Its time for Greenovation CBM INDUCTIE UNIT CRYSTAL BEAM MODULE EEN PCM INDUCTIE UNIT www.oc-autarkis.nl
Inhoudsopgave Crystal Beam Module: PCM inductie units Verschil tussen conventionele en innovatieve PCM inductie units De werking (zomer / winter) Gezond ontwerpen en selectievoorbeeld Wat zijn Phase Change Materials? 3 4 5 6 7 1 KG PCM = 30 KG BETON Duurzaam Innovatief Betrokken
CRYSTAL BEAM MODULE: PCM INDUCTIE UNITS ONZE CBM INDUCTIE UNITS ZIJN UNIEK IN DE WERELD. DEZE BIJZONDERE GEPATENTEERDE PCM WARMTEWISSELAAR MAKEN HET MOGELIJK ELKE RUIMTE TE VENTILEREN, KOELEN EN VERWARMEN DOOR MIDDELS VAN ONZE UNIEKE PCM OPSLAG TECHNOLOGIE. DOOR HET SLIMME ONTWERP EN DE GROTE OPSLAGCAPACITEIT VAN DE PCM WARMTEWISSELAAR ONTSTAAT EEN DUURZAME COMPACTE "KRACHTPATSER" MET ONGEKENDE PRESTATIES. In samenwerking met het zusterbedrijf OC Waterloo heeft OC Autarkis een unieke inductie unit de Crystal Beam Module (CBM) ontworpen. Deze CBM inductie units maken gebruik van fase-overgangsmateriaal (Phase Change Material of PCM) om warmte te kunnen opslaan en af te geven. Hierdoor kan een kantoorruimte energiezuinig gekoeld en/of verwarmd worden. Door het ontwerp ontstaat een zeer compacte unit van 600x1200 mm die in elke ruimte te plaatsen valt. Om optimale lucht- en warmte technische prestaties te kunnen garanderen beschikken wij over een eigen ontwerpafdeling en een meetkamer. Metingen aan PCM warmtewisselaars worden in deze meetkamer uitgevoerd conform de daarvoor opgestelde normen van o.a. het toonaangevende TUV en de RAL-Gütegemeinschaft. DE DUURZAME, ENERGETISCHE VOORDELEN Gezond ventileren en thermisch comfort dragen bij aan optimale prestaties. De besparing in koelmachinevermogen bedraagt maximaal 50%. De energiebesparing op koeling bedraagt circa 20%. Geen bewegende of slijtende onderdelen, de besparing op onderhoudskosten bedraagt circa 50%. Eenvoudig toepasbaar in elke (kantoor)ruimte. Veranderd elk "top" koelinstallatie in volwaardige koeling. Eenvoud en verduurzaming van het installatieconcept. De CBM is volledig recyclebaar en past optimaal binnen een Cradle to Cradle milieuconcept. Fase-overgangsmaterialen vallen onder de subsidieregeling EIA nummer 210405. PAGINA 03
VERSCHIL TUSSEN CONVENTIONELE EN PCM INDUCTIE UNITS Phase Change Materials, ook wel fase-overgangsmaterialen genoemd, zijn materialen waarvan de faseverandering van vast naar vloeibaar en andersom wordt gebruikt om warmte/koude op te nemen en af te staan. OC Autarkis kiest voor het toepassen van macro verkapselde anorganische zouten (niet brandbare zouten). De CBM is de vervanger van traditionele inductie convectoren, volgens ISSO publicatie 48 ook wel koelconvectoren genoemd. In de CBM wordt de secundaire lucht-water-warmtewisselaar vervangen door een innovatieve lucht-pcm-warmtewisselaar. In plaats van koelwater fungeert het PCM als koudemiddel. Indien de temperatuur van de geïnduceerde leefzone lucht hoger is dan de smelttemperatuur van het PCM wordt de secundaire lucht gekoeld en smelt het PCM. Is daarentegen de luchttemperatuur lager dan de smelttemperatuur, wordt de leefzone verwarmd en stolt het PCM. afmetingen van 600 mm breed en 1200 mm lang en 350 mm hoog en is hierdoor in de meeste plafondsystemen te integreren. Specials zijn eveneens leverbaar. Voor hotels is een speciale uitvoering de CBM-H uitvoering ontworpen. PCM: DE THERMISCHE ACCU PCM kan energie opslaan en afgeven rondom een eenmalig gekozen ontwerptemperatuur. Een OC Autarkis HDPE paneel gevuld met 1 kg PCM kan Gedurende het grootste gedeelte van het jaar vindt het dagelijkse koelen en verwarmen geheel automatisch plaats. Dit wordt gedreven door de verschillen in temperatuur tussen de ruimte en de PCM warmtewisselaar. MODELLEN: DUBBELZIJDIG OF ENKELZIJDIG Er zijn standaard 4 modellen te onderscheiden qua luchtdebiet, dit zijn de CBM 45, 55, 65 en 75 (m 3 /h). De CBM s zijn verder leverbaar in twee standaard uitblaasposities, dit zijn: 1. De standaard CBM-D (dubbelzijdig uitblazend). 2. De standaard CBM-O (enkelzijdig uitblazend) geschikt voor plafondmontage maar ook voor vloer- of wandmontage. Dubbelzijdig uitblazende CBM s zijn alleen geschikt voor montage in een verlaagd systeemplafond, terwijl de enkelzijdig uitblazende CBM s geschikt zijn voor montage in o.a. verhoogde vloeren, wanden en in verlaagde plafonds. ongeveer 30x zoveel energie opslaan als 1 kg beton. Hierdoor ontstaat een "zeer lichte" toepasbare "zware" thermische accu. De toepassing van de CBM is dus een zeer eenvoudige manier om extra massa toe te voegen aan de gebouwde omgeving. De toepassing van de CBM stabiliseert de ruimtetemperatuur en er is 50% minder vermogen nodig voor de koeling en voor de verwarming. Dit leidt altijd tot energiebesparing en minder CO 2 uitstoot. Door de vorm van de unit wordt een vlak uitblaaspatroon met goede worp verkregen. Door de toepassing van PCM materialen zijn deze units qua gewicht zwaarder dan normaal, houdt u hiermee rekening in uw ontwerp. Door het modulaire ontwerp kunnen de CBM units worden geïntegreerd in standaard plafond afmetingen voor de hoogst mogelijke esthetische consistentie. De CBM-D heeft de standaard PAGINA 04
DE WERKING Veelal worden technische oplossingen zoals koelinstallaties gebruikt om de binnentemperatuur aangenaam te houden. De Zwitserse professor Bruno Keller heeft aangetoond dat er een balans is tussen isolatie, gebouwmassa en energieverbruik voor koelen en/of verwarmen. Moderne gebouwen zijn in tegenstelling tot de bouw van vroeger veel lichter geconstrueerd en bovendien zeer goed geïsoleerd. Hierdoor is het verwarmingsvermogen klein geworden, maar is er mede door het gebruik 365 dagen per jaar een koelvraag ontstaan. Een oorzaak hiervan is dat moderne, lichtgewichte constructies minder goed in staat zijn om warmte te accumuleren en daarmee een tijdsvertraging op te bouwen tegen de wisselende buitentemperatuur. Een gevolg is, dat vooral in de zomerperiode, de ruimtetemperatuur snel zal stijgen en er zelfs oververhitting kan ontstaan. Een klassiek voorbeeld van een thermisch zwaar en koel gebouw is een Romaanse kerk. De toepassing van onze ventilatie oplossingen in combinatie met PCM vergroten op een gemakkelijke manier de thermische massa van een gebouw. Hierdoor ontstaat er gedurende de dag een gezond en thermisch comfortabel binnenklimaat en een directe vermindering van benodigde koel- en verwarmingsvermogen. In de nacht uren maken wij gebruik van vrije koeling (koelere buitenlucht) om het PCM te ontladen. IN DE ZOMER Om een goede werking in de zomer te kunnen garanderen moet de thermische accu in de nachturen geladen worden door vrije koeling. Dit betekent dat het gebouw in de nachturen een bepaalde tijd de ventilatie inschakelt om het PCM en het gebouw af te koelen. Dit proces is compleet als de regeltechniek aangeeft dat het PCM ontladen is en/of als het gebouw naar uw wens is afgekoeld. IN DE WINTER Gedurende herfst en winter zal het PCM overdag warmte accumuleren uit de omgeving. Deze opgeslagen warmte wordt in de nachturen automatisch ontladen naar de ruimte. Hierdoor wordt het inschakelen van additioneel vermogen gereduceerd. Door een extra recirculatieklep in de luchtbehandelingskast op te nemen, kan opgeslagen warmte nog efficiënter aan het gebouw worden afgegeven. PAGINA 05
Koelvermogen in W per m^2 vloeroppervlak GEZOND ONTWERPEN EN SELECTIEVOORBEELD GEZOND & THERMISCH BEHAGELIJK ONTWERP De eerste ontwerp opgave voor gebouwen is 'een gezond gebouw' wat gerealiseerd wordt door voldoende ventilatielucht. Op de tweede plaats staat 'thermische behaaglijkheid', bepaald door verwarming en koeling. Deze ontwerpregels gelden voor elke type gebouw zoals: scholen, kantoren, ziekenhuizen enzovoort. De selectiegrafiek voor de CBM maakt hiervan gebruik in overeenstemming met de omschreven mogelijkheden in EN - NEN 15251. Wij streven in onze eigen adviezen altijd naar een kwaliteitsklasse I in gezondheid en een kwaliteitsklasse II in thermische behaaglijkheid. SELECTIEVOORBEELD (GRAFIEK) Er zijn standaard 4 modellen te onderscheiden qua luchtdebiet, dit zijn de CBM 45, 55, 65 en 75 (m 3 /h). Een snelselectie kan als volgt worden gemaakt: Er wordt gekozen voor 1 stuks CBM-D per 10 m 2 vloeroppervlak. Een ventilatie debiet van 7,2 (m 3 /h.m 2 ) netto te klimatiseren vloeroppervlak. De standaard tweezijdig uitblazende CBM-D 75 wordt dus toegepast. De primaire voorgekoelde lucht is 16 C. In de grafiek vindt u bij het opgegeven debiet en een primaire luchttoevoertemperatuur: Een totaal koelvermogen van 45 (W/m 2 ). Het bijbehorende totale luchtdebiet van de unit is dan 72 (m 3 /h). U heeft nu een CBM-D 75 geselecteerd. Met onze selectietool kunnen wij uw selectie verder optimaliseren. Maximaal koelvermogen met PCM inductie convectoren 70,0 65,0 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 4,63 5,14 5,66 6,17 6,69 7,20 7,72 Primair luchtdebiet in m^3/h per m^2 vloeroppervlak θv = 18 θv = 17 θv = 16 θv = 15 θv = 14 θv = 13 θv = 12 PAGINA 06
WAT ZIJN PHASE CHANGE MATERIALS? Phase Change Materials, ook wel fase-overgangsmaterialen genoemd, zijn materialen waarvan de faseverandering van vast naar vloeibaar en andersom wordt gebruikt om warmte/koude op te nemen en af te staan. In PCM s wordt energie opgeslagen voor gebruik op een later moment. PCM s gedragen zich als thermische accu s en zijn zodoende zeer geschikt om als warmte/koude buffer te fungeren. Een correct toegepast PCM heeft door zijn functie als thermische accu bij een dagelijks variërende buitentemperatuur, zonnestraling en een wisselende binnen belasting een dempende werking op de binnentemperatuur. HOE WERKT DE FASE-OVERGANG BIJ WARMTE ACCUMULERENDE MATERIALEN? Door warmteopname uit de omgeving smelt het materiaal: de omgeving wordt gekoeld. Wanneer de temperatuur zakt, stolt het materiaal weer door warmteafgifte aan de omgeving: de omgeving wordt verwarmd. Het resultaat is een gelijkmatiger temperatuur in het gebouw, zodat het te installeren additionele koel- en verwarmingsvermogen sterk wordt gereduceerd. In een aantal gevallen is dit zelfs niet meer noodzakelijk. De reductie in het gebruik van o.a. koelmachines en CV-ketels levert een forse energiebesparing op en beperking van de CO 2 uitstoot. PCM BIEDT U OPTIMAAL COMFORT, CO2 UITSTOOTBEPERKING EN ENERGIEBESPARING
OC Autarkis Ondernemersweg 2 7451 PK Holten The Netherlands T: F: E: W: +31(0)548 374 308 +31(0)548 364 165 info@oc-autarkis.nl www.oc-autarkis.nl CBM v.02 (2015)