo da nossa casa tem o ventilador voltado para fora, então mesmo em Londres ele pode congelar quando a temperatura cai apenas alguns graus abaixo de zero, fazer um barulho horrível e parar.
Como criador de um projeto chamado OpenTRV, também gosto do gosto pelo nome.
Esse produto também tinha requisitos difíceis de cumprir, como comprimento mínimo dos dutos, e a eficiência geral não era tão boa. No fim, instalei duas unidades e também coloquei uma entrada de ar fresco no sistema de HVAC, mas ainda acabo deixando um ventilador de banheiro ou da lavanderia ligado o tempo todo.
Espero que haja mais concorrência nessa área. Não só em hardware: as empresas instaladoras de HVAC estão muito atrasadas em relação à qualidade do ar, então seria bom ver mais formação e conscientização no setor.
Intuitivamente, parece que um projeto regenerativo teria dificuldade para passar de 50% de eficiência e que a recuperação de calor latente também seria pior.
Mesmo já tendo um ERV para a casa toda, eu consideraria instalar um em um sótão aberto e acabado. Especialmente em casas de vários andares, não há garantia de que um ERV para a casa inteira forneça ar fresco suficiente onde eu estou.
Quero muito fazer isso eu mesmo. Tenho acesso a uma impressora 3D, uso Python, tenho experiência com eletrônica, moro em um clima do norte e venho de olho em ERVs há um tempo, então sou praticamente o público perfeito
Mas, lendo a documentação, ela parece mais voltada a desencorajar a fabricação própria, dizendo que “A, B e C são difíceis”, do que a explicar de fato como fazer um DIY corretamente
Eu gostaria de contribuir com o projeto, mas ele não parece estruturado para incentivar contribuições da comunidade. Se eu estiver vendo errado, gostaria de doar meu tempo
Pessoalmente, isso parece mais um projeto de marketing do que um projeto aberto. Um ERV, por natureza, é um dispositivo muito simples, composto por um núcleo de recuperação e sopradores/ventiladores, e produtos comerciais têm vida útil muito longa; alguns têm garantia de 10 anos e bom fornecimento de peças
Uma instalação permanente em janela parece meio improvisada, e como o vidro é ruim em isolamento, provavelmente também haverá perda de eficiência
O projeto em si parece interessante, e não quero menosprezar o resultado projetado e fabricado. Mas, quando você começa a ler, percebe que ele se parece mais com um negócio do que com um projeto comunitário; ao mesmo tempo, também não dá para comprar, o que é confuso
Como a pessoa que criou comentou no HN que agora está focada em um terceiro projeto de ventilador, o futuro deste projeto também fica em dúvida
Seria bom se a comunidade pudesse fazer um fork deste projeto, torná-lo fácil de montar em DIY e continuar levando adiante
Olhando os arquivos, nem sei se dá para chamar isto de open source. Ou não consigo encontrar os arquivos essenciais, ou eles foram deixados de fora de propósito
Se fosse realmente open source, deveria incluir não só os .STL, mas também os arquivos CAD originais, para que outras pessoas pudessem modificar e adaptar. O lado aberto deste projeto parece mais marketing do que algo substancial
Como material DIY, também deixei este aqui salvo nos favoritos: https://www.youtube.com/watch?v=wJB3dyHDa-8
Fico confuso sobre como é possível ter 80–90% de retenção de calor sem gastar muita energia
Pensando de forma simples, se a mesma quantidade de ar entra e sai, parece que a temperatura média do trocador de calor acabaria sendo a média entre a temperatura externa e a interna. Se estiver quente lá fora, há o benefício de o ar que entra ficar mais frio que o ar externo, mas ele não poderia ficar mais frio que a média das duas temperaturas; então não ficaria tão frio quanto o ar interno, o que não soa como 90% de retenção de calor
Há algum aquecedor ou resfriador acoplado ao trocador de calor? Pelo vídeo linkado https://www.youtube.com/watch?v=CDCu0IbEn8Q, parece que não, já que ele diz economizar a energia necessária para aquecimento e resfriamento. Existe algum outro truque inteligente?
Dá para melhorar isso trocando calor ao longo de todo o comprimento contínuo entre fluxos de ar que passam em sentidos opostos. Imagine dois tubos paralelos termicamente conectados, com fluidos fluindo em direções opostas: cada ponto ainda faz uma média das temperaturas, mas essa temperatura média varia ao longo do comprimento, ficando próxima da temperatura interna no lado de dentro e da temperatura externa no lado de fora
Se estiver quente lá fora, o ar que entra vai esfriando aos poucos ao transferir calor para o ar que sai, enquanto o ar que sai vai esquentando aos poucos
Imagine um tubo com três seções de grade metálica, onde a temperatura do ar se iguala à temperatura do metal, separadas por grades de plástico que impedem a condução de calor. Você empurra por 30 segundos do lado quente, a 20°C, para o lado frio, a 0°C, e depois empurra por 30 segundos no sentido oposto
Por simetria, o tubo passa a ter passivamente um gradiente de temperatura do lado quente para o lado frio. A primeira seção fica em cerca de 15°C, a segunda em 10°C e a terceira em 5°C
A temperatura de cada seção é a média temporal da temperatura do ar que veio da seção anterior e, como a direção muda, vira a média das seções à esquerda e à direita
Do ponto de vista da casa, é como se ela perdesse energia apenas na primeira seção, que está perto de 15°C, não de 0°C
Dito isso, não lembro de ter visto muitos ERVs comerciais alegando eficiência acima de 80%, então fico cético quanto a medições de 90%
Já vi ERVs com aquecedor para evitar congelamento
Animais também reduzem a perda de calor fazendo sangue quente e sangue frio fluírem em sentidos opostos; é o mesmo princípio: https://en.wikipedia.org/wiki/Rete_mirabile
Isso é algo de que eu realmente preciso, e gostaria que funcionasse com o Home Assistant
Quero ventilar com base nos valores de CO2 de um sensor Bluetooth Aranet 4
Seria ainda melhor se várias unidades se coordenassem entre si; por exemplo, é assim que esta marca faz: https://blaubergventilatoren.de/en/series/vento-expert-a50-1...
Ao clicar em “learn more”, vi que isso realmente funciona. Dizem que os módulos OpenERV TW4 foram feitos para operar sempre em pares: quando um puxa ar para dentro, o outro expulsa ar, sincronizados por WiFi. Como isso é necessário para evitar que, na fase de insuflação, o ar quente seja empurrado pela parede e gere perda de calor, é perfeito
Atualmente tenho dois furos de ventilação na parede; quando venta, entra ar demais e dá para sentir corrente de ar dentro de casa, e quando não há vento e algumas pessoas aparecem, o CO2 passa de 3000 ppm em 20 minutos
Eu gostaria muito que fosse silencioso. Dizem que fica em cerca de 37 dBA, mas pessoalmente acho isso bem alto. O exaustor de banheiro que troquei recentemente é de 25 dB, https://www.filterfabriek.nl/ventilatoren/badkamerventilator..., e o anterior era um modelo baratíssimo de 52 dB, bem irritante, que dava para ouvir até no quarto de cima: https://www.hornbach.nl/p/rotheigner-toilet-badkamerventilat...
Ainda assim, com 37 dB talvez dê para reduzir a velocidade e, como ele será necessário principalmente quando houver muita gente e o ambiente já estiver barulhento, talvez não seja tão ruim
A propósito, é melhor não comprar um sensor de CO2. Você logo vira um fanático por ventilação e, nas palavras do cônjuge, um fiscal da ventilação
Há um trecho dizendo que “um cômodo não é aquecido pelo aumento de sua energia interna; ele aquece porque, durante o aquecimento, o volume e a pressão permanecem constantes e o ar é expelido, reduzindo a entropia”: https://pubs.aip.org/aapt/ajp/article-abstract/79/1/74/10418...
A termodinâmica contraria a intuição em vários lugares, e nossos adorados espaços climatizados e fechados obviamente entram nessa categoria
Nem quero começar a falar da ideia de resfriar um cômodo fechado ligando um ventilador ou abrindo a porta da geladeira
Minha configuração é um HRV da Komfovent (MODBUS TCP), bomba de calor NIBE (MODBUS UDP + esphome-nibe), caldeira a gás Vaillant (eBUS-WiFi) e várias unidades AirGradient pela casa
Bloqueei todo acesso à internet e integrei tudo pelo Home Assistant, e funciona surpreendentemente bem
É preciso lembrar que a escala de decibéis é logarítmica. 37 é quase duas ordens de grandeza abaixo de 52
Neste projeto, o criador não compartilhou de fato o componente mais importante: o trocador de calor
Algumas semanas atrás, depois de instalar um sistema MVHR, eu estava pesquisando trocadores de calor em contrafluxo e me surpreendi ao ver que o componente do trocador de calor em si representa apenas uma parte do preço total do aparelho
Também me surpreendeu que a maioria seja feita de plástico fino e não dependa de capacidade térmica como uma máquina de espresso HX
O princípio é simples. Em vários canais paralelos separados por paredes finas de plástico, o ar quente e o ar frio fluem em direções opostas
Como estão em sentidos contrários, mesmo enquanto o ar quente esfria gradualmente e o ar frio aquece gradualmente, sempre resta uma diferença de temperatura através da parede de separação, impulsionando a transferência de calor
A parede leve de plástico é uma vantagem aqui. O plástico em si não tem alta condutividade, mas a parede é tão fina que o calor atravessa bem
É por isso que dá para atingir 80–90% de eficiência sem materiais caros nem massa térmica, e o ar quente de exaustão sai apenas um pouco mais quente que o ar frio que entra, transferindo a maior parte do calor para o ar de entrada
É um projeto inteligente
Imagino que precise ser feito de materiais com alta condutividade térmica, como resina ou cerâmica
Instalei em casa um ERV central, o Zehnder ComfoAir Q
A instalação deu bastante trabalho, mas não foi difícil; com habilidades básicas de DIY, dá perfeitamente para fazer
A parte mais difícil é encontrar um bom local para colocar a unidade de ventilação, que tem mais ou menos o tamanho de uma TV CRT grande e antiga. A partir dali é preciso levar dutos para vários cômodos, mas o sistema de dutos em si é fácil de instalar
Em configurações normais, consome cerca de 20 W por hora e aumenta muito o conforto. Quando está úmido, segura parte da umidade; quando está seco, conserva parte da umidade; e fornece ar fresco o ano todo
Também barra mosquitos e filtra parte da poeira e das partículas finas
Mesmo numa casa pequena, valeu o esforço
Imagino que unidades descentralizadas sejam muito mais fáceis de instalar, mas provavelmente são menos eficientes, menos adequadas para residências grandes e têm mais chance de serem barulhentas
Sobre este tema, também recomendo o canal deste engenheiro. Basta ativar a tradução automática: https://www.youtube.com/watch?v=Cv0s6TgwbJg
Em resumo, a ventilação push-pull é fácil de instalar e relativamente barata, mas tende a criar problemas de higiene, como soprar de volta para o ar a poeira do filtro ou oferecer um ambiente úmido para microrganismos em determinadas condições de operação
Também é vulnerável ao vento, os números apresentados por fornecedores comerciais não parecem ter base realista, e também não parece haver fornecedores que apresentem dados segundo os padrões de teste relevantes
O OpenERV diz que vai passar por testes do Passive House Institute, mas ainda não há dados de medição em laboratório
Pode ser uma intuição contrafactual, mas talvez uma ventilação natural curta e intermitente com um abridor mecânico de janelas baseado em EspHome seja, na prática, mais eficiente, mais fácil de implementar e exija menos manutenção
Porém não conheço materiais comparativos e, da última vez que procurei, só vi atuadores impressos em 3D complicados que não pareciam aguentar se um hóspede abrisse a janela
Não é apenas outro aparelho do mesmo tipo: o trocador de calor é bem diferente, e o projeto e a estrutura como um todo também são bastante diferentes
No norte da Alemanha, uso um aparelho de ventilação descentralizado de ambiente único parecido: https://www.bayernluft.de/de/frame.cgi?page=start
Estou muito satisfeito. Mesmo no inverno, sempre há um ar que parece fresco e quente, e a umidade também caiu bastante
Existem dois tipos desses aparelhos ERV
Um tem apenas um duto de ar e muda periodicamente de direção. Usa um acumulador térmico no fluxo de ar, e o OpenERV se enquadra nesse tipo
O outro tem dois dutos de ar separados, que tratam simultaneamente a admissão e a exaustão. O ar não se mistura e passa por um trocador de calor; o Bayernlüfter é desse tipo
A única coisa de que não gosto no Bayernlüfter é que não é open source. Ele é controlado por um Raspberry Pi ou um clone semelhante, mas não há acesso
Na Holanda, sistemas assim são bastante comuns em casas novas. Isso porque a lei exige um certo nível de eficiência energética em construções novas
Há outras formas de atingir o nível de eficiência exigido, mas aparelhos ERV têm bom custo-benefício
Pessoalmente, também estou avaliando instalar um sistema assim: https://www.duco.eu/uk-ie/products/mechanical-ventilation/ve...
Só que as casas holandesas são quase todas feitas de concreto, então instalar em uma casa existente é bem difícil
No começo não estava calibrado corretamente, mas depois que um especialista fez a calibração, passou a funcionar perfeitamente e mantém continuamente um clima interno confortável
Uma marca antiga e confiável por aqui é https://www.genvex.com/en, e o nosso foi fornecido pela Ecovent: https://ecovent.dk/?lang=en
Algumas pessoas, para economizar dinheiro, dependem de abrir as janelas todos os dias, mas hoje a maioria escolhe ERV
Curiosamente, na Alemanha há bastante gente que se opõe fortemente a ter ERV. Pessoalmente, só pelo ar fresco eu já não abriria mão, e não precisar se preocupar com pólen é um bônus adicional