RENOVATIE VAN DE DIRECTIEKANTOREN CONCENTRA TE HASSELT

XIOS HOGESCHOOL LIMBURG DEPARTEMENT INDUSTRIELE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE

RENOVATIE VAN DE DIRECTIEKANTOREN CONCENTRA TE HASSELT Sven VANDEPUT

Afstudeerwerk ingediend tot het behalen van het diploma van gegradueerde in de elektromechanica optie klimatisatie bachelor in de elektromechanica

Promotoren: dhr. M. Cornelis (Van Den Briele) dhr. A. Camps (XIOS Hogeschool Limburg)

Academiejaar 2005 - 2006

INHOUDSOPGAVE

DANKWOORD .......................................................................................................................5 ABSTRACT.............................................................................................................................6 GEBRUIKTE SYMBOLEN ...................................................................................................7 LIJST VAN FIGUREN ..........................................................................................................8 INLEIDING ............................................................................................................................9 DEEL 1: VERWARMING....................................................................................................10 Hoofdstuk 1:

Berekeningen van het warmteverlies .......................................................11

1.1

Richtlijnen voor het berekenen van de warmteverliezen.......................................11

1.2

Rekenblad voor warmteverliezen ..........................................................................14

1.3

Berekeningen per lokaal ........................................................................................15

DEEL 2: KOELING .............................................................................................................26 Hoofdstuk 2: 2.1

Berekeningen van de koellast...................................................................27

Algemene begrippen..............................................................................................27

2.1.1

Warmtebelasting ............................................................................................27

2.1.2

Koellast ..........................................................................................................27

2.1.3

Voelbare warmte............................................................................................27

2.1.4

Latente warmte ..............................................................................................28

2.1.5

Accumulatie...................................................................................................28

2.1.6

Specifieke Werkzame Massa (SWM)............................................................28

2.2

Interne voelbare en latente warmtebelasting .........................................................29

2.2.1

Personen.........................................................................................................29

2.2.2

Verlichting .....................................................................................................29

2.2.3

Apparatuur .....................................................................................................30

2.3

Externe voelbare en latente warmtebelasting ........................................................30

2.3.1

Warmtetransmissie via ramen........................................................................30

2.3.2

Buitenwanden en daken.................................................................................31

2.4

Berekeningen .........................................................................................................32

2.4.1

Invloed van de SWM ten gevolge van de verlichtingswarmte ......................32

2.4.2

Invloed van de SWM op via ramen binnenkomende warmtebelasting door zonnestraling..................................................................................................32

2.4.3

Algemene gegevens van het gebouw.............................................................33

2.4.4

Algemene koellastberekeningen....................................................................34

2.4.5

Uitgewerkte berekening voor lokaal 4 en 5 ...................................................45

2.4.6

Berekeningen van alle lokalen.......................................................................51

DEEL 3: VENTILO-CONVECTOREN ..............................................................................56 Hoofdstuk 3:

Selecteren van de ventilo’s .......................................................................57

3.1

Wat is een ventilo-convector? ...............................................................................57

3.2

Hoe een ventilo selecteren? ...................................................................................57

3.3

Gebruikte types van ventilo’s ................................................................................60

3.3.1

Bepaling van de ventilo .................................................................................60

3.3.2

Overzicht per lokaal.......................................................................................60

3.4

Bepalen van het debiet en het drukverlies .............................................................61

3.4.1

Berekening van het debiet .............................................................................61

3.4.2

Berekeningen van alle lokalen.......................................................................63

Hoofdstuk 4: 4.1

Dimensioneren van leidingen en pompselectie........................................64

Dimensioneren van leidingen ................................................................................64

4.1.1

Berekening van de leiding .............................................................................64

4.1.2

Overzicht van alle leidingen ..........................................................................64

4.2

Pompselectie ..........................................................................................................65

4.2.1

Drukverlies ten gevolge van leidingen ..........................................................65

4.2.2

Drukverlies ten gevolge van bochten en T-stukken ......................................65

4.2.3

Drukverlies ten gevolge van 3-wegkranen en afsluiters................................65

4.2.4

Drukverlies ten gevolge van het toestel.........................................................66

4.2.5

Totaal drukverlies ..........................................................................................66

4.2.6

Pompkeuze.....................................................................................................67

DEEL 4: VENTILATIE .......................................................................................................69 Hoofdstuk 5:

De ventilatiekast........................................................................................70

5.1

Keuze van de ventilatiekast ...................................................................................70

5.2

Bepalen van de verwarmings- en koelbatterij .......................................................73

Hoofdstuk 6:

Dimensioneren van luchtkanalen, leidingen en pompselectie................75

6.1

Berekening van luchtkanalen.................................................................................75

6.2

Overzicht per luchtgroep .......................................................................................77

6.3

Berekening van leidingen ......................................................................................77

6.4

Pompselectie ..........................................................................................................78

Hoofdstuk 7:

Roosters .....................................................................................................80

7.1

Hoe een rooster selecteren? ...................................................................................80

7.2

Berekening van de roosters....................................................................................81

BESLUIT ..............................................................................................................................82 BIBLIOGRAFIE ..................................................................................................................83 BIJLAGEN............................................................................................................................84

DANKWOORD Langs deze weg zou ik graag alle mensen willen bedanken die een bijdrage geleverd hebben aan de realisatie van dit eindwerk. In de eerste plaats wens ik de firma NV Van Den Briele te danken voor het interessante project dat ze mij hebben aangeboden. In het bijzonder dank ik mijn begeleider van het project, Ing. Marc Cornelis, die steeds bereid was mij bij te staan en te helpen tijdens mijn stageperiode. Ten tweede wens ik mijn interne promotor Ing. Andy Camps te bedanken voor het vertrouwen en de begeleiding tijdens het academiejaar. Verder dank ik mijn ouders, omdat zij het mogelijk gemaakt hebben mijn studies aan te vatten en voor hun steun hierbij. Tot slot dank ik mijn vrienden voor hun hulp en steun die ze mij geboden hebben.

ABSTRACT Titel: Renovatie van de directiekantoren Concentra te Hasselt Auteur: Vandeput Sven Externe promotor: Dhr. Cornelis Marc Interne promotor: Dhr. Camps Andy Samenvatting: Dit eindwerk omvat de berekeningen van de verwarming, koeling en ventilatie van het directiekantoor Concentra in Hasselt. In het directiekantoor waren er op de eerste verdieping van het gebouw problemen met de koeling in de zomer. Voor de koeling werd gebruik gemaakt van koelplafonds. Hiermee kon men de temperatuur enkele graden laten zakken. Een gewenst comfortniveau werd echter niet bereikt. Om deze problemen op te lossen werden eerst de warmteverliesberekeningen en de koellasten van het gebouw bepaald. Vervolgens werden de verwarmings- en koeltoestellen gekozen. Om te verwarmen en te koelen bleek het gebruik van ventilo-convectoren de beste oplossing. Deze ventilo-convectoren kunnen ook ingebouwd worden in het plafond. Tot slot komt de ventilatie aan bod die men wenst voor de 2 vergaderzalen. Om de 2 vergaderzalen correct te kunnen ventileren werd geopteerd voor een aparte ventilatiegroep per vergaderzaal.

GEBRUIKTE SYMBOLEN Symbool

Naam

Eenheid

-a

Absorptiecoëfficiënt

/

-A

Oppervlakte

m²

- Ad

Netto dakoppervlak

m²

- Ag

Netto glasoppervlak

m²

-b

Breedte

m

- CF1

Convectiefactor bij verlichting

/

-D

Debiet

m³/h

-h

Hoogte

m

-k

Transmissiecoëfficiënt

W/m²K

-l

Lengte

m

- l1

Reductiefactor voor verlichting

/

- l2

Vereffeningsfactor voor verlichting

/

- m1

Benuttingsfactor

/

- m2

Gelijktijdigheidsfactor

/

- Nm

Geïnstalleerd vermogen

W

-P

Vermogen

W

- qzg

Waarde van koellast bij onbelemmerde zonnestaling

W/m²

- Slv

Bijdrage aan accumulatiefactoren

/

- SWM

Specifieke Werkzame Massa

kg/m²

- ti

Binnentemperatuur

°C

- tu

Buitentemperatuur

°C

-U

U-waarde voor glas of constuctiemateriaal

W/m²K

-v

Snelheid

m/s

- ZTA

Zontoetredingsfactor

/

- Δt

Temperatuurverschil

°C

- Фpv

Voelbare warmtebelasting personen

W

- Фpl

Latente warmtebelasting personen

W

- Фmv

Voelbare warmtebelasting apparatuur

W

- Фl

Warmtebelasting van verlichting

W

- Фzg

Warmtebelasting door zoninstraling via glas

W

- Фtg

Warmtebelasting door transmissie via glas

W

- Фzt

Warmtebelasting door zoninstraling en transmissie

W

- Өi nom.

Nominale vertrektemperatuur

°C

LIJST VAN FIGUREN Figuur 1: Buitentemperaturen van België..............................................................................12 Figuur 2: Overzicht van de lokalen .......................................................................................15 Figuur 3: TL-verlichting ........................................................................................................29 Figuur 4: Computer................................................................................................................30 Figuur 5: Overzicht warmteverliezen en koellasten van het gebouw....................................55 Figuur 6: Ventilo Brise Build-In Ceiling...............................................................................58 Figuur 7: Gegevens van de warmtewisselaars.......................................................................59 Figuur 8: Drukverliezen over de warmtewisselaars ..............................................................62 Figuur 9: Leidingen ...............................................................................................................65 Figuur 10: Bochten ................................................................................................................65 Figuur 11: Afsluiter ...............................................................................................................65 Figuur 12: Pompkarakteristiek Wilo-Star-RS 25/6 ...............................................................67 Figuur 13: Pompkarakteristiek Wilo-Star-RS 25/7 ...............................................................68 Figuur 14: Ventilatiekast generatie NA 2000 ........................................................................71 Figuur 15: Selectietabel NA 2000 .........................................................................................72 Figuur 16: Gecombineerde luchtgroep PULSIE/EXTRACTIE ............................................73 Figuur 17: Luchtkanalen........................................................................................................75 Figuur 18: Pompkarakteristiek Wilo-Star-RS 25/6 ...............................................................79 Figuur 19: Pompkarakteristiek Wilo-Top-RL 30/6,5 ............................................................79 Figuur 20: Roosters................................................................................................................80

9

INLEIDING

Gedurende mijn stage heb ik de opdracht gekregen om de eerste verdieping van het kantoorgebouw van Concentra in Hasselt te voorzien van verwarming, koeling en ventilatie. Oorspronkelijk was dit al aanwezig, maar had men tijdens de zomerperiode problemen met de koeling. Men heeft in het verleden gekozen om te werken met koelplafonds en wandconvectoren. Wanneer het bv. in de zomer buiten + 35°C was, kreeg men het binnen maar gekoeld tot +/- 30°C. Dit is natuurlijk geen gunstig werkklimaat. Na overleg met de firma Van Den Briele en de firma Concentra werd ervoor gekozen om de kantoren voortaan te verwarmen en koelen met ventilo’s. In de vergaderzalen gaat er gewerkt worden met een luchtgroep die de lucht zal verversen, maar ook kan verwarmen of koelen. In deel 1 en 2 worden respectievelijk het warmteverlies en de koellast berekend. In deel 3 komen de ventilo-convectoren aan bod met hun selectie en aansluitingen. In het 4e en laatste deel wordt de ventilatie van de vergaderzalen besproken.

10

DEEL 1: VERWARMING

Verwarming

Hoofdstuk 1:

11

Berekeningen van het warmteverlies1

Alle berekeningen gebeuren volgens de Belgische norm NBN 62-002 en NBN 62-003. De NBN 62-002 heeft betrekking op de berekeningen van warmtedoorgangscoëfficiënten van wanden en gebouwen. De NBN 62-003 heeft betrekking op de berekeningen van de warmteverliezen van gebouwen.

1.1

Richtlijnen voor het berekenen van de warmteverliezen

Soort: Aanduiding van het vlak. Bm: Buitenmuur bm: Binnenmuur Bd: Buitendeur bd: Binnendeur Bv: Buitenvenster bv: Binnenvenster Vl: Vloer Pl: Plafond Oriëntatie: N: Noord O: Oost Z: Zuid W: West De oriëntatie dient alleen te worden geschreven voor buitenwanden, buitendeuren, vensters en puntdaken. Wanddikte (cm): Alleen voor wanden, vloeren en plafonds. Niet voor deuren of vensters. Warmtedoorgangscoëfficiënt k: De k-waarde dient men te berekenen of is al berekend voor de meest courante wanden, deuren enz… en is te vinden in tabel 1 (zie bijlage).

1

Meynen, H. Verwarmingstechniek: module 1.

Verwarming

12

Binnentemperatuur – Vertrektemperatuur ti: De gewenste binnentemperaturen worden meestal opgegeven door de cliënt zelf. Buitentemperatuur – Naastliggende ruimtetemperatuur tu: Zone 3 (Hasselt): -12°C

Figuur 1: Buitentemperaturen van België

Temperatuurverschil: ∆t = ti - tu Lengte (l): Is de basis van wanden, vensters of deuren af te lezen op het grondplan, uitgedrukt in meter. Breedte (b): Is de hoogte van wanden, vensters of deuren af te lezen op het grondplan, uitgedrukt in meter. Oppervlakte (A): = l x b uitgedrukt in m² Aftrek (Min): Hier schrijft men de oppervlakte in die moet afgetrokken worden van het vlak of de wand die men bezig is uit te rekenen. Deze waarde is meestal terug te vinden de regel onderaan omdat de oppervlakte die men zal gaan aftrekken onmiddellijk daaronder in rekening zal worden gebracht. Verliesoppervlakte (S): = Opp. – “Aftrek” uitgedrukt in m²

Verwarming

13

Warmteverlies: Het totale warmteverlies zonder rekening te houden met latere toeslagen, uitgedrukt in Watt. Ф = A x k x ∆t Factor Md: Bedrijfsonderbreking. Voor Md berekent men eerst D. D = warmteverlies / (Opp. buitenwand x temp. verschil) Uit onderstaande tabel kan men de procentuele toeslag Md vinden. Waarde van D Æ

0.10 - 0.29

0.30 – 0.69

0.70 – 1.49

> 1.50

1

7%

7%

7%

7%

2

20%

15%

15%

15%

3

30%

25%

20%

15%

Bedrijfsgroep

Bedrijfsgroep 1. Ononderbroken bedrijf 2. Dagelijkse onderbreking van 9 à 12h (burelen) 3. Dagelijkse onderbreking van 12 à 16h (scholen)

Factor Mo: Rekening houden met de ligging van het gebouw in functie van winden en regens. Oriëntatie

Z

W

N

O

Toeslag Mo

-5%

0%

+5%

0%

Toeslagfactor M: De vermenigvuldigingsfactor voor de uiteindelijke transmissieverliezen. M = Mo + Md Totaal warmteverlies: Warmteverlies + Toeslagfactor

1.2

Rekenblad voor warmteverliezen

Lokaal …

Soort Oriëntatie

Dikte

K-

(cm)

waarde

L Temperaturen (°C)

B

(m) (m)

Opp

Min

(m²)

(m²)

S

Warmte-

(m²) Warmteverlies Md Mo

M

verlies Tot.

H W/(m²K)

Ti

Tu

∆T

(m)

(W)

(%) (%) (%)

Totaal:

(W)

1.3

Berekeningen per lokaal

Figuur 2: Overzicht van de lokalen

Lokaal 1: Vergaderzaal 1

Soort Oriëntatie

Dikte (cm)

Kwaarde W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 14,1 3,75 52,88 14,1 2,2 31,02

S (m²) Warmteverlies Md

Mo

M

Warmteverlies Tot.

31,02

21,86 31,02

(W) 769,30 2779,39

30,38 17,82

17,82

12,56 17,82

441,94 1596,67

0,15 0,05 0,15 0,05

0,20 0,20

530,32 1916,01

3,75 2,2

22,88 13,42

13,42

9,46 13,42

332,82 1202,43

0,15 -0,05 0,10 0,15 -0,05 0,10

366,10 1322,68

14,1 8,05

85,3 16,1

85,30 16,10

3002,56 566,72

Bm Bv

O O

33

Bm Bv

N N

33

1,1 2,8

20 20

-12 -12

32 32

8,1 8,1

3,75 2,2

Bm Bv

Z Z

33

1,1 2,8

20 20

-12 -12

32 32

6,1 6,1

1,1 1,1

20 20

-12 -12

32 32

6,05 2

Pl Pl

Min (m²)

0,15 0,00 0,15 0,00

0,15 0,15

(W) 884,69 3196,30

3002,56 566,72 Totaal:

11785,37

Lokaal 2: Bureau

Soort Oriëntatie Bm Bv

Z Z

Pl

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 4 3,75 15,00 4 2,2 8,80 4

6

Min (m²) 8,80

24,00

S (m²) Warmteverlies Md 6,20 8,80

(W) 218,24 788,48

24,00

844,8

Mo

0,15 -0,05 0,15 -0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,1 0,1

(W) 240,06 867,33 844,80

Totaal:

1952,19

Lokaal 3: Bureau

Soort Oriëntatie Bm Bv Pl

Z Z

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 4 3,75 15,00 4 2,2 8,80 4

6

24,00

Min (m²) 8,80


(W) 218,24 788,48

24,00

844,8

Mo

0,15 -0,05 0,15 -0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,1 0,1

(W) 240,06 867,33 844,80

Totaal:

1952,19

Lokaal 4: Bureau


Z Z

Pl

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

L (m) B (m) H (m) 6 3,75 6 2,2 6

6

Opp (m²)

Min (m²)

22,5 13,2

13,2

36


(W) 327,36 1182,72

36

1267,2

Mo

0,15 -0,05 0,15 -0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,1 0,1

(W) 360,10 1300,99 1267,20

Totaal:

2928,29

Lokaal 5: Bureau


Z Z

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

L (m) B (m) H (m) 6 3,75 6 2,2 6

6

Opp (m²)

Min (m²)

22,5 13,2

13,2

36


(W) 327,36 1182,72

36

1267,2

Mo

0,15 -0,05 0,15 -0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,1 0,1

(W) 360,10 1300,99 1267,20

Totaal:

2928,29

Lokaal 6: Bureau


Z Z

Pl Pl

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30 30

1,1 1,1

20 20

-12 -12

32 32

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 8 3,75 30,00 8 2,2 17,60 8 0,5

6 3

Min (m²) 17,60

48,00 1,50


(W) 436,48 1576,96

48,00 1,50

1689,6 52,8

Mo

M

0,15 -0,05 0,10 0,15 -0,05 0,10

Warmteverlies Tot. (W) 480,13 1734,66 1689,60 52,80

Totaal:

3957,18

Lokaal 7: Keuken


Z Z

Dikte (cm)

Kwaarde

33 33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 4 3,75 15,00 4 2,2 8,80 3

4

12,00

Min (m²) 8,80


(W) 218,24 788,48

12,00

422,4

Mo

M

0,15 -0,05 0,10 0,15 -0,05 0,10

Warmteverlies Tot. (W) 240,06 867,33 422,40

Totaal:

1529,79

Lokaal 8: Vestiaire

Soort Oriëntatie Pl

Dikte (cm)

Kwaarde

30

W/(m²K) 1,1

Temperaturen (°C) Ti 20

Tu -12

∆T 32

L (m) B (m) H (m) 3 3

Opp (m²)

Min (m²)

9,00

S (m²) Warmteverlies Md 9,00

Mo

M

(W) 316,8

Warmteverlies Tot. (W) 316,80

Totaal:

316,80

Lokaal 9: Bureau

Soort Oriëntatie Bm Bv Pl Pl

Z Z

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30 30

1,1 1,1

20 20

-12 -12

32 32

Temperaturen (°C)

Opp L (m) B (m) (m²) H (m) 5 3,75 18,75 5 2,2 11,00 5 0,5

6 3

30,00 1,50

Min (m²) 11,00


(W) 272,8 985,6

30,00 1,50

1056 52,8

Mo

M

0,15 -0,05 0,10 0,15 -0,05 0,10

Warmteverlies Tot. (W) 300,08 1084,16 1056,00 52,80

Totaal:

2493,04

Lokaal 10: Vergaderzaal 2

Soort Oriëntatie

Dikte (cm)


Ti 20 20

Tu -12 -12

M

Warmteverlies Tot.

0,15 0,00 0,15 0,00

0,15 0,15

(W) 1072,92 3876,36


∆T 32 32

L (m) B (m) H (m) 17,1 3,75 64,13 17,1 2,2 37,62

Min (m²) 37,62 0,00

26,51 37,62

(W) 932,976 3370,752

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

Mo

Bm Bv

O O

33

Bm Bv

N N

33

1,1 2,8

20 20

-12 -12

32 32

14,1 14,1

3,75 2,2

52,88 31,02

31,02 0,00

21,86 31,02

769,296 2779,392

0,15 0,05 0,15 0,05

0,20 0,20

923,16 3335,27

Bm Bv

Z Z

33

1,1 2,8

20 20

-12 -12

32 32

17,1 17,1

3,75 2,2

64,13 37,62

37,62 0,00

26,51 37,62

932,976 3370,752

0,15 -0,05 0,10 0,15 -0,05 0,10

1026,27 3707,83

30

1,1

20

-12

32

17,1

14,1

241,11

241,11

8487,072

Pl

8487,07 Totaal:

22428,89

Lokaal 11: Bureau


N N

Pl

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 3 3,75 11,25 3 2,2 6,60 5,2

3

Min (m²) 6,60

15,60


(W) 163,68 591,36

15,60

549,12

Mo

0,15 0,05 0,15 0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,20 0,20

(W) 196,42 709,63 549,12

Totaal:

1455,17

Lokaal 12: Traphal/Gang

Soort Oriëntatie

Dikte (cm)


Ti 20 20

Tu -12 -12

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

∆T 32 32

L (m) B (m) H (m) 1,5 3,75 1,5 3,75

5,63 5,63

Bm Bm

W O

33 33

Bm Bv

N N

33

1,1 2,8

20 20

-12 -12

32 32

10,3 10

3,75 2,2

38,63 22,00

30 30 30

1,1 1,1 1,1

20 20 20

-12 -12 -12

32 32 32

34,9 9,85 10,3

2,8 5,2 1,45

97,72 51,22 14,94

Pl Pl Pl

Min (m²)

22,00 0,00


Mo

M

Warmteverlies Tot.

5,63 5,63

(W) 198 198

0,15 0,05 0,15 0,05

0,20 0,20

(W) 237,60 237,60

16,63 22,00

585,2 1971,2

0,15 0,05 0,15 0,05

0,20 0,20

702,24 2365,44

97,72 51,22 14,94

3439,744 1802,944 525,712

3439,74 1802,94 525,71 Totaal:

9311,28

Lokaal 13: Bureau


Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

N N

Pl

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 4 3,75 15,00 4 2,2 8,80 4,1

5,3

Min (m²) 8,80

21,73


(W) 218,24 788,48

21,73

764,896

Mo

0,15 0,05 0,15 0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,20 0,20

(W) 261,89 946,18 764,90

Totaal:

1972,96

Lokaal 14: Bureau


N N

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 6 3,75 22,50 6 2,2 13,20 6

5,3

31,80

Min (m²) 13,20


(W) 327,36 1182,72

31,80

1119,36

Mo

0,15 0,05 0,15 0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,20 0,20

(W) 392,83 1419,26 1119,36

Totaal:

2931,46

Lokaal 15: Toilet


N N

Pl

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

30

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

Opp (m²)

L (m) B (m) H (m) 6 3,75 22,50 6 2,2 13,20 6

5,2

Min (m²) 13,20

31,20


(W) 327,36 1182,72

31,20

1098,24

Mo

0,15 0,05 0,15 0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,20 0,20

(W) 392,83 1419,26 1098,24

Totaal:

2910,34

Lokaal 16: Opslagruimte


N N

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

1,1

20

-12

Min (m²)

∆T 32 32

L (m) B (m) H (m) 2 3,75 2 2,2

Opp (m²) 7,50 4,40

4,40

32

1,85

3,70

Temperaturen (°C)

2


(W) 109,12 394,24

3,70

130,24

Mo

0,15 0,05 0,15 0,05

M

Warmteverlies Tot.

0,20 0,20

(W) 130,94 473,09 130,24

Totaal:

734,27

Lokaal 17: Onderhoud

Soort Oriëntatie

Dikte (cm)

Kwaarde W/(m²K) 1,1

Pl

Temperaturen (°C) Ti 20

Tu -12

∆T 32

L (m) B (m) H (m) 1,6 2

Opp (m²)

Min (m²)

3,20

S (m²) Warmteverlies Md 3,20

Mo

M

(W) 112,64

Warmteverlies Tot. (W) 112,64

Totaal:

112,64

Lokaal 18: Bureau


N N

Dikte (cm)

Kwaarde

33

W/(m²K) 1,1 2,8

Ti 20 20

Tu -12 -12

∆T 32 32

1,1

20

-12

32

Temperaturen (°C)

Opp L (m) B (m) (m²) H (m) 4 3,75 15,00 4 2,2 8,80 4

5,2

20,80

Min (m²) 8,80


(W) 218,24 788,48

20,80

732,16

Mo

0,15 0,05 0,15 0,05

73640,37

W

0,20 0,20

(W) 261,89 946,18 732,16

Totaal: Totaal warmteverlies van het gebouw:

M

Warmteverlies Tot.

1940,22

26

DEEL 2: KOELING

Koeling

Hoofdstuk 2:

27

Berekeningen van de koellast1

Alle berekeningen gebeuren volgens de Nederlandse koellastnorm NEN 5067, maar volgens een afgeleide, verkorte berekeningsmethode. We concentreren ons alleen op de berekeningen die te maken hebben met de zomercondities.

2.1

Algemene begrippen

2.1.1 Warmtebelasting

De bepaling van de ruimtebelasting ligt aan de basis van de berekening van de koellast. De warmtebelasting P (Watt) kan worden gedefinieerd als de hoeveelheid warmte die op een bepaald tijdstip door interne en externe warmtebronnen aan de te conditioneren ruimte wordt toegevoegd (warmtestroom). De warmtebelasting wordt door stroming, straling, geleiding of door de verdampingswarmte van de in de ruimte afgegeven waterdamp gevormd.

2.1.2 Koellast

De koellast Q (Watt) is de hoeveelheid warmte die op een bepaald tijdstip uit de ruimte moet worden afgevoerd.

2.1.3 Voelbare warmte

Voelbare warmte is warmte, zoals geleiding, stroming en straling, die een directe invloed hebben op de warmtewinst of het warmteverlies van een ruimte. Voorbeelden van voelbare warmte

zijn:

verlichting,

apparatuur

(computers),

stralingswarmte

warmteoverdracht van de zon en warmteafgifte van het menselijke lichaam.

1

SBC. Warmtebelasting en koellastberekening voor ruimten en gebouwen.

en

directe

Koeling

28

2.1.4 Latente warmte

Latente warmte ontstaat als er vocht aan een gebouw of ruimte wordt toegevoegd. Voorbeelden hiervan zijn het menselijke lichaam en alle typen apparatuur die stoom kunnen verwekken.

2.1.5 Accumulatie

Accumulatie wordt veroorzaakt door de massa van onderdelen van een gebouw, zoals muren, plafonds, vloeren en aanwezige voorwerpen in een ruimte. Het resultaat van accumulatie is dat de toegevoegde warmtestroom niet onmiddellijk maar pas in een later stadium effect heeft op de interne luchtconditie. Het effect van de accumulatie is voornamelijk merkbaar bij de zonbelasting via ramen, de invloed van de verlichting en bij de transmissie door buitenmuren en daken.

2.1.6 Specifieke Werkzame Massa (SWM)

De

Specifieke

Werkzame

Massa

wordt

alleen

toegepast

in

deze

verkorte

berekeningsmethode ten behoeve van een globale bepaling van de accumulatie-invloeden. Daarbij wordt uitgegaan van een lineair verband tussen de warmtebelastingen en accumulatie door de gebouwmassa, vastgelegd in de Specifieke Werkzame Massa (SWM) (zie tabel 2 in bijlage). De invloed van de SWM is zodanig, dat binnen redelijke grenzen de bijdrage aan de totale warmtebelasting door de zon, de verlichting en de variatie van de ruimtetemperaturen lineair afneemt bij toenemende SWM-waarden.

Koeling

2.2

29

Interne voelbare en latente warmtebelasting

2.2.1 Personen

Activiteit, kleding en metabolisme Bij het verrichten van verschillende soorten arbeid geeft de mens verschillende hoeveelheden warmte af aan de omgeving. Ook de kleding speelt hierbij een rol. Deze waardes zijn te vinden in tabel 3 en 4 (zie bijlage).

2.2.2 Verlichting Figuur 3: TL-verlichting

De warmtebelasting door verlichting omvat de totale energie, die door de verlichtingsarmaturen wordt afgegeven door straling en convectie. De constructie, bevestiging en eventuele afzuiging van de armaturen beïnvloeden deze warmteafgifte. De warmtebelasting door de verlichting kan worden bepaald met volgende formule: Pl= l1 x l2 x N1 (W) Reductiefactor l1: geeft aan welk deel van het geïnstalleerde verlichtingsvermogen tot de warmtebelasting van de ruimte moet worden gerekend. Richtwaarden worden weergegeven in tabel 5 (zie bijlage). De vereffeningsfactor l2: houdt rekening met de brandtijd van de lampen en het warmteaccumulatievermogen in het vertrek. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de Specifieke Werkzame Massa (SWM). Het totaal geïnstalleerde aansluitvermogen N1 (W) van de verlichtingsarmaturen kan op verschillende wijzen worden bepaald: - Het is gegeven en wordt als zodanig in de berekening opgenomen - Er wordt een geïnstalleerd vermogen per m² vloeroppervlak aangehouden (zie tabel 7 in bijlage).

Koeling

2.2.3

30

Apparatuur

Figuur 4: Computer

Bij het bepalen van de warmteafgifte van apparatuur kan men niet uitgaan van de gegevens die op de naamplaat zijn aangegeven. De warmteafgifte wordt bepaald door het aansluitvermogen Nm. De gebruikstijd ofwel de benuttiging wordt uitgedrukt in de benuttingsfactor m1, de gelijktijdigheidsfactor wordt uitgedrukt in m2. Een benuttingsfactor m1 van 0.6 wil zeggen dat de apparatuur 60% van de tijd in gebruik is. Een gelijktijdigheidsfactor m2 van 0.8 wil zeggen dat er 8 van de 10 apparaten gelijktijdig in gebruik zijn. De voelbare warmtebelasting Pmv volgt uit de formule: Фmv = Nm x m1 x m2 (W)

2.3

Externe voelbare en latente warmtebelasting

2.3.1 Warmtetransmissie via ramen Warmtetransmissie via ramen wordt bepaald door het temperatuurverschil tussen de buitentemperatuur en de ruimtetemperatuur en wordt niet beïnvloed door de stralingswarmte. De warmtetransmissie door ramen moet dus altijd afzonderlijk van de stralingsenergie worden berekend. Ook beschaduwing tegen straling heeft geen invloed op de transmissiewarmteoverdracht. Wat wel invloed heeft op de warmtetransmissie is de overdrachtcoëfficiënt ofwel de U-factor van het type glas (tabel 15 in bijlage). Dubbelglas heeft dus, in tegenstelling tot straling, wel degelijk een gunstig effect op de warmtetransmissie door ramen.

Koeling

31

2.3.2 Buitenwanden en daken Bij buitenwanden treedt het accumulatie-effect op. Daarom wordt hier gebruik gemaakt van een koellastberekening per m² wandoppervlak en van een absorptiecoëfficiënt voor het buitenoppervlak, afhankelijk van het type materiaal en de kleur, de dagtijd en de buitenwandoriëntatie. De formule voor de totale buitenwandbelasting is: Фw = a x Qzt x Aw (W) a:

de absorptiecoëfficiënt (zie tabel 8 in bijlage)

Qzt:

de koellastbijdrage, gerelateerd aan de wand-, plafond-, of dakconstructie en

wanddelen (W/m²) (zie tabel 9, 10 en 11 in bijlage) Aw:

het wand-, plafond-, of dakoppervlak dat aan de buitenlucht grenst (zonder het

glasoppervlak!) In de Qzt-waarde is zowel de oriëntatie van de wand als het tijdstip inbegrepen, zodat de indirecte stralingsrichting aan de zonhoogte, evenals de invloed van de wandconstructie is meegenomen. Het is dus mogelijk dat er ook een negatieve waarde voor Qzt ontstaat. De wand is dan inwendig kouder dan de ruimtetemperatuur, doordat de lagere nachttemperatuur overdag voor een bepaalde tijd doorwerkt. Dit wordt negatieve accumulatie genoemd.

Koeling

2.4

Berekeningen

2.4.1

Invloed van de SWM ten gevolge van de verlichtingswarmte

32

Doordat de wanden een accumulerende invloed hebben zal niet alle verlichtingswarmte direct na het inschakelen in de koellast kunnen worden verrekend. De reductie is afhankelijk van de SWM van het vertrek. De vermindering van de koellast door accumulatie wordt uitgedrukt in de vereffeningsfactor l2. De formule hiervoor is: L2 = CF* + (1-CF1) x Slv SWM CF1 = Convectiefactor CF1* = Convectiefactor tijdens branduren (zie tabel 6 in bijlage) Slv SWM = Vertrek accumulatiefactor, gebaseerd op de SWM van het vertrek Tijdens de branduren is CF1* + (1-CF1) = 1 en dus l2 = Slv SWM Slv SWM = (Slv 100 – Slv 0 ) x SWM / 100 + Slv 0 Slv 0 = accumulatiefactor bij SWM = 0 kg/m² (zie tabel 12 in bijlage) Slv 100 = accumulatiefactor bij SWM = 100 kg/m² (zie tabel 12 in bijlage) SWM = werkelijke vertrekwaarde van SWM in kg/m²

2.4.2 Invloed van de SWM op via ramen binnenkomende warmtebelasting door zonnestraling De warmtebelasting door de zonnestraling via ramen wordt berekend met de formule: Фzt = ZTA x Ag x Qzg SWM ZTA =

zontoetredingsfactor

Ag =

netto glasoppervlak (m²)

Qzg SWM =

zonnebelasting per m² glasoppervlak bij onbelemmerde zontoetreding en voor de SWM, die bij het desbetreffende vertrek hoort (W/m²) ( zie tabel 13, 14a en 14b in bijlage)

Koeling

33

2.4.3 Algemene gegevens van het gebouw

Gebouwsamenstelling 10 kantoren 2 vergaderzalen Toiletten Vestiaire Trappenhuis Berging Onderhoudsruimte Lift Ontvangst + gang Lokalen waarvoor een koellastberekening dient gemaakt te worden 10 kantoren 2 vergaderzalen Technische gegevens gebouw Specifieke Werk Massa (SWM) Beglazing Dubbel blank glas met buitenzonwering

Wanden en dak Buitenwanden Dakbedekking: Dakleer met grind

75 (kg/m²) Voorgevel Achtergevel Zijgevels

Steens met spouw a=0,85

Ontwerpcriteria Algemene ontwerpgegevens Nominale vertrekcondities (θi nom)

24°C/55% RV

Toegestane stijging van Ti

∆T = 2°C

Koeling

34

Volume gebouwonderdelen: Lokaal 1: Vergaderzaal

Afmetingen (m) 13,9x5,9x3 7,9x1,9x3 Totaal

Volume (m³) 246,03 45,03 291,06

Lokaal 2: Bureau

3,9x5,85x3

68,45

Lokaal 3: Bureau

3,9x5,85x3

68,45

Lokaal 4: Bureau

5,85x5,85x3

102,67

Lokaal 5: Bureau

5,85x5,85x3

102,67

Lokaal 6: Bureau

7,85x5,85x3 0,45x3x3 Totaal

137,77 4,05 141,82

Lokaal 9: Bureau

5,85x4,9x3 0,5x2,95x3 Totaal

86,00 4,43 90,42

Lokaal 10: Vergaderzaal

16,8x13,9x3

700,56

Lokaal 11: Bureau

2,95x5,1x3

45,14

Lokaal 13: Bureau

3,9x5,1x3

59,67

Lokaal 14: Bureau

5,8x5,1x3

88,74

Lokaal 18: Bureau

3,8x5,1x3

58,14

Totaal lokalen (m²)

2.4.4 Algemene koellastberekeningen

1817,77

Algemene koellastberekeningen (per m²) Formulier 1: Algemene gegevens Interne voelbare en latente warmtebelasting (W) Personen Aantal Activiteit Clo-waarde Metabolisme Voelbare warmteafgifte Latente warmteafgifte

1 Type 2 0,5 130 84,5 45,5

W W W

Geïnstalleerd vermogen Nm (per computer)

380

W

Verlichting Armatuurtype

III

CF1-factor Armatuuropstelling Afgezogen luchtdebiet/100W

0,4 3 30m³/h

Reductiefactor l1 Verlichtingssterkte

0,45 750 lux

Geïnstalleerd vermogen N1 (W) (per m²) In/uitschakeltijden

17,95 W in: 8h; uit:17h

Apparatuur

Externe warmtebelasting (W) Beglazing Oriëntatie buitenwand en/of dak Glasoppervlak netto Ag (m²) Glassoort en/of zonwering U-waarde (W/(m²K) ZTA-factor Buitenwanden en dak Oriëntatie wanden Netto wand- of dakoppervlak (exc. glas) Aw of Ad (m²) Absorptiecoëfficiënt a Categorie wanden of dak

Noord

Oost

Zuid

West

132 Type VIII 2,6 0,15

30,8 Type VIII 2,6 0,15

132 Type VIII 2,6 0,15

30,8 Type VIII 2,6 0,15

Noord

Oost

Zuid

West

Dak

48 0,2 II

11,2 0,2 II

48 0,2 II

11,2 0,2 II

840 0,85 4B

Formulier 2: Koellastberekening - Voelbare en latente interne koellast

Aantal np Mannen 1

Фpv (W) 84,5 Totaal Фpv

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8 9 10 11 12 13 14 Personen (per persoon) Фpv = np x Фpv (W) 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5

15

16

17

84,5 84,5

84,5 84,5

84,5 84,5

Aantal np Mannen 1 1

Фpl (W) 45,5 Totaal Фpl Totaal Фp

Nm m1 m2

380 W 1 1 Totaal Фmv

8 9 10 Personen Фpl = np x Фpl 45,5 45,5 45,5 45,5 45,5 45,5 130

130

130

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 11 12 13 14

15

16

17

45,5 45,5

45,5 45,5

45,5 45,5

45,5 45,5

45,5 45,5

45,5 45,5

45,5 45,5

130

130

130

130

130

130

130

380

380

380

380

380

Apparatuur (per computer) Фmv = Nm x m1 x m2 (W)

380

380

380

380

380

Verlichting (per m²) Ф1 = l1 x l2 x Nl (W)

Groep l1 0,45

Slv SWM 0

0,024

0,597

0,738

0,795

0,825

0,843

0,857

0,868

0,877

0,885

CF1 0,3

Slv SWM 100

0,145

0,443

0,519

0,531

0,591

0,615

0,637

0,6556

0,674

0,69

Nl 54

Slv SWM 75 l2 Totaal Фl

0,11475 0,4815 0,57375 0,597 0,6495 0,672 0,692 0,7087 0,72475 0,73875 0,11475 0,4815 0,57375 0,597 0,6495 0,672 0,692 0,7087 0,72475 0,73875 2,78843 11,7005 13,9421 14,5071 15,7829 16,3296 16,8156 17,2214 17,6114 17,9516

Formulier 3: Voelbare externe koellast door glasvlakken (zoninstraling en transmissie) Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8

12

13

14

15

16

17

ZTA 0,15

Фzg Zoninstraling Фzg = ZTA x Ag x q zg(SWM) (W) 142 133 104 108 117 0

125

133

132

129

121

Ag 132 m²

100

87

84

81

85

89

92

95

97

98

99

SWM (kg/m²)

75

100,75

96,25

86,75

90,75

96

100,25

104,5

105,75

105,75

104,5

1994,85

1905,75

1717,65

1796,85

1900,8

1984,95

2069,1

2093,85

2093,85

2069,1

Oriëntatie: N

Glassoort

9

10

11

VIII

Koellast Noord Фzg

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8

9

10

11

Oriëntatie: N

Фtg Transmissie Фtg = Ug x Ag X (θu - θi nom)(W)

Ug (W/m²K)

2,6 17,9

θu Ag (m²)

132

θi nom(°C)

24

Koellast Noord Фtg Koellast Noord:

20,2

-2093,52 -1304,16 -98,67

601,59

12

13

14

15

16

17

22

23,9

25,3

26,5

27,4

27,8

28

27,8

-686,4

-34,32

446,16

858

1166,88

1304,16

1372,8

1304,16

1031,25

1762,53

2346,96

2842,95

3235,98

3398,01

3466,65

3373,26


12

13

14

15

16

17

ZTA 0,15


461

315

213

176

153

Ag 30,8 m²

100

192

231

261

280

286

280

265

254

250

242

SWM (kg/m²)

75

236,5

186,75

355,75

372

360,25

325,25

277,5

243,75

231,5

219,75

1092,63

862,785

1643,565

1718,64

1282,05

1126,125

1069,53

1015,245

Oriëntatie: O

Glassoort

9

10

11

VIII

Koellast Oost Фzg

1664,355 1502,655


9

10

11

Oriëntatie: O


Ug (W/m²K)

2,6 17,9

θu Ag (m²) θi nom(°C)

20,2

12

13

14

15

16

17

22

23,9

25,3

26,5

27,4

27,8

28

27,8

-160,16

-8,008

104,104

200,2

272,272

304,304

320,32

304,304

1483,405 1710,632 1768,459 1702,855 1554,322 1430,429

1389,85

1319,549

30,8 24

Koellast Oost Фtg

-488,488 -304,304

Koellast Oost:

604,142

558,481


12

13

14

15

16

17

ZTA 0,15


467

526

541

508

431

Ag 132 m²

100

120

119

119

130

155

182

209

233

251

260

SWM (kg/m²)

75

100,75

106,75

122,25

160

208,5

253,25

288,25

310

315,25

302,75

1994,85

2113,65

2420,55

3168

4128,3

5014,35

5707,35

6138

6241,95

5994,45

Oriëntatie: Z

Glassoort

9

10

11

VIII

Koellast Zuid Фzg


9

10

11

Oriëntatie: Z


Ug (W/m²K)

2,6 17,9

θu Ag (m²)

132

θi nom(°C)

24

Koellast Zuid Фtg Koellast Zuid:

20,2

-2093,52 -1304,16 -98,67

809,49

12

13

14

15

16

17

22

23,9

25,3

26,5

27,4

27,8

28

27,8

-686,4

-34,32

446,16

858

1166,88

1304,16

1372,8

1304,16

1734,15

3133,68

4574,46

5872,35

6874,23

7442,16

7614,75

7298,61


12

13

14

15

16

17

ZTA 0,15


128

154

242

392

533

Ag 30,8 m²

100

154

151

150

149

148

149

154

174

209

245

SWM (kg/m²)

75

127,5

129,75

133,75

137

139,75

143,75

154

191

254,75

317

589,05

599,445

617,925

632,94

645,645

664,125

711,48

882,42

1176,945

1464,54

Oriëntatie: W

Glassoort

9

10

11

VIII

Koellast West Фzg


9

10

11

Oriëntatie: W


Ug (W/m²K)

2,6 17,9

θu Ag (m²) θi nom(°C)

20,2

12

13

14

15

16

17

22

23,9

25,3

26,5

27,4

27,8

28

27,8

320,32

304,304

30,8 24

Koellast West Фtg

-488,488 -304,304

-160,16

-8,008

104,104

200,2

272,272

304,304

Koellast West:

100,562

457,765

624,932

749,749

864,325

983,752

1186,724 1497,265 1768,844

295,141

Formulier 4a: Voelbare externe koellast door buitenmuren

Oriëntatie: N

Фzt

a Abs. Coëff. Categorie Aw (m²)

0,2 II 48

qzt Koellast Noord Фzt

Oriëntatie: O

Фzt


0,2 II 11,2

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8 9 10 11 12 13 14 Zoninstraling en transmissie door buitenmuren

15

16

17

Фzt = a x Aw x qzt (W)

-2,8

-2,9

-2,8

-2,5

-5,2

-1,6

-0,9

-0,1

6

1,3

-26,88

-27,84

-26,88

-24

-49,92

-15,36

-8,64

-0,96

57,6

12,48

15

16

17

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8 9 10 11 12 13 14 Zoninstraling en transmissie door buitenmuren Фzt = a x Aw x qzt (W)

qzt

-2,5

-1,8

-0,5

1,1

2,9

4,6

6

6,3

6,7

6,8

Koellast Oost Фzt

-5,6

-4,032

-1,12

2,464

6,496

10,304

13,44

14,112

15,008

15,232

Oriëntatie: Z

Фzt


0,2 II 48


15

16

17


qzt

-2,5

-2,8

-2,9

-2,2

-1,2

0

2

4

5,8

7,6

Koellast Zuid Фzt

-24

-26,88

-27,84

-21,12

-11,52

0

19,2

38,4

55,68

72,96

15

16

17

Oriëntatie: W

Фzt


0,2 II 11,2

qzt Koellast West Фzt

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8 9 10 11 12 13 14 Zoninstraling en transmissie door buitenmuren Фzt = a x Aw x qzt (W)

-1,7

-2

-2,2

-2,1

-1,8

-1,4

-0,8

0,2

1,1

2,9

-3,808

-4,48

-4,928

-4,704

-4,032

-3,136

-1,792

0,448

2,464

6,496

Totale externe koellast Noord -125,55 573,75 598,542 554,449 Totale externe koellast Oost -122,67 782,61 Totale externe koellast Zuid 96,754 290,661 Totale externe koellast West

1004,37 1482,285 1706,31 452,837

1738,53 2297,04 2827,59 3227,34 3397,05 3524,25 3385,74 1713,096 1774,955 1713,159 1567,762 1444,541 1404,858 1334,781 3112,56 4562,94 5872,35 6893,43 7480,56 7670,43 7371,57 620,228 745,717 861,189 981,96 1187,172 1499,729 1775,34

Koellast/m² ( in het slechtste geval)

Noord Oost Zuid West

19,58 42,26 42,61 42,27

W/m² W/m² W/m² W/m²

(15h) (12h) (16h) (17h)

Formulier 4b: Voelbare externe koellast door daken

8 Oriëntatie: dak

Фzt


0,85 4B 855

9

10

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 11 12 13 14 Zoninstraling en transmissie door daken

15

16

17


1,3

0,3

-0,7

-1,3

-1,9

-2,8

-3,2

-3,4

-3,1

-3

Koellast dak Фzt d

944,775

218,025

-508,725

-944,775

-1380,83

-2034,9

-2325,6

-2470,95

-2252,93

-2180,25

Totaal externe koellast dak

944,775

218,025

-508,725

-944,775

-1380,83

-2034,9

-2325,6

-2470,95

-2252,93

-2180,25

-2,89

W/m²

qzt

Koellast/m² (In het slechtste geval)

Koeling 2.4.5

45

Uitgewerkte berekening van lokaal 4 en 5

Berekening koellast Formulier 1: Koellastberekening – Algemene gegevens Omschrijving: Kantoor Ruimte: Lokaal 4+5 Gegevens gebouw of ruimte Ruimte/vertrektype Aantal gelijke vertrekken Specifieke Werkzame Massa SWM (kg/m²) Hoofdafmeting vertrek/ruimte l x b x h Hoogte tussen vloer en verlaagd plafond Inhoud gebouw, vertrek of ruimte (volume) Voor de dagtijden voor en/of tot (uur) Nominale gebouw-, vertrek- of ruimteluchtconditie Toegestane maximale temperatuurstijging van θi

Middel 2 75 kg/m² 102,67 m³ 2,8m 95,82 m³ 8h-17h 24°C/55%RV ∆Tmax = 2°C

Interne voelbare en latente warmtebelasting (W) Personen Aantal Activiteit Clo-waarde Metabolisme Voelbare warmteafgifte Latente warmteafgifte

1 Type 2 0,5 130 W 84,5 W 45,5 W

Apparatuur Geïnstalleerd vermogen Nm

380

W

Verlichting Armatuurtype

III

CF1-factor Armatuuropstelling Afgezogen luchtdebiet/100W

0,4 3 30m³/h

Reductiefactor l1 Verlichtingssterkte

0,45 750 lux

Geïnstalleerd vermogen N1 (W) In/uitschakeltijden

323 W in: 8h;uit:17h

Koeling

46

Externe warmtebelasting Beglazing Oriëntatie buitenwand en/of dak

Z

Glasoppervlak netto Ag Glassoort en/of zonwering U-waarde ZTA-factor

13,2 m² Type VIII 2,6 0,15

Buitenwanden en dak Oriëntatie wanden Netto wand- of dakoppervlak (exc. glas) Aw of Ad (m²) Absorptiecoëfficiënt a Categorie wanden of dak

1 Z 13,2 0,2 II

2

3

Dak 34,22 0,85 4B

Formulier 2: Koellastberekening – Voelbare interne koellast

Aantal np Mannen 1 Nm m1 m2

Фpv (W) 84,5 Totaal 1 Фpv

8 9 10 Personen Фpv = np x Фpv (W) 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5 84,5

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 11 12 13 14

15

16

17

84,5 84,5

84,5 84,5

84,5 84,5

84,5 84,5

84,5 84,5

84,5 84,5

84,5 84,5

380W Apparatuur Фmv = Nm x m1 x m2 1 1 Totaal 2 Фmv 380 380 380 380

380

380

380

380

380

380

Groep

Verlichting Ф1 = l1 x l2 x Nl

l1 0,45

Slv SWM 0

0,024

0,597

0,738

0,795

0,825

0,843

0,857

0,868

0,877

0,885

CF1 0,3

Slv SWM 100

0,145

0,443

0,519

0,531

0,591

0,615

0,637

0,6556

0,674

0,69

Nl 972

Slv SWM 75 0,1147 0,4815 0,5737 0,597 0,6495 0,672 0,692 0,7087 0,7247 0,7387 l2 0,1147 0,4815 0,5737 0,597 0,6495 0,672 0,692 0,7087 0,7247 0,7387 Totaal 3 Фl 50,1916 210,6081 250,9583 261,1278 284,0913 293,9328 302,6808 309,9854 317,0057 323,1293

Totaal 1t/m 3

514,692 675,108

715,458

725,628

748,591

758,433

767,181

774,485

781,506

787,629

Formulier 3a: Koellastberekening – Voelbare externe koellast door glasvlakken (zonnestraling)

Oriëntatie: Z ZTA 0,15 Ag 13,2 m² SWM Glassoort Koellast vlaknr. 1 Фzg

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8 9 10 11 12 13 14 Фzg Zoninstraling Фzg = ZTA x Ag x q zg(SWM) (W) 0 43 70 132 250 369 467 526 100 119 119 130 155 182 209 233 75 100 106,75 130,5 178,75 228,75 273,5 306,25 VIII 198 211,37 258,39 353,93 452,93 541,53 606,38

15

16

17

541 251 323,5

508 260 322

431 259 302

640,53 637,56

597,96

Formulier 3b: Koellastberekening – Voelbare externe koellast door glasvlakken (transmissie)

Oriëntatie: bv N

Фtg

Ug W/m²K

2,6

θu

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8 9 10 11 12 13 14 Transmissie Фtg = Ug x Ag x (θu – θi nom) (W)

15

16

17

27,8

28

27,8

17,9

20,2

22

23,9

25,3

26,5

27,4

Koellast vlaknr. 2 Фtg

-209,35

-130,4

-68,64

-3,432

44,616

85,8

116,69

130,42 137,28

130,42

Totaal glasvlakken

-11,352

80,949

189,75 350,49

497,54

627,33

723,06

770,95 774,84

728,38

Ag m² θi nom °C

13,2 24

Formulier 4: Koellastberekening – Voelbare externe koellast door buitenmuren en daken

Oriëntatie: bv N

Фzt

a Abs. Coëff. Categorie Aw (m²) qzt

0,2 II 13,2

Koellast vlaknr. 1 Фzt

Oriëntatie: dak

Фzt

a Abs. Coëff. Categorie Aw (m²) qzt

0,85 4B 34,22

Koellast vlaknr. 2 Фzg t Totaal koellast 1 en 2


15

16

17

5,8

7,6


-2,5

-2,8

-2,9

-2,2

-1,2

0

2

4

-6,6

-7,392

-7,656

-5,808

-3,168

0

5,28

10,56

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 8 9 10 11 12 13 14 Zoninstraling en transmissie door daken

15,312 20,064

15

16

17

-3,4

-3,1

-3


1,3

0,3

-0,7

-1,3

-1,9

-2,8

-3,2

37,8131 8,7261 -20,361 -37,813 -55,265 -81,444 -93,078 -98,896 -90,17 -87,261 -44,41

-16,12

12,70

32,01

52,10

81,44

98,36

109,46 105,48 107,33

Formulier 5: Latente koellastberekening en totaalberekening van de formulieren 2, 3 en 4

Aantal np Mannen 1 Totaal 1

Фpl (W) 45,5 Фpl

Totaal latente koellast

8

9

10

45,5 45,5

45,5 45,5

45,5 45,5

Tijdstip: (Zomeruren in hele uren) 11 12 13 14 Personen Фpl = np x Фpl 45,5 45,5 45,5 45,5 45,5 45,5 45,5 45,5

45,5

45,5

45,5

45,5

45,5

45,5

45,5

45,5

45,5

45,5

45,50

45,50

45,50

45,50

45,50

45,50

45,50

725,63

748,59

758,43

767,18

774,49

781,51

787,63

350,49

497,54

627,33

723,06

770,95

774,84

728,38

32,01

52,10

81,44

98,36

109,46

105,48

107,33

1108,13

1298,23

1467,21

1588,60

1654,89

1661,83

1623,33

1153,63

1343,73

1512,71

1634,10

1700,39

1707,33

1668,83

Totale koellastberekening formulier 2 t/m 5 Totaal latente koellast (form. 5) 45,50 45,50 45,50 Totaal interne 514,69 675,11 715,46 voelbare koellast (formulier 2) Totaal externe voelbare koellast -11,35 80,95 189,75 door glasvlakken (formulier 3) Totaal externe voelbare koellast -44,41 -16,12 12,70 door muren en dak (formulier 4) Totaal voelbare koellast 458,93 739,94 917,91 (formulieren 2, 3 en 4 ) Фv Totaal voelbare en latente koellast

Фtotaal

504,43 785,44 963,41

15

16

17

45,5 45,5

45,5 45,5

45,5 45,5

Koeling

51

2.4.6 Berekeningen van alle lokalen Lokaal 1 Externe koellast:

Noord Oost Zuid Dak Totaal

469,92 1774,92 766,98 289,00 3300,82

W W W W W

Voelbaar en latente interne koellast: Personen Verlichting Totaal

2600,00 W 1795,00 W 4395,00 W

Totale koellast

7695,82 W

Lokaal 2 Externe koellast:

Zuid Dak Totaal

Voelbaar en latente interne koellast: Personen Apparatuur Verlichting Totaal Totale koellast

511,32 W 69,36 W 580,68 W 130,00 380,00 430,80 940,80

W W W W

1521,48 W


Zuid Dak Totaal


511,32 W 69,36 W 580,68 W 130,00 380,00 430,80 940,80

W W W W

1521,48 W

Koeling

52

Lokaal 4 (Zie voorbeeld)

1707,33 W

Lokaal 5 (Zie voorbeeld)

1707,33 W


Zuid Dak Totaal

1022,64 W 142,19 W 1164,83 W

Voelbaar en latente interne koellast: Personen Apparatuur Verlichting Totaal

130,00 380,00 883,14 1393,14

W W W W

Totale koellast

2557,97 W


Zuid Dak Totaal

639,15 W 90,17 W 729,32 W


130,00 380,00 560,04 1070,04

W W W W

Totale koellast

1799,36 W

Koeling

53


Noord Zuid West Dak Totaal


998,58 2173,11 1775,34 566,44 5513,47

W W W W W

5200,00 0,00 4272,10 9472,10

W W W W

14985,57 W


Noord Dak Totaal


407,26 W 60,11 W 467,38 W 130,00 380,00 373,36 883,36

W W W W

1350,74 W


Noord Dak Totaal

610,90 W 90,17 W 701,06 W


260,00 380,00 560,04 1200,04

W W W W

Totale koellast

1901,10 W

Koeling

54


Noord Dak Totaal


407,26 W 60,11 W 467,38 W 130,00 380,00 373,36 883,36

W W W W

1350,74 W

In de lokalen 7, 8, 11, 12, 15, 16, 17 gaan we niet koelen Totale koellast van alle kantoren:

38098,91 W

Koeling

Figuur 5: Overzicht warmteverliezen en koellasten van het gebouw

55

56

DEEL 3: VENTILO-CONVECTOREN

Ventilo-convectoren

Hoofdstuk 3:

57

Selecteren van de ventilo’s

Nu we alle gegevens hebben van ieder lokaal kunnen we overgaan tot het selecteren van onze ventilo’s.

3.1

Wat is een ventilo-convector?

Een ventilo-convector is een toestel dat zowel kan verwarmen als koelen. De lucht wordt uit de ruimte aangezogen en vervolgens verwarmd of gekoeld. De ventilo gaat dan deze verwarmde of gekoelde lucht terug in de ruimte blazen door middel van een ventilator. Een ventilo bevat een koelen/of verwarmingsbatterij die men aansluit op twee gescheiden waterzijdige circuits. Voor het warme water werken we met een regime van 90°C/70°C, voor het koude water met een regime van 7°C/12°C. Een ventilo is veelzijdig toepasbaar, nl. voor de klimatisatie van o.a. winkels, kantoorruimten, scholen, hotels, vergaderzalen enz.

3.2

Hoe een ventilo selecteren?

Voor de selectie van onze ventilo’s maken we gebruik van de catalogus van JAGA1,2. Hierin vinden we 4 modellen van ventilo’s: - BRIse Wall (BRIW) - BRise Build-In Wall (BRBW) - BRIse Ceiling (BRIC) - Brise Build-in Ceiling (BRBC) Onze keuze gaat naar het model Brise Build-in Ceiling (BRBC).

1

Jaga. The radiator factory. Internet, [online] available 28 maart 2006 (www.quickshop.nl/folder%20clima%20canal.pdf) 2 Cataloog Jaga: Verwarmen, koelen en ventileren.

Ventilo-convectoren

58

Figuur 6: Ventilo Brise Build-In Ceiling

In de ventilo zit standaard één batterij die dienst doet als verwarmingsbatterij. We willen zowel verwarmen als koelen met deze ventilo, dus moeten we de ventilo voorzien van een tweede warmtewisselaar. Nu zal de standaard batterij gebruikt worden voor de koeling en de tweede warmtewisselaar voor verwarming. We kennen de totale warmteverliezen en koellasten. Met deze gegevens kunnen we nu de juiste grootte van de ventilo selecteren.

Ventilo-convectoren

Figuur 7: Gegevens van de warmtewisselaars

59

Ventilo-convectoren

3.3

60

Gebruikte types van ventilo’s

3.3.1 Bepaling van de ventilo

Als voorbeeld werken we lokaal 2 uit. We weten dat het warmteverlies in lokaal 2 gelijk is aan 1952,19 W en de koellast gelijk is aan 1521,48 W. Als we in voorgaande tabel kijken naar de voelbare koelcapaciteit bij een regime van 7/12 °C en bij een medium vermogen, zien we dat grootte 03 niet voldoende is. Daarom gebruiken we de grootte 04. Kijken we nu naar de warmteafgifte bij een regime van 90/70 °C als tweede warmtewisselaar en een medium vermogen, dan zien we dat grootte 04 voor de warmtewisselaar voldoende is. Op deze manier zal ook de grootte voor alle andere lokalen bepaald worden.

3.3.2 Overzicht per lokaal

Lokaal

Grootte van koelbatterij

Grootte van verwarmingsbatterij

2 3 4 5 6 9 13 14 18

04 04 04 04 06 04 03 04 03

04 04 04 04 06 04 03 04 03

Ventilo-convectoren

3.4

61

Bepalen van het debiet en het drukverlies

Het bepalen van het debiet en het drukverlies heeft als doel later de juiste pompen te kunnen selecteren. Het zal ook bepalend zijn voor de diameters van de buizen (zie tabel 17 a en b in bijlage).

3.4.1 Berekening van het debiet

Nemen we als voorbeeld lokaal 9 dan weten we dat we 2493,04 W moeten verwarmen en 1799,36 W moeten koelen. Voor verwarmen werken we met een regime van 90/70°C (ΔT = 20°C) Voor koelen werken we met een regime van 6/12 °C (ΔT = 6°C) We berekenen het debiet met volgende formule: Φ = m c ΔT (W) Dit geeft voor lokaal 9 volgende resultaten: Verwarmen: m = 2493,04W / 4192 J/kgK x 20 K = 0,0297 kg/s of 107,2 kg/h of 107,2 l/h Koelen: D = 1799,36W / 4192 J/kgK x 6 K = 0,0715 kg/s of 257,54 kg/h of 257,54 l/h Om nu het drukverlies te bepalen maken we gebruik van de figuren op de volgende bladzijde. We weten dat de grootte van de batterij 04 is. Hieruit kunnen we aflezen dat de eerste warmtewisselaar (voor koeling) een drukverlies heeft van 4750 Pa en de tweede warmtewisselaar (voor verwarming) een drukverlies heeft van 3200 Pa.

Ventilo-convectoren

Figuur 8: Drukverliezen over de warmtewisselaars

62

Ventilo-convectoren

63

3.4.2 Berekeningen van alle lokalen Lokaal

Verwarmen

Koelen

Debiet

(W)

(W)

(l/h)

Drukverlies

Drukverlies

verwarmings- koelbatterij batterij

Verwarmen

Koelen

(Pa)

(Pa)

2

1952.19

1521.48

83.94

218.1

2500

3500

3

1952.19

1521.48

83.94

218.1

2500

3500

4

2928.29

1707.33

125.92

244.72

4000

4500

5

2928.29

1707.33

125.92

244.72

4000

4500

6

3957.18

2557.97

170.16

366.64

8000

5000

9

2493.04

1799.36

107.2

257.54

3200

4750

13

1972.96

1350.74

84.84

193.6

2000

2500

14

2931.46

1901.1

126.05

272.49

4000

5500

18

1940.22

1350.74

83.43

193.6

2000

2500

TOTAAL

23055.82

15417.53

991.4

2209.84

Ventilo-convectoren

Hoofdstuk 4:

64

Dimensioneren van leidingen en pompselectie

Het dimensioneren van leidingen is zeer belangrijk om het drukverlies over de leidingen zo klein mogelijk te houden. Wanneer dit drukverlies te groot wordt, zal er geluidshinder optreden.

4.1

Dimensioneren van leidingen

Om onze leidingen te dimensioneren hebben we het debiet van zowel de verwarmingskring als van de koelkring nodig. Nu kunnen we de buisdiameter bepalen aan de hand van tabel 17 a en b (zie bijlage). 4.1.1 Berekening van de leiding Nemen we als voorbeeld lokaal 2 dan hebben we 1952,19 W aan verwarming nodig. Rekenen we dit om naar l/h, dan komen we uit op 83,94 l/h. Voor koeling hebben we 1521,48 W. Dit komt overeen met 218,08 l/h. Rekening houdend met een maximaal drukverlies van +/- 100Pa/m krijgen we een buisdiameter van ½” voor verwarming met een watersnelheid van 0,20 m/s en een buisdiameter van ¾” voor koeling met een watersnelheid van 0,17 m/s. 4.1.2

Overzicht van alle leidingen

Lokaal

2 3 4 5 6 9 13 14 18

Debiet voor verwarming

Debiet voor koeling

aan ventilo

aan ventilo

aan ventilo

aan ventilo

(l/h)

(l/h)

(verwarming)

(koeling)

83.94 83.94 125.92 125.92 170.16 107.20 84.84 126.05 83.43

218.10 218.10 244.72 244.72 366.64 257.91 193.60 272.49 193.60

½” ½” ½” ½” ¾” ½” ½” ½” ½”

¾” ¾” ¾” ¾” ¾” ¾” ¾” ¾” ¾”

Buisdiameter Buisdiameter

Alle leidingen zijn op deze manier gedimensioneerd en staan vermeld op het plan.

Ventilo-convectoren

4.2

65

Pompselectie

Bij het selecteren van de pompen moeten we niet alleen rekening houden met de drukverliezen van de leiding, maar ook met andere drukverliezen zoals bochten, T-stukken, afsluiters en het toestel zelf.

4.2.1 Drukverlies ten gevolge van leidingen

Figuur 9: Leidingen

Om de juiste pomp te selecteren nemen we de langste leiding van onze kring omdat de pomp de langste afstand moet kunnen overwinnen. De langste afstand is de afstand vanaf de collector tot aan de ventilo in lokaal 9. In de praktijk wordt een drukverlies van 100 Pa/m aangenomen voor de leidingen.

4.2.2 Drukverlies ten gevolge van bochten en T-stukken

Figuur 10: Bochten

Ook bochten en T-stukken die in de kring voorkomen zorgen voor de nodige weerstand en drukverlies. In de praktijk wordt hier een waarde van 100 Pa/bocht aangenomen. 4.2.3 Drukverlies ten gevolge van 3-wegkranen en afsluiters

Figuur 11: Afsluiter

Ook 3-wegkranen die in de kring voorkomen zorgen voor de nodige weerstand en drukverlies. In de praktijk wordt hier een waarde van 500 Pa/m aangenomen. Ook voor afsluiters wordt een waarde van 500 Pa/afsluiter aangenomen.

Ventilo-convectoren

66

4.2.4 Drukverlies ten gevolge van het toestel

Het toestel zelf zorgt ook voor weerstand en drukverlies. Zo heeft de ventilo bijvoorbeeld drukverlies ten gevolge van de warmtewisselaars. We weten uit punt 3.4.2 dat het drukverlies over de verwarmingsbatterij 3200 Pa is en over de koelbatterij 4750 Pa is.

4.2.5 Totaal drukverlies Nu we weten welke onderdelen drukverlies veroorzaken kunnen we de optelling maken.

Verwarmingskring Totaal aantal meters leiding (aanvoer + retour): 119,5 m x 100 Pa = 11950 Pa 1 3-wegkraan = 500 Pa 12 bochten: 12 x 100 Pa = 1200 Pa 14 T-stukken: 14 x 100 Pa = 1400 Pa 6 afsluiters: 6 x 500Pa = 3000Pa Ventilo toestel: 3200 Pa Totaal drukverlies: 21250 Pa ( 21250 Pa / 9,81 m/s x 1000 kg/m³ = 2,17 m)

Koelkring Totaal aantal meters leiding (aanvoer + retour): 119,5 m x 100 Pa = 11950 Pa 1 3-wegkraan = 500 Pa 12 bochten: 12 x 100 Pa = 1200 Pa 14 T-stukken: 14 x 100 Pa = 1400 Pa 6 afsluiters: 6 x 500Pa = 3000Pa Ventilo toestel: 4750 Pa Totaal drukverlies: 22800 Pa ( 22800 Pa / 9,81m/s x 1000 kg/m³ = 2,32 m)

Ventilo-convectoren

67

4.2.6 Pompkeuze Om de juiste pomp te kunnen selecteren moeten we het totale debiet van de kring kennen. Uit de berekeningen van punt 3.4.2 kennen we het totale debiet van de verwarmingskring en de koelkring. Ook de totale opvoerhoogte kennen we uit de vorige berekeningen. We maken gebruik van de cataloog WILO1.

Verwarmingskring Totaal debiet: 991,426 l/h of 0,991 m³/h Opvoerhoogte: 2,17 m Met deze gegevens kiezen we voor de Star-RS 25/6 en plaatsen we de pomp in de middenstand. Meer informatie over deze pomp in de bijlage.

Figuur 12: Pompkarakteristiek Wilo-Star-RS 25/6

1

WILO. Pumpen intelligenz, Internet, [online] available 28 maart 2006. (http://www.wilo.be/w3a/default.asp)

Ventilo-convectoren

68

Koelkring Totaal debiet: 2209,84 l/h of 2,2 m³/h Opvoerhoogte: 2,32 m Met deze gegevens kiezen we voor de Star-RS 25/7 en plaatsen we de pomp in de middenstand. Meer informatie in de bijlage.


69

DEEL 4: VENTILATIE

Ventilatie

Hoofdstuk 5:

70

De ventilatiekast

Voor lokaal 1 en lokaal 10 (vergaderzalen) hebben we gekozen om een ventilatie-installatie te gebruiken. Hiermee kunnen we de lucht verversen, opwarmen en afkoelen.

5.1

Keuze van de ventilatiekast1

Eerst moeten we kijken naar de vooropgestelde eisen. Zo wil men bijvoorbeeld voor beide vergaderzalen een ventilatievoud van 8. Het ventilatievoud is een getal dat aangeeft hoeveel keer per uur de ruimte van verse lucht wordt voorzien. We hebben dus een ventilatiekast nodig die zowel pulsie als extractie aankan. Men wil verder de lucht ook kunnen verwarmen of koelen. Dit wil zeggen dat we de ventilatiekast moeten voorzien van een verwarmings- en een koelbatterij. Voor de keuze van de ventilatiekast maken we gebruik van de cataloog van Toussaint Nyssenne. We kiezen voor de generatie NA 2000, meer bepaald type 2002, omdat deze 2 verwarmingsbatterijen heeft en 1 koelbatterij.

1

Catalogus Toussaint Nyssenne

Ventilatie

71

Figuur 14: Ventilatiekast generatie NA 2000

Om de grootte van de kast te kennen berekenen we de inhoud van de ruimte. Dit is het debiet dat de ventilatiekast moet kunnen afzuigen en toevoeren. Dat geeft volgende resultaten: Lokaal

Oppervlakte

Inhoud

Ventilatievoud

Debiet

1

100 m²

280 m³

8

2240 m³/h

10

238 m²

666.4 m³

8

5331.2 m³/h

Ventilatie

72

Nu kunnen we de grootte van de ventilatiekast kiezen met behulp van figuur 15. Om geen geluidshinder te krijgen nemen we een maximale luchtsnelheid van 2 m/s.

Figuur 15: Selectietabel NA 2000

Ventilatie

73

Zoals blijkt uit figuur 15 nemen we voor de kleine vergaderzaal een ventilatiekast met grootte 07 en voor de grote vergaderzaal een ventilatiekast met grootte 20. Verder kiezen we voor een gecombineerde luchtgroep PULSIE/EXTRACTIE.

Figuur 16: Gecombineerde luchtgroep PULSIE/EXTRACTIE

5.2

Bepalen van de verwarmings- en koelbatterij

Om de lucht goed te kunnen verwarmen hebben we gekozen voor 2 verwarmingsbatterijen. De eerste verwarmingsbatterij zal de lucht kunnen verwarmen van -12°C tot 16°C. De tweede verwarmingsbatterij zal de lucht kunnen verwarmen van 16°C tot 21°C. De eerste verwarmingsbatterij moet een ΔT van 28°C overwinnen terwijl de tweede verwarmingsbatterij slechts een ΔT van 5°C dient te overwinnen. We noemen de tweede batterij ook wel de naverwarmingsbatterij. In totaal is dit een ΔT van 33°C. We rekenen nu de batterijen uit aan de hand van een rekenvoorbeeld. In lokaal 1 (kleine vergaderzaal) moeten we 11785,37 W kunnen verwarmen. Dit wil zeggen dat de ΔT van 33°C overeenkomt met 11785,37 W. Als 33°C overeenkomt met 11785,37 W dan zal 1°C overeenkomen met 357,1324 W. De eerste batterij heeft een ΔT van 28°C en zal dus 9999,7 W kunnen verwarmen. De tweede batterij heeft een ΔT van 5°C en zal dus 1785,66 W kunnen verwarmen.

Ventilatie

74

De koelbatterij zal één batterij zijn die 7695,82 W kan koelen (zie 2.4.6 Berekeningen van alle lokalen). Voor lokaal 10 (grote vergaderzaal) doen we net hetzelfde en bekomen we volgende resultaten: Lokaal

Eerste

Tweede

Koelbatterij

verwarmingsbatterij

verwarmingsbatterij

1

9999.7 W

1785.66 W

7695.82 W

10

19030.57 W

3398.32 W

14985.57 W

Ventilatie

Hoofdstuk 6:

75

Dimensioneren van luchtkanalen, leidingen en pompselectie

Figuur 17: Luchtkanalen

Voor lokaal 1 (kleine vergaderzaal) hebben we gekozen om op drie plaatsen lucht toe te voeren en op drie plaatsen lucht af te zuigen. Dit wil zeggen dat we het totale debiet (2240 m³/h) in 3 delen en dus op iedere plaats 746,66 m³/h toevoeren of afzuigen. Ook voor lokaal 10 (grote vergaderzaal) hebben we gekozen om op 6 plaatsen lucht toe te voeren en op 6 plaatsen lucht af te zuigen. Voor de berekening van de sectie van de luchtkanalen moeten we rekening houden met de snelheid in het kanaal en het debiet. De snelheid mag maximaal 5 m/s zijn om geluidshinder te vermijden.

6.1

Berekening van luchtkanalen

Nemen we als voorbeeld PULSIE van de luchtgroep (lokaal 1) dan berekenen we de sectie op volgende wijze: Totaal debiet is 2240 m³/h Luchtsnelheid is 5m/s of 18000m/h

Ventilatie

76

Sectie is gelijk aan het debiet delen door de snelheid of S = D/V = 2240 m³/h / 18000m/h = 0,1244 m² Wanneer we nu kiezen voor een kanaal dat 300mm breed is, zal de hoogte hiervan 450mm zijn. Dit is het kanaal dat vertrekt vanaf de luchtgroep (zie plan in bijlage). Vervolgens maken we een aftakking naar links en naar rechts. Naar rechts gaat een debiet van 746,66 m³/h. Dit wil zeggen dat we hier een kanaal krijgen van 300mm breed en 150 mm hoog (zelfde berekening als voorgaande). Naar links gaat een debiet van 1493,32 m³/h. Dit betekent dat we hier 2 uitblaasroosters hebben en een kanaal krijgen van 300mm breed en 300mm hoog. Na de eerste uitblaasrooster rest er nog een debiet van 746,66 m³/h. Hier krijgen we nu een kanaal van 300mm breed en 150mm hoog. Omdat we gekozen hebben voor een even groot toevoerdebiet als afzuigdebiet zullen de kanalen voor EXTRACTIE juist hetzelfde zijn. Lokaal

10

(grote

vergaderzaal)

kunnen

we

op

dezelfde

wijze

berekenen.

Ventilatie

6.2

77

Overzicht per luchtgroep

De afmetingen van alle kanalen zijn ook terug te vinden op het plan.

Lokaal

Afmeting kanaal Afmeting kanaal pulsie

extractie

Totaal debiet

300x450

300x450

Rechts

300x150

300x150

Links

300x300

300x300

300x150

300x150

Totaal debiet

600x500

600x500

Rechts

300x500

300x500

300x350

300x350

300x200

300x200

300x500

300x500

300x350

300x350

300x200

300x200

1

2

Links

6.3

Berekening van leidingen

In 4.1 zagen we hoe we de leidingen dimensioneren voor de ventilo-convectoren. Het dimensioneren van de leidingen aan de luchtgroepen gebeurt op identiek dezelfde wijze. De resultaten zijn terug te vinden op het plan.

Ventilatie

6.4

78

Pompselectie

In 4.2 zagen we hoe de selectie van de pomp voor de verwarmings- en koelkring gebeurde. Voor onze ventilatiekast doen we dat op identiek dezelfde wijze. Lokaal Verwarmen (W)

Koelen

Debiet

(W)

(l/h)

Drukverlies

Drukverlies

verwarmings- koelbatterij batterij

Verwarmen

Koelen

(Pa)

(Pa)

1

11785.37

7695.82

506.77

1103.07

2500

2500

10

22428.89

14985.57

964.44

2147.93

2500

2500

Totaal

34214.26

22681.39

1471.21

3250.99

2500

2500

Verwarmingskring Totaal aantal meters leiding (aanvoer + retour): 92,2 m x 100 Pa = 9220 Pa 1 3-wegkraan = 500 Pa 6 bochten: 6 x 100 Pa = 600 Pa 2 T-stukken: 2 x 100 Pa = 200 Pa 6 afsluiters: 6 x 500Pa = 3000 Pa Verwarmingsbatterij: 2500 Pa Totaal drukverlies: 16020 Pa ( 16020 Pa / 9,81 m/s x 1000kg/m³ = 1,63 m) Totaal debiet: 1471,21 l/h of 1,47 m³/h Opvoerhoogte: 1,63 m Met deze gegevens kiezen we voor de Star-RS 25/6 en plaatsen we de pomp in de middenstand. Meer informatie in de bijlage.

Ventilatie

79


Koelkring Totaal aantal meters leiding (aanvoer + retour): 92,2 m x 100 Pa = 9220 Pa 1 3-wegkraan = 500 Pa 6 bochten: 6 x 100 Pa = 600 Pa 2 T-stukken: 2 x 100 Pa = 200 Pa 6 afsluiters: 6 x 500Pa = 3000 Pa Verwarmingsbatterij: 2500 Pa Totaal drukverlies: 16020 Pa ( 16020 Pa / 9,81 m/s x 1000kg/m³ = 1,63 m) Totaal debiet: 3250,99 l/h of 3,25 m³/h Opvoerhoogte: 1,63 m Met deze gegevens kiezen we voor de TOP-RL 30/6,5 en plaatsen we de pomp in de middenstand. Meer informatie in de bijlage.

Figuur 19: Pompkarakteristiek Wilo-Top-RL 30/6,5

Ventilatie

Hoofdstuk 7:

80

Roosters

Er zijn verschillende types van roosters. Zo bestaan er wanden kanaalroosters, plafondroosters, anemostaten, wervelroosters, lijnroosters en vloerroosters.

Figuur 20: Roosters

Meestal kan men ook kiezen hoeveel uitblaasrichtingen de rooster heeft en of ze instelbaar zijn of niet.

Voor het bepalen van de roosters maken we gebruik van een cataloog van de firma TROX technik1. We moeten het debiet kennen dat de rooster moet kunnen doorlaten en de luchtsnelheid aan de rooster. Deze snelheid mag niet hoger zijn als 1m/s voor pulsie en maximaal 1,5 m/s voor extractie.

7.1

Hoe een rooster selecteren?

We kiezen voor de plafondroosters, meer bepaald het type ADQ-1A voor extractie en ADQ1AG voor pulsie (zie bijlage). Het type ADQ-1AG heeft 1 uitblaasrichting en is regelbaar. Het type ADQ-1A heeft 1 afvoerrichting maar is niet regelbaar.

1

TROX Technik., The art of handling air. [Online] available, 28 maart 2006. (http://www.trox.nl/nl/produkte/air_diffusers/ceiling_diffusers/index.php)

Ventilatie

7.2

81

Berekening van de roosters

Nemen we als voorbeeld pulsie lokaal 10 (grote vergaderzaal) dan weten we dat het totale debiet 5331,2 m³/h is. We hebben gekozen voor 6 roosters (zie punt 5 Dimensioneren van luchtkanalen). Dit wil zeggen dat door ieder rooster een debiet van 888,5 m³/h of 246,8 l/s moet gaan.

Bekende gegevens: Type ADQ-1AG Afstand van het rooster

L=5m

Totale luchthoeveelheid per rooster Vt = 246,8 l/s Stromingssnelheid

Vl = 0,4 m/s

De oppervlakte van de doorlaatopening kunnen we als volgt berekenen: A = D / V of A = 888,5 m³/h / 3600 m/h = 0,247 m² Dit komt overeen met een rooster van 873 x 264 (zie bijlage).

82

BESLUIT

Dit eindwerk handelde over het berekenen van de verwarming, de koeling en de ventilatie van het kantoorgebouw Concentra te Hasselt. Ten behoeve van de werknemers is een aangepast werkklimaat tegenwoordig een vereiste in deze maatschappij. Zowel in de winter als in de zomer wenst men in de kantoren een aangenaam klimaat om te werken. In dit project hebben we ervoor gekozen om te werken met ventilo-convectoren voor de verwarming en de koeling. De berekeningen van de verwarming en de koeling zagen we in deel 1 en 2. De ventilo-convectoren zijn uitvoerig besproken in deel 3. Voor de vergaderzalen kozen we om te werken met een luchtgroep. Deze is besproken in deel 4. Dit hele project is voor mij een zeer leerrijke ervaring geweest. Vooral omdat ik nu de theorie en de praktijk heb kunnen samenbrengen. Ik heb ondervonden dat de theorie en de praktijk niet altijd met elkaar overeenstemmen. Ook het maken van de nodige berekeningen en het uittekenen van de plannen vond ik zeer leerrijk. Daarnaast heb ik de mogelijkheid gekregen om enkele projectleiders te volgen. Dit vond ik zeer interessant, omdat ik hierdoor kennis heb kunnen maken met het leven van een projectleider, namelijk werfbezoeken, werfvergaderingen, contacten, telefoons, deadlines enz.

83

BIBLIOGRAFIE

Geschreven bronnen (cursus) Camps, A, Ventilatie- en luchtbehandeling. Meynen, H, Verwarmingstechniek. Module 1. SBC, Warmtebelasting en koellastberekening voor ruimten en gebouwen.

Audiovisuele bronnen en elektronische publicaties JAGA, The radiator factory. [online] available. http://www.jaga.be, 6 maart 2006. KONINKLIJK

METEOROLOGISCH

INSTITUUT.

[online]

available

MINISTERIE

VLAAMSE

http://www.meteo.be, 7 maart 2006. NATUURLIJKE

RIJKDOMMEN

EN

ENERGIE

–

GEMEENSCHAP. [online] available http://www.energiesparen.be, 6 maart 2006. Toussaint Nyssenne S.A. [online] available http://www.touny.be, 8 maart 2006. Vandeput, S., ([email protected]), Info zomertijdtemperaturen. E-mail aan Rosiane Verheyden ([email protected]), 7 maart 2006. WILO, Pumpen Intelligenz. [online] available http://www.wilo.be, 22 maart 2006.

84

BIJLAGEN

RENOVATIE VAN DE DIRECTIEKANTOREN CONCENTRA TE HASSELT

Recommend Documents