Bepaling van het energetische rendement van het warmteterugwinapparaat EuroAir 400 Meetbrief volgens NBN EN 308

Technical Sciences Laan van Westenenk 501 7334 DT Apeldoorn Postbus 342 7300 AH Apeldoorn

TNO-briefrapport TNO2013 M10093

Bepaling van het energetische rendement van het warmteterugwinapparaat “EuroAir 400” Meetbrief volgens NBN EN 308

Datum

Januari 2012

Auteur(s)

H.A.J. Hammink

Opdrachtgever

Swentibold GmbH Johan-Grein-Straße 12 52538 Selftkant Millen

Projectnummer

054.03204/01.01

Aantal pagina's Aantal bijlagen

15 (incl. bijlagen) -

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor opdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan. © 2012 TNO

Verantwoording Energy and Comfort Systems Ondertekening:

Goedgekeurd door:

H.A.J. Hammink Projectleider

P.M. van Hoorik Research Manager

www.tno.nl T +31 88 866 22 12 F +31 88 866 22 48 [email protected]

TNO-briefrapport | TNO2013 M10093

2 / 15

Inhoudsopgave 1

Inleiding .................................................................................................................... 3

2

Toestelidentificatie .................................................................................................. 4

3

Bepaling maximaal vermogen ventilatorcombinatie ........................................... 5

4 4.1 4.2

Rendementsmeting ................................................................................................. 7 Uitgangspunten bepaling van het rendement WTW................................................... 7 Uitvoering van de meting ........................................................................................... 8

5

Resultaten rendementsmeting ............................................................................. 10

6

Samenvatting meetresultaten .............................................................................. 14

7

Meetsensoren ......................................................................................................... 15


1

3 / 15

Inleiding In opdracht van de firma Swentibold GmbH te Selfkant Millen Duitsland is door TNO het energetische rendement bepaald van het warmteterugwinapparaat (WTW) EuroAir 400, conform - NBN EN 308 - Warmtewisselaars - Beproevingsprocedures voor het vaststellen van prestatie-eisen van warmteterugwinningsapparatuur (ref.[1]) en - de product specifieke procedure ventilatoren en ventilatiegroepen doc_4.4_S.a_NL_Ventilatoren_en_Ventilatiegroepen_v1.1_20110921.doc. (ref.[2]). In dit meetrapport worden de resultaten van de meting van het maximaal elektrisch vermogen van de elektromotor-ventilatorcombinatie en de rendementsmetingen weergegeven.


2

4 / 15

Toestelidentificatie Fabrikant

Swentibold GmbH Johan-Grein-Straße 12 52538 Selftkant Millen

Telefoon

+49 (0)2456 - 507293

Aanvang onderzoek

Januari 2012

Fabrikaat: Type Serienummer: Bouwjaar: CE-keur: Max. luchtdebiet

Swentibold GmbH EuroAir 400 40012-1855 2012 Ja 3 400 m /h

Figuur 1: Typeplaatje onderzochte toestel


3

5 / 15

Bepaling maximaal vermogen ventilatorcombinatie Volgens de procedure 5.1.3 c in ref. [2] is het maximaal opgenomen vermogen van de ventilatorcombinatie inclusief eventuele voorschakelapparatuur bepaald. In tabel 1 zijn de resultaten uit de eerste fase van de procedure weergegeven. Een externe regelklep voor de afvoerventilator is gevarieerd tussen de volledig open- en de volledig gesloten positie tot de hoogste vermogenswaarde is verkregen. Het drukverschil aan de toevoerventilator dP(prim) is hierbij constant gehouden. Fase 1 dP(prim) dP(sec) Pelec,fan Spanning Stroom cosq [Pa] [Pa] [W] [V] [A] [-] -0,27 -0,43 281,51 229,90 1,28 0,96 -1,00 7,23 280,77 229,90 1,27 0,96 0,38 26,85 280,58 229,90 1,27 0,96 1,62 48,62 279,72 229,90 1,27 0,96 0,40 72,73 280,58 229,90 1,27 0,96 -0,75 100,97 278,92 229,90 1,26 0,96 0,18 123,35 278,90 229,90 1,26 0,96 0,98 150,43 278,03 229,90 1,26 0,96 2,02 175,68 277,02 229,90 1,26 0,96 1,65 198,47 276,82 229,90 1,25 0,96 2,43 223,22 276,57 229,90 1,25 0,96 -0,05 247,65 274,34 229,90 1,24 0,96 2,55 273,07 275,36 229,90 1,25 0,96 1,00 300,22 273,16 229,90 1,24 0,96 1,42 325,20 272,71 229,90 1,24 0,96 1,15 349,45 271,16 229,90 1,23 0,96 1,95 373,13 270,26 229,90 1,22 0,96 1,38 397,82 271,89 229,90 1,23 0,96 1,98 420,87 270,03 229,90 1,22 0,96 2,10 450,33 265,06 229,90 1,20 0,96 1,02 496,18 255,29 229,90 1,16 0,96 Tabel 1 Drukgegevens en opgenomen elektrisch vermogen - fase 1.

In tabel 2 is het resultaat van de tweede fase van de procedure weergegeven. Een externe regelklep voor de toevoerventilator is gevarieerd tussen de volledig open- en de volledig gesloten positie tot de hoogste vermogenswaarde is verkregen. Het drukverschil over de afvoerventilator dP(sec) is hierbij constant gehouden op de waarde die in fase 1 het hoogste opgenomen vermogen heeft opgeleverd.


Fase 2 dP(prim) [Pa] 0,22 23,85 50,87 74,82 99,65 122,55 153,40 175,05 197,70 225,62 246,05 271,88 297,50 346,68 397,13 438,10 476,53

dP(sec) Pelec,fan [Pa] [W] 2,80 281,67 1,18 281,46 0,57 281,62 2,68 281,60 2,18 281,96 -1,00 282,26 1,03 281,41 2,63 280,17 0,03 281,20 2,05 280,29 1,17 280,41 0,57 279,84 1,10 278,96 1,92 277,90 1,65 277,01 1,43 275,70 2,27 269,50

6 / 15

Spanning Stroom cosq [V] [A] [-] 230,1 1,275 0,96 230,1 1,274 0,96 230,1 1,275 0,96 230,1 1,275 0,96 230,1 1,276 0,96 230,1 1,278 0,96 230,1 1,274 0,96 230,1 1,268 0,96 230,1 1,273 0,96 230,1 1,269 0,96 230,1 1,269 0,96 230,1 1,267 0,96 230,1 1,263 0,96 230,1 1,258 0,96 230,1 1,254 0,96 230,1 1,248 0,96 230,1 1,220 0,96

Tabel 2 Drukgegevens en opgenomen elektrisch vermogen - fase2. Het maximaal opgenomen vermogen van de elektromotor-ventilatorcombinatie is bepaald in de maximale fabrieksstand en bedraagt: 282,26 Watt. (Zie tabel over fase 2) Voor elke ventilator is het opgenomen vermogen inclusief de besturing vastgesteld op Pelec,fan = 141,1 Watt.


7 / 15

4

Rendementsmeting

4.1

Uitgangspunten bepaling van het rendement WTW De rendementsmeting is uitgevoerd volgens de meetmethode in EN 308.(ref.[1]). Het rendement WTW wordt bepaald bij de meetomstandigheden zoals gegeven in tabel 3. Toevoerlucht Afvoerlucht °C °C g/kg RV % 51 25 1 5,5  0,5 ~ 28 Tabel 3 Meetomstandigheden voor het bepalen van het rendement conform EN 308. De beproevingen worden uitgevoerd bij een omgevingstemperatuur van 24°C  2K. Het rendement is bepaald voor 3 luchthoeveelheden volgens opgave van de fabrikant. 3

Meting nr.

Debiet m /h

1

100

2

250

3

400

Tabel 4 Vaststelling luchthoeveelheden Het beschikbare drukverschil is, in overeenstemming met de opgave fabrikant, bij de instellingen van de bedrijfscondities zoveel mogelijk gelijkmatig verdeeld over de in- en uitlaatzijde van het apparaat. De in te stellen drukken zijn: Meting nr.

Inlaat

Pa 1 -150 2 -150 3 -150 Tabel 5 Instelwaarden statische drukken rondom het WTW

Uitlaat Pa +150 +150 +150


4.2

Uitvoering van de meting

4.2.1

Algemeen

8 / 15

De meetwaarden worden geregistreerd met een data-acquisitiesysteem dat deze waarden inleest met vaste tijdsintervallen, (inlezen/opslag alle data op hetzelfde tijdstip). Indien de meetwaarden van de ingaande luchtstromen te grote variaties in de tijd laten zien, zullen deze schommelingen met een tijdvertraging (= doorlooptijd lucht in het apparaat) aan de uitlaatzijde van het apparaat zichtbaar worden. Te grote variatie in temperatuur, vochtigheid en/of luchthoeveelheid in de tijd resulteert in een grote spreiding van de prestaties van het apparaat. Om deze spreiding tot een minimum te beperken worden de meetwaarden van de ingaande luchtstromen gecontroleerd op een maximaal toegestane variatie in de tijd. De controle op overschrijding van de maximale waarden wordt in principe ‘on-line’ bij elk meetinterval gedurende een tevoren vastgestelde meetperiode uitgevoerd. Bij een meetinterval van 15 seconden geeft een meetperiode van 10 minuten (= 40 meetintervallen) een goed beeld van de gerealiseerde stabiliteit. Van elke meetperiode wordt het resultaat (WTW) berekend en vergeleken met het resultaat van de voorgaande meetperiode. De variatie van het resultaat mag een van tevoren opgegeven waarde niet overschrijden. Daarnaast wordt over vier aaneengesloten stabiele meetperioden het verschil tussen de minimale en maximale waarde van het rendement gecontroleerd op een maximaal toegestaan verschil. Voor het valide verklaren van een meting moeten tenminste vier aaneengesloten meetperioden voldoen aan de stabiliteitscriteria, vermeld in 4.2..2. De totale tijdsduur van de meting is afhankelijk van de stabiliteit van het meetproces.


4.2.2

9 / 15

Criteria stabiliteit meetproces Ingaande luchtstromen:  Temperatuur: variatie temperatuurmeting maximaal  0,5 K  Vochtigheid: variatie absolute vochtigheid maximaal  0,5  Luchtdebiet: variatie luchtdebiet maximaal  1

g/kg; kg/h

Resultaat:  Rendement:  verschil tussen twee opvolgende meetperioden maximaal 0,003;  verschil tussen minimum- en maximumwaarde gedurende 4 aaneengesloten meetperioden maximaal 0,005. Meetduur:  Minimale meetduur van 4 aaneengesloten meetperioden waarin voldaan wordt aan de stabiliteitscriteria. Afwijking statische drukken Bij de instelling van de luchthoeveelheden was het niet mogelijk de statische drukken volgens tabel 5 te realiseren. In tabel 6 zijn de ingestelde statische drukken weergegeven . Meting Toevoerlucht (Pa) Afvoerlucht (Pa) nr. Inlaat Uitlaat Inlaat Uitlaat 1 -75 75 -75 75 2 -75 76 -75 75 3 -70 69 -66 66 Tabel 6 Ingestelde statische drukken tijdens de rendementsmetingen


5

10 / 15

Resultaten rendementsmeting De resultaten van de rendementsmetingen zijn weergegeven in de tabellen 7 t/m11. In tabel 7 zijn de temperatuurrendementen weergegeven, zowel ongecorrigeerd als gecorrigeerd voor de massaflowverhouding, en inclusief het ventilatorvermogen. Meting nr

Luchthoeveelheid

Niet gecorrigeerd temp

Gecorrigeerd temp

3

m /h % % 1 100 85,4 84,8 2 250 81,8 83,3 3 400 81,9 82,8 Gemiddeld rendement 83,0 83,6 Tabel 7 Overzicht temperatuurrendementen, ongecorrigeerd en gecorrigeerd voor de massaflowverhouding.

In tabel 8 zijn de rendementen t.b.v. de EPB dikgedrukt weergegeven . qv22

[m³/h]

100

250

400

Pel

[W]

58,1

125,7

279,2

dT11

[K]

0

0

0

dT22

[K]

0,84

0,73

1,03

dT12

[K]

0,82

0,74

1,02

dT21

[K]

0

0

0

t11

[°C]

25,10

25,15

25,11

t12

[°C]

10,27

9,70

10,66

t21

[°C]

4,96

4,81

4,94

t22

[°C]

22,15

21,44

21,46

qv11

[m³/h]

103,5

251,2

401,6

qv22

[m³/h]

101,5

252,1

400,1

qv,epb

[m³/h]

101,5

251,2

400,1

ηt,sup

[%]

81,2

78,2

76,8

ηt,eha

[%]

77,7

79,6

76,7

ηt,epb

[%]

79,5

78,9

76,8

79 79 77 Input ηt,epb [%] Tabel 8 Overzicht gegevens en rendementen t.b.v. de Belgische EPBproductgegevensdatabank


11 / 15

3

Tabel 9: Meetwaarden en resultaten rendementsmeting bij 100 m /h 3 100 m /h datum

Meting NBN EN308 toestel Toevoerlucht T intrede RV druk

nom debiet EuroAir400 °C % Pa

4,96 62,8 -75

T uittrede RV druk

°C % Pa

22,15 20,05 75

qv qm h in X in

m3/h kg/h kJ/kg g/kg

98,1 123,8 13,48 3,38

qv qm h uit X uit


101,5 120,9 30,68 3,30

soort.massa Pd wd max Pd wd Tnb Q in

kg/m3 kPa kPa °C kJ/h

1,262 0,870 0,546 2,3 1669,0

soort.massa Pd wd max Pd wd Tnb Q uit


1,191 2,664 0,534 10,6 3708,9

Afvoerlucht T intrede RV druk qv qm h in X in soort.massa Pd wd max Pd wd Tnb Q in

°C % Pa m3/h kg/h kJ/kg g/kg kg/m3 kPa kPa °C kJ/h

25,10 27,49 -75 103,5 121,7 39,10 5,43 1,176 3,181 0,874 14,0 4757,1

T uittrede RV druk qv qm h uit X uit soort.massa Pd wd max Pd wd Tnb Q uit


10,27 69,8 75 99,4 123,1 23,96 5,41 1,239 1,249 0,872 7,6 2950,2

101,074 25,06 27,53 0,874 5,42 39,03

Energie balans toestel in toevoerlucht afvoerlucht inlek toestel elektrische hulpenergie totaal

kJ/h kJ/h kJ/h kJ/h kJ/h

1669 4757 56 198 6680

soort.massa T nattebol

kPa °C % kPa g/kg kJ/kg kg/m3 °C

Elektrische hulpenergie Netspanning Opgenomen stroom cosf Opgenomen effect. vermogen

toestel uit toevoerlucht afvoerlucht totaal

kJ/h kJ/h kJ/h

3709 2950 6659

V A W

Specific Fan Power P el. totaal

kW

0,058

Resultaten M- verhouding T rendement T rendement cor. M-verhouding Enthalpie rendement

% % %

0,994 85,4 84,8 85,7

0,029 2,019

P-factor Energiebalans

-

4,2 0,997

Omgeving Barometer T omgeving RV Pd wd x h lucht

max luchtdebiet (toe -of afvoer) m3/s kW/m3/s Specific fan power (SFPe)

1,177 13,94

230,5 0,27 0,95 58,1

10-1-2013


12 / 15

3

Tabel 10 Meetwaarden en resultaten rendementsmeting bij 250 m /h 3 250 m /h datum



4,81 67,04 -75

T uittrede RV druk

°C % Pa

21,44 22,94 76

qv qm h in X in


239,9 306,8 13,70 3,53

qv qm h uit X uit


252,1 304,7 30,65 3,57



1,279 0,861 0,577 2,4 4201,3



1,209 2,551 0,585 10,6 9338,9



25,15 28,2 -75 251,2 299,0 39,37 5,52 1,190 3,190 0,900 14,1 11770,9



9,70 74,3 75 237,1 298,1 23,55 5,47 1,257 1,202 0,893 7,4 7018,5

102,348 24,81 28,76 0,899 5,51 39,01



4201 11771 -35 442 16379





kJ/h kJ/h kJ/h

9339 7019 16357

V A W


kW

0,126


% % %

1,019 81,8 83,3 82,3

0,070 1,802


-

4,7 0,999



1,193 13,93

230,0 0,57 0,96 125,7

8-1-2013


13 / 15

3

Tabel 11 Meetwaarden en resultaten rendementsmeting bij 400 m /h 3 400 m /h datum



4,94 53,15 -70

T uittrede RV druk

°C % Pa

21,46 18,02 69

qv qm h in X in


382,2 488,8 12,05 2,82

qv qm h uit X uit


400,1 483,6 28,73 2,81



1,279 0,868 0,462 1,5 5888,4



1,209 2,554 0,460 9,8 13893,0



25,11 27,62 -66 401,6 478,2 39,00 5,39 1,191 3,183 0,879 13,9 18652,5



10,66 67,55 66 382,6 479,4 24,10 5,31 1,253 1,282 0,866 7,7 11551,0

102,346 24,28 28,99 0,878 5,38 38,14



5888 18652 43 994 25579





kJ/h kJ/h kJ/h

13893 11551 25444

V A W


kW

0,279


% % %

1,011 81,9 82,8 82,2

0,112 2,503


-

3,4 0,995



1,195 13,60

229,6 1,27 0,96 279,2

8-1-2013


6

14 / 15

Samenvatting meetresultaten

Ventilatormeting Het maximaal opgenomen vermogen van de elektromotor-ventilatorcombinatie is bepaald in de maximale fabrieksstand (zie fase 2)en bedraagt: 282,26 Watt. Voor elke ventilator is het opgenomen vermogen inclusief de besturing vastgesteld op Pelec,fan =141,1 Watt.

Rendement van het WTW De rendementen ten behoeve van de EPB zijn weergegeven in tabel 12. qv nominaal

[m³/h]

100

250

400

qv,epb

[m³/h]

101,5

251,2

400,1

ηt,epb

[%]

81,7

80,7

80,2

79 79 Input ηt,epb [%] Tabel 12 Overzicht rendementen t.b.v. de EPB.

77


7

15 / 15

Meetsensoren De bij de meting toegepaste meetsensoren zijn opgenomen in tabel 13.

Meetkanaal

TUI-nummer

Identificatie

Kalibratie periode

1001 1002 1003 1006 1007 1008 1011 1012 1013 1016 1017 1018 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1030 1031 1032 1033 1034 2001 2002 2003 2004 1021 1022 1023 1024 1021 1022 1023 1024

KVB1 KVB2 41111733 KVB4 KVB5 41111735 41111734 LVP04 LVP05 41111736 LVP07 LVP08 STDKP 11850236 11850237 11850275 11860016 11860017 11860018 11930571 34088006 34088004 34088002 34088005 04000651W 04000651A 04000651Q 04000651V 11950298 34090454 11950299 34090455 MR125PI MR125SI MR125PU MR125SU

Ta_mp3 Ta_mp4 Ta_mp11 Ta_mp5 Ta_mp6 Ta_mp12 Ta_mp13 Ta_mp14 Ta_mp15 Ta_mp16 Ta_mp17 Ta_mp18 Ta_amb Pa_mp44 Pa_mp43 Pa_mp46 Pa_mp47 Dpa_mp42 Dpa_mp45 P_air Rv_mp52 Rv_mp53 Rv_mp55 Rv_mp56 P_eff Stroom CosQ Spanning Fl_mp44 Fl_mp43 Fl_mp46 Fl_mp47 Fl_mp44 Fl_mp43 Fl_mp46 Fl_mp47

mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 mei-11 14-8-2012 14-8-2012 14-8-2012 14-8-2012 14-8-2012 15-8-2012 17-8-2012 24-8-2012 24-8-2012 24-8-2012 24-8-2012 23-8-2012 23-8-2012 23-8-2012 23-8-2012 24-8-2012 30-8-2012 23-8-2012 27-8-2012 24-8-2012 30-8-2012 23-8-2012 27-8-2012

Tabel 13 Meetsensoren.

Bepaling van het energetische rendement van het warmteterugwinapparaat EuroAir 400 Meetbrief volgens NBN EN 308

Recommend Documents