Opleiding Duurzaam Gebouw: Ventilatie: ontwerp en regeling Leefmilieu Brussel Regeling en onderhoud van het ventilatiesysteem, meetcampagne: gecentraliseerde regeling in de woning Lieven INDIGNE CENERGIE
Doelstelling(en) van de presentatie
●
Overzicht geven van de verschillende mogelijkheden voor regeling van een ventilatiesysteem
●
Bespreking van de impact van de regeling op het energieverbruik
●
Beoordeling van de impact van de gekozen regelwijze op het comfort van de gebruikers
●
Bespreking van de gevoelige punten tijdens het onderhoud van het ventilatiesysteem
2
Plan van de uiteenzetting 1. Inleiding tot de regelsystemen 1.1. Algemeen oogpunt 1.2. Welk regelsysteem geniet de voorkeur
1.3. Energiewinst die verband houdt met de regeling In tertiaire gebouwen In woningen
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.1. Uitbalancering van netwerken, debietcontrole 2.2. Regelwijze 2.3. Gecentraliseerd Technisch Beheer (GTB): meetcampagnes
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat moet gecontroleerd worden tijdens het onderhoud?
3
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.1. Algemeen oogpunt Waarom ventileren? Comfort, luchtkwaliteit
Hoe ventileren? • Systeem A: Natuurlijke ventilatie • Systeem B: Inblazing van verse lucht • Systeem C: Extractie van verse lucht (luchtafzuiging)
• Systeem D: Inblazing en extractie
4
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.1. Algemeen oogpunt Wat is comfort? Per definitie is het de afwezigheid van ongemak … • Geuren • Vochtigheid • Omgevingstemperatuur • Luchtstromen Comfort is voor iedereen anders, maar er bestaan normen voor: • Minimaal verseluchtdebiet • Comforttemperatuur • Relatieve vochtigheidsgraad (RV) voor comfort
5
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling De regeling kan zowel het comfort garanderen als het ingevoerde verseluchtdebiet beperken, dat doorgaans een bijkomend verbruik meebrengt Verschillende types van regeling zijn mogelijk: • Manueel: Aan/uit-knop voor de ventilatie
• Manueel op variator: Manuele debietvariatie • Uurprogramma: Aan/uit volgens vastgestelde uurroosters • Gestuurd: door verlichting, aanwezigheidsdetector • Volgens verontreiniging van het lokaal: CO2-sensor, COV-sensor • Volgens luchtvochtigheid in het lokaal: vochtsensor, ventilatieopeningen met vochtigheidsregeling
6
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 1: Hygiënische ventilatie van een amfitheater door luchtafzuiging Manuele regeling
Variator
Niet duur
Schakelaar Niet duur
Beperkte controle van het vereiste debiet
Vereist een ventilator met variabel debiet
Vast debiet ongeacht bezetting Bron: www.eco-conduite-attitude.com
7
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 1: Hygiënische ventilatie van een amfitheater door luchtafzuiging Manuele regeling Principe: De ventilatie wordt aangezet bij het betreden van de zaal en weer uitgeschakeld bij het verlaten van de zaal … - Geen debietcontrole - Gebrek aan comfort
Goedkope oplossing, maar hoog risico van overmatig verbruik en ongemak
8
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 1: Hygiënische ventilatie van een amfitheater door luchtafzuiging Uurregeling Principe: Uurregeling van de werking - Geen risico dat men vergeet de ventilatie uit te schakelen - Geen debietcontrole - Risico van overmatig verbruik - Mogelijkheid om verschillende trappen te definiëren (ventilator met verschillende trappen): Kleine trap: beperkt debiet voor ‘s nachts Grote trap: maximaal debiet tijdens bezetting
Bron: www.hager.fr
9
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 2: Ventilatie door luchtafzuiging in industriële toepassingen Manuele regeling op variator • Beter geschikt voor specifieke toepassingen waarin de gebruiker voor zijn activiteiten rechtstreeks afhankelijk is van het ventilatiesysteem. Bijvoorbeeld: - Tertiaire keukens: dampkap - Verfcabine: verfspray - Werkblad: aanzuiging van stof
Dit type van regeling is niet zo duur en houdt veel mogelijkheden in voor een geoefend gebruiker
10
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 3: Ventilatie door luchtafzuiging in sanitaire ruimten Regeling gestuurd door verlichting • De verlichting in de sanitaire ruimte wordt bediend door een schakelaar of een aanwezigheidsdetector • Sturing van de ventilatie op de schakelaar of de aanwezigheidsdetector • Temporisatie: de ventilatie blijft actief gedurende een bepaalde tijd nadat het licht is gedoofd • Over het algemeen: constant debiet van 5 m³/u en vervolgens 30 m³/u tijdens een detectie
Nadelen - De inschakeling van de ventilatie is niet altijd nuttig: soms wordt het licht aangedaan voor een kort verblijf in de badkamer 11
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 3: Ventilatie door luchtafzuiging in sanitaire ruimten Regeling door “hygroregelbare” roosters • Soepel membraan in de ventilatieopening dat reageert naargelang van de luchtvochtigheid in het vertrek • Modulatie van het afgevoerde debiet naargelang van de relatieve luchtvochtigheid Principe: De luchtvochtigheid in het vertrek neemt toe, het membraan trekt samen en vergroot de doorsnede van de luchtdoorvoer, het debiet stijgt.
Hygroregelbare ventilatieopening Bron: www.aldes.fr
12
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 3: Ventilatie door luchtafzuiging in de sanitaire ruimten Regeling door “hygroregelbare” roosters Nota over de luchtvochtigheid
13 Bron: app.leefmilieubrussel.be
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 3: Ventilatie door luchtafzuiging in kantoorruimten Regeling volgens het CO2-gehalte • Meting van het CO2-gehalte in de omgevingslucht: ppm • Signaal 0-10 V opening van de gemotoriseerde klep • Drukvariatie in het netwerk: debietregeling Gemotoriseerde klep Ventilator met variabel debiet: constante druk Sensor in muur of koker Prijs: ongeveer 450 euro • Volledig gecontroleerd debiet
Bron: www.directindustry.fr
14
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 3: Ventilatie door luchtafzuiging in kantoorruimten Regeling volgens het CO2-gehalte CO2-niveau in de lokalen Luchtkwaliteit Typische waarden
Standaardwaarden
IDA 1 Uitstekende kwaliteit
< 400
350
IDA2 Gemiddelde kwaliteit
400-600
500
IDA 3 Aanvaardbare kwaliteit
600-1000
800
IDA 4 Lage kwaliteit
>1000
1200
Bron: www.energieplus-lesite.be
15
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.2. Keuze van regeling Voorbeeld 3: Ventilatie door luchtafzuiging in kantoorruimten Regeling volgens het VOS-gehalte • VOS (Vluchtige Organische Stoffen): Tabak, lichaamsgeur, verfgeur, … • De VOS’en vormen CO2 bij oxidatie • Het debiet wordt dus niet geregeld volgens een CO2-gehalte dat representatief is voor het aantal personen, maar volgens de geuren. Contact 0-10 V + gemotoriseerde klep Ventilator met variabel debiet Sensor in muur of koker Minder geschikt voor hygiënische ventilatie volgens bezetting Prijs: ongeveer 250 euro Bron: www.ses-automation.fr & spluss.eu
16
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.3. Energiewinst die verband houdt met de regeling Evolutie van het geabsorbeerd vermogen van een ventilator volgens het debiet Vermogen (W) geabsorbeerd door een ventilatiegroep naargelang van het luchtdebiet
•
Het door de ventilator geabsorbeerde vermogen verschilt naargelang van het ventilatiedebiet! 17 Bron: Technische fiches Voorbeeldgebouwen
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.3. Energiewinst die verband houdt met de regeling Intermitterende werking: beperkte nachtventilatie Voor de ventilatie van woningen: ●
Ventilatie (7 uur tot 23 uur): 112 uur 100% van het debiet
●
Nachtventilatie (23 uur tot 7 uur): 56 uur 25% van het debiet
●
Over een week beschouwd: 168 uur
Debiet (m³/u)
Geabsorbeerd vermogen (W)
Bedrijfsduur (u)
Verbruik (Wh)
Kostprijs (€)
Besparing
Besparing (€/jaar)
Er wordt uitgegaan van 25% van het debiet voor slaapkamers gedurende de nacht en 100% van het debiet overdag Besparing van 32,80% dankzij een eenvoudige programmakiezer 18
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.3. Energiewinst die verband houdt met de regeling
Gecentraliseerd
Gedecentraliseerd
19 Bron: Technische fiches Voorbeeldgebouwen
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.3. Energiewinst die verband houdt met de regeling Constante druk Verse lucht Verontreinigde lucht
• Klep + CO2- of VOSsensoren • Hygroregelbare ventilatieopeningen
Als een klep sluit, verlaagt de ventilator zijn snelheid om de constante druk in het netwerk te behouden, en zo het debiet constant te houden in de andere appartementen. 20 Bron: Technische fiches Voorbeeldgebouwen
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.3. Energiewinst die verband houdt met de regeling Door de ventilator te leveren ventilatievermogen naargelang van de gekozen snelheid
Constante druk van het netwerk
Debiet m³/u Door de ventilator te leveren ventilatievermogen naargelang van de gekozen snelheid
Constante druk van het netwerk
21 Debiet m³/u
1. Inleiding tot de regelsystemen 1.3. Energiewinst die verband houdt met de regeling
●
Elektriciteitsverbruik Regelscenario Regeling
Collectief Niet-geregeld debiet
Geabsorbeerd vermogen
Elektriciteitsverbruik
Jaarlijkse gebruiksduur
Werkingsregime
100% van 8760 uur
100% van het nominale debiet
48 W + 52 W
876 kWh/jaar
10%
100%
48 W + 52 W
88
50%
66%
28 W + 26 W
237
30%
33%
10 W + 10 W
53
10%
0%
0W
0
Collectief Geregeld debiet
378 kWh/jaar 10%
100%
36 W + 34 W
61
50%
66%
13 W + 12 W
109
30%
33%
4W+4W
21
10%
0%
0W
0
Individueel Geregeld debiet
191 kWh/jaar 22
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.1. Uitbalancering van de netwerken, debietcontrole Zorgen voor het juiste constante debiet aan alle ventilatieopeningen • Regelklep: uitbalancering uiteinde • Ventilatieopeningen met geïntegreerde klep
Openingsgraad = ontstaan van drukverliezen Meting van het debiet aan alle ventilatieopeningen, vervolgens regeling volgens gewenst debiet Nota: Sommige ventilatieopeningen hebben een minimale toevoerdruk nodig om het bereik van de aangeblazen 23 luchtstroom te garanderen Bron: www.france-air.com
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.1. Uitbalancering van de netwerken, debietcontrole Zorgen voor het juiste constante debiet aan alle ventilatieopeningen • Het aantal regelkleppen verminderen bij het ontwerp • Lagere investeringskosten • Vereist dezelfde openingen en dezelfde debieten • De installatie moet symmetrisch zijn Gelijke drukverliezen in alle aftakkingen
In theorie zijn de debieten automatisch uitgebalanceerd Regelklep
In de praktijk vergemakkelijkt deze configuratie de uitbalancering 24
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.1. Uitbalancering van de netwerken, debietcontrole Zorgen voor het juiste variabele debiet aan alle ventilatieopeningen • Gemotoriseerde regelkleppen: debietregeling
Openingsgraad = ontstaan van drukverliezen Drukverschillen in de koker
= daling van het regime van de ventilator = gemoduleerd debiet
Bron: www.ftox.be
25
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.1. Uitbalancering van de netwerken, debietcontrole Zorgen voor het juiste variabele debiet aan alle ventilatieopeningen • Gemotoriseerde regelkleppen bediend door de CO2-sensor Variabel debiet
Variabel debiet
• Regeling door CO2-sensor op de muur Gelijke drukverliezen in alle aftakkingen
Lokaal
• Regeling per zone met sensor in kokers of op de muur
Gemotoriseerde regelklep
26
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.1. Uitbalancering van de netwerken, debietcontrole Welk type van regelklep kiezen? • VAV- en CAV-kleppen, wat is het verschil?
VAV: Variable Air Volume: regelbaar debiet/volume Debietvariatiebereik volgens een signaal 0-10 V gelijk aan 0-100% opening CAV: Constant Air Volume: constant debiet/volume De klep is afgesteld voor een vast debiet
27
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.1. Uitbalancering van de netwerken, debietcontrole ●Welk
type van regelklep kiezen? VAV
CAV
• Grote debietvariatie
• Constant debiet
• Van 0 tot 100% van het debiet
• Ideaal met een regeling bij intermitterend gebruik of met aanwezigheidsdetector • Prijs Ø315: 185 euro
• Ideaal met CO2- of COV-sensor • Priis Ø315: 455 euro
28
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.2. Regelwijze Free-cooling of night-cooling Principe: Profiteren van de nachtelijke koude om het lokaal te overventileren om de temperatuur in de zomer en het tussenseizoen naar te beneden te halen. De freecoolingsequentie wordt ingeschakeld wanneer
• T° omgeving > richt-T° omgeving • T° buiten < T° omgeving De freecoolingsequentie is efficiënt wanneer de thermische massa van het lokaal niet bekleed is: geen verlaagde plafonds, buitenmuren
29
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.2. Regelwijze Free-cooling ou night-cooling: Concreet voorbeeld • VAV-klep: Free-cooling • CAV-klep: Constant • Dakventilator • Debiet 600 m³/u • Opening van de ramen bediend door de regeling
30
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.2. Regelwijze Free-cooling of night-cooling: Concreet voorbeeld Extractieventilator
AFGEVOERDE LUCHT
VERSE LUCHT
AFGEZOGEN LUCHT
Luchtbehandelingsgroep (buiten)
Plaatwisselaar
Regeling Blaasventilator Onderhoud
31
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.2. Regelwijze Free-cooling of night-cooling: Concreet voorbeeld
VERSE LUCHT
AFGEVOERDE LUCHT
Extractiegroep voor nachtventilatie (buiten)
Dakventilator aangesloten op de afgevoerde lucht uit de groep
32
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.3. Gecentraliseerd technisch beheer (GTB): Meetcampagne GTB = Controle van de installaties van op afstand • • • • •
Configuratie van de werkingsuren en van de regeling Observatie van de staat van de systemen Melding van problemen: standaardalarm Opvolging van het verbruik Registratie van de werking van de installaties Grafieken, energieaudits
33
2. Technische voorzieningen voor regeling 2.3. Gecentraliseerd technisch beheer (GTB): Meetcampagne ●
Meetcampagne Analyse van de grafieken van het GTB Plaatsing van temperatuurvoelers in het gebouw
Stillegging van de installatie om 21.15 uur Hervatting om 3 uur Regeling niet-conform met bezetting
Beperkte terugwinning van warmte en vochtigheid. Onevenwicht tussen aanblazing en afzuiging (ventilatoren slecht afgesteld)
34
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat te controleren tijdens het onderhoud?
Vervuiling van de filters • Differentiaaldrukregelaar voor verontreiniging filter Vuile filter = Drukverlies De drukregelaar is getarreerd op een waarde Indien ΔP > getarreerde waarde: vervang/reinig filter
• Platte metalen of plastic filters: schoonmaken met waterstraal • Synthetische geplooide filter: schoonmaken met water of stofzuiger • Filter met zakken: niet schoonmaken vervangen Geluidssignaal of melding in GTB dat filters vuil zijn
Bron: www.saftair.com
35
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat te controleren tijdens het onderhoud?
Vervuiling filters
= Slechte luchtkwaliteit = Te hoog verbruik van de ventilator = Blaasdebiet niet nageleefd
Zakkenfilter
Zakkenfilter
Zakkenfilter
Werkingsduur (uren)
Bron: www.enertech.fr & energieplus-lesite.be
36
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat te controleren tijdens het onderhoud?
Vervuiling in de leidingen en luchttoevoer- en afvoeropeningen • “Stoffige” geur bij het inblazen van lucht, of zwarte sporen op de blaasmonden.
Reiniging met een speciale borstel van het type “schoorsteenveger” Reiniging van de luchttoevoer- en afvoeropeningen met een klassieke borstel
Bron: www.inspectioncamera.fr
37
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat te controleren tijdens het onderhoud?
Vervuiling in de leidingen
Bron: www.blog.bricozone.be
38
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat te controleren tijdens het onderhoud?
Vervuiling van de warmtewisselaar Vuile warmtewisselaar = minder thermische uitwisseling = minder luchtdebiet = ventilator verbruikt te veel • Plaatwisselaar: Reiniging met een borstel Dichtheid van de bypass
• Warmtewiel: Vervanging van het aandrijfwiel Reiniging van de schoepen: borstel of waterstraal Controle van de rotatiesnelheid (5 tot 20 tr/min.) Dichtheid van de bypass
39
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat te controleren tijdens het onderhoud?
Vervuiling van de warmtewisselaar Vuile warmtewisselaar = minder thermische uitwisseling = minder luchtdebiet = ventilator verbruikt te veel • Glycolbatterij: Reiniging van de oppervlakken Controle van de hoeveelheid vloeistof: lekken Controle van de werking van de pomp • Warmtebuis: Reiniging van de oppervlakken Controle van de hoeveelheid vloeistof: lekken
40
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat te controleren tijdens het onderhoud?
Bron: www.cstc.be
41
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem 3.1. Wat te controleren tijdens het onderhoud?
Staat van de elektrische aansluitingen • Observatie van de elektrische aansluitingen: sporen van corrosie, blootliggende draden • Testen van de sondes voor de regeling en de overvulbeveiliging: Thermostaat vorstbeveiliging Sensor op afgevoerde lucht Sensor op verse lucht Sensor op geblazen lucht Drukregelaar en drukmeter
Test met koudespray en aansteker (simulatie van vorst en brand)
42
3. Onderhoud van het ventilatiesysteem Hoeveel kost het onderhoud? • Een jaarlijks onderhoudscontract voor een systeem D van 300 m³/u Ongeveer 80 tot 150 euro/jaar voor het onderhoud van de groep
43
●Interessante
tools, websites, enz.:
http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=10796
Verbetering van het luchtdistributienetwerk
http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=infofiches&pag=42&art=8 Mechanische ventilatie in de gebouwen http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16958
Volledige gids over hygiënische ventilatie: hulpuitrustingen, regeling
44
Referenties Gids Duurzame Gebouwen en andere bronnen: ●
Gids duurzame gebouwen: http://www.gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be Fiches G_WEL01 ; G_WEL02 ; G_WEL04 ; G_WEL05
45
Te onthouden uit de uiteenzetting ●
●
●
De regeling aanpassen aan het type van lokaal
Periodieke bezetting
Variabele bezetting
Regeling van het ingeblazen debiet:
Reductie van het verbruik van de ventilator
Reductie van het verbruik van de verwarming
Verlenging van de levensduur van het systeem
Onderhoud van de systemen:
Het verbruik van de ventilator neemt af
Gegarandeerd comfort voor de bezetters van het gebouw
Verlenging van de levensduur van het systeem 46
Contact
Lieven INDIGNE Projectleider Gegevens
: 03 271 19 39
E-mail:
[email protected]
47