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