Opleiding Duurzaam Gebouw

Transcriptie

1 1

2 Opleiding Duurzaam Gebouw ENERGIE PASSIEF / LAGE ENERGIE Leefmilieu Brussel Theoretische inleiding tot koeling Filip GRILLET Cenergie CVBA

3 Doelstellingen van de presentatie Koude-opwekkingsprincipes Technieken en technologieën Wetgeving en normering Energieproblematiek 3

4 Overzicht van de presentatie Samenstelling koude-installatie en koelmachine Werking koude-installatie Componenten van een koelmachine Prestatie-indicatoren van een koude installatie Types koelmachines Types afgiftesystemen Energiezuinige oplossingen Reglementair 4

5 Samenstelling koude-installatie en koelmachine Koude - installatie Koudedistributie Koude-opwekking Warmteafgifte naar de omgeving Capaciteitsregeling Verdampen Comprimeren Condenseren Expanderen 5

6 Werking van een koudeinstallatie 6

7 Werking van een koude-installatie Koelcyclus Condensor: warmte afgeven aan de buitenomgeving Expansieventiel: drukval koelmiddel Verdamper: warmte opnemen het eigenlijke koelelement Compressor: drukverhoging drijvende kracht 7

8 Bespreking componenten Verdamper Condensor Compressor Expansieventiel 8

9 Bespreking componenten : Verdamper Volgens verdamperklassen : Natte verdamper (chiller) Droge of directe verdamper (dx) Volgens secundaire vloeistof: Water (Chiller) Lucht (Batterij) 9

10 Bespreking componenten : Condensor Watergekoelde condensor Koeltoren Open kring Gesloten kring Hybride kring Rivierwater Geothermie 10

11 Bespreking componenten : Condensor Luchtgekoelde condensor Warmte wordt overgedragen naar buitenlucht 11

12 Bespreking componenten : compressor Mechanische compressor Centrifugaal Verdringer Roterend Zuiger Rolzuiger Scroll Schroef 12

13 Bespreking componenten : Compressor Types van compressoren Vermogenbereik kw Energieprestaties Scrollcompressor 3 tot 40kW -Weinig bewegende delen -Goed gedrag bij deellast Zuigercompressor 1. Open 2. Semi-hermetisch 3. Hermetisch 10kW 1000kW 10kW 100kW 1kW 10kW -Zeer goede prestaties op deelbelasting -Lage investeringskosten Schroefcompressor Van 100 tot 1200kW -Compacte bouw -Capaciteitsregeling -Grote drukverhouding per trap -Laag onderhoudskosten Centrifugaalcompressor Van 1000 tot 4000kW -Geringe afmetingen -Goede regelbaarheid -Lange levensduur -Rustige bedrijf -Lage onderhoudskosten Bron ATIC Commissie Technische Onderwijs Toegepaste energietechniek, 13

14 Bespreking componenten : Compressor Werking scrollcompressor Werking zuigercompressor Werking centrifugaalcompressor Werking schroefcompressor 14

15 Bespreking componenten : expansieventiel Functie Drukverlaging koudemiddel Types Thermostatisch expansieventiel mechanisch gestuurd ventiel temperatuursensor bepaalt de uittredetemperatuur van de verdamper en stuurt hierdoor het expansieventiel open 15

16 Bespreking componenten : expansieventiel Functie Drukverlaging koudemiddel Types Elektronisch expansieventiel Stappenmotor stuurt ventiel Debiet koudemiddel i.f.v. maximalisering koelcapaciteit Condensatietemperatuur verlaagt EER stijgt 16

17 Prestatie koude-installatie EER Energy Efficiency Ratio volgens Eurovent Verhouding koelvermogen/opgenomen elektrisch vermogen Theoretisch rendement Bepalend voor energieklasse 17

18 Prestatie koude-installatie SPF Seasonal Performance Factor Praktisch rendement Gemiddelde EER op jaarbasis Ook wel ESEER genoemd 18

19 Types koelmachines Directe expansie Split Multi-Split VRV IJswater Chiller Monobloc Reversibel versus enkel koelen Absorptiekoelmachine 19

20 Types koelmachines : Split systeem Condensing unit Compressor Condensor Regel-, schakel- en beveiligingsapparatuur Buitenopstelling Verdamperseenheid Verdamper-batterij Expansieventiel Luchttoevoer-ventilator Binnenopstelling Verbinding tussen beide d.m.v. koelleidingen en stuurstroomkabel 20

21 Types koelmachines : Multi Split systeem Eén condensing unit waarop meerdere verdamperunits aangesloten worden Verdamperunits individueel regelbaar Types Meerdere compressoren Grote zekerheid van koeling Beperkt aantal binnendelen Eén compressor Geen capaciteitsregeling Trapsgewijze aanpassen capaciteit Traploos-geregelde compressor (inverterregeling) 21

22 Types koelmachines : VRV Multi Split systeem Variable Refrigerant Volume Goede afstemming tussen capaciteit en belasting Inverterregeling van de compressor Verdampingsdrukregeling Condensordrukregeling Koelen en verwarmen tegelijk mogelijk Warmterecuperatie mogelijk 22

23 Types koelmachines : Monobloksysteem Koel- en luchttechnische onderdelen ondergebracht in één omkasting Types Verrijdbare units Raamkoelers Dakunits Units voor binnenopstelling 23

24 Types koelmachines : Reversibel vs. enkel koelen Reversibel airconditioning : verwarmen met airco 24

25 Types koelmachines : Absorptiekoelmachine Mechanische compressor Gebaseerd op absorptiemiddel Componenten Absorber Oplossingspomp Generator Expansiekraan Toepassing Geluidsarm Geen elektrische compressor vereist 25

26 Afgiftesystemen Ventilo-convectoren Wand Plafond Vloer 26

27 Afgiftesystemen Koelbalken Statische koelbalk Passief: natuurlijke convectie Dynamische koelbalk (open en gesloten type) Actief: inductie met verse lucht 27

28 Afgiftesystemen Koelbalken Voordelen Scheiding hygiënische lucht en koeling (statische balk) Geen lawaai (statische balk) Hoge temperatuur -> goede EER Warmtedragende vloeistof = water Nadelen Actief: inductie met verse lucht Hoge kostprijs Koude luchtstroom (statische balk) Zelfde nadeel als inductietoestellen 28

29 Afgiftesystemen Koelbatterij in luchtgroep Opgebouwd uit koperen buizen en koperen lamellen 29

30 Afgiftesystemen Koelplafond Geschikt voor hoger temperatuursregime Mogelijkheid tot free-chilling Beperkt vermogen (90W/m²) 30

31 Afgiftesystemen Betonkernactivering (BKA) Opslag van thermische energie in de gebouwmassa Koellast verdelen over langere tijdstippen 31

32 Afgiftesystemen Betonkernactivering (BKA) Laag vermogen ( W/m²) Kan ook gebruikt worden om te verwarmen 32

33 Energiezuinige oplossingen Warmterecuperatie Adiabatische koeling 33

34 Energiezuinige oplossingen Warmterecuperatie Recuperatie ijswater Voorverwarming ventilatielucht Koeling koelplafonds Enkel interessant tijdens tussenseizoen 34

35 Energiezuinige oplossingen Warmterecuperatie Recuperatie aan de condensor Voorverwarming sanitair warm water 35

36 Energiezuinige oplossingen Adiabatische koeling Het verdampen van water koelt de inkomende lucht af Moeilijk te controleren comfort Werkt niet bij hoge relatieve luchtvochtigheid Opletten met legionella en onderhoud 36

37 Reglementair Koudemiddelen EER volgens Eurovent Actieve koeling EPB 37

38 Reglementair : koudemiddelen Koelmiddel koelvloeistof Chloormoleculen breken ozonlaag af Types CFK s: verboden HCFK s: bv. R22, verboden HFK s: bv. R410A, goed voor ozonlaag, slecht voor klimaat Ammoniak 38

39 Reglementair : EER volgens Eurovent Classificatie in klasses (A tot G) 6-C : testprocedures voor deelbelasting ESEER : European Seasonal Energy Efficiency Ratio ESEER = A. EERa + B. EERb + C.EERc + D. EERd Met A = 0.03; B = 0.33; C = 0.41 en D =

40 Reglementair : EPB Grote impact op E-peil Geen onderscheid tussen topkoeling of full airco Indien geen actieve koeling: fictief koelverbruik 40

41 Nuttige hulpmiddellen, websites, enz. : Toegepaste Energietechniek deel 1, 2005, J. Ouwehand, T.J.G. Papa, E. Post, A. C. Taal ATIC cursus cyclus IV, deel koudeproductie 41

42 Om te onthouden van de presentatie Werking van een koude-installatie Onderdelen van een koelcyclus Types koelmachines Types afgiftesystemen 42

43 Contact Filip GRILLET Projectleider Coördinaten : : filip.grillet@cenergie.be 43