OPLEIDING DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE Dag 3.4
Systemen - Theoretische begrippen Koeling
Piotr Wierusz-Kowalski HERFST 2014
[email protected] – www.mkengineering.be
2 DOELSTELLING(EN) VAN DE PRESENTATIE
● De koudebehoeften identificeren en er vooraf aan denken ze te minimaliseren ● De parameters van het koudeproductiesysteem begrijpen ● De impact van de keuze van het systeem voor de productie en de afgifte van de koude op de certificatiecriteria (d.w.z. de primaire energie ) ramen
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
3 INHOUDSOPGAVE INLEIDING Certificatiecriteria Van nettobehoeften naar primaire energie Ontwerpstrategie Zomercomfort Het voorkomen van de behoeften Verdeling van de behoeften en primaire energie Relatief vermogen Verdeling van de behoeften en primaire energie Dimensionering Synthese KOELINGSYSTEMEN
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
4 INLEIDING – CERTIFICATIECRITERIA ● Voor residentiële gebouwen wordt koeling niet in acht genomen! ● Doelstelling: actieve koeling vermijden!
Bron: Vademecum PHP OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
5 INLEIDING – CERTIFICATIECRITERIA ● Passiefcertificatie (niet-residentieel – vergunningsaanvraag ingediend na 06/03/2012) Te respecteren criteria
Certificatie - TERTIAIR gebouw - Passiefnorm
Netto-energiebehoefte voor verwarming
≤ 15kWh/m².jaar
(1)
Netto-energiebehoefte voor koeling
≤ 15kWh/m².jaar
(1)
Luchtdichtheidstest n50 Waarschijnlijkheid oververhittingsrisico Criterium primaire energie - pE
≤ 0,6 h-1 0,05 of 5% ≤ 90 - 2,5 x compactheid
volgens methode A van de NBN EN 13829 (5) Dynamische simulatie vereist (3) (2) (4) Bron: Vademecum PMP 2012
N In de bestrijding van oververhitting komt actieve koeling na de passieve middelen. N Doel: onder de drempel van 5 % oververhittingsrisico blijven voor koelingsbehoeften van minder dan 15 kWh/m².jaar door het PE-verbruik zo laag mogelijk te houden.
● Alle voorgelegde gegevens en resultaten zijn kenmerkend voor tertiaire gebouwen ● Voor tertiaire passiefgebouwen > 1.000 m² is een dynamische simulatie vereist OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
6 INLEIDING – VAN NETTOBEHOEFTEN NAAR PRIMAIRE ENERGIE 6 78
Opleiding Systemen: Koeling
9
Opleiding Systemen: Verlichting
10. Netto-energiebehoeften voor de koeling
1 10 11
1. Toevoer door zoninstraling
+ + + +
=
12 13
2. Interne warmtetoevoer door personen 3. Interne warmtetoevoer door verlichting 4. Interne toevoer door ventilatoren
2 3 4 5
5. Interne warmtetoevoer door apparaten
14
6. Transmissieverliezen
+
11. Verliezen van het koelsysteem
=
12. Bruto-energiebehoeften
+
13. Productieverliezen
=
14. Energieverbruik voor de koeling
+
15. Omzettingsverliezen
15
7. Ventilatieverliezen 8. Verliezen door in-/exfiltratie 9. Warmte af te voeren door het koelsysteem
16
=
16. Primaire-energieverbruik van het gebouw
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
7 INLEIDING – ONTWERPSTRATEGIE ● Passieve strategieën: N N N N
De interne winst beperken De externe winst beperken (zonweringen) Het teveel aan warmte afvoeren via de lucht De inertie benutten om de warmte overdag te absorberen en ze ‘s nachts af te voeren. Pulsie- en Omkeerbare WP voor koudeproductie Passieve gebouwschil - isolatie - luchtdichtheid
Afvoer vervuilde lucht Verse lucht
extractiegroep Koudebatterij Fotovoltaïsche zonnecollectoren
Dakoverstek als architectonische zonwering Thermische inertie van gebouw
Buitenzonwering
Gemotoriseerde klep voor afzonderlijke debietregeling Bron: MK Engineering
● ●
Aanvullende ventilatorconvector
Deze maatregelen worden gevalideerd door een dynamische simulatie Voor het resterende teveel aan warmte kunnen actieve middelen worden ingezet om de oververhittingsrisico’s terug te brengen tot < 5 %
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
8 INLEIDING – ZOMERCOMFORT ● Begrip ‘comfort’ ontwikkeld tijdens de 1e opleidingsdag ● De certificatie hanteert een maximale oververhitting van 5 % N 5 % stemt overeen met een aantal uren dat de temperatuur de 25 °C overschrijdt terwijl het gebouw gebruikt wordt. ● Comfort is subjectief en is afhankelijk van: N de kleding N het metabolisme N de volgende fysische parameters ● Parameters: temperatuur (lucht/wanden/operatieve -), vochtigheid, Vochtgehalte luchtsnelheid Vochtigheidsgraad (g/kg) Enthalpie h (kJ/kg)
Temperatuur (°C) OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
Bron: Energie +
9 INLEIDING – HET VOORKOMEN VAN DE BEHOEFTEN [kWh]
● Voorbeeld van warmte- en koudebehoeften voor een tertiair gebouw 20
2750 15 2250 10 1750
5
1250
0
WarmteBesoins chaud behoeften
1
Besoins Koude-froid behoeften
-5 750 -10 250
-250
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-750
N Beperkte koudebehoeften N Warmte- en koudebehoeften kunnen gelijktijdig optreden OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
12
[mois] [maand]
10 INLEIDING – RELATIEVE VERMOGENS ● Afhankelijk van de bestemming, het ontwerp en de passieve middelen ● 2 voorbeelden met verschillende gedragingen en strategieën: N Kantoorgebouw • Benodigd koelvermogen van 5 W/m² voor koelbehoeften van 1,6 kWh/m².jaar
Bron: MK Engineering
N Rust- en verzorgingstehuis • Benodigd koelvermogen van 25 W/m² voor koelbehoeften van 4,7 kWh/m².jaar
Bron: 3E
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
11 INLEIDING – VERDELING VAN DE BEHOEFTEN EN DE ENERGIE ● Niet-residentiële projecten Besoins énergétiques nets Netto-energiebehoeften 200 180 160
120
Electricité auxilaires Elektriciteit hulpapparatuur
100
Verlichting Eclairage Koeling Refroidissement
80
Chauffage SWW
60
Energie energie primaire Primaire
40
200
20
180
0
PEB EPB
TBE ZLE
160
PASSIF PASSIEF
140
kW/m².jaar kWhp/m².an
kW/m².jaar kWh/m².an
140
120
E
100
E
80
R
C
60 40
20 0 PEB EPB OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
TBE ZLE
PASSIF PASSIEF
12 INLEIDING – DIMENSIONERING ● Koudevermogen N Op basis van een balans van de warmtetoevoer (Carriermethode) • Externe warmtetoevoer • Interne warmtetoevoer ∙ Verlichting ∙ Gebruikers/bewoners ∙ Werkposten ∙ Keukens ∙ …
N Op basis van een dynamische simulatie • Laat toe rekening te houden met de passieve koelmiddelen
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
13 INLEIDING – SYNTHESE
● Allereerst de passieve strategieën voorstaan ● De actieve koudebehandeling beoogt het comfort te regelen N in de zomerperiode N maar ook gedurende langere periodes in de zones met grote interne lasten ● Er kunnen periodes zijn warmtebehoeften optreden
waarin
gelijktijdig
ook
● De actieve koudebehandeling heeft impact op de PE-behoeften ● De (actieve) koudebehoeften variëren sterk volgens de bestemming van het gebouw en de bouwfysica van dit laatste OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
14 INHOUDSOPGAVE INLEIDING KOELINGSYSTEMEN
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
15 KOELINGSYSTEMEN TERMINOLOGIE PRODUCTIE VERDELING AFGIFTE REGELING OPTIMALISATIE PRIMAIRE ENERGIE
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
16 KOELINGSYSTEMEN – TERMINOLOGIE ● Free-cooling N Benutting van verse buitenlucht N Bypass met warmteterugwinning op de ventilatie N inblazing van verse buitenlucht ● Top-cooling N Gecontroleerde koeling van de ingeblazen lucht N Actief middel vereist N Bijv.: ingeblazen lucht van 18 °C bij een buitentemperatuur van 30 °C ● Night-cooling N Benutting van de koelte ‘s nachts N Intensieve ventilatie van het gebouw om de opgestapelde warmte (inertie) af te voeren N Ventilatie: • Mechanische ventilatie • Natuurlijke ventilatie • Hybride ventilatie OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
17 KOELINGSYSTEMEN TERMINOLOGIE PRODUCTIE VERDELING AFGIFTE REGELING OPTIMALISATIE PRIMAIRE ENERGIE
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
18 KOELINGSYSTEMEN – PRODUCTIE – Principe ● Doel: energie overbrengen van een koude naar een warme omgeving. Kan omkeerbaar zijn WP Compressor = drijfkrachtverbruik
Verdamper = warmteabsorptie
Condensor = warmteafvoer
Expansieklep Bron: MK Engineering
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
19 KOELINGSYSTEMEN – PRODUCTIE – Principe ● Koelmachines werken op basis van energieoverdracht en niet d.m.v. verbranding. Energievoorziening (elektriciteit)
Compressor De lucht van het lokaal wordt door de verdamper gekoeld
Koeldamp Verdamper
Condensor
De buitenlucht (of water) zorgt voor de koeling van de condensor
Koelvloeistof
Expansieklep
het rendement is steeds groter dan 100 % ● Koelvloeistof: N CFK’s verboden N HFK’s R-134a, R-407, R-410,… (maar blijven onderworpen aan milieunormen) OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
Bron: Eurovent
20 KOELINGSYSTEMEN – PRODUCTIE – Rendement
NBN EN 14511
Compressor Opgenomen vermogen
Condensor
Expansieklep
COPkoude of EER
BroBron: Energie +
Koelvermogen Opgenomen vermogen Vochtigheid (g/kg droge lucht)
● Rendementen N EER: rendement van het toestel bij vollast:
Buitenvoorwaarden
Temperatuur (°C)
N ESEER: seizoensgebonden rendement N Eurovent-certificatie = garantie Koelwijze EER-KLASSE
Koeling door lucht
Koeling door lucht kanalen
Koeling door lucht - vloer
Koeling door water
Koeling door water - vloer
Condensor op afstand
Bron: Eurovent
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
21 KOELINGSYSTEMEN – PRODUCTIE – Rendement ● Orde van grootte (luchtcondensor) N Traditionele machine Vermogen (Eurovent)
Koeling Verwarming
Nominale waarde Nominale waarde
Koelrendement (EER) Prestatiecoëfficiënt (COP) (Eurovent) ESEER Bron: DAIKIN
N Geoptimaliseerde machine
Bron: UNICO
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
22 KOELINGSYSTEMEN TERMINOLOGIE PRODUCTIE VERDELING AFGIFTE REGELING OPTIMALISATIE PRIMAIRE ENERGIE
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
23 KOELINGSYSTEMEN – VERDELING – Algemeen ● Verdelingfluïdum: N Directe verdeling met het koelfluïdum N Verdeling door water (ijswater) N Verdeling door lucht (door de ventilatie)
● Zelfde criteria als voor de verwarmingsverdeling: N Warmteverliezen thermische isolatie Bron: MK Engineering
N Elektriciteitsverbruik van de hulpapparatuur dimensionering van de netten en selectie van de hulpapparatuur N Indeling in zones: zie opmerking verwarming en hoofdstuk over de regeling OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
Bron: Grundfoss
24 KOELINGSYSTEMEN – VERDELING – Directe expansie ● Geen tussenfluïdum; de machine werkt direct met een verdamper in de te behandelen zone Hoge druk
Het koelfluïdum condenseert: dit is de condensor Buitengroep
Lage druk Het koelfluïdum verdampt: dit is de verdamper
BINNENAANZICHT
Binnengroep
C : Compressor D : Expansieklep
Bron: Energie +
Bron: Aermec
N Voordelen: • Lage prijs, eenvoudigere regeling
N Nadelen: • Verdeling van het koelfluïdum in het gebouw (milieunormen) • Werkt voor een beperkt aantal lokalen (multi-split) • Esthetisch aspect?
N Toepassing: • Lokalen met specifieke en gelokaliseerde klimaatregelingslasten (type informaticaruimten,…) OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
25 KOELINGSYSTEMEN – VERDELING – IJswater ● De koelenergie wordt verdeeld door ijswater In centrale behandelde buitenlucht
Ingeblazen lucht
Afgezogen lucht Recirculatielucht
N Voordelen:
Bron: Energie +
• De koudebehandeling staat los van de ventilatie • Makkelijkere regeling per lokaal • Geringe koelfluïdumlast en beperkt tot de koelmachine
N Nadelen: • Verdeling van het koelfluïdum in het gebouw
N Toepassing: • Zones met grote en gediversifieerde klimaatregelingsbehoeften
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
26 KOELINGSYSTEMEN – VERDELING – Via de lucht ● De koelenergie wordt verdeeld door de lucht
N Voordelen:
Bron: Energie +
• Laat toe op de vochtigheid van de lucht in te spelen (voorverwarming, bevochtiging,…) • Geen uitrusting nodig in de lokalen
N Nadelen: • Grote luchtdebieten vereist ∙ De ventilatoren verbruiken en ze ontwikkelen tevens warmte ∙ De door de luchtbehandelingsnetten ingenomen ruimte is niet te verwaarlozen • Hygiënische ventilatie afhankelijk van de luchtbehandeling
N Toepassing: • Zones met hoge debieten en geringe klimaatregelingsbehoeften OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
27 KOELINGSYSTEMEN TERMINOLOGIE PRODUCTIE VERDELING AFGIFTE REGELING OPTIMALISATIE PRIMAIRE ENERGIE
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
28 KOELINGSYSTEMEN – AFGIFTE ● Koudebatterij (of omkeerbaar) N Met ontvochtigingseffect
● Ventilatorconvector N 2- of 4-pijps
Bron: Daikin
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
29 KOELINGSYSTEMEN – AFGIFTE ● Koelplafonds N Beperkt vermogen (40…100 W/m²) N Hoog temperatuurregime (15 °C) geen condensatie ● Koelbalken N Statische of dynamische (HD-luchtnet) N Hoog temperatuurregime ● Slab cooling N Grote inertie N Voor nachtelijke koeling N Beperkt vermogen N Hoog temperatuurregime
Bron: Energie +
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
30 KOELINGSYSTEMEN TERMINOLOGIE PRODUCTIE VERDELING AFGIFTE REGELING OPTIMALISATIE PRIMAIRE ENERGIE
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
31 KOELINGSYSTEMEN – REGELING ● Doelstelling: N Comfortcontrole verzekeren N Verbruik van het systeem optimaliseren ● Middelen: N Door aanpassing van de omgevingstemperatuur (aan tijdschema’s, behoeften,…) N Door aanpassing van de werkingsvoorwaarden van het systeem ● Technieken: N Grote verscheidenheid aan technieken, afhankelijk van de systemen (productie, verdeling, afgifte) N Creativiteit en originaliteit N MAAR opgelet voor het gebruik door en het inzicht van de eindgebruiker
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
32 KOELINGSYSTEMEN – REGELING ● Aandachtspunten: N Neutraal bereik Warmte-/koudevermogen Puissances chaud/froid T° chaud Temp. warmte
T°Temp. froid koude
100% 80% 60% 40% 20% 0%
Neutraal bereik -10
0
10
20
30 T° ext (°C)
Buitentemp. (C°)
Bron: MK ENgineering
• Opgelet: in sommige gevallen is er gelijktijdig behoefte aan warmte en koude
N Elke gevel, elke bestemming heeft verschillende behoeften • Indeling in zones • Plaatselijke bediening
N Duidelijke identificatie van de bedieningselementen, scholing, handleiding, …
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
33 KOELINGSYSTEMEN TERMINOLOGIE PRODUCTIE VERDELING AFGIFTE REGELING RENDEMENTEN OPTIMALISATIE Condensor Verdamper Praktische oefening Free-chilling Warmteterugwinning Alternatieve koeling PRIMAIRE ENERGIE
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
34 KOELINGSYSTEMEN – OPTIMALISATIE - Condensor ● Zoals gespecificeerd in de opleiding ‘verwarming’ bestaan er verschillende groepen: lucht/lucht, lucht/water, water/water, … Expansieklep
● Monobloksysteem met luchtcondensor N Kleine investering N Laag rendement N Makkelijk onderhoud
Luchtcondensor
Verdamper
Compressor
● Watercondensor N Waterbron: • • • •
Dry-cooler (door lucht gekoeld) Koeltoren (onderhoud!) Bodem (geothermie) Waterwinning…
Water
N Hogere investeringskosten N Mogelijk hoger rendement Verdamper
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
Watercondensor
Open toren
Bron: Energie +
35 KOELINGSYSTEMEN – OPTIMALISATIE - Verdamper ● Werkingstemperatuur N Voordeel van werken met hoge temperatuur: • Minder verdelingsverliezen naar de omgeving • Geen condensatie van de lucht (12 °C) • Hoger rendement
N Werken met een hoger temperatuurregime: 12 – 17 °C en niet (6 -11°C) • Vereist een hogetemperatuur-warmtewisselaar ∙ Koelplafond ∙ Overgedimensioneerde ventilatorconvector
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
36 KOELINGSYSTEMEN – OPTIMALISATIE – Praktische oefening
● Voorselectie van een koudeproductiesysteem op basis van de technische fiche van de fabrikant. Selectie van een systeem op basis van volgende criteria: N temperatuurregime (verdamper) • Keuze van de binnengroepen impact op verdamper • Buitenvoorwaarden buitentemperatuur of keuze van de condensor N Analyse van de impact op het rendement (EER)
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
37 KOELINGSYSTEMEN – OPTIMALISATIE – Free-chilling ● Free-chilling N Bij lage ‘bron’temperaturen, uitschakeling van de compressor en gratis koeling door uitwisseling met de buitenlucht
Koeltoren VI,1 gesloten
Koeltoren
Warmtewisselaar
VI,1 open
VI,3 open
VI,2 gesloten
VI,3 gesloten
Condensor Verdamper
VI,1 open
VI,2 open
Condensor Verdamper
VI,1 gesloten
IJswater Koelgroep in bedrijf
Warmtewisselaar
IJswater Koelgroep buiten bedrijf en free-chilling
Bron : Energie +
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
38 KOELINGSYSTEMEN – OPTIMALISATIE – Energieopslag ● Opslag N Daling van het geïnstalleerde vermogen N Optimalisatie van de factuur (nachttarief) N Beter rendement ‘s nachts (lagere buitentemperatuur) N Problematiek van de ingenomen ruimte Condensor
Expansieklep
Compressor
Verdamper
Last
Deelopslag IJswateropslag
Lucht
Directe productie 24 u
Bron: Energie +
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
39 KOELINGSYSTEMEN – OPTIMALISATIE – Warmteterugwinning ● Warmteterugwinning op condensor N Voor verwarmingskring N Voor voorverwarming van SWW terugwinningscondensor Compressor
koudeopslag
Afvoercondensor Verdamper Expansieklep KW
Aanvullende verwarmingsketel
Bron: Energie +
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
40 KOELINGSYSTEMEN – OPTIMALISATIE – Adiabatische koeling ● Adiabatische koeling: N De verdamping van het water zorgt voor de ‘gratis’ koeling van de recirculatielucht N De frisse (afgekoelde) lucht kan dan de verse buitenlucht koelen Vochtigheidsgraad
Vervuilde lucht
Vochtgehalte (g/kg)
Enthalpie h(kJ/kg)
Vervuilde lucht Buitenlucht Buitenlucht
Temperatuur (°C)
N Weinig controle en efficiëntie volgens de buitenvoorwaarden N Vochtige en warme omgeving, dus: • corrosiebestendigheid van de materialen moet worden voorzien • risico van ontwikkeling van bacteriën • meer onderhoud OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
41 KOELINGSYSTEMEN – OPTIMALISATIE – Adsorptie-/absorptiesysteem ● Adsorptie-/absorptiesystemen N De compressor wordt vervangen door een thermochemisch procedé Warmtetoevoer Elektriciteit Concentrator
Absorber
Koudeproductie
Compressor Verdamper Condensor
Koudeproductie
Warmtedispersie
Verdamper
Condensor
Expansieklep
Warmtedispersie
Bron: Energie +
N Grotere investering N Interessant als men over te revaloriseren thermisch afval beschikt N Principe van trigeneratie: • WKK voor elektriciteit en warmte in de winter • In de zomer wordt de warmte naar de koelmachine gezonden
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
42 KOELINGSYSTEMEN TERMINOLOGIE PRODUCTIE VERDELING AFGIFTE REGELING RENDEMENTEN OPTIMALISATIE PRAKTISCHE OEFENING PRIMAIRE ENERGIE
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
43 KOELINGSYSTEMEN – PRIMAIRE ENERGIE ● Op basis van de netto-energiebehoefte voor de koeling (NKB), met de ongunstige interne warmtetoevoer N Ingevoerde nettokoelingsbehoeften (bijv.: 10 kWh/m².jaar) N COP (ESEER) invoeren Koeling met elektrische WP
Dekkingspercentage koelingsbehoefte
(Projet)
Warmtebron Jaarlijkse prestatiecoëfficiënt (COP) voor koeling Energiebehoefte voor koeling
Opgelet! Eindenergie
Primaire-energiewaarde
CO2 –emissiefactor (CO2 -equivalent )
kWh/kWh
g/kWh
100%
2,7
680
Elektriciteit 3,3 3,0
7,6
2,1
N NKB / ESEER eindenergie (behoeften …) N EE * PE-coëf. primaire-energieverbruik Belangrijkste parameter: ESEER
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
44 KOELINGSYSTEMEN – PRIMAIRE ENERGIE ● Omzettingstabel voor de omzetting in primaire energie
Energievector Elektriciteit
Pf 2,50
● Vergelijking van een prestatieoptimalisatie Nettobehoeften : 15 kWh/jaar.m² en 5 kWh/jaar.m² Verdelingsverliezen van het verwarmingsnet: 1,0 kWh Nettobehoeften
Brutobehoeften
ESEER
[kWh]
Eindenergie [kWh]
Kosten [€/m²]
[kWh]
Primaire energie [kWhp]
15
15+ verlies = 16,0
3
16 / 3 = 5,33 5,33 x 0,17 = 0,91
5,33 x 2,5 = 13,3
15
15+ verlies = 16,0
5
16/ 5 = 3,20 3,20 x 017 = 0,54
3,20 x 2,5 = 8,0
5
5+ verlies =
6,0
3
6 / 3 = 2,00 2,00 x 0,17 = 0,34
2,00 x 2,5 = 5,0
5
5+ verlies =
6,0
5
6 / 5 = 1,20 1,20 x 0,17 = 0,20
1,20 x 2,5 = 3,0
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
45 KOELINGSYSTEMEN – SAMENVATTING
● Free-cooling, Top-cooling, Night-cooling … een aangepaste terminologie …
● Een koelmachine is eigenlijk een omgekeerde warmtepomp … of omgekeerd! ● Koude verdelen d.m.v. freon, lucht of ijswater – er bestaat een hele reeks oplossingen. ● Variabele en optimaliseerbare werkingsrendementen
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
46 OM TE ONTHOUDEN VAN DE PRESENTATIE
● Een maximum aan passieve strategieën toepassen om koudebehoeften te vermijden en te minimaliseren
● Er kan een aanvullende actieve koeling worden voorzien, aangepast aan de functie van het gebouw ● Er bestaan certificaten die de prestaties van het toestel vermelden. Het ontwerp van het hele systeem moet gericht zijn op energierationalisatie
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
47 TOOLS EN REFERENTIES ● Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.: N Vademecum PMP N http://www.energieplus-lesite.be/ N Alter-clim (BIM)
● Referentie Gids duurzame gebouwen en andere bronnen: N Gids duurzame gebouwen: • http://app.leefmilieubrussel.be/handleiding_duurzaam_gebouw
Fiche: passieve strategie: ENE05, ENE06, ENE07 actieve strategie: ?
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
48 CONTACT
Piotr Wierusz-Kowalski
Ingenieur-projectbeheerder Contactgegevens:
: 02/340.65.00
:
[email protected]
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
49 KOELINGSYSTEMEN – VRAGEN / ANTWOORDEN
? OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014
50
DANK U VOOR UW AANDACHT
OPLEIDING "DUURZAAM GEBOUW: PASSIEF EN (ZEER) LAGE ENERGIE" - BIM - herfst 2014