Bravidadagene 2002 på Bolkesjø. Økonomisk ventilasjon Behovstyrt ventilasjon VAV Dr.-Ing.Jürgen Nickel Lindab Comfort Danmark

Transkript

1 Bravidadagene 2002 på Bolkesjø tirsdag 17.og onsdag 18.september Økonomisk ventilasjon Behovstyrt ventilasjon VAV Dr.-Ing.Jürgen Nickel Lindab Comfort Danmark

2 VAV - Variable Air Volume CAV - Constant Air Volume

3 Hvorfor VAV Strømningsforhold ved VAV VAV-armaturer Volumenstrømsregulering Anlægsopbygning Økonomi / forbrug

4 Hvorfor VAV

5 27 C 24 C 19 C 25 C 25 C 25 C

6 Hvorfor VAV? Optimal komfort Individuel temperatur regulering Reduceret energiforbrug

7 Definitioner CAV-anlæg (Constant Air Volume) Konstant volumenstrøm Temperaturregulering ved ændring af inblæsningstemperatur (central) VAV-anlæg (Variabel Air Volume) Konstant inblæsningstemperatur Temperaturregulering ved ændring af volumenstrøm (decentral, individuel)

8 VAV - Variable Air Volume Behovstyret ventilation - volumenstrøm efter behov Temperatur - styring efter rumtemperaturføler Luftkvalitet - styring efter CO 2 eller anden gassensor eller begge dele også andre former som f.eks. Manuel justering (f.eks. efter personantal) Trykstyring - inblæsning i laboratorier ved varierende udsugningsvolumenstrøm

9 Hvis volumenstrømmen er dimensioneret på grund af næsten konstante belastninger, giver VAV ingen mening: I rum med (næsten) konstant antal personer uden særlig kølebehov, hvor volumenstrømmen er dimensioneret som minimal nødvendig udeluftbehov pr. person Men hvis den maksimale volumenstrøm er meget højere på grund af den termiske belastning om sommeren, skal VAV anbefales.

10 Typiske rum for CAV eller VAV: CAV Klasserum i skoler Kontorer med køleloft / kølebaffler Kontorer, EDB-rum med konstante store interne varmebelastninger VAV Faglokaler i skoler Auditorier, teater (med varierende personantal) Kantine, Restaurant Kontorer med store eksterne varmebelastninger (f.eks. solindstråling) Møderum

11 Hvad ændrer sig ved anvendelse af VAV? Luftfordeling / strømning i rummet Variationer af tryk og volumenstrøm i kanalsystemet Energiforbrug Lydgenerering i ventilator, kanal, spjæld og armaturer Trykforhold mellem forskellige rum Reguleringsudstyr og reguleringsstrategi Dimensionering af ventilator og centralaggregat m.m.

12 Strømningsforhold ved VAV

13 Dimensionering ved maks. volumenstrøm Hastighed i opholdszonen på grund af den termiske belastning

14 indblæsningsarmaturer skal dimensioneres til maksimal volumenstrøm (kastelængde, lyd)

15 Ved reduceret volumenstrøm og CAV-armaturer er der risiko for drop af kold luft med trækrisiko

16 VAV-armaturer med justerbart indblæsningsareal kan klare stort dynamikområde uden risiko for drop!

17 Minimal volumenstrøm ved forskellige ikke motoriserede armaturer ( t= -8K) Perforerede armaturer type PKA / PCA ca 50% af maks. volumenstrøm Uperforerede armaturer type LKA / LCA ca 40% af maks. volumenstrøm Rotationsarmaturer type RKA / RKD / RCA / RCD ca 40% af maks. volumenstrøm

18 VAV-armaturer

19 VAV- armatur, PKV/PCV

20 VAV armatur, PKV/PCV Kapacitet og lydniveau 200 p t [Pa] PCV-160 Min. 200 p t [Pa] RCV-250 Min. Maks Maks L WA [db(a)] L WA [db(a)] l/s l/s m 3 /h m 3 /h p t [Pa] 200 PCV-200 Min. Maks. p t [Pa] 200 PCV-315 Min Maks L WA [db(a)] L WA [db(a)] l/s l/s m 3 /h m 3 /h

21 VAV armatur, PKV/PCV Kapacitet og lydniveau 200 p t [Pa] PCV-200 Min. Maks L WA [db(a)] l/s m 3 /h

22 LKPV

23 VAV og fortrængning Alle fortrængningsarmaturer kan anvendes til VAV-anlæg. Hvis der anvendes kanalspjæld foran fortrængningsarmaturet, burde der anvendes lyddæmper!! Med hensyn til følerplacering og temperaturregulering kan fortrængningsventilation i forbindelse med VAV være lidt kritisk. Placering af rumføler skal overvejes nøje! På grund af varierende temperaturgradienter i rummet ved varierende belastninger, er udsugningstemperaturen til temperaturreguleringen ikke bedst egnet. Føleren bør placeres i opholdszonen i ca. 1 m højde. Regulering efter en CO 2 -føler i udsugningskanalen kan være en god løsning.

24

25 Volumenstrømsregulering

26 Regulering af rumtemperatur med spjældstyring (direkte spjældstyring) M? l/s T r Temperaturføler aktuel værdi T r V > < setpunkt T Rumtemperaturregulator

27 Direkte styring: Kanalspjæld Spjæld i tilslutningsboks Variable spalter i armatur (f.eks. PKV) ingen måling af aktuel flow! volumenstrøm er trykafhængig!

28 Regulering af rumtemperatur med volumenstrømsregulering (volumenstrømsregulering) M l/s flow måling T r Temperaturføler aktuel værdi q V = l/s aktuel værdi T r > < setpunkt q V > < setpunkt T Flowregulator Rumtemperaturregulator

29 Regulering af rumtemperatur med spjældstyring (direkte spjældstyring) M l/s flow måling T r Temperaturføler aktuel værdi q V = l/s aktuel værdi T r > < setpunkt q V > < setpunkt T Flowregulator Rumtemperaturregulator

30 Elektronisk volumenstrømsregulator VRU setpunkt flow aktuel værdi flow tryksensor p regulator M styresignal til motor målekors spjæld VRU

31 VAV regulatorer VRU/FRU

32 VAV spjæld, DCT

33 VAV spjæld, DJP

34 VAV regulatorer VRA/FRA

35 VAV trykregulator, PR

36 Direkte styring: Kanalspjæld Spjæld i tilslutningsboks Variable spalter i armatur (f.eks. PKV) Ventilatorstyring (omdrejning, ledeskovle) Volumenstrømsregulering Flowmåleenhed + spjæld (VRU) Flowmåleenhed + ventilatorstyring (FRU + CORU) Mekanisk volumenstrømsregulator med motor (KLVU)

37

38 Anlægsopbygning

39 VAV - eksempel 1 Direkte Volumenstrømsregulering Signal til CTS-anlæg Regulering af udsugningsvolumenstrøm

40 VAV - eksempel 2 Direkte spjældstyring Trykstyring i fordelingskanaler Slavestyring af udsugningsspjæld

41 VAV - eksempel 3 Direkte spjældstyring Trykstyring i fordelingskanaler Regulering af udsugningsvolumenstrøm

42 Økonomi / forbrug

43

44 Storrumskontor Kontor Møderum 15 personer 2 personer personer A = 200 m 2 Q maks = W A = 25 m 2 Q maks = 1500 W A = 100 m 2 Q maks = W q IAQ = 300 l/s q term = 1000 l/s q IAQ = 40 l/s q term = 120 l/s q IAQ = l/s q term = l/s CAV: q = 800 l/s q = 120 l/s q = 250 l/s VAV: q = l/s q = l/s q = l/s q IAQ - flow til at opnå god luftkvalitet (IAQ - Indoor Air Quality) 15 l/s per person + 0,4 l/sm 2 q term - flow til køling med T 10 K

45 Sommerdag med 80 % ekstern belastning q = 800 l/s q = 120 l/s q = 250 l/s CAV: Setpunkt: T rum = 25 C T ind = 15 C T från = 25 C q tot = 1170 l/s VAV: Setpunkt: T rum = 24 C T ind = 15 C T från = 24 C q tot = 1090 l/s 26 C 24 C 19 C 24 C 24 C 24 C q = 900 l/s q = 120 l/s q = 70 l/s

46 CAV-anlæg

47 CAV-anlæg Areal: 440 m 2, Luftskifte: 4/h=4740 m 3 /h, Drifttid: Energiforbrug: Energiforbrug: El: kwh/år El: kr ,- Varme: kwh/år Varme: kr ,- Total: kr ,- Anlæggets ca. pris kr ,- inkl. Automatik svarende til ca. kr. 60,- pr. m 3 luft af denne m 3 pris udgør automatikken ca. kr. 8,- Prisniveau DK 1999

48 VAV-anlæg : %

49 VAV-anlæg : % Areal: 440 m 2, Luftskifte: 4/h=4740 m 3 /h, Drifttid: Energiforbrug: El: kwh/år Varme: kwh/år Energiforbrug: El: kr ,- Varme: kr ,- Total: kr ,- Anlæggets ca. pris kr ,- inkl. Automatik svarende til ca. kr. 70,- pr. m 3 luft af denne m 3 pris udgør automatikken ca. kr. 9,50 Prisniveau DK 1999

50 VAV-anlæg : %

51 VAV-anlæg : % Areal: 440 m 2, Luftskifte: 4/h=4740 m 3 /h, Drifttid: Energiforbrug: El: kwh/år Varme: kwh/år Energiforbrug: El: kr ,- Varme: kr ,- Total: kr ,- Anlæggets ca. pris kr ,- incl. Automatik svarende til ca. kr. 85,- pr. m 3 luft af denne m 3 pris udgør automatikken ca. kr. 14,- Prisniveau DK 1999

52 Prisniveau DK 1999 Konklusion Anlægspris Energiforbrug Pris/m 3 CAV kr kr kr. 60 VAV, % kr kr kr. 70 VAV, % kr kr ,- kr. 85

53 Referencer VAV anlæg Kontorhus R&S Holding Kontorhus FLS Real Estate Kontorhus Copenhagen Cargo Kontorhus Center, Kastrup Kontorhus 3M, Glostrup Kontorhus PEN-SAM, Roskilde IC 3, København Nybyggeri for Radiometer, Brønshøj Københavns Teknikum, Ballerup SAS Kastrup Landside Idrættens Hus, Brøndby FLS 11 etagers kontorhus Sydbank Codanhus DSC Communications, Ballerup KD Data, København Kontorhus DSI Lautrupbjerg Tele Danmark Borups Allé Chr. Hansens Laboratorium Kontorhus SAS Cargo 2 Stationsterminalen, Lufthavn NOVO Måløv Discovery Lab Matas Kontorhus, Allerød Michelin Danmark Ib Andresen Industri, Langeskov Mærks Træning Center, Svendborg NOVI 3, Aalborg Kontorhus Phillips Kontorhus Sonofon Den Danske Bank Tvillinge Skolen, Jelling Ingeniørhuset, København Dahlerups Pakhus Søndags-avisen Storbæltsforbindelsen Århus Kommune Hospital