Technische gedeelte ClimaLevel Het technische gedeelte van het ClimaLevel systeem De laatste jaren is duidelijk geworden dat men na denkt bij het realiseren van gebouwen over het intensief verminderen van het energieverbruik. Dit is vooral te bereiken door verbeterd glas en wand-, dak- en vloerisolatie waardoor de transmissieverliezen dalen. Hierdoor is het mogelijk om deze gebouwen met zeer lage temperatuur klimaatsystemen te verwarmen. De toepassing van zonne- en aardwarmtesystemen wordt de standaard. Echter als men deze gebouwen met natuurlijke ventilatie blijft ventileren neemt deze een groter aandeel in het totale warmteverlies. Aanvoer van continue verse buitenlucht is een noodzaak voor de gezondheid van de personen die er werken wonen en leven. Om enkel deze reden is een combinatie van vloerverwarming met koeling en hoogrendement ventilatie eerder een noodzaak dan een optie. Algemeen bekend is dat deze klimaatsystemen niet goedkoop in aanschaf zijn. De reden hiervan zijn . Over het algemeen worden er 3 separate installaties gemonteerd. (vloer)verwarming, een ventilatiesysteem en airconditioning. Elk onderdeel wordt afzonderlijk uitgewerkt en gemonteerd waardoor hoge of dubbele kosten worden gemaakt. Een samenwerking tussen de verschillende installaties ontbreekt. Waardoor onnodig energie wordt verspilt. Het ClimaLevel systeem neemt al deze nadelen weg. Verwarming, koeling en ventilatie worden verenigt tot 1 klimaatsysteem. Voordelen: Geen radiatoren nodig. Geen energieverslindende airconditioning. Vrij indeelbare ruimte. Lage inbouwhoogte slechts 12,5 cm. 1 aanspreekpunt voor onderhoud en service.
1|P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel De techniek achter ClimaLevel Verwarmen met ClimaLevel Op de gepatenteerde kunststof ClimaLevel hollebodemconstructie worden de vloerslangen gemonteerd. Deze slangen worden volledig door de afwerklaag omsloten,dit kan zandcement of anhydriet zijn. De warmte wordt als stralingswarmte naar boven en naar onder afgegeven. De naar boven gerichte stralingswarmte ervaren wij als een warme vloer. De naar onder gerichte warmte wordt door de verse ventilatielucht overgenomen. De verse toevoerlucht welke met een lage snelheid langs het grote uitwisselingsoppervlak van de hollebodemconstructie stroomt neemt hierdoor makkelijk de temperatuur van de vloerslangen over om vervolgens geluidloos en tochtvrij als convectiewarmte de ruimte in te stromen. Door dit principe wordt energie bespaart immers de naar beneden gerichte warmte wordt gebruikt om de ventilatielucht op te warmen. Voordelen: Hoog comfortgevoel. Door combinatie van stralingswarmte en convectiewarmte. Vloertemperatuur neemt af naar mate warmteverlies afneemt. Energiebesparing Tochtvrij. Geen koude luchtval. Korte reactietijd.
2|P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel In cijfers systeem radiatoren vloerverwarming luchtverwarming ClimaLevel airconditioning
watertemperatuur Verwarmen °C 80/60 38/33 60/40 30/25
koelvermogen Koelen °C n.v.t. 15/20 6/12 15/20 6/12
W/m2 16 - 23 150 - 180 45-80 45-200
Volgens DIN 4725 warmwatervloerverwarming wordt de vergelijking tussen vloeroppervlaktetemperatuur en warmteafgifte weergegeven.
In berekening Qws=8,92x(-fm—Rt) Fm is gemiddelde vloeroppervlaktetemperatuur -Rt= binnentemperatuur Qws =warmteafgifte in W/m2 In normale vloerverwarming betekend dit bij een warmteafgifte van ca 60W/m2 60=8,92x(fm-20) Fm = ca 27°C De vloertemperatuur is dan gemiddeld 27°C Met ClimaLevel betekend dit met een gelijke warmtevermogen van 60W/m2 ventilatiewarmte bij 3,5m3/m2 bij een ΔT 8K Qt= 9 W/m2 Qws –Qt=8.92x(fm-20) Fm = ca 24°C Dit houdt in dat de vloertemperatuur nu slechts 24 C° hoeft te zijn.
3|P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel Door toepassing van ClimaLevel blijft de ruimtetemperatuur veel constanter. Het bekende doorschieten van de ruimtetemperatuur als in de middag de zon binnen schijnt behoort tot het verleden. Om dit te bereiken dient de warmtebron een hoogrendement c.v. ketel of warmtepomp slechts een aanvoer temperatuur te leveren van ca 28 tot 30 C°. Het zal u duidelijk zijn transportverliezen drastisch verlagen en het rendement van de warmtebron hoogrendement c.v. ketel of warmtepomp verhogen. De C.O.P. ( Coëfficiënt of performance) ofwel rendement van de warmtepomp gaat ca 14 % omhoog. Koelen met ClimaLevel De in de vloer aangebrachte slangen die in de winterperiode voor verwarming zorgen worden met het ClimaLevel systeem in de zomerperiode gebruikt om te koelen. Werkingsprincipe: Er stoomt koudwater van ca 17 C° door de vloerslangen waardoor deze de vloer voorziet van koude opslag in de massa van de vloer. Deze massa geeft aan de bovenkant als koudestraling een heerlijke verkoeling. De naar beneden gerichte koudestraling wordt door de verse ventilatielucht opgenomen en als convectiekoeling de ruimte ingeblazen. De verse toevoerlucht welke met een lage snelheid langs het grote uitwisselingsoppervlak van de hollebodemconstructie stroomt neemt hierdoor makkelijk de temperatuur van de vloerslangen over om vervolgens geluidloos en tochtvrij als convectiekoeling de ruimte in te stromen.
Bovenstaand schema laat de koele ventilatiestroming zien. De koele ventilatiestroom brengt het “koele deken” wat zich aan de vloer bevind in beweging. Op deze manier kan een koelvermogen worden gerealiseerd van ca 45 tot 70W/m2. De ventilatielucht beweegt zich met een snelheid van <0,1m/sec met een temperatuur die
4|P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel nagenoeg gelijk is aan de omgevingstemperatuur. Hierdoor is deze niet voelbaar en alleen dmv een rookproef inzichtelijk te maken. In cijfers In koelbedrijf bedraagt het warmteoverdrachts coëfficiënt αop de vloer ca 5W/m2/K. Door de ventilatielucht inbreng via de vloer stijgt deze waarde met ca 8W/m2 V toevoer= 5m3/m2/h bij Δt = 8 K Qk=5W/m2x6K +8W/m2 Qk= ca 43W/m
Ventileren met ClimaLevel De gebouwen worden vanwege energiebesparing bijna luchtdicht geïsoleerd. Hierdoor kunnen verontreinigingen zoals Co2, vochtigheid die vrijkomt bij arbeidsintensieve inspanning, kookluchtjes, chemische verontreiniging van meubels, radon etc. niet op een natuurlijke manier het gebouw verlaten. Het openen van ramen en deuren is eigenlijk geen optie want dan is de investering van de isolatiewaarde voor niets geweest en gaat onnodig warmte en energie op deze manier verloren. De problemen door slechte ventilatie zijn legio en achteraf lastig en met hoge kosten op te lossen.
Buitentemperaturen: 22-28C Blauw: 18-20C Groen: 20-22C Geel: 22-24C Rood: 24-26C
Om die reden is het voorzien van een goede balans in de energiestroom door middel van een balansventilatiesysteem in combinatie met de verwarming in de moderne bouwtechniek een must.
5|P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel
Ventileren betekend dat er verse buitenlucht in de winter zelfs koude lucht van buiten naar binnen wordt getransporteerd. De vieze maar warme lucht wordt naar buiten getransporteerd. Hierdoor ontstaat warmteverlies. De ventilatie die ClimaLevel gebruikt is in eerste plaats gekozen om deze warmteverliezen tot een minimum te beperken. Door toepassing van de hollebodem elementen van het ClimaLevel systeem wordt het rendement van het gehele ventilatiesysteem verhoogt. Immers de vloertemperatuur waar warmte-energie in zit opgeslagen geeft deze energie af aan de ventilatielucht en komt via het designrooster terug de ruimte in. Daarnaast zijn de ventilatie-units voorzien van een hoogrendement warmteterugwin wisselaar. Hierdoor wordt een rendement gehaald van >95% bij een R.v. van ca 60%. Bovenstaande verteld echter nog niets over de hoeveelheid ventilatielucht. In NL wordt gebruik gemaakt van de voorschriften en normen met als minimum het bouwbesluit. Dit bouwbesluit omschrijft het minimale waarden aan moet voldoen. In de praktijk betekend dat vaak vanwege kosten overweging direct het maximale wat de installatie kan doen. Dat is jammer want een mogelijkheid tot extra ventileren en comfort bieden op gebied van verwarming en koeling het verdringen van feestluchtjes en tabaksrook wordt op deze manier erg lastig. ClimaLevel gaat op verzoek van de klant dan ook een stap verder. Het meer ventileren van woning of kantoor met het ClimaLevel systeem hoeft niet perse een extra kostenkost op de energierekening te zijn.
6|P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel ClimaLevel Vermogens vergelijk ventilatiefactor
0 standaard vermogen W/m2
0.9 ClimaLevel W/m2
Warmteafgifte Qv(W/m2) 30/25
20 W/m2
28 W/m2
ΔT 3K (fm –Rt)
ΔT 3K (fm – Rt) +Qt
Warmteafgifte Qv(W/m2) 35/30
66 W/m2
78 W/m2
ΔT 8K (fm –Rt)
ΔT 3K (fm – Rt) +Qt
Koelvermogen Qk (Wm2) 17/21
17
43
% Meer vermogen met ClimaLevel t.o.v. standaard vloerverwarming/koeling 40
C.O.P. verbetering warmtepomp met ClimaLevel ΔT x 2%
19
14
250
nvt
Luchtstroming onder de ClimaLevel hollebodem elementen
Materiaalspecificaties. Isolatie.
7|P a g e
14
Technische gedeelte ClimaLevel Materiaal specificaties ClimaLevel vloerisolatie De isolatieplaten hebben een dikte van resp. 20, 30 en 40 mm al of niet voorzien van een vernetting.
8|P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel
9|P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel Druksterkte ClimaLevel ISOMOFLOOR DB
(EPS40)
ClimaLevel ISOMOFLOOR EPS100 (EPS100)
Bij 2% drukspanning Bij 10% drukspanning
+/- 9,2 KPa +/- 25 KPa
Bij 2% drukspanning Bij 10% drukspanning
+/- 29 KPa +/- 96,5 KPa
9,2 KPa komt neer op ongeveer 938 kg/m2 gewicht. D.w.z. voor een 2% verandering in dikte (1,2mm bij 6cm) is een gewicht van 938kg nodig. Om 10% indrukking (Isomofloor dB) te bereiken (6mm bij 6cm) heb je een gewicht van 2549 kg/m2 nodig.
Flexa luchttoevoerkanalen
Specificaties
Hoogte flexakanaal 45 mm
Afdeklaag boven het kanaal 60mm
Doorsnede en maten van toevoerkanaal Flexa
10 | P a g e
Minimale hoogte totaal 105 mm
Maximale hoogte totaal 160mm
Technische gedeelte ClimaLevel Druksterkte van toevoerkanaal Flexa
ClimaLevel warmtepomp rendement. (C.O.P.) Afbeelding van onafhankelijke onderzoek rendementvergelijk (C.O.P.) van warmtepompen ten opzichte van verschillende verwarmingsinstallaties. Hiermee wordt aangetoond dat ClimaLevel ca 20% zuiniger werkt dezelfde afgiftevermogen.
11 | P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel
12 | P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel Temperatuur verloop in het ClimaLevel hollebodemelement bij verwarming
13 | P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel
ClimaLevel vloerslangen
Specificaties van de ClimaLevel vloerslangen: PE-RT flex volgens din 4726/16387 Iso 10508 klasse 4 Diameter: 17x2 PE-RT Flex kleur: naturel lengte-uitzettingscoefficient: 1,95 x 10-4 K-1 maximale bedrijfstemperatuur: 70°C maximale werkdruk: 6 bar kleinste buigstraal: 5 x d Verlegafstand: hoh 100 Bevestiging : kunststof clips. Lengte van de rol /verpakking: 600mtr. Maximale lengte per groep voor ClimaLevel incl. koelen: 75mtr warmtegeleidingsvermogen: λ = 0,41 W/m K zuurstofdichtheid volgens DIN 4726: < 0,1 g/m3 x d waterinhoud afmeting 17x2 mm: 0,133 l/m
ClimaLevel vloerverwarmingverdeler ClimaLevel standaard. De gehele installatie wordt ofwel verwarmd ofwel gekoeld. Deze bestaan uit een aanvoer en retourbuis. Elk voorzien van een afsluiter en elke groep is voorzien van een instelbare flowmeter. Deze instelling is noodzakelijk om het uitgerekende vermogen volgens warmteverliesberekening juist in te stellen. Op deze manier wordt de aangeboden energiestroom zo efficiënt mogelijk gebruikt.
14 | P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel Specificaties Materiaal RVS. Temperatuur: 10 -70°C Aantal groepen : 2 tot max 12 Aansluiting slangen: euroconus Motoraansluiting : (Heimeier) Verdeler/verzamelaaraansluiting. ¾ buitendraad. Aftapper en tevens vulpunt ½”. Ontluchter: ½”
De vloerverwarmingverdelers worden geplaatst op een grondplaat, hieronder is deze weergegeven voor een 8 groeps verdeler. Voor de afmetingen van de overige verdelers zie tabel hieronder. Elk grondplaat dient te worden voorzien van een wandcontactdoos 230v (linksboven). De aansluitingen van de thermostaten naar de verdeler graag rechtsboven uit laten komen, net zoals de busleiding (leiding tussen de verdelers). Op deze manier kan de ClimaLevel elektronische regeling (aansturing stelmotoren en koeling/verwarming) in het midden boven de verdeler geplaatst worden. De aansluitdiameter van de aanvoer en retourleiding is afhankelijk van de volumestroom welke is benodigd voor de betreffende verdeler. Op de tekeningen 010, 011, 012 staan deze gespecificeerd.
15 | P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel Grondplaat 500x610mm 2 groeps 3 groeps 4 groeps 5 groeps 6 groeps
Lengte verdeler
Grondplaat 828x610mm
Lengte verdeler
300 mm 350 mm 400 mm 450 mm 500 mm
7 groeps 8 groeps 9 groeps 10 groeps 11 groeps 12 groeps
550 mm 600 mm 650 mm 700 mm 750 mm 800 mm
ClimaLevel met onafhankelijke instelling per ruimte verwarmen en koelen
Specificaties Materiaal: RVS Temperatuur : 10 – 70°C Aantal groepen : 2 tot max 12 Aansluiting slangen: euroconus Motoraansluiting : (Heimeier) Verdeler/verzamelaaraansluiting. ¾ buitendraad. Aftapper en tevens vulpunt ½”. Ontluchter: ½” ClimaLevel Stelmotoren Type: NC Spanning: 230 en 24 Volt. Opgenomen vermogen : 2 Watt/h Beveiliging; Class II IP54 Omgevingstemperatuur: -25 -60°C R.V. omgeving: 80%
16 | P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel Lengte aansluitkabel: ca 1 mtr. Afmetingen: Hoogte: ca 65mm. Diameter: ca 45mm ClimaLevel designroosters. De design uitblaasroosters zijn er in diverse maten en uitvoeringen. Standaard: instelbaar rooster. Breedte: 70mm Hoogte: 65mm Dikte overlapstrook 1 mm. Breedte sparingsblok 50mm. Speling voor tegels langszijde 10 mm. maximaal. Afwijkende maten zijn als maatwerk te bestellen. Houd rekening met 4 weken extra levertijd. Materiaal: aluminium Afwerking: geborsteld aluminium Lucht debietinstelling mogelijk: ja Type: ASR CLN 19 1 slots. Debiet (m3/h): conform opgave ClimaLevel Nederland B.V. Kleur: standaard geborsteld aluminium Lengte: standaard 1000 tot 2500mm. afhankelijk van luchtdebiet zie ontwerp tekening CLN. Toebehoren: - bevestigingsmiddelen / klemveren - vuilopvangbak:kunststof, aan te brengen onder het rooster.
17 | P a g e
Technische gedeelte ClimaLevel
Beproeft en gecertificeerd Rheinland Pfalz Landesuntersuchungsamt Institut für Hygiene und Infektionsschutz
Materialprüfanstalt für das Bauwesen Dresden
WETENSCHAPPELIJK EN TECHNISCHE CENTRUM VOOR HET BOUWBEDADARF
Materialprüfungs- und Versuchsanstalt Neuwied
ClimaLevel Nederland B.V
18 | P a g e
24
