Installatietechniek. Eindrapport. TNW Zuid - Delft. Ivo Rewiersma Jorrit de Jong Martijn Hoogeboom Martijn van Paassen

Installatietechniek Eindrapport TNW Zuid - Delft

Ivo Rewiersma Jorrit de Jong Martijn Hoogeboom Martijn van Paassen Vincent van der Hoeven Paul Kraan Maurice Kras

Academy For Technology, Innovation and Society Werktuigbouwkunde, Delft

Versie: 1.5 Laatste wijziging: 20:55, 16-06-13 Ingeleverd:

Voorwoord Dit rapport is geschreven ter afsluiting van het project installatietechniek TNW – Zuid. TNW – Zuid is een nieuw TU gebouw in Delft. Voor de leerlijn THIN1 en 2 is onderzoek gedaan naar alle mogelijkheden voor de klimaathuishouding van het gebouw. Naast het onderzoek zijn er ook berekeningen uitgevoerd op het TNW gebouw. Hieruit is een concept en uitwerking ontstaan voor de klimaatinstallatie. Dit rapport bevat alle tussenrapporten die geschreven zijn voor dit project. In de bijlagen zijn enkele productdocumentaties en berekeningen toegevoegd. We willen voor de totstandkoming van dit rapport graag de heer Kras bedanken voor zijn ondersteunende contacturen. Van de firma Flamco, en de firma Aero-Dynamiek willen wij graag Paul Kraan en Vincent van der Hoeven bedanken voor het begeleiden en de excursie bij Flamco. Een verslag over deze excursie is te vinden in bijlage 5. Jorrit de Jong Martijn Hoogenboom Martijn van Paassen Ivo Rewiersma

THEMA INSTALLATIETECHNIEK 2

Voorwoord ......................................................................................................... 2 1

Inleiding ...................................................................................................... 4

2

Samenvatting ............................................................................................ 5

3

Eisen & Wensen ......................................................................................... 7 SABOP A ....................................................................................................................7 SABOP B ....................................................................................................................8

4

Berekeningen ............................................................................................. 9

4.1 4.2 4.3 4.4

Transmissie...................................................................................................10 Ventilatie .....................................................................................................11 Opwarmen .................................................................................................11 Conclusie ....................................................................................................11

5

EPC Waarde ............................................................................................ 12

6

Concepten .............................................................................................. 14

7

Principeschema’s .................................................................................... 15 7.1 7.2

8

Luchtbehandelingskast ............................................................................15 Installatieschema naar de leefruimte.....................................................16

Verwarmingsinstallatie ........................................................................... 17 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

9

Soorten kamers ..........................................................................................17 Centrale warmteopwekking ....................................................................18 Verwarmingsinstallaties.............................................................................18 Warmtebehoefte.......................................................................................19 Handmatige berekening waterleidingen ..............................................19 LBK selectie .................................................................................................23

Ventilatie .................................................................................................. 24 9.1 9.2

Roosterselectie ...........................................................................................24 Handmatige ventilatieberekening .........................................................27

10

Filters ...................................................................................................... 30

11

Conclusie .............................................................................................. 34

12

Bijlagen.................................................................................................. 35

10.1 10.2 10.3

Filterklassen .................................................................................................30 Constructieve aandachtspunten ...........................................................31 Conclusie filterplan ....................................................................................33

Bijlage 1: De concepten uit EPVarianten...........................................................35 Bijlage 2: EPVarianten concept A7.6 ..................................................................42 Bijlage 3: Filternormen ...........................................................................................45 Bijlage 4: Moody Diagram....................................................................................55 Bijlage 5: Excursie verslag .....................................................................................56 Bijlage 6: Climasim .................................................................................................57 Bijlage 7: Leidingproef ..........................................................................................60 Bijlage 8: Symbolenlijst ..........................................................................................65 Bijlage 9: Trox plafondinductierooster ................................................................67 Bijlage 10: VLA Luchtfilters voor luchtbehandelingssystemen .........................68 Bijlage 11: Energieonderzoek...............................................................................69


1 Inleiding In Nederland komen steeds meer grote gebouwen, Deze gebouwen hebben allemaal systemen verstopt zitten. Systemen ter bevordering van de warmte, koude en ventilatie. Dit is samen te vatten in het vakgebied installatietechniek. Installatietechniek is een belangrijk onderdeel in de werktuigbouw. Het is daarom belangrijk om over voldoende kennis te beschikken als je afstudeert als werktuigbouwkundige. Het betreffende project omvat het nieuwe TNW-zuid gebouw van de TU. Dit omvat meerdere onderdelen van installatietechniek. Zo wordt onderzocht wat de eisen en wensen van verschillende stakeholders zijn. Vervolgens kunnen hiermee berekeningen gemaakt worden. Dit geeft inzicht om uiteindelijk een goede installatie te kiezen. Omdat het gebouw zo groot is, is besloten om in dit geval de koeling grotendeels buiten beschouwing te laten. Ook wordt er bij de berekening vaak maar een deel van het gebouw onder handen genomen. Dit omdat het anders niet te doen is binnen acht weken. Dit proces wordt van het begin tot het einde doorlopen, om zo beter inzicht te krijgen in het installatietechniek vakgebied.


2 Samenvatting Installatietechniek is zeer belangrijk in de werktuigbouwkunde. Het is daarom goed, om achtergrond kennis op dit vakgebied te hebben. Dit project laat veel verschillende aspecten van de werktuigbouw zien. Het desbetreffende project gaat om het nieuwe TNW-Zuid gebouw. Het is de bedoeling om met behulp van dit gebouw de verschillende aspecten van de installatietechniek te ontdekken. Om te beginnen is het handig om een lijstje te maken van de verschillende stakeholders van dit project. Stakeholders zijn alle belanghebbenden van dit project. Dit omvat weten regelgeving volgens de ARBO-wet en brandveiligheid, maar ook eisen van de klant. Dit alles is samen te vatten in het pakket van eisen en wensen. Als dit duidelijk is kan men gaan rekenen. Zo zijn er verschillende berekeningen te doen omtrent de transmissie, ventilatie en opwarming. Zo is de benodigde warmtebehoefte te achterhalen. Hieruit zijn de volgende resultaten uitgekomen. Transmissie Oppervlak Ramen Dak Vloer Buitenwanden

A 3628,8 9538 9538 5443,2

U 2 0,29 0,29 0,29

θe

θi

φtr

-10 -10 10 -10

20 20 20 20 Totaal

217728 82980,6 27660,2 47355,84 375724 W

Ventilatie Φv = qv ∙ ρ ∙ c ∙ (θi ∙ θe) = 98 ∙ 1,2 ∙ 1000 ∙ 30 = 𝟑𝟓𝟐𝟖𝟎𝟎𝟎 𝐖 Opwarming

Φopw = 𝐴𝑣𝑙 ∙ 5 = 9538 ∙ 5 = 𝟒𝟕𝟔𝟗𝟎 𝑾

Dit geeft een totale warmtebehoefte van Φw = Φtr + Φv ∙ η + Φopw = 375724,6 + 3528000 ∙ 0,3 + 47690 = 1.481.815 W Ook is volgens het pakket van eisen en wensen de EPC waarde te bepalen. Dit is te doen door gebruik te maken van het programma EPVarianten. Het programma maakt gebruikt van veel in te vullen waardes die het vervolgens omzet naar een geschatte EPC waarde. EPC staat voor energieprestatiecoëfficiënt en drukt de energetische prestatie van een gebouw uit.


Met de uitkomsten van de berekeningen zijn vervolgens installatie concepten te bepalen. Dit zijn meestal meerde concepten waaruit gekozen kan worden aan de hand van specifiekere eisen of berekeningen. Principe schema’s worden gebruikt om deze concepten te verduidelijken. Dit is slechts de werking en toepasbaar op het bewuste gebouw. Om een goede keuze uit de concepten te maken worden de berekeningen verder uitgewerkt. Bij de verwarmingsinstallatie wordt verder onderscheidt gemaakt tussen de verschillende soort kamers. De centrale warmteopwekking wordt uitgelicht en de werking van de verwarmingsinstallatie wordt uitgelegd. Dit wordt hierna ondersteund met een berekening. Hieruit blijkt dat er na terugwinning van energie een rendementsverlies is van 3528000 W * 30% = 1058400 W. Handmatig wordt de benodigde druk voor het watersysteem uitgerekend. Dit geeft totaal = 292.9+872+293.9= 1458.8 Pa De luchtbehandelingskasten zijn aan de hand van deze gegevens gekozen. Het gaat hierbij om het model Aerovision 39HG van Carrier. Deze kast is in staat zijn op de benodigde 12,25 m3/s te leveren gepaard met een opvoerdruk van 206 Pa. Ook de ventilatie wordt verder uitgelicht. De roosters worden geselecteerd, door deze beter te bekijken. Zo wordt ervan uitgegaan dat de laboratoria de meeste ventilatie nodig hebben. Er is een lay-out gemaakt van de ventilator posities. Daarna wordt de werking van een inductie-unit uitgelegd om het principe van de verwarming en ventilatie beter te begrijpen. Door vervolgens een ruimteberekening te doen zijn ook de luchtsnelheden op leef hoogte te bepalen. Uiteindelijk is een conclusie te doen wat betreft de rooster selectie. Om de druk in de luchtschachten te bepalen is er ook een handmatige berekening gedaan. Dit geeft uiteindelijk een totaal = 45,3 + 33,7 + 1,4 + 126,0 = 206,4 Pa De filters worden ook nog iets uitgebreider bekeken. Zo bestaan er verschillende filterklassen voor verschillende toepassingen. Ook worden de constructieve aandachtspunten toegelicht. Hierdoor is uiteindelijk een conclusie wat betreft het filterplan te maken.


3 Eisen & Wensen Het pakket van eisen en wensen is onderverdeeld in SABOP A en SABOP B. SABOP A bevat de eisen die bepaald zijn vanuit de Nederlandse wetgeving. Deze zijn te vinden in het bouwbesluit. De SABOP B eisen zijn opgesteld door andere partijen. Hierin zijn onder andere de eisen en wensen van de architect, de installateur, de aannemer en de klant in verwerkt.

SABOP A Het vanuit de wetten bepaalde pakket van eisen. De EPC waarde mag maximaal 1.0 zijn, als eis van de opdrachtgever. Volgens het bouwbesluit  De verversingsvoud is 3 keer per uur in de kantoorruimten  In een rapport van TNO staat omschreven dat de verversingsvoud van laboratoria tussen de 2 en 8 maal per uur moet liggen. In de Arbowet staat omschreven hoe vaak dat is per activiteit.  De luchtverversing per persoon, 45m3/uur  Trappenhuis moet zijn aangesloten op de buitenlucht Volgens de ARBO wet  Er moet voldoende verse lucht zijn in de werkruimten  De klimaatbeheersing moet niet hinderlijk zijn voor de werknemers  De klimaatbeheersing is altijd bedrijfsklaar  De klimaatbeheersing moet geen tocht veroorzaken Luchtsnelheden van <0.2 m/s. Dit geldt voor alle leefruimten.  De klimaatbeheersing moet zijn voorzien van een terugkoppeling en waarschuwingssysteem Volgens de brandveiligheid  Brandvertragende compartimenten  Plafond en vloerdelen: 60 minuten  Wanden naar trappenhuis: 60 minuten  Uitschakeling van ventilatiesystemen  Rookdetectie apparatuur  Automatische alarmering bij brandweerkazerne  Brandveilige bekabeling


SABOP B Het vanuit de wensen bepaald, het pakket van wensen. Volgens de wensen van de klant  Een aangenaam leef klimaat  Een duurzaam systeem  Een gemoderniseerd systeem  Mobiliteit van indeling in de ruimtes  Schone ruimtes  Goede studie omstandigheden  Tevredenheid volgens de Gauss kromme


4 Berekeningen De berekening van de warmtebehoefte van ruimten, ofwel ‘transmissieberekening’, is beschreven in NEN 5066. De globale formule voor de warmtebehoefte: Φw = Φtr + Φv + Φopw Waarin: Φtr = Warmteverlies door transmissie Φv = Warmteverlies door ventilatie Φopw = Opwarmen na een nacht/weekeinde met een lagere temperatuur Gegevens van het gebouw: Grondoppervlak (met buitenmuur) Hoogte (verdiepingen*4,5 m) Oppervlakte buitenwanden Glasoppervlakte (40% van de gevel)

= 9538,56 m2 = 13,5 m (= 3*4,5m) = 9072 m2 = 3628,8 m2

Bij het uitrekenen van de bovenstaande gegevens is gebruikgemaakt van de afmetingen van de bouwtekeningen van het gebouw. Deze afmeting zijn samengevat in de onderstaande tabel. De maten van de grondoppervlakte zijn genomen als totale oppervlakte van het gebouw zonder muren. Hierdoor is de som van de verschillende onderverdelingen niet de totale grondoppervlakte.

Gevelomtrek [m] Verdiepingshoogte [m] Geveloppervlakte [m2] Glasoppervlakte [m2] Kantooroppervlakte [m2] Laboratoriumoppervlakte [m2] College/vergaderruimte [m2] Verkeersruimte [m2] Grondoppervlakte (zonder buitenmuur) [m2]

Begane grond 583 4,5 2623,5 1049,4

1e verdieping 727 4,5 3271,5 1308,6

2e verdieping 727 4,5 3271,5 1308,6

13,5 9166,5 1666,6

2556 3520 520 2410,5 9487

2171 2675 478 2073,5 8243

2518 2748 324 2105 8243

7245 8943 1322 6589 25973

Dakoppervlakte [m2]

*

Totaal -

8243

De bovenstaande gegevens zijn slechts een schatting en kunnen daarom afwijken van de uiteindelijke afmetingen.


4.1 Transmissie Φtr = Σ(U ∙ Ae ∙ (θi - θe)) Waarin: U = Warmtedoorgangscoëfficiënt Ae = Oppervlakte van het vlak θi = Ontwerp-binnentemperatuur θe = Ontwerp-buitentemperatuur

[W/(m2*K)] [m2] [°C] [°C]

Warmtedoorgangscoëfficiënt [W/ (m2*K)]: Glas 2 Buitenwand 0,29 Vloer 0,29 Dak 0,29 Oppervlak A Ramen 3628,8 Dak 9538 Vloer 9538 Buitenwanden 5443,2

U 2 0,29 0,29 0,29

θe -10 -10 10 -10

θi 20 20 20 20 Totaal

φtr 217728 82980,6 27660,2 47355,84 375724 W


4.2 Ventilatie Φv = qv ∙ ρ ∙ c ∙ (θi - θe) Waarin: qv = Luchtvolumestroom ρ = Dichtheid van lucht c = Soortelijke warmte van lucht θi = Ontwerp-binnentemperatuur θe = Ontwerp-buitentemperatuur

[m3/s] [= 1,2 kg/m3] [=1000 J/ (kg*K)] [°C] [°C]

Volgens NEN 2687 geldt voor de luchtvolumestroom: Φv = qv ∙ ρ ∙ c ∙ (θi ∙ θe) = 98 ∙ 1,2 ∙ 1000 ∙ 30 = 𝟑𝟓𝟐𝟖𝟎𝟎𝟎 𝐖

4.3 Opwarmen Φopw = 𝐴𝑣𝑙 ∙ 5 Waarin: Avl = Vloeroppervlakte 5 = Opwarmtoeslag Er volgt:

[m2] [-]

Φopw = 𝐴𝑣𝑙 ∙ 5 = 9538 ∙ 5 = 𝟒𝟕𝟔𝟗𝟎 𝑾

4.4 Conclusie Totale warmtebehoefte: Φw = Φtr + Φv ∙ η + Φopw = 375724,6 + 3528000 ∙ 0,3 + 47690 = 1.481.815 W


5 EPC Waarde De Energieprestatiecoëfficiënt (EPC) is een index die de energetische efficiëntie van nieuwbouw aangeeft. Dit is belangrijk om te weten als het gebouw zo energie zuinig mogelijk moet zijn. Het is tegenwoordig van groot belang om een energiezuinig gebouw te hebben om zo bijvoorbeeld het milieu te ontlasten. Bij het berekenen van de EPC waarde zijn de volgende gegevens beschikbaar gekomen via de opdrachtgever: Warmtedoorgangscoëfficiënten/weerstanden Niet lichtdoorlatende geveldelen Rc = 3,5 (K.m2)/W Vloeren Rc = 3,5 (K.m2)/W Dak Rc = 3,5(K.m2)/W Lichtdoorlatende geveldelen U = 2,0 W/(m2*K) LTA beglazing ≥0,6 ZTA beglazing ≤0,32 - Gecombineerd met buitenzonwering ≤0,15 Ook zijn de bouwtekeningen van de verschillende verdieping van het gebouw beschikbaar gekomen. Hiermee zijn de volgende gegevens bepaald.

Gevelomtrek [m] Verdieping hoogte [m] Geveloppervlakte [m2] Glasoppervlakte [m2] Kantooroppervlakte [m2] Laboratoriumoppervlakte [m2] College/vergaderruimte [m2] Verkeersruimte [m2] Grondoppervlakte [m2]

Begane grond 583 4,5 2623,5 1049,4

1e verdieping 727 4,5 3271,5 1308,6

2e verdieping 727 4,5 3271,5 1308,6

13,5 9166,5 1666,6

2556 3520 520 2410,5 9487

2171 2675 478 2073,5 8243

2518 2748 324 2105 8243

7245 8943 1322 6589 25973

Dakoppervlakte [m2]

*

Totaal

8243

De bovenstaande gegevens zijn slechts een schatting en kunnen daarom afwijken van de uiteindelijke afmetingen.


Om het uitrekenen van de EPC waarde makkelijker te maken is gebruik gemaakt van het programma EPVarianten. Met dit programma is het mogelijk om de EPC waarde in te schatten door gegevens in te vullen. Deze gegevens zijn slechts een inschatting en kunnen afwijken van de werkelijke waarde. Deze waardes en resultaten zijn te vinden in bijlage 2.


6 Concepten De gegevens en waardes van het gebouw zijn ingevoerd in EPVarianten, hieruit zijn zeven concepten gekomen die mogelijk toegepast kunnen worden in het gebouw. Vanuit de zeven concepten wordt er één concept gekozen die toegepast gaat worden, deze keuze zal gemaakt worden aan de hand van de eisen en wensen uit SABOP A / B.

Dit zijn de zeven concepten die uit de EPVarianten zijn gekomen: Installatieconcept A 1.2: Verwarming d.m.v. Convectoren Installatieconcept A 1.5: Verwarming d.m.v. Ventilatorconvectoren Installatieconcept A 3.1: Verwarming d.m.v. Ventilatorconvectoren (buitenluchtaansluiting) Installatieconcept A 7.2: Verwarmde Ventilatielucht, Verwarming d.m.v. Convectoren Installatieconcept A 7.5: Verwarmde Ventilatielucht, Verwarming d.m.v. (Lucht)Naverwarmers Installatieconcept A 7.6: Verwarmde Ventilatielucht, Verwarming d.m.v. Inductie-apparaten Installatieconcept A 7.7: Verwarmde Ventilatielucht, Verwarming d.m.v. Ventilatorconvectoren (Uitdraai concepten zie bijlage 1) Aan de hand van de SABOP A / B en de zeven concepten, is er gekeken welke er het best toegepast kunnen worden. Er is gekozen voor installatieconcept A7.6 omdat deze het meest voldoet aan de eisen en wensen. Het gaat hierbij vooral om een duurzaam systeem, het behoud van mobiliteit van de indeling van ruimtes en het voorkomen van plekken waar stof zich kan ophopen. Met dit concept wordt een EPC waarde van 0.95 behaald, dit valt binnen de eis van Max. 1.0. (Uitdraai EPC zie bijlage 2).


7 Principeschema’s Om het gekozen installatieconcept goed te kunnen weergeven, zijn er principeschema’s gebouwd. Het eerste schema geeft de inhoud van de luchtbehandelingskast weer.

7.1 Luchtbehandelingskast De luchtbehandelingskast voorziet het gebouw van schone en warme (of koele) binnenlucht. In het schema hieronder is te zien hoe de luchtbehandelingskast in elkaar zit. In figuur 2 is de legenda te vinden.

Figuur 1: Principeschema LBK

De luchtbehandelingskast moet 44.100 m3/h lucht kunnen verplaatsen. De eerste verwarmstap is het warmtewiel. Deze wint zijn warmte terug uit de retourlucht. Vervolgens wordt de lucht verder opgewarmd door de verwarmingsbatterij. Uiteindelijk heeft de lucht pas in de inductieunit zijn inblaastempratuur.


Figuur 2: Legenda van de LBK

7.2 Installatieschema naar de leefruimte De aanvoerlucht vanuit de LBK wordt volgens het volgende schema ingeblazen in een kantoorruimte.

Figuur 3: Principeschema installatie


8 Verwarmingsinstallatie In dit hoofdstuk wordt de technische installatie voor het verwarmen van het gebouw TNW Zuid - Delft behandeld. De verwarmingsinstallatie van het gebouw is opgesplitst in zes onderdelen, namelijk. o o o o o o

Centrale warmteopwekking Verwarming Kantoorruimten Verwarming Laboratoria Verwarming Collegezalen Verwarming Facilitaire ruimten Verwarming Openbare ruimten

8.1 Soorten kamers Centrale warmteopwekking De centrale warmteopwekking zal plaatsvinden in de installatie ruimte op derde verdieping van het gebouw. De warmte zal opgewekt worden doormiddel van twee ketels. Verwarming Kantoorruimten De kantoren bevinden zich op de begane grond, eerste verdieping en tweede verdieping. De kantoren zullen gebruikt worden om de gegevens van de proeven uit te werken. Verwarming Laboratoria De laboratoria bevinden zich op de begane grond, eerste verdieping en tweede verdieping. De laboratoria zijn de ruimten waar het gebouw voor gebouwd word, hier worden de proeven uitgevoerd. Aan de verwarming van de laboratoria worden harde eisen gesteld, de temperaturen moet daar zeer constant zijn. Verwarming Collegezalen Deze ruimten zijn opgedeeld in collegezalen en vergaderzalen, deze bevinden zich op de begane grond, eerste verdieping en de tweede verdieping. In deze ruimten zullen colleges gegeven worden over de practica opdrachten en vergaderingen gehouden worden over de projecten. Verwarming Facilitaire ruimten Op de begane grond, eerste verdieping en tweede verdieping bevinden zich facilitaire ruimten. De facilitaire ruimten zullen benut worden voor de behoeften van de aanwezigen in het gebouw.


Verwarming Openbare ruimten De openbare ruimten bevinden zich op de begane grond, eerste verdieping en tweede verdieping. Dit zijn de gangen en open studieruimten in het gebouw, deze ruimten zijn open en toegankelijk voor iedereen.

8.2 Centrale warmteopwekking De warmteopwekking zal plaatsvinden op een centraal punt, op de derde verdieping van het gebouw. De warmte zal opgewekt worden door middel van twee ketels, deze ketels hebben een gezamenlijk verwarmingsvermogen van 1.050.000[W]. Dit is voldoen om het berekende vermogen van 1.037.270[W] op te wekken. De keuze voor twee kleinere ketels ten opzichte van een grote ketel brengt een aantal voordelen met zich mee: o

o

Wanneer er kleine vermogens gevraagd worden, hoeft er maar één ketel in werking te zijn. Wanneer er een keteldefect optreedt, heeft het gebouw alsnog warmte.

De twee ketels worden aangesloten op een verzamelpot. Dit sluit uit dat de ketels continu aan moeten bij elke kleine vraag naar warm water. Hiermee wordt een hoop opstartenergie bespaard en de belasting van de ketels wordt verminderd. Vanuit de verzamelpot wordt het warme water via leidingen door het gebouw geleid.

8.3 Verwarmingsinstallaties De verwarmingsinstallaties die aanwezig zijn in het pand zijn inductieapparaten. Deze worden gevoed door het warme water uit de verzamelpot. De warmtewisselaar in de inductie-unit wordt verwarmd door het warme water, de ventilatielucht gaat langs de warmtewisselaar en wordt zo opgewarmd. De verwarmde ventilatielucht wordt via luchtroosters de ruimte ingeblazen en verwarmt zo de ruimte. De kantoren, laboratoria, collegezalen en facilitaire ruimten worden verwarmd door inductieapparaten. Het aantal en de vermogens van de inductieapparaten per ruimte, wordt bepaald door de grootte van de ruimte maar ook door de eisen die voor de ruimte gelden. In de laboratoria zullen er veel roosters verspreid over de gehele ruimten zitten, om zo de temperatuur in de gehele ruimte zo constant mogelijk te houden. Echter zal daar wat minder op gelet worden in de kantoren, collegezalen en de facilitaire ruimten.


De openbare ruimten worden verwarmd met de afvoerlucht uit de kantoren, collegezalen, laboratoria en facilitaire ruimten. De openbare ruimten zullen dienen als afvoerkanaal, hierdoor zal de openbare ruimte opgewarmd worden met de restwarmte van de afgevoerde lucht.

8.4 Warmtebehoefte Volgens NEN 2687 geldt voor de luchtvolumestroom, qv = Waarin: n = Ventilatievoud V = Volume van het gebouw qv =

n ∙V 3600 = 3 (Bouwbesluit) = 117567

(h-1) (m3)

3 ∙ 117367 ≈ 𝟗𝟖 𝐦𝟑 /𝐬 3600

Er volgt: Φv = qv ∙ ρ ∙ c ∙ (θi ∙ θe) = 98 ∙ 1,2 ∙ 1000 ∙ 30 = 𝟑𝟓𝟐𝟖𝟎𝟎𝟎 𝐖 Met energieterugwinning met behulp van een warmtewiel met een rendement van 70% komt de warmtebehoefte laag uit. Er is een rendementsverlies van 3528000 W * 30% = 1058400 W. Die energie moet het klimaatsysteem kunnen opwekken.

8.5 Handmatige berekening waterleidingen De verwarming verloopt door middel van inductie-units. Dit is een combinatie van warm water en lucht. Het warme water komt net als de lucht vanaf de derde verdieping van het gebouw. Het is noodzakelijk om de maximale druk voor het systeem te berekenen. Hieruit blijkt welk systeem aangeschaft moet worden. De verdiepingen zijn elk 4,5 meter hoog. Op de bovenste en derde verdieping staan dus de installaties. Er wordt vanuit gegaan dat de installatie vanaf ongeveer halverwege de derde verdieping het water onder druk de buizen inperst. Bij de begane grond komt de pijp tot maximaal het plafond.


Dit betekent het volgende: Derde verdieping: Tweede verdieping Eerste verdieping Begane grond Totaal

2.25 meter (=4.5/2) 4,5 meter 4,5 meter 0,75 meter + 12 meter

De grote hoofdpijp in de verticale richting is dus 12 meter lang. Dit is de maximale lengte in de verticale richting. Uit de berekeningen vanuit de bouwtekeningen is gebleken dat de langste middelmaat pijp in horizontale richting 48,6 meter is. Daarna gaat er nog een kleine pijp van 7,2 meter de kamer in. Dit geeft een totale maximale lengte van de pijp van 67,8 meter. Er zijn drie verschillende pijpen nodig. Een type pijp in de verticale verplaatsing (groot), een type pijp voor in de gang (middelgroot) en het laatste type van de gang naar de kamers zelf(klein). Deze drie typen pijpen hebben elk een andere diameter en een andere weerstand. De stroomsnelheid in warmtapwatercirculatieleidingen mag bij geen afname maximaal 0,7 m/s bedragen1. Dit ter beperking van geluidsoverlast, gebruik van pompenergie en eventueel optreden van erosie-corrosie. Daarom is voor alle pijpen dezelfde snelheid gekozen.

8.5.1 Pijp groot Lengte (Max.): Dwarsdoorsnede: Diameter: Dichtheid van water(ρ): Dynamische viscositeit van water(μ): Stroomsnelheid (Max.)(V):

12 meter 1,96 *10-3 m2 0.05 m 2 983,2 kg/m3 (60 °C) 0,467 *10-3 N*s/ m2 (60 °C)3 0,7 m/s

De weerstand van de pijp is te bepalen met behulp van het Moody diagram (zie bijlage 4). De volgende gegevens zijn daarbij nodig. Het getal van Reynolds is als volgt te bepalen: Re=(ρ*V*D)/ μ = (983,2*0,7*0.05)/0,467*10-3 =

73687

Met de berekende Reynoldswaarde en de aanname dat het een laminaire stroming is, is te bepalen dat de λ = 0,0009.

http://www.oasen.nl/direct-regelen/zelfscan/Documents/WB_4-4_A.pdf http://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_water 3 http://www.engineeringtoolbox.com/water-dynamic-kinematic-viscosity-d_596.html 1 2


8.5.2 Pijp middel Lengte (Max.): Dwarsdoorsnede: Diameter: Dichtheid van water (ρ): Dynamische viscositeit van water(μ): Stroomsnelheid (Max.)(V):

12 meter 7,069*10-4 m2 0.03 m 1 983,2 kg/m3 (60 °C) 0,467 *10-3 N*s/ m2 (60 °C)2 0,7 m/s


44212

Met de berekende Reynoldswaarde en de aanname dat het een laminaire stroming is, is te bepalen dat de 64/44212 = 0,001 =λ.

8.5.3 Pijp klein Lengte (Max.): Dwarsdoorsnede: Diameter: Dichtheid van water(ρ):

3,14 *10-4 m2 0.02 m 3 983,2 kg/m3 (60 °C)

Dynamische viscositeit van water(μ): Stroomsnelheid (Max.)(V):

0,467 *10-3 N*s/ m2 60 °C)4 0,7 m/s


29475

Met de berekende Reynoldswaarde en de aanname dat het een laminaire stroming is, is te bepalen dat de 64/29475 = 0,002 =λ.

http://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_water http://www.engineeringtoolbox.com/water-dynamic-kinematic-viscosity-d_596.html 3 http://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_water 4 http://www.engineeringtoolbox.com/water-dynamic-kinematic-viscosity-d_596.html 1 2


8.5.4 Totaal De weerstand van de bochten in de pijpen verschilt per omvang. Aangenomen is dat de radius van de bocht hetzelfde is als de diameter van de leiding. Hierdoor is r/d=1. Bij een bocht geeft dit een Zèta waarde van 0,5. Pijp (groot) Pw

= (λ*Ʃl/D + Ʃ ζ)*1/2*ρ*V2 = (0,0009*12/0.05 +2*0,5)*1/2*983,2 *(0,72) = 292,9 Pa

Pijp (middel) Pw

= (λ*Ʃl/D + Ʃ ζ)*1/2*ρ*V2 = (0,001*48,6/0.03 +4*0,5)*1/2*983,2 *(0,72) = 872,0 Pa

Pijp (klein) Pw

= (λ*Ʃl/D + Ʃ ζ)*1/2*ρ*V2 = (0,002*7,2/0.02+1*0,5)*1/2*983,2 *(0,72) = 293.9 Pa

Pw totaal = 292.9+872+293.9= 1458.8 Pa


8.6 LBK selectie In het gebouw van TNW Zuid – Delft moet een luchtbehandelingsinstallatie komen om te zorgen voor de juiste ventilatie, temperatuur en relatieve vochtigheid. Het belangrijkste onderdeel van de luchtbehandelingsinstallatie is de luchtbehandelingskast (LBK). Om de juiste LBK te selecteren moeten enkele waardes bekend zijn. Deze komen gedeeltelijk voort uit eisen van de stakeholders, maar ook uit berekeningen die gemaakt zijn. Zo is berekend wat de minimale volumestroom door de LBK’s moet zijn om in elke ruimte van het gebouw volgens de eisen te ventileren. Uit deze berekening is geconcludeerd dat er acht LBK’s nodig zijn voor het gehele gebouw. Deze zijn allen –verspreid over de derde verdiepinggeplaatst. Deze verdieping is gereserveerd voor de installatie. Door strategisch plaatsen van de LBK’s wordt de ‘langste tak’ van leidingen zo kort mogelijk. Dit zorgt ervoor dat de weerstand in de leidingen lager wordt, waardoor de LBK kleiner kan worden. Aan de hand van het volume van het gebouw en het ventilatievoud is berekend dat de benodigde toevoer volumestroom minimaal 98 m3/s moet zijn. Dit betekent dus 98/8=12.25 m3/s per LBK. Aan de hand van deze waarde kan een LBK geselecteerd worden. Hiervoor is gekeken op de website van Carrier. Carrier levert geheel op de specificaties van de klant een luchtbehandelingscentrale. Het gaat hierbij om het model Aerovision 39HG van Carrier. Deze kast is in staat zijn op de benodigde 12,25 m 3/s te leveren gepaard met een opvoerdruk van 206 Pa.

http://www.carrier.nl/~/media/Product_pdfs/39-serie/39HQ/01COMmercieel/39HQ_CAT_2011_NL.ashx THEMA INSTALLATIETECHNIEK 23

9 Ventilatie 9.1 Roosterselectie De inductie-unit-selectie van de werkruimten zijn geselecteerd aan de hand van toegestane luchtstroomsnelheden. Voor laboratoria is uitgegaan dat de luchtsnelheid zo laag mogelijk moet zijn. Proeven die gedaan worden in deze ruimte kunnen worden beïnvloed door tocht en tempratuurschommelingen in het laboratorium.

9.1.1 Laboratoriumdefinitie Voor het laboratorium van het type L8 zijn luchtsnelheidsberekeningen gemaakt met verschillende inductie-units. De lucht wordt aangevoerd met voorverwarmde lucht van het warmteterugwinsysteem. De overige warmte wordt opgewekt door warmte-uitwisseling met een warme vloeistof. De toegevoerde lucht wordt na het inblazen verdrongen naar de roosters die geplaatst zijn in de wanden naar de verkeersruimten. Deze dienen ter afvoer. De lucht wordt via de verkeersruimten afgezogen naar roosters in het plafond. Deze roosters bevinden zich in de grote vertrekken van het gebouw.

Figuur 4: Lay-out van een laboratorium


9.1.2 Werking inductie-unit De inductie-unit verwarmt lucht door warmte-uitwisseling met gewaaierde buizen waar warm water doorheen stroomt. Door lucht door de verspreider heen te drukken, ontstaat een onderdruk in de inductie-unit. Hierdoor wordt er weer lucht vanuit de ruimte aangezogen en verder verwarmd. In de zomer kan dit proces zich omdraaien en de lucht juist verkoelen. Zie figuur 5.

Figuur 5: Principewerking inductie unit (in zomerse toestand (koelend))

9.1.3 Ruimteberekening Gegevens van de ruimte: L: 14,4 m B: 7,2 m H: 3 m Volumestroom van de ruimte: 936 m3/h. In deze ruimte is gekozen voor de inductie-unit van het merk Trox. Het betreft het type DID600B–4–G–H–MV–ALV / 900 x 1200. De inductie-unit heeft met dit debiet een weerstandsdruk van 126 Pa Met bijbehorende diagrammen is berekend welke luchtstroomsnelheden zich op leefhoogte bevinden. Het advies is acht luchtroosters te installeren in laboratoriumtype L8. De luchtvolumestroom per rooster bedraagt 115 m3/h. De onderlinge afstand tussen de roosters bedraagt 3 meter in de lengterichting en 3 meter in de breedterichting. De afstand tot de muren bedraagt 2,5 meter in de lengterichting en 2 meter in de breedterichting.


9.1.4 Luchtsnelheid op leefhoogte

Figuur 6: Luchtsnelheidsdiagram

Volgens het productdiagram is het gevolg van deze gegevens een luchtsnelheid van slechts 0,10 m/s op leefhoogte te realiseren. Volgens diezelfde algoritmes ontstaat op leef- en werkhoogte in kantoorruimtes een luchtsnelheid van 0,15 m/s.

9.1.5 Conclusie Na het berekenen van de luchtvolumestroom en luchtsnelheden op leefhoogte met verschillende typen inductie-units, is het type DID600B– 4–G–H–MV–ALV / 900 x 1200 geselecteerd. Deze units zijn ’s winters te gebruiken als verwarmunit. ‘s Zomers is deze te gebruiken als koelunit.

9.1.6 Bijlagen documentatie Bijlage 9: Productdocumentatie DID600B


9.2 Handmatige ventilatieberekening Om uit te rekenen wat voor vermogen de luchtbehandelingskast nodig heeft, moet de langste schacht uitgerekend worden. De installatie staat op de bovenste verdieping van het gebouw. Het gebouw krijgt op het dak acht luchtbehandelingskasten. Voor iedere luchtbehandelingskast geldt hetzelfde principe: de langste schacht vraagt het meeste vermogen. Daarom wordt er bij de berekening uitgegaan dat aan het einde van de langste schacht voldoende druk moet zijn. Als die voldoende op druk is, is de rest van de schachten dat ook. De langste schacht gaat van de bovenste verdieping naar de begane grond. Daarbij wordt er van uitgegaan dat de langste schacht bij iedere luchtbehandelingskast hetzelfde is. De verdiepingen zijn elk 4,5 meter hoog. Op de bovenste en derde verdieping staan de installaties. Er wordt vanuit gegaan dat de installatie vanaf ongeveer halverwege de derde verdieping de lucht onder druk de schachten inperst. Bij de begane grond komt de schacht tot maximaal het plafond. Dit betekent het volgende: Derde verdieping: Tweede verdieping Eerste verdieping Begane grond Totaal

2.25 meter (=4.5/2) 4,5 meter 4,5 meter 0,75 meter + 12 meter

De grote ventilatieschacht in de verticale richting is dus 12 meter lang. Dit is de maximale lengte in de verticale richting. Uit de berekeningen vanuit de bouwtekeningen is gebleken dat de langste middelmaat schacht in horizontale richting 48,6 meter is. Daarna gaat er nog een kleine schacht van 7,2 meter de kamer in. Dit geeft een totale maximale lengte van de schacht van 67,8 meter. Er zijn drie verschillende luchtschachten nodig. Een type luchtschacht in de verticale verplaatsing (groot), een type schacht voor in de gang (middelgroot) en het laatste type van de gang naar de kamers zelf(klein). Deze drie typen luchtschachten hebben elk een andere diameter en een andere weerstand.


9.2.1 Luchtschacht groot Lengte (Max.): Dwarsdoorsnede: Diameter: Dichtheid van lucht:

12 meter 0,6 m2 0,4 m 1,2 kg/m3

Dynamische viscositeit van lucht(v):

1,810 x10-5 N*s/m2 1

De weerstand van de schacht is te bepalen met behulp van het Moody diagram (zie bijlage 4). De volgende gegevens zijn daarbij nodig. Dwarsdoorsnede (D): 0,6 m2 Stroomsnelheid (Max.)(V): 7 m/s Het getal van Reynolds is als volgt te bepalen: Re=(V*D)/v= (7*0.4)/1,810 x10-5 =

154696

Met de berekende Reynoldswaarde en de aanname dat de wandruwheid van de buis glad is, is te bepalen dat de λ = 0,014.

9.2.2 Luchtschacht middel Lengte (Max.): Dwarsdoorsnede: Diameter: Dichtheid van lucht:

48,6 meter 0,25 m2 0,5 m 1,2 kg/m3

Dynamische viscositeit van lucht(v):

1,810 x10-5 N*s/m2

De weerstand van de schacht is te bepalen met behulp van het Moody-diagram. De volgende gegevens zijn daarbij nodig. Dwarsdoorsnede (A): 0,25 m2 Stroomsnelheid (Max.)(V): 5 m/s Het getal van Reynolds is als volgt te bepalen: Re=V*D/v= 5*0.5/1,810 x10-5 =

138122


http://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/101363-stromingsleer-strominglucht/ 1


9.2.3 Luchtschacht klein Lengte (Max.): Dwarsdoorsnede(A): Diameter (D): Dichtheid van lucht:

7,2 meter 0,04 m2 0,2 m 1,2 kg/m3

Viscositeit van lucht(v):

1,810 x10-5 N*s/m2

De weerstand van de schacht is te bepalen met behulp van het Moody-diagram. De volgende gegevens zijn daarbij nodig. Dwarsdoorsnede (A): 0,04 m2 Stroomsnelheid (Max.)(V): 3 m/s Het getal van Reynolds is als volgt te bepalen: Re=V*D/v= 3*0,2/1,810 x10-5 =

33149


9.2.4 Totaal De weerstand van de knieën in de schachten verschilt per omvang. Luchtschacht (groot) Pw

= (λ*Ʃl/D + Ʃ ζ)*1/2*ρ*V2 = (0,014*12/0,4+2*1.3)*1/2*1,2*(52) = 45,3 Pa

Luchtschacht (middel) Pw

= (λ*Ʃl/D + Ʃ ζ)*1/2*ρ*V2 = (0,019*48,6/0,5+4,4)*1/2*1,2*(32) = 33,7 Pa

Luchtschacht (klein) Pw

= (λ*Ʃl/D + Ʃ ζ)*1/2*ρ*V2 = (0,036*7,2/0,2+1*1,0)*1/2*1,2*(12) = 1,4 Pa

De weerstand in de inductie-unit bedraagt 126 Pa (Bijlage 9) Pw totaal = 45,3 + 33,7 + 1,4 + 126,0 = 206,4 Pa THEMA INSTALLATIETECHNIEK 29

10 Filters Voor een verantwoordelijk schoon binnenklimaat is het van belang dat de aangezogen lucht niet zomaar de werkruimten wordt ingeblazen. Om te voldoen aan gestelde eisen door de stakeholders, moet de lucht gefilterd worden. De roosters die zich aan de buitenzijde van de luchtbehandelingskasten bevinden, moeten aan bepaalde eisen voldoen. Deze eisen staan vastgesteld in het bouwbesluit. De functie van een rooster is het tegengaan van het indringen van vuil en water. Om deze factoren te minimaliseren zal gekeken worden aan welke zijde de roosters geplaatst zullen worden. De roosters zullen daarom op de noordwest en zuidoost richting staan, hierdoor zal de wind en regeninslag aanzienlijk minder zijn. Achter de roosters zijn de filters geplaatst. Die hebben als functie om het doorgelaten vuil uit de lucht te filteren. Vooraan in het filtersysteem worden grove filters geplaatst, die zijn bedoeld om het grove vuil uit de lucht te filteren. Daarachter zullen fijnere filters geplaatst worden. Deze zullen het fijne vuil dat door de grove filter is gekomen, uit de lucht filteren. Er zijn een aantal redenen waarom er wordt gekozen om filters te plaatsen met verschillende grofheden, in plaats van een filter die direct het gewenste effect behaald. Een fijne filter is duurder dan een grove filter, echter raakt een fijne filter eerder verstopt dan een grove filter. Om de onderhoudskosten zo laag mogelijk te houden, wordt er dus voor gekozen om eerst een grove filter te plaatsen die het grote vuil tegenhoudt. Met daar achter een fijne filter die duurder is, maar langer mee gaat omdat hij minder snel verstopt raakt door de grove filter die ervoor zit.

10.1 Filterklassen Op de markt zijn filters in verschillende klassen te verkrijgen. De klasse van de filter wordt bepaald door de eis die het bouwbesluit of op de opdrachtgever stelt. Verschillende regels en eisen die gesteld worden aan filters en andere benodigdheden zijn te vinden in bijlage 3. Om de juiste filter te selecteren, is het belangrijk te weten in welke kwaliteit buitenlucht (ODA) het gebouw zich bevind. Daarbij bepaalt het bouwbesluit en/of de opdrachtgever de binnenluchtkwaliteit (IDA), welke in een tabel zijn vastgelegd. (Bron: NEN EN 13779:2007)


Klasse

IDA 1 (Hoog)

IDA 3 (matig)

IDA 4 (Laag)

F9

IDA 2 (gemiddeld) F8

ODA 1 (zuiver) ODA 2 (stoffig) ODA 3 (stoffig en schadelijke gassen)

F7

F5

F7+F9

F6+F8

F5+F7

F5+F6

F7+GF*+F9

F7+GF*+F9

F5+F7

F5+F6

*GF = Gasfilter (koolstoffilter) of een chemisch filter. Tabel 1: Luchtfilterselectie aan de hand van de IDA en ODA (volgens NEN EN 13779)

Het gebouw TNW – Zuid staat in een ODA 3 omgeving. De luchtkwaliteit binnen zal vanwege de laboratoria IDA 1 zijn. Volgens deze tabel moet de luchtfilterbatterij bestaan uit een F7, een GF en een F9 filter. Deze filterklassen zijn gedefinieerd en uitgebeeld in de volgende tabel: Filter klasse G4 F5 F6 F7 F8 F9

Rendement fijnstof 0,3 – 1,0 µm [%] 3 7 18 54 77 85

Penetratie [%]

Penetratiefactor t.o.v. F9 [-]

97 93 82 46 23 15

6,5 6,2 5,5 3 1,5 1

Tabel 2: Rendement en penetratie per filterklasse (volgens EN 779).

Het rendement wordt gevormd door het te vergelijken van de penetratie van de fijnstof te vergelijken.

10.2 Constructieve aandachtspunten Voor het onderhoud en de inspectie zijn enkele constructieve aandachtspunten die men in acht moet nemen. (bron: bijlage 10) • De eerste filtertrap moet zo dicht mogelijk bij de toevoerlucht of mengkamer worden geïnstalleerd. Een extra filtertrap voor de buitenlucht aanzuiging is alleen bij zeer hoge stofbelasting aan te bevelen; • De tweede filtertrap is het laatste element van de luchtbehandeling. Bij gebruik van V-snaar gedreven ventilatoren moet deze tweede trap altijd geïnstalleerd zijn; • De filtersectie moet goed toegankelijk zijn voor visuele inspectie en voor het wisselen van de filterelementen. Vanaf 1.3 m met THEMA INSTALLATIETECHNIEK 31

binnenverlichting en vanaf 1.6 m met tweezijdige toegang (voor en achter de filter); • De filterelementen vanaf de vuile luchtzijde installeren en wisselen; • Een luchtdichte afdichting (zie ook EN 1886 voor filter bypass lekkage) moet gegarandeerd zijn. Alleen filterframes met gesloten celafdichtingen zijn te gebruiken, of anders soortgelijke afdichtingen op het filterelement aanbrengen; • Filters moeten gelijkmatig worden doorstoomd, om drukstoten en dwars-stroming vermijden;  • Ongeacht de filterklasse mag de efficiency niet dalen tot beneden de gedefinieerde waarde (dus let op de “untreated / discharged efficiency” in het EN 779 testrapport). Bij zakkenfilters moeten de zakken in verticale positie worden geïnstalleerd om vervuiling en/of doorwerking op de bodem van de installatie te voorkomen; • Om een optimale technische en hygiënische werking te garanderen. Zowel EN 13779 als de VDI 6022-2 (2006) en VDI 3802(2002) geven hiervoor goede aanbevelingen en richtlijnen. • De installatie beschikt over een aanwijzende verschildrukmanometer (geen vloeistof manometer) en een bedrijfsurenteller;  • Voorzieningen voor de controle van de relatieve vochtigheid (ook voor de tweede trap < 90%) moeten doorweken van en mogelijke microbiologische aangroei voorkomen;  • Voor warmtewielen en filters in de retourlucht moet dezelfde filterklasse als in de toevoerlucht worden gebruikt;  • De eindweerstand van de filtersectie vastleggen volgens energetische overwegingen (LCC en LCA) en beschikbare opvoerhoogte van de ventilator. Elke filtersectie moet aan de buitenzijde duidelijk gekenmerkt zijn met de volgende data: 1. 2. 3. 4. 5.

Luchtvolumestroom van de installatie (niet van de filters); Aantal filters; Filter klasse volgens EN 779; Afmetingen filters; Aanbevolen eindweerstand van de filter installatie (niet van de THEMA INSTALLATIETECHNIEK 32

filters).

10.3 Conclusie filterplan Na dit onderzoek is besloten te kiezen voor een drietal filters in serie. Het gaat hierbij om een voorfiltering met een klasse F7 filter. Gevolgd door een Gasfilter (koolstoffilter). En als laatst een klasse F9 nafiltering. Om de warmte bij het warmtewiel terug te winnen, is het van belang ook bij de retourlucht dezelfde serie filters te plaatsen. Anders zou de schoongefilterde lucht alsnog worden vervuild met een klein deel lekkage van het warmtewiel.


11 Conclusie Dit project geeft een goed inzicht in het installatietechniek vakgebied. Hierdoor is het duidelijk wat er allemaal bij een dusdanig project komt kijken. Het nieuwe TNW-Zuid is een mooi maar groot gebouw, waardoor het berekenen soms lastig was. Door de afbakening van stakeholders werd het gelukkig duidelijker. De transmissie, ventilatie en opwarming zijn onderzocht en daar is de volgende warmtebehoefte uitgekomen. Φw = Φtr + Φv ∙ η + Φopw = 375724,6 + 3528000 ∙ 0,3 + 47690 = 1.481.815 W Door gebruik te maken van het programma EPVarianten is een goede EPC waarde naar voren gekomen. De ingevulde gegevens gaven een EPC waarde die onder het gestelde maximum uitkwam. De concepten zijn uitgekozen en deze werden verder gespecificeerd door uitgebreidere berekeningen. De warmtebehoefte geeft dat er na terugwinning van energie een rendementsverlies is van 3528000 W * 30% = 1058400 W. Handmatig werd de benodigde druk voor het watersysteem uitgerekend. Dit geeft totaal = 292.9+872+293.9= 1458.8 Pa De roosterselectie werd verder uitgewerkt. Door een ruimteberekening te doen zijn ook de luchtsnelheden op leefhoogte te bepalen. Om de druk in de luchtschachten te bepalen zijn ook enkele handmatige berekeningen gemaakt. Dit geeft uiteindelijk een totaal = 45,3 + 33,7 + 1,4 + 126,0 = 206,4 Pa Na het berekenen van de luchtvolumestroom en luchtsnelheden op leefhoogte met verschillende typen inductie-units, is het type DID600B– 4–G–H–MV–ALV / 900 x 1200 geselecteerd. Deze units zijn ’s winters te gebruiken als verwarmunits. ‘s Zomers zijn deze te gebruiken als koelunits. Na het onderzoek van de filterklassen is besloten te kiezen voor een drietal filters in serie. Het gaat hierbij om een voorfiltering met een klasse F7 filter. Gevolgd door een Gasfilter (koolstoffilter). En als laatst een klasse F9 nafiltering. Om de warmte bij het warmtewiel terug te winnen, is het van belang ook bij de retourlucht dezelfde serie filters te plaatsen. Anders zou de schoongefilterde lucht alsnog worden vervuild met een klein deel lekkage van het warmtewiel.


12 Bijlagen Bijlage 1: De concepten uit EPVarianten.








Bijlage 2: EPVarianten concept A7.6 Projectgegevens Omschrijving project: TNW Delft Binnenklimaat: Binnenklimaatmodule is geactiveerd Bestand: C:\Users\Ivo Rewiersma\Dropbox\Installatietechniek\Energieonderzoek\TNW Delft omgeschaald.epv Aangemaakt op: 5/8/2013 door: Ivo Rewiersma Laatst gewijzigd op: 5/22/2013 door: Ivo Rewiersma

Omschrijving variant Q/Q forf. eigen [E/m²GO] [E/m²GO] TNW Delft 0.87 341.50 383.32 De berekende energieprestatie is gebaseerd op NEN 2916:2004, maar is slechts indicatief en niet geschikt t.b.v. een bouwaanvraag. Gebruik voor de bouwaanvraag NPR 2917 van het NEN, of een gelijkwaardig product.

Indeling Gebruiksfuncties: Kantoorfunctie Bezettingsgraad: 3.3 t/m 8 m² PP Klasse gebouwhoogte [m]: 10-20 Gemiddelde vertrekhoogte [m]: 4.5 Massa vloer/plafond [kg/m²]: >400 Plafond: gesloten Binnenwand/borstwering: licht/licht Gebruiksoppervlakte Ag [m²]: 20000 Oppervlakte gevel1, incl. ramen [m²]: 1497 Oppervlakte gevel2, incl. ramen [m²]: 898 Oppervlakte gevel3, incl. ramen [m²]: 1497 Oppervlakte gevel4, incl. ramen [m²]: 898 Oppervlakte dak, incl. ramen [m²]: 6347 Oppervlakte bgvloer [m²]: 7305 Perimeter bgvloer [m]: 0

Bouwkundig Rc gevel [m²K/W]: 3.5 Rc dak [m²K/W]: 3.5 Rc bgvloer [m²K/W]: 3.5 Uraam [W/m²K]: 2.0 ZTA-glas [-]: 0.3 Zonwering: handmatig, buitenzonwering THEMA INSTALLATIETECHNIEK 42

Oriëntatie voorgevel: noord Raamoppervlakte gevel1 [m²]: N 598 Raamoppervlakte gevel2 [m²]: 0 360 Raamoppervlakte gevel3 [m²]: Z 598 Raamoppervlakte gevel4 [m²]: W 360 Gemiddeld raampercentage, gevels: Raamoppervlakte dak [m²]: 447

40% 40% 40% 40% 40% 7%

TO - indicatie Oriëntatie voorgevel: west Percentage raam: 40% ZTA-glas [-]: 0.3 Zonwering: handmatig, buitenzonwering Keuze interne warmtelast: laag Interne warmtelast [W/m²]: 20 Koeling: koelplafond/klimaatplafond Ventilatievoud, vertrek [1/h]: n=3 TO - indicatie: zeer goed

Installatie W1 Verwarming: lokaal verwarmde lucht Koeling: geen koeling Naregeling: : zomer (koeling) : winter (verwarming) Warmte opwekking: HR-107 Koude opwekking: (geen) Ruimtebeslag plafonds Max. [mm]: 0

Installatie W2 Klimaatinstallatie: IA7.6 Verwarmde ventilatielucht, ver... Ventilatie toe-/afvoer: mechanisch/mechanisch Warmteterugwinning: 70% Ventilatievoud, toevoer [1/h]: n = 3 Ventilatoren: efficiënt (80% forfaitair) Warmte opwekking: HR-107 Aanvoertemperatuur [°C]: < 55 Bevochtiging: Niet aanwezig

Installatie E Vermogen verlichting [W/m²]: 2.50 Armatuurafzuiging: Niet aanwezig Lichtregeling: daglichtschakeling Aanwezigheidsdetectie: Aanwezig


Warmtapwater/zonne-energie Warmtapwater Warmtapwatersysteem: warmtepomp Circulatieleiding: Niet aanwezig

Resultaten Qpres; totaal [MJ]: 7089429 Qpres; toelaatbaar [MJ]: 8178600 Q/Q: 0.87 EPC Kantoorfunctie: 0.95

Kosten [E/m²GO] Gevel Dak Vloer Ramen Zonwering Warmte-opwekking Koude-opwekking Installatie Ventilatoren Warmteterugwinning Bevochtiging Verlichting Warmtapwater PV-cellen Zonnecollectoren Totale kosten

23.64 44.71 25.52 38.48 9.39 4.45 **** 175.83 3.31 12.40 0.00 **** 3.76 0.00 0.00 341.50

Eigen [E/m²GO]

41.82

383.32


Bijlage 3: Filternormen

Filtertechniek - ATEX normen Sinds 1 juli 2003, zijn de ATEX-normen ("ATmosphères EXplosibles" = explosieve atmosferen) 1999/92/EG en 94/9/EG verplicht in alle lidstaten van de Europese Unie. Ze zijn van toepassing op fabrikanten, leveranciers en gebruikers van apparatuur die is ontworpen voor gebruik op plaatsen waar ontploffingsgevaar kan heersen (gevaarlijke locaties). De Richtlijnen 99/92/EG (ook bekend als 'ATEX 137'), "USE"-richtlijnen, verplichten werkgevers om werknemers te beschermen tegen het risico van explosieve atmosferen. De Richtlijnen 94/9/EG (ook bekend als 'ATEX 95') " voor apparaten en beveiligingssystemen in explosiegevaarlijke omgevingen" heeft betrekking op elektrische en niet-elektrische producten die bedoeld zijn voor gebruik in gevaarlijke gebieden (gassen, dampen of stofatmosferen). Een explosieve atmosfeer wordt gedefinieerd als een mengsel van lucht, onder atmosferische omstandigheden, van gevaarlijke stoffen in de vorm van gassen, dampen, nevels of stof, waarin na ontsteking de verbranding zich uitbreidt tot het gehele niet verbrande mengsel. In industriële toepassingen, worden sommige processen die nodig zijn om ATEX geclassificeerde filters in bepaalde zones hebben. (zie tabel) Camfil Farr in Europa heeft ATEX goedgekeurde filters en behuizingen ontwikkeld voor gebruik in de industriële faciliteiten om eventuele elektrostatische gevaren van gas of stof in de ATEX zone te vermijden. Camfil Farr ATEX filteroplossingen zijn volledig gecertificeerd voor gebruik in ATEX zones (gas en stof) in overeenstemming met de eisen van de "borderlinelijst van 06/09", richtlijn 94/9 / EG, "de ATEX-Verklaring van Overeenstemming 'en' Instructies voor gebruik". Gas StofDefinities gebied 0 20 Waar explosieve atmosfeer continu aanwezig is.

Categorie ATEX 1G

1

2G

21

Waar explosieve omgeving regelmatig aanwezig is

1D

2D

Bestemming van locatie Equipment adapted to 0 areas Equipment adapted to 20 areas Equipment adapted to 1 areas Equipment adapted to 21 areas


2

22

Waar explosieve omgeving af en toe aanwezig is

3G 3D

Equipment adapted to 2 areas Equipment adapted to 22 areas

Alle Camfil Farr ATEX luchtfilter oplossingen zijn gecertificeerd voor gebruik in ATEX zones Gas (Klasse 1 en 2) en Stof (Klasse 21 en 22), conform de Europese norm EN13463-2001 ”appendix C” Niet- elektrisch gereedschap voor mogelijk explosieve omgevingen, zoals door de 'Declaration of Conformity' is vastgelegd.

EN 779:2012 Met de nieuwe norm moeten luchtfilters beter presteren Bij Camfil hebben we zoals altijd, alles in het werk gezet om het binnenmilieu te verbeteren. Dus, niemand is meer tevreden dan wij dat, vanaf 2012, een nieuwe luchtfilternorm hardere eisen daaraan stelt. Helaas zijn de eisen niet zo hard als we zouden willen. Bijvoorbeeld, onze Hi-Flo XLT7 (een klasse F7 filter) heeft een minimum filtratie-efficiëntie van 54 procent. Voor een F7 filter vereist de nieuwe norm niet meer dan 35 procent efficiency voor 0,4µm. Wij gaan echter niet aan onze eigen kwaliteitsnormen tornen en zullen onze meest efficiënte, energiezuinige luchtfilters blijven door ontwikkelen. Wat is de bedoeling van de EN 779:2012? De nieuwe Europese norm voor luchtfilters (EN779: 2012) treedt in werking in 2012. Het doel is om luchtfilters te classificeren op basis van hun laagste filtratie-efficiëntie. Dit laatste wordt ook wel minimale efficiëntie (ME) genoemd. Wij juichen het invoeren van deze norm toe en zien het als een eerste stap in het streven naar betere binnen luchtkwaliteit. De nieuwe standaard zal helpen om een aantal problemen te verhelpen. Bijvoorbeeld de elektrostatisch geladen synthetische filters. Hoewel dergelijke filters aanvankelijk goede filtratie-efficiënties laten zien, ontladen ze extreem snel. Dit betekent een aanzienlijke verslechtering van de luchtfiltratie binnen korte tijd. Het gevolg van die ontlading en verslechtering is dat veel te veel Europese gebouwen nu F7 filters gebruiken die ME-waarden van tussen de 5 en 10 procent hebben. Dit betekent dat maar liefst 90 tot 95 procent van de verontreinigingen in de buitenlucht niet gefilterd worden en het binnenmilieu vervuilen! Door de inzet van classificatie op ME waarde, zal de nieuwe standaard ervoor zorgen dat deze filters uit de markt verdwijnen. Tegelijkertijd zal het bijdragen aan de ontwikkeling van synthetisch filtermateriaal dat aanzienlijk beter deeltjes kan opnemen en vasthouden gedurende de THEMA INSTALLATIETECHNIEK 46

gehele standtijd. Helaas zullen deze filters met hun hogere lucht weerstand en dus meer energieverbruik aanzienlijk kostbaarder zijn in het gebruik. Niet alle filters zijn hetzelfde - Zelfs als ze in dezelfde klasse zijn ingedeeld! Het probleem met de nieuwe indeling is dat, hoewel de slechtste filters zullen verdwijnen uit de markt, de verschillen tussen goedgekeurde filters groter worden. Hoewel energiebesparing kan worden bereikt door de laagst mogelijke luchtweerstand, kan een dergelijke ontwikkeling voor een verslechtering van luchtkwaliteit zorgen. Voorbeeld: onze Hi-Flo XLT7 (klasse F7) filter haalt een ME waarde van een volledige 54 procent. Echter, voor een F7 filter, vereist de nieuwe norm niet meer dan 35 procent. Zoals al eerder gezegd, zullen we de efficiëntie van onze Hi-Flo-filters niet verlagen. Dat zou resulteren in ca. 40 procent verslechtering van de toegevoerde luchtkwaliteit. Er is echter het risico dat andere fabrikanten niet op dezelfde wijze denken. In plaats daarvan kunnen zij de norm zien als een kans om alleen de luchtweerstand te verminderen en daarmee het energieverbruik. Dit zal wel leiden tot een aanzienlijk slechtere luchtkwaliteit. Luchtfilterclassificatie1) Groep Klasse Einddruk- Gem. Gem. Minimum val (test) Grafimetrisch efficiency efficiency2) Pa rendement (Em) 0.4 μm (Am) 0.4 μm deeltjes synthetische deeltjes % stof % % Grof G1 250 50≤Am<65 G2 250 65≤Am<80 G3 250 80≤Am<90 G4 250 90≤Am Medium M5 450 40≤Em<60 M6 450 60≤Em<80 Fijn F7 450 80≤Em<90 35 F8 450 90≤Em<95 55 F9 450 95≤Em 70 OPMERKINGEN 1) De eigenschappen van atmosferische stof variëren sterk ten opzichte van die van de synthetische stofbelading die bij de proeven gebruikt wordt. Hierdoor kunnen de testresultaten niet de basis vormen voor het voorspellen van zowel de operationele prestaties noch levensduur. Verlies van medialading of loskomen van deeltjes of vezels kunnen ook THEMA INSTALLATIETECHNIEK 47

negatieve gevolgen op de efficiëntie veroorzaken. 2) Minimumefficiëntie is de laagste van de volgende drie waarden: de initiële efficiëntie, efficiëntie na ontlading of doelmatigheid in de volledige stofbelading tijdens testprocedure.

EN 13779 De Nieuwe Europese norm EN 13779:2007 richt zich op het realiseren van een comfortabel en gezond binnenklimaat in alle seizoenen met aanvaardbare installatie-en exploitatiekosten. Het is nu een internationale norm. Het specificeert de vereiste filterprestaties in een systeem om goede binnenluchtkwaliteit (IAQ) te bereiken, rekening houdend met de buitenlucht. De buitenlucht wordt onderverdeeld in 3 niveaus, van ODA 1, waar de lucht zuiver is, behalve voor tijdelijke vervuiling zoals pollen, tot ODA 3 met hoge concentraties van zowel gassen als deeltjes. De deeltjes hebben betrekking op de totale hoeveelheid vaste of vloeibare deeltjes in de lucht. De meeste buitenluchtrichtlijnen verwijzen nog naar PM10 (deeltjes met een diameter tot 10 micrometer). Echter, met het oog op bescherming van de gezondheid, zijn steeds meer instanties het erover eens, dat de nadruk moet worden gelegd op deeltjes die veel kleiner zijn dan 10 micrometer. De verontreinigende gassen hebben betrekking op concentraties van CO2, CO, NO2, SO2 en VO'S. Onderstaande tabel geeft de typische concentraties aan in de buitenlucht, samen met een suggestie over hoe de kwaliteit te categoriseren. Op www.lml.rivm.nl/ kunt u meer informatie vinden en luchtkaartjes waaruit u de ODA van uw omgeving kunt aflezen.


Concentraties van buitenlucht Categorie luchtkwaliteit

Buitengebiede n met weinig tot geen verontreiniging s-bronnen Kleinere dorpen/ steden Stadskernen

Concentratie niveaus*

Category of outdoor air

CO2(p pm) 350

CO2(mg /m2) <1

NO2(μg/ m2) 5 - 35

SO2(μg/m2)

PM10(μg/ m2)

<5

< 20

ODA1

400

1-3

15 - 40

5 - 15

10 - 30

ODA2

450

2-6

30 - 80

10 - 50

20 - 50

ODA3

Let erop, dat in de meeste steden, wat als een "normaal concentratieniveau" voor fijnstof wordt bestempeld, in feite in de bovenste categorie valt (slechte kwaliteit) voor buitenlucht, dat wil zeggen ODA 2 of ODA 3. Voor fijnstof, heeft de World Health Organization als doelstelling om een jaarlijkse gemiddelde van PM10 te bereiken onder de 40 μg/m3. Dit doel nog niet bereikt. Met andere woorden, de meeste mensen in Europa brengen het grootste deel van hun tijd door in gebieden waar de buitenlucht moet worden aangemerkt als ODA 2 of ODA 3. We kunnen dan ook concluderen dat de toepassing van de juiste filtratie van cruciaal belang is voor de gezondheid van de mens. De nieuwe norm classificeert de binnen luchtkwaliteit van IDA 4 (lage IAQ) tot IDA 1 (hoge IAQ). Een traditionele, maar beperkte methode voor het bepalen van de binnen luchtkwaliteit is het bestuderen van de CO2-levels. CO2 is het product van de menselijke ademhaling. Het is een goede indicator voor effectieve ventilatie, maar niet van absolute luchtkwaliteit. Een andere vaste methode voor ruimtes met menselijke bezetting is het specificeren van de snelheid van de buitenlucht toegevoegd voor elke persoon. Waarden van dit type worden vaak gebruikt om de grootte van het ventilatiesysteem te bepalen. De onderstaande tabel geeft een typische hoeveelheid voor de CO2-niveaus en de aanbevolen hoeveelheden voor toegevoegde buitenlucht om verschillende categorieën van de luchtkwaliteit te behalen. Merk op dat geen van beide methodes rekening houdt met de verontreinigende gassen en deeltjes die in het gebouw met de buitenlucht worden toegevoerd.




Classificatie van binnenluchtkwaliteit

Categorie Omschrijving

CO2 –niveau boven buitenlucht (ppm) Typische range

IDA 1 IDA 2 IDA 3

< 400 400 – 600 600- 1000

Buitenlucht toevoer (m3/h/persoon) Typische range, nietrokers gebied >54 36 - 54 22 – 36

> 1000

< 22

Hoge IAQ Medium IAQ Gemiddeld/redelijk IAQ Lage IAQ

IDA 4

Filter aanbevelingen volgens EN 13779 Nadat de buitenluchtkwaliteit is gecategoriseerd, geeft de EN 13779 duidelijk aan welke filterklasse nodig is om de gewenste binnenluchtkwaliteit te bereiken. De filter klassen worden gespecificeerd conform EN 779:2002 (bijna 779:2012). De EN 13779norm is duidelijk, wanneer u een behoorlijke IAQ (IDA 1 of IDA 2) wenst en u bevindt zich in een stedelijke omgeving, is niet alleen F9 vereist als laatste filtertrap, maar heeft u ook een gasfilter (GF) nodig om de binnenlucht te beschermen tegen gasvormige (moleculaire) verontreinigende stoffen! 

Buitenluchtkwaliteit ODA1 ODA2 ODA3

IAQ (Indoor Air Quality) IDA 1 IDA 2 (High) (Medium) F9 F8 F7 / F9 F6 / F8 F7 / GF / F7 / GF / F9 F9

IDA 3 (Moderate) F7 F5 / F7 F5 / F7

IDA 4 (Low) F5 F5 / F6 F5 / F6

GF) gas filter





In een stedelijke omgeving, is het raadzaam om een moleculair filter (gas filter) te gebruiken. Het is ook een goede oplossing in een gebied van categorie ODA 3. De gasfilter moet worden gecombineerd met een downstream-F8 of F9 roetfilter. Om hygiënische redenen wordt aanbevolen om twee-traps deeltjesfiltering gebruiken: - Ten minste F5, maar bij voorkeur F7 in de eerste stap. - Minimum F7, maar bij voorkeur F9 in de tweede stap. - Als er slechts een filtratie stap is, is de minimale eis F7. Voor recirculatielucht moet ten minste F5 kwaliteit worden gebruikt om het systeem te beschermen. Bij voorkeur dezelfde filterklasse op de belangrijkste externe luchtstroom gebruiken. Voor het beschermen van inlaat- en uitlaatsystemen, wordt ten minste klasse F5 geadviseerd. Ongeacht de gebruikte filterklasse, moet de efficiency niet THEMA INSTALLATIETECHNIEK 50

verslechteren onder de gedefinieerde waarden. Altijd goed letten op de onbehandelde (ontladen) efficiëntie. Het onbehandelde (ontladen) rendement wordt gemeld wanneer een filter wordt getest volgens de huidige geldende Europese norm EN 779:2002, die de vroegere EN 779 vervangt. Het interval van filtervervanging dient niet te worden geselecteerd op basis van economische optimalisatie. Met hygiëne moet ook rekening worden gehouden. Drie grenzen moeten worden beschouwd, en degene die het eerst wordt bereikt zal de tijd bepalen voor de vervanging: einddrukverlies, tijd geïnstalleerd en de tijd in werking is. - Voor eerste stap filters: 2000 bedrijfsuren of maximaal 1 jaar geïnstalleerd of wanneer de definitieve drukval is bereikt. - Bij de tweede of derde stap filters: 4000 bedrijfsuren of maximaal twee jaar geïnstalleerd of wanneer het einddrukverlies bereikt. - Voor de uitlaat-en recirculatie filters: 4000 uur gebruik of maximaal 2 jaar geïnstalleerd of wanneer de definitieve drukval is bereikt. Om de microbiële groei te voorkomen, moet de plant zijn ontworpen dat de relatieve vochtigheid (RH) altijd lager blijft 90% zodat de gemiddelde RV gedurende drie dagen minder dan 80% in alle delen van het systeem, inclusief de filters. Gasfilters niet drukverlies niet veranderen tijdens normaal gebruik. Bij het ontbreken van een definitieve uitspraak in EN 13779, Camfil Farr adviseert te veranderen IAQ gas (moleculaire) filters na 1 jaar geïnstalleerd of 5000 uur gebruik.


ISO 14644 ISO 14644-1 heeft betrekking op de indeling van luchtzuiverheid in cleanrooms en bijbehorende gecontroleerde omgevingen. De Indeling, in overeenstemming met deze norm is gespecificeerd en wordt uitsluitend berekend in termen van concentratie van deeltjes die in de lucht zweven. Bovendien wordt alleen rekening gehouden met cumulatieve deeltjesverdelingen boven de drempel (ondergrens) variërend van 0.1 µm tot 5 µm. Klasse van aantal deeltjes per kubieke meter a.d.h.v. grootte (micrometer) 0.1 um

0.2 um

0.3 um

0.5 um

ISO 1

10

2

ISO 2

100

ISO 3

1 um

5 um

24

10

4

1000

237

102

35

8

ISO 4

10000

2370

1020

352

83

ISO 5

100000

23700

10200

3520

832

29

ISO 6

1000000

237000

102000

35200

8320

293

ISO 7

352000

83200

2930

ISO 8

3520000

832000

29300

ISO 9

35200000

8320000

2

UL 900 & UL 586 Underwriters Laboratories, Inc (UL) is een instantie die producten toetst op veiligheidscriteria. De classificatie voor HVAC-luchtfilters bevestigt dat de filters voldoen aan lokale en nationale veiligheidseisen voor de meeste toepassingen. UL-900 heeft betrekking op zowel wasbare als eenmalig te gebruiken filters, gebruikt voor het filtreren van stof en andere deeltjes in de lucht bij mechanisch verspreidde lucht in apparatuur en systemen. Dit is in overeenstemming met de normen van de National Fire Protection Association (NFPA) voor de installatie van airconditioning-en ventilatiesystemen, andere dan Type NFPA No 90A (voor woningen), en voor de installatie van Type Warme lucht Verwarming en Airconditioning Systems, NFPA nr. 90B. Na een periode van dienst zal de brandbaarheid en rookontwikkeling van een luchtfilter afhangen van de aard en hoeveelheid van het materiaal dat door de filter is opgenomen. De testvereisten van deze standaard, voor de indeling, geldt alleen voor luchtfilters in ongebruikte staat. THEMA INSTALLATIETECHNIEK 52

Een UL 900 Classified Filter is een luchtfilter dat, mits schoon, matig zal branden of waaruit matige hoeveelheden rook, of beide, wanneer het in aanraking met vuur komt. Het luchtfilter vat geen vlam of uitslaande vonken na het afvoereinde van het testkanaal beschreven in de standaard, bij uitvoering van de vlamtest. Bovendien moet het branden niet leiden tot de ontwikkeling van een oppervlakte van meer dan 9 vierkante centimeter, gemeten onder de rook dichtheid tijd curve. Daarnaast heeft de lijm, die wordt gebruikt voor het coaten van het filtermateriaal, of andere delen van een luchtfilter-eenheid, een smeltpunt van niet minder dan 325 graden F, Cleveland Open Cup Methode volgens ASTM-D92-5a (ANSI Z11.6- 1966). Het is belangrijk op te merken dat de toxiciteit van de verbrandingsproducten, als gevolg van filterblootstelling aan vuur, buiten het bereik van UL 900 valt, evenals de filterefficiëntie voor of na blootstelling aan vuur. Om een UL notering voor een product te verkrijgen, wordt een aanvraag gedaan aan Underwriters Laboratories en een aantal monsters wordt vervolgens voorgelegd om te testen. Al deze monsters moeten voldoen aan alle criteria van de norm. Het UL-keurmerk wordt alleen verleend, indien de fabrikant ook instemt met de follow-up procedure. In deze procedure bezoekt een ULvertegenwoordiger elk punt van de productie ieder kwartaal, en kiest een willekeurige steekproef voor het jaarlijkse onderzoek. Dit monster wordt teruggegeven aan UL om opnieuw te testen zodat voortdurende naleving verzekerd wordt van de testcriteria. Voor Camfil Farr, selecteert UL regelmatig monsters van onze faciliteiten in Riverdale, NJ, Corcoran, CA, Crystal Lake, IL, Conover, NC, Washington, NC en Laval, Canada. Alleen producten die voldoen aan de criteria mogen gebruik maken van het UL-label. Producten die niet aan de vereisten voldoen van de UL 900, ook al lijken ze vergelijkbaar, mogen niet het UL-label dragen. De UL-norm zorgt ervoor dat de eindgebruiker zeker is het door hem of haar aangeschafte product een bepaald kwaliteits- en veiligheidsniveau heeft, en voldoet aan de dienovereenkomstige eisen. Het is belangrijk op te merken dat op dit moment, er maar één UL 900 classificatie voor luchtfilters bestaat. De beslissing tot om over te gaan tot twee standaard klassen, klasse 1 en klasse 2, werd genomen in THEMA INSTALLATIETECHNIEK 53

september 2009. Fabrikanten hebben tot en met mei van 2012 de tijd om in de volledige etikettering van hun producten de nieuwe classificatie op te nemen. Een lijst van het productcertificeringen, voor alle fabrikanten is beschikbaar op de UL-website www.ul.com, onder de menukeuze “ Online Certificaten”.

ASHRAE 52.1 De 52.1-1992 norm is de oude VS - norm om HVAC luchtfilters op hun effectiviteit te testen. Toch wordt deze norm nog steeds af en toe gebruikt en geeft deze de volgende testcriteria weer: dust spot efficiency arrestance dust holding capacity

ASHRAE 52.2 De 52.1 norm is vervangen door de 52.2-1999, die een realistischer beeld geeft van de filter prestaties. Het toont de initiële efficiency van filters als functie van de deeltjesgrootte, en een numerieke waarde waarmee een gebruiker of installateur de minimale efficiëntie melding waarde (MERV) kan bepalen. Lees voor meer informatie het Camfil Farr overzicht, waarin de normen en hoe ze te gebruiken vermeld worden. Bron: http://www.camfil.nl/Luchtfiltertechnologie/Normen-enspecificaties/


Bijlage 4: Moody Diagram


Bijlage 5: Excursie verslag Bij het project THIN 1/2 van blok WH1.2 is er een opdracht dat elke projectgroep op excursie gaat, deze excursie moest zelfstandig geregeld worden. Aan de excursie zaten geen richtlijnen gebonden, maar is leuker om op excursie te gaan in het thema van het blok. Daarom hebben wij als groep gekozen om onze excursie te regelen bij Flamco. Om de excursie te laten passen bij het project hebben wij aan de projectleiders gevraagd om de excursie bij een van hun bedrijven te houden. Onze projectleider Paul Kraan vond dit een leuk idee en bood aan om bij zijn bedrijf te komen kijken. Hij werkt bij het bedrijf Flamco op de vestiging in Bunschoten. Helaas kon Ivo niet aanwezig zijn bij de excursie wegens privé omstandigheden. 6 juni 2013: 11.00 uur werden we verwacht aan de poort van Flamco in Bunschoten, we hebben ons daar aangemeld bij de beveiliging en zijn daarna door Paul ontvangen. Onder het genot van een bakje koffie zijn we de gang van zaken van het project gaan doorspreken, en hebben we een aantal adviezen gehad voor het schrijven van het bestek. Hierna zijn we gaan lunchen in de kantine, daar zijn we heerlijk verwend door de kantine juffrouw. Na de lunch was het tijd voor de groepsfoto en moest onze projectleider Vincent ons helaas verlaten vanwege zijn werk. Daarna hebben we een presentatie gehad over het bedrijf Flamco, we hebben geleerd dat Flamco een bedrijf is dat wereldwijd gevestigd is. Ook hebben we te horen gekregen dat de afdelingen in Nederland maar een klein deel van het gehele concern is, daarnaast hebben we gehoord wat Flamco zowel produceert en waar. Zo worden er halffabricaten in het buitenland gemaakt en in Nederland nabewerkt en de assembleert. Vervolgens heeft Paul ons een aantal producten laten zien uit hun showroom, hier stonden zeer interessante modellen opgesteld en waar zeer leerzaam. Vervolgens hebben we een rondleiding gehad door de fabriek, hier hebben we kunnen zien hoe je van een rol plaatstaal een beugel of een drukvat fabriceert. We hebben hier stap voor stap kunnen zien hoe het zo efficiënt en duurzaam mogelijk geproduceerd kan worden. Welke volgorde houd je aan en waarom doe je eerst die stap voordat je dat doet, dit werd goed uitgelegd en we hebben ons zeer vermaakt. We hebben erg genoten van de excursie bij Flamco, het was zo leuk dat we de tijd helemaal vergaten en dik uitliepen op de geplande tijd. Sommige onderdelen hebben we zelf overgeslagen omdat er geen tijd meer voor was, we willen Paul hartelijk bedanken voor de leuke en vooral leerzame excursie en natuurlijk voor de leuke souvenirs. Jorrit, Martijn en Martijn


Bijlage 6: Climasim Bij dit project is ook gebruikgemaakt van het simuleringsprogramma Climasim. Met Climasim is het mogelijk een klimaat in een gebouw te simuleren. Resultaten moeten het energieverbruik, thermisch binnenklimaat en storings-en regelgedrag van installaties weergeven. Met Climasim is goed te zien hoeveel energie per periode (jaar) wordt verbruikt. Ook zijn hieruit de gemiddelde COP waarden te bepalen. De onderstaande grafieken geven deze gegevens weer.

Figuur 1: De temperatuur door het jaar heen


Figuur 2: De inkomende warmtes en uitgaande verliezen

Figuur 3: De gewenste warmte t.o.v. de geleverde warmte THEMA INSTALLATIETECHNIEK 58

Figuur 4: Jaarlijks energie verbruik en bijbehorende gegevens

Figuur 5: De COP-waarden


Bijlage 7: Leidingproef THIN 1: Convectie- en stralingsapparaat, vrije convectie Het doel van de opdracht is om voor een staafvormig koperen verwarmingselement experimenteel het verband Nu = f ((Gr) * (Pr)) te bepalen. Er moet een schets gemaakt worden van de proefopstelling en hierin moeten de meetpunten aangegeven worden. De installatie moet gestart worden en bedient worden volgens de handleiding en ingesteld worden op een vacuüm van 30 mbar absolute druk. Gevraagd De achtereenvolgende ingestelde spanningen(volt): 3,40 5,10 6,80 8,10 9,20 Bereken het door het element opgenomen elektrisch vermogen per oppervlakte-eenheid van het element Φw ( W / m2 ) Bereken de warmtestroomdichtheid overgebracht door vrije convectie Φw,c ( W / m2 ) Bereken de waarden van de kentallen van Nusselt (Nu) en van Grashof (Gr) Bereken de waarden van log (Nu) en van log ((Gr) * (Pr)) Teken de volgende grafiek: horizontaal: warmtestroomdichtheid Φw ( W / m2 ) Schaal: 2 cm = 400 W / m2 en verticaal: temperatuurverschil (te-tk) oC; schaal 2 cm = 20 oC: Geef in de bijgevoegde grafiek, waarin het verband tussen log (Nu) en log ((Gr) * (Pr)) is afgezet, de zes punten aan die tijdens de opdracht bepaald zijn. Aan de grafiek is te zien dat er nog een aantal metingen bij andere instellingen gedaan zouden moeten worden, indien men de volledige kromme zou willen bepalen. Gegevens Het oppervlak van het element = 30,7 cm2 Het door het element opgenomen vermogen is 96% van het toegevoerde elektrische vermogen Het stralingsgetal van het element C1 = 0,97 * 5,75 = 5,58 W/m2K4 De karakteristieke lengte-eenheid is de diameter van het element d= 0,635 cm THEMA INSTALLATIETECHNIEK 60

De kubieke uitzettingscoëfficiënt van lucht β = 1/Te, waarin Te in K De dichtheid van lucht bepalen met de gaswet pV = mRT, waarin R = 287 J/kgK Prandtl van lucht mag voor deze experimenten constant worden opgenomen Pr = 0,72 Van lucht is gegeven voor de 5 respectievelijke instellingen: warmtegeleidingscoëfficiënt λ W/mK = 0,0264 0,0285 0,0302 0,0319 0,0336 dynamische viscositeit µ [ kg/m*s] =

18,9 * 10-6 20,3 * 10-6 21,7 * 10-6 22,9 * 10-6 23,9 * 10-6

Waarnemingen De gemeten resultaten van de proef: Spanning E in Volt Opwarmen na minuten: 3 6 9 12 15 18 21 24 Stroomsterkte I Ampère Druk p mbar (abs)

5,10 Te Tk 71 19 80 19 85 19 87 19 89 19 90 19 90 19 90 19 0.51 0.030

6,80 Te Tk 110 19 119 19 124 19 125 19 126 19 127 19 128 19 128 19 0.66 0.031

8,10 Te Tk 157 19 158 20 159 20 159 20 158 20 158 20 158 20 158 20 0.77 0.031

Bereken het door het element opgenomen elektrisch vermogen per oppervlakte-eenheid van het element Φw( W / m2 ) 𝑃 = 𝑃𝑒 ∙ 𝜂 = 𝑈 ∙ 𝐼 ∙ 𝜂 (𝑊) 𝑃 𝑈∙𝐼∙𝜂 𝜑𝑤 = 𝐴 = 𝐴 Gegeven is: 𝜂 = 0,97 𝐴 = 0,00307 (𝑚2 ) THEMA INSTALLATIETECHNIEK 61

𝑃

𝜑𝑤 = 𝐴 =

𝑈∙𝐼∙0,97 0,00307

Spanning E in Volt Stroomsterkte I Ampère Warmtestroomdichtheid Φw (W/m2)

5,10 0.51 813.3

6,80 0.66 1403.4

8,10 0.77 1950.3

Bereken de waarden van de kentallen van Nusselt (Nu) en van Grashof (Gr); Grashoff getal 𝑔 ∙ 𝑑 3 ∙ ∆𝑇 ∙ 𝜌2 𝐺𝑟 = 𝑇𝑒 ∙ µ2 g=9.81 d=0.00635 (m) ρ = p/(R*Tk) (kg/m3) Temperatuur na 24 minuten (C) Druk p mbar (abs) Dynamische viscositeit µ Grashof (Gr)

Te Tk 90 19 0.030 20,3 * 10-

Te Tk 128 19 0.031 21,7 * 10-

6

6

1.528

1.984

Te Tk 158 20 0.031 22,9 * 10-6 2.084

Nusselt getal 𝑁𝑢 = (0.825 +

0.387 ∙ (𝐺𝑟 ∙ 𝑃𝑟 )1/6 )2 1 (1 + (0.492/𝑃𝑟)9/16 )8/17

Pr = 0.72 Grashof (Gr) Nusselt (Nu)

1.528 1.260

1.984 1.290

2.084 1.296

Bereken de warmtestroomdichtheid overgebracht door vrije convectie Φw,c ( W / m2 ) 𝜑𝑤𝑐 =

𝑁𝑢∙λ 𝑑

∙ (𝑇𝑒 − 𝑇𝑘 )

d=0.00635 (m) Temperatuur na 24 minuten (C)

Te 90

Tk 19

Te 128

Tk 19

Te 158


Tk 20

warmtegeleidingscoëfficiënt λ Nusselt (Nu)

0.0285 1.260

0.0302 1.290

0.0319 1.296

Warmtestroomdichtheid door convectie Φw,c (W/m2)

401.6

668.8

898.5

Bereken de waarden van log (Nu) en van log ((Gr) * (Pr)) Nusselt (Nu)

1.260

1.290

1.296

Grashof (Gr)

1.528

1.984

2.084

Log (Nu)

0.100

0.111

0.113

Log ((Gr) * (Pr))

0.041

0.155

0.176

Warmtestroomdichtheid Φw ( W / m2 ) tegenover temperatuurverschil (te-tk) oC

DT (K)

Convectieve warmtestroomdichtheid 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

Warmtegeleidingscoefficient (W/m2)


Geef het verband tussen log (Nu) en log ((Gr) * (Pr))

De volledige eind resultaten van de proef: Spanning E in Volt Opwarmen na minuten: 3 6 9 12 15 18 21 24 Stroomsterkte I Ampère Druk p mbar (abs)

5,10 Te Tk 71 19 80 19 85 19 87 19 89 19 90 19 90 19 90 19 0.51 0.030

6,80 Te Tk 110 19 119 19 124 19 125 19 126 19 127 19 128 19 128 19 0.66 0.031

8,10 Te Tk 157 19 158 20 159 20 159 20 158 20 158 20 158 20 158 20 0.77 0.031

Warmtestroomdichtheid Φw” (W/m2) Warmtestroomdichtheid door convectie Φw,c” (W/m2) Nusselt (Nu) Grashof (Gr) Log (Nu) Log ((Gr) * (Pr))

813.3 401.6

1403.4 668.8

1950.3 898.5

1.260 1.528 0.100 0.041

1.290 1.984 0.111 0.155

1.296 2.084 0.113 0.176


Bijlage 8: Symbolenlijst



Bijlage 9: Trox plafondinductierooster


Bijlage 10: VLA Luchtfilters voor luchtbehandelingssystemen


Bijlage 11: Energieonderzoek De verbeterde en de originele versie.


Installatietechniek. Eindrapport. TNW Zuid - Delft. Ivo Rewiersma Jorrit de Jong Martijn Hoogeboom Martijn van Paassen

Recommend Documents