Optimering af ventilations- og varmeanlæg

Transkript

1 2013 Optimering af ventilations- og varmeanlæg Jakob Holm Århus maskinmesterskole

2 Projekttitel: Optimering af ventilations- og varmeanlæg Projekttype: Bachelorprojekt Praktikvirksomhed: Hedensted Kommune Uddannelsesinstitution: Aarhus Maskimesterskole Vejleder: Jakob Holm Afleveringsdato: 16. december 2013 Omfang: 31,34 normalsider á 2400 anslag Bilag: 41 sider Udarbejdet af: Jakob Holm Studienummer: A09547 Dato Underskrift

3 Abstract This report will try to give the reader an insight, into the different aspects of HVAC (Heating, Ventilation and Air conditioning), with the main purpose of finding ways to save energy. To do this the report will look at a ventilation system, which is currently located in a building that are used by the citizens of Løsning, to perform sport activities. The current ventilation plant runs with a constant air volume, and is used for both heating, and removing air pollution caused by the building and its users. Because the plant is running a constant air volume, it uses a lot of energy even when the building is not in use. Therefore this report will try to make improvements on the ventilation system, by making it run with a variable air volume, which regulates the air flow, by measuring the current air pollution in the rooms. Besides looking at the ventilation system, it will look into using radiant heating in the sport halls as an alternative to the current air heating method, which would cause the demand of airflow for the large rooms to decrease. The current ventilation plant will be analyzed by measurements and calculations throughout the system, and have afterwards deemed inefficient, concluding that a new plant would provide the building with large energy savings. Before getting the new plant, the indoor climate have been examined with the main focus on the atmospheric- and thermal climate, to find out which air flows are needed, and the optimal operating room temperature for each room. The report then looks in to which changes that has to be made to the current ventilation shaft system, to make it possible to run with a variable air flow. After making the changes needed to run with a variable air volume the pressure through the ventilation system have been calculated, so that the new ventilation plant could be chosen. Afterwards the annual savings in electricity have been calculated by the assumption that the plant runs at full capacity 40% of the time and at low capacity 25% of the time. Next the heat losses in the building are calculated, so that the annual heat loss can be found. To do this, it was chosen to only focus on transmission loss and ventilation loss, since these are the main heat loss sources. First the transmission loss is calculated at -12 degrees, which are needed so the radiant heat panels could be sized, and then the annual transmission losses were calculated. Afterwards the amount of radiant heat panels are calculated so the estimated price for the radiant heat plant could be found. The ventilation loss where then calculated, and the total loss could then be calculated by adding the two losses together.

4 The last part of the report then sums up the annual savings, and use the pay back method to calculate if the investment is worth it.

5 Indholdsfortegnelse Forord... 1 Rapportens formål... 1 Læsevejledning Indledning Problemstilling Problemformulering Problemafgrænsning Metode Anlægsbeskrivelse Ventilationsprincippet Ventilationsaggregaterne Styringen Målinger Lufthastighedsmålinger Differenstrykmålinger Opmåling af kanalsystem Effektmålinger Beregninger Lufthastighed Volumenstrøm beregninger Trykdifferensberegninger Effektberegninger Virkningsgrad SEL-Værdi Indeklima Atmosfærisk indeklima Beregning af luftskifte i lokalerne Termisk indeklima Beregning af temperature i lokalerne Analyse af nuværende indeklima Dimensionering ventilation Nuværende anlæg Armaturer... 32

6 6.1.2 Kanalsystem Anlægsændringer Zone opdeling Kanalsystem Beregning af tryktab i kanalsystem Valg af ventilator Udregning af årligt elforbrug varme Transmissionstab Strålevarmeanlæg Dimensionering af strålevarmeanlæg Ventilationstab Tilbagebetalingstid Konklusion Perspektivering Kildeliste Links Figur & tabel liste Kompendier Bilagsliste Bilag... 54

7

8 Forord Denne rapport er blevet skrevet af Jakob Holm som afsluttende bachelorprojekt for 6. semester på Århus maskinmester skole. Rapporten er gennemført følgende og efterfølgende hos Hedensted kommune i afdelingen Intern byg. Projektet er kommet til på grund af den store fokus der i dag er på at opnå energibesparelser rundt om i kommunerne. Da ældre ventilationsanlæg ofte spilder en del energi, er det derfor interessant at undersøge hvad der kan spares ved at skifte anlægget ud. Hensigten med denne rapporten er at synliggøre, hvilke energimæssige fordele, der opstår ved at optimere ældre ventilationsanlæg, og se på hvordan strålevarmepaneler kan implementeres i hallerne, som et alternativ til luftopvarmning og hvilke energibesparelser dette kan udgøre. Rapportens formål Den studerende skal lære at arbejde udviklingsorienteret med planlægning og gennemførelse af et projekt. Den studerende skal ved at drage sammenhænge mellem erfaring, praktiske færdigheder og teoretisk viden, kunne identificere og analysere problemstillinger, der er centrale i forhold til professionen som maskinmester. Den studerende skal tilegne sig særlig indsigt i et emne, område eller problem og skal gen-nem projektarbejdet lære systematisk problemformulering og problembehandling samt indsamling og analyse af datamateriale, herunder relevante resultater fra forskning og udvikling Aarhus maskinmesterskole 1 1 Kilde link 1 1

9 Læsevejledning Denne rapport vil gennemgå hvilke energibesparelser der kan opnås ved at udskifte et ældre ventilationsanlæg med et nyt, samtidig med at rumopvarmningen i visse rum bliver udskiftet fra luftopvarmning til strålevarme. Der vil i denne rapport blive startet med beregninger på det nuværende anlæg, hvorefter der vil blive lavet udregninger på det nye anlæg. Til sidst vil der blive udregnet hvor lang tilbagebetalingstid der vil være, ud fra energibesparelserne på det nye anlæg. Henvisninger til kilder der er blevet brugt til diverse udregninger og teorier, vil der løbene blive henvist til i fodnoterne på de sider hvor informationen er brugt til at udregne disse, fra fodnoten kan man gå ind i kildelisten og få oplyst hvor teorierne stammer fra. Til figurer og tabeller der er lavet af andre, henvises der også til kildelisten for at få oplyst hvor disse er fundet. 1. Indledning I Hedensted kommunes afdeling Intern byg er en af de aspekterne der bliver arbejdet med, energioptimering af kommunens forskellige driftsanlæg. På løsning Skole vil kommunen derfor gerne have undersøgt, mulighederne for at få udskiftet det nuværende ventilationsanlæg der bruges, til at ventilere skolens sportshaller. Sportshallerne bliver i hverdagene hovedsageligt brugt af Løsning skoles elever, når der skal dyrkes idræt, men bliver derudover også brugt af byens borgere, om eftermiddagen og aftenen, til forskellige aktiviteter uden for skolens åbningstid. Bygningen består af to haller, som efterfølgende vil blive omtalt som henholdsvis gymnastiksal og boldhal. Derudover er der også to omklædningsrum, et opholdsrum, diverse toiletter og depoter, og ventilationsrummet. En plantegning af bygningen er vist i bilag 1. Da bygningen blev bygget i 1982, var gymnastiksalen oprindeligt en svømmehal og det nuværende opholdsrum et tilhørende omklædningsrum. Senere er der så foregået en ombygningen, hvor disse to lokaler er blevet ændret til det der står i dag. 2

10 Til opvarmning af bygningen bliver der brugt luftopvarmning fra ventilationsanlægget. Ventilationsanlægget består af tre aggregater, som hvert opvarmer og ventilere sin del af bygningen. Opdelingen er som følgende: En til boldhallen, en til gymnastiksalen og den sidste ventilere så de resterende rum i bygningen. Der vil ud over undersøgelser af udskiftningen af ventilationssystemet, også blive undersøgt hvilke fordele der kan opnås ved at bruge strålevarme til opvarmning i hallerne, i stedet for den nuværende rumopvarmningsmetode. 1.1 Problemstilling Hedensted kommune har tidligere undersøgt mulighederne, for at få udskiftet ventilatorerne i ventilationsanlægget, med henblik på at få sænket energiforbruget. Der blev dog blevet valgt at udskyde denne investering, da de vil have undersøgt mulighederne for en større ombygning af anlægget, der ville kunne reducere energibehovet yderligere. Ved denne ombygning ser de gerne, at de tre ventilationsaggregater bliver udskiftet med et enkelt aggregat, og derudover at der bliver installeret strålevarmepaneler i de to haller, da dette vil reducere mængden af luft som ventilationsaggregatet skal transportere. Der vil i denne rapport undersøges hvilke energimæssige fordele, der kan opnås ved at udskifte det gamle ventilationsanlæg. Samt hvilke fordele der kan opnås, ved at bruge strålevarmepaneler i hallen til rumopvarmning i gymnastiksalen og boldhallen i stedet for den nuværende metode, som består af luft opvarmning ved brug af ventilationsanlægget. Derudover vil der blive undersøgt, om der er større problemer med indeklimaet, som samtidig er relevante at få bragt i orden, når ventilationsanlægget udskiftes. 3

11 1.2 Problemformulering Der vil i denne rapport blive undersøgt følgende: Hvilke energimæssige fordele vil der komme ud af at renovere ventilationsanlægget og få installeret strålevarmepaneler i hallerne, samt undersøge om hvilke problemer med indeklimaet der er nødvendige at få rettet op på? For at svare på dette vil følgende underpunkter blive gennemgået i rapporten: Effektiviteten af det nuværende anlæg samt nye (SEL-værdi, Virkningsgrad) Fordelene ved at bruge strålevarme Hvile ændringer i det nuværende kanalsystemerne der er nødvendige for at implementere et nyt anlæg Indeklimaet, både nuværende og det nye Tilbagebetalingsperioden for investeringen 1.3 Problemafgrænsning Det akustiske indeklima vil ikke blive gennemgået i denne rapport. Derudover vil brand- og røgspjæld ikke komme med i dimensioneringen af det nye system. Dette skal selvfølgelig være med når anlægget skal bygges, men da rapporten hovedsageligt omhandler energi effektivisering af det nye anlæg, er det blevet valgt fra. Der vil blive set bort fra mindre komponenters energiforbrug såsom spjældene. Kanalsystemet i ventilationsrummet vil ikke blive dimensioneret i denne rapport. Der er blevet valgt kun at udregne transmissions- og ventilationstabet til at udregne varmetabet i bygningen. 4

12 1.4 Metode Empiri er blevet samlet gennem erfaringer gennem skolen og arbejdet før skolen. Derudover har der været løbene kontakt med ventilationsfirmaet Alt i vent som kommunen normalt benytter sig af til at udskifte ventilationsanlæg. Firmaet har været behjælpelig med at give den nødvendige viden, som skal bruges til at forstå hvordan VAV-systemer virker. Som informationskilder er der til denne rapport til ventilationsdelen hovedsageligt blive gjort brug af bøgerne: Ståbi ventilation, Danvak ventilation, lille blå om ventilation og komfortventilation. Til varmedelen er der blevet brugt Ståbi varme og Danvak varme. Bøgerne har hjulpet med at få den information der er nødvendige til at foretaget de korrekte målinger, og til at lave de forskellige beregninger. Internettet er også blevet brugt både at indhente teoretisk viden om ventilation systemer, og derudover til at finde data på forskellige komponenter, som bruges i det nuværende system, og til dem der skal bruges i det nye system. I de afsnit hvor der skal laves flere af samme udregninger, er der i de tilfælde hvor der skal laves flere udregninger af samme art, hovedsageligt blevet valgt at kun vise en udregning i selve rapporten. For at finde resultaterne af de resterende udregninger, vil der blive henvist til bilag i de forskellige afsnit. På det nuværende anlæg er der blevet valgt at vise beregningerne for indblæsningssiden på ventilationsaggregatet, der ventilere boldhallen. Dette er valgt ud fra, at det er det aggregat, der ventilere den største luftmængde i systemet. Før målinger er blevet optaget på det nuværende anlæg, er der blevet boret huller i kanalerne, til oprettelse af måleplaner, så de nødvendige lufthastighedsmålinger kan blive optaget. Til at foretage målingerne, er der blevet gjort brug af det udstyr kommunen har stillet til rådighed. 5

13 2.Anlægsbeskrivelse 2.1 Ventilationsprincippet I bygningen foregår ventilationen ved brug af mekanisk balanceret ventilation 2, som er den mest brugte type ventilation til eksempelvis skoler. Mekanisk ventilation er defineret ved en ventilator, som bliver drevet af en elmotor. Ventilatoren kan blive brugt til udsugning og/eller indblæsning af luft i et lokale, hvilket variere alt efter hvad det pågældende lokale bliver brugt til. Ved balancerede mekaniske udsugning i bygningen, foregår både indblæsningen og udsugningen mekanisk, efter det såkaldte opblandingsprincip. Ved dette princip bliver der sendt frisk luft ind i lokalet gennem indblæsningsarmaturerne, hvorefter den friske luft blander sig i lokalet med den allerede tilstedeværende luft i lokalet, som herefter bliver suget ud af lokalet igennem udsugningsarmaturerne. Det er dog sommetider fordelagtigt at placere udsugning i et lokale, og indblæsning i det tilstødende lokale. Dette kunne eksempelvis være på et badeværelse og tilstødende rum, da man på den måde sikre at lugt- og fugtgener ikke bliver spredt ud i de omkringliggende lokaler. Dengang bygningen blev opført blev der valgt at gøre brug af Constant Air Volume princippet forkortet CAV, da der på dette tidspunkt ikke blev kigget så meget på energiforbruget. Ved at bruge CAV bliver der sparet en del på opførelsen af ventilationsanlægget da der ikke er brug for regulering af luftstrømmene ude i systemet. Det eneste der reguleres på er om ventilatoren skal køre 100% eller 50% last, og hvilken indblæsningstemperaturen i lokalet skal have, alt efter hvad temperatur udsugningsluften har før den passere genvindingsenheden i ventilationsaggregatet. Ulempen ved denne type ventilation er, at der ikke bliver taget hensyn til belastningen af lokalet, og der vil derfor kunne opstå situationer, hvor luftskiftet i rummet ikke stemmer overens med behovet. Dette vil i særlige tilfælde hvor luftskiftet er alt for højt, skabe et unødvendigt energispilde, eller i tilfælde hvor det er for lavt, vil det kunne forsage at CO 2 koncentrationen i lokalet bliver for højt, hvilket vil kunne genere brugerne af lokalet, i form af eksempelvis træthed og koncentrationsbesvær. 2 Link 2 6

14 2.2 Ventilationsaggregaterne I dette afsnit vil ventilationsaggregaterne i det nuværende anlæg blive gennemgået. I anlægget bliver der brugt to forskellige typer anlæg, begge lavet af firmaet Nilan. Databladene for de to ventilationsaggregater kan ses i bilag 2. Det ene af aggregaterne er et VPL 75 enhed. Dette aggregat bliver brugt til at ventilere boldhallen. Luften bliver ledt igennem anlægget ved hjælp af to f-skovhjul placeret i henholdsvis udsugnings- og indblæsningssiden. Skovlhjulene bliver trukket ved hjælp af hver sin dahlander motor, med remtræk mellem motor og skovlhjul. Motorerne kan køre 2 hastigheder, henholdsvis 1490 rpm i høj hastighed og 760 rpm ved lav hastighed. Til varmegenvinding af den udsugede luft fra lokalet, bliver der i denne type aggregat brugt en varmepumpe. Varmepumpen består af en varmeflade før ventilatoren i indblæsningssiden, og en køleflade før ventilatoren på udblæsningssiden. Til varmegenvinding bruges der to hermetiske scroll kompressorer, som begge er placeret i indblæsningskanalen, for at varmen der afgives fra disse, bliver udnyttet af indblæsningsluften. Scroll kompressorerne sørger for at hæve trykket over varmefladen, så varmen som er blevet optaget i kølefladen kan afgives i indblæsningssiden. Derudover er det muligt for varmepumpen kan derudover bytte varme- og kølefladen, så indblæsningsluften bliver kølet ned, hvis indblæsningsluften overstiger den ønskede inde temperatur. Før ventilatoren sidder der et filter i en unit for sig selv, så luften passere filteret før den kommer ind i ventilationsaggregatet. Grunden til at filtrene er placeret her er for at sikre, at der ikke sætter sig partikler af forskellig art på ventilatorerne og varme- kølefladerne, hvilket ville sænke deres virkningsgrad. Filteret der bruges heri to stk. posefiltre som af filterklasse 5, som sidder i henholdsvis indblæsnings- og udsugningskanalen. Der kan i dette aggregat ventileres en luftmængde på 8000m 3 /h ved et eksternt modtryk på 225 Pa, når den køre ved høj hastighed. De andre to aggregater der bruges til henholdsvis boldhallen og gymnastiksalen er af typen VXL 60. Denne type aggregat adskiller sig fra VPL anlægget, ved at der bliver brugt en krydsvarmeveksler til varmegenvinding, i stedet for en varmepumpe. Ved at bruge en krydsvarmeveksler slipper man for bevægelige dele, og der er derfor ikke så meget brug for vedligehold på denne del af aggregatet, og der skal 7

15 derudover ikke bruges strøm til varmegenvindingsprocessen. Ulempen ved denne type er så til gengæld en lavere virkningsgrad som ligger på mellem 50-65% ifølge producenten 3. Dahlander morterne i disse aggregater køre 1822rpm ved høj hastighed og 829rpm ved lav. Derudover oplyses der at aggregatet ved høj hastighed kan ventilere en luftmængde Figur 1 på 6000m 3 /h ved et eksternt modtryk på 200 Pa. Filteret i denne ventilator sidder i samme unit som ventilatoren hvilket betyder at der ikke skal bruges så meget plads som ved det andet aggregat. På indblæsningssiderne på de tre ventilationsaggregaterne er der placeret eksterne varmeflader som bruges, til at varme luften op til den ønskede temperatur, før den bliver sendt ind i rummene. Varmefladerne forsynes med vand fra fjernvarme. 2.3 Styringen Anlægget styres af hver sin CTS 2000 styring, som også er lavet af Nilan. Databladet for styringen kan ses i bilag 2. Regulering af ventilatorerne sker ved hjælp af et program i styringen, hvor der er 4 perioder per dag der kan indstilles. I hver periode indstilles der et tidspunkt hvor anlægget enten skal køre eller stoppe. Hvis der vælges at ventilatoren skal køre, skal man derefter vælge om ventilatoren halv- eller fuld hastighed i denne periode, og hvilken temperatur luften skal have når den har passeret den efterfølgende varmeflade. Der er syv dage der kan indstilles, så der kan køre fast ugeprogram, og styringen kan derudover have et program både for sommerperioden, og vinterperioden. 3 Kilde bilag 2 8

16 3. Målinger 3.1 Lufthastighedsmålinger Luftmålinger på anlægget er blevet foretaget med en KIMO MP 200P, som er et mikromanometer og dertilhørende pitorør. Mikromanometeret har et trykområde den kan måle indenfor mellem ± 500Pa, og kan måle hastigheder fra 2-5 m/s. Ved at tilslutte mikromanometeret til pitotrøret og indsætte denne i kanalen, er det muligt at måle det statiske og totale tryk deri som vist på figur 2. Mikromanometeret kan herefter udregne lufthastigheden i kanalen, ved først at finde det dynamiske tryk, som kan udregnes ved brug af formlen: P d = P t P s (3.1) Figur 2 Forskellige tryk ved pitotrør måling (ståbi ventilation 1. udgave) Hastigheden kan så herefter findes ved at bruge formlen: v = 2 P d ρ (3.2) Hvor: ρ = Luftens densitet Når hastigheden i en kanal skal findes, er der først blevet lavet en måleplan i kanalen 4. Måleplanen skal placeres ned tilstrækkelig afstand fra eventuelle strømningsforhindringer i kanalen, eksempelvis T-stykker, spjæld og bøjninger, for at sikre at der bliver målt de rigtige hastigheder. Til at finde ud af hvor langt væk 4 Kilde kompendium 2 kapitel 24 9

17 måleplanen skal være fra en strømningsforhindring, er det nødvendigt at kende den hydrauliske diameter d h som udregnes ved brug af formlen: d h = 2 a b a + b (3.3) Afstanden fra måleplanen til den nærmeste strømningsforhindring der ligger imod strømningsretningen i kanalen, skal være 6 d h. For forhindringer der ligger i strømningsretningen, skal der være en afstand på 2 d h. Når måleplanens placering er blevet fundet, er der efterfølgende blevet brugt figur 3 til at finde antallet af målepunkter, der skal bruges i kanalen. Antallet af målepunkter der skal bruges, og længden imellem disse variere i forhold til dimensionerne af kanalen. I tilfælde hvor det ikke har været muligt at overholde mindsteafstandene mellem måleplanens placering og de nærmeste strømningsforhindringer, er antallet af målepunkter blevet øget, for at sikre at den rigtige hastighed i kanalen bliver udregnet. Figur 3 måleplan (Ståbi ventilation 2. udgave) For at reducere antallet af tilfældige fejl, som kan forekomme ved eksempelvis at måleapparatet ikke reagere hurtigt nok på ændringer i flow, er der i hvert målepunkt blevet foretaget 5 målinger, og middelværdien for måle punktet er herefter blevet udregnet. 10

18 3.2 Differenstrykmålinger Trykmålinger på anlægget er blevet foretaget med en KIMO MP 200P. Det tryk der er blevet målt over ventilatoren er den statiske trykstigning over ventilatoren. Til at måle dette tryk bliver mikromanometeret tilsluttet to slanger, hvoraf den ene slange vil blive placeret i ventilatorens indsugningsside, mens den anden slange bliver indført i ventilatorens udblæsningsside. Det er vigtigt når målingen foretages, at enden på slangerne ikke er placeret på en måde, der forsager at målingerne påvirkes af lufthastigheden, ved enten at sørge for at slangen peger væk fra luftstrømmens retning eller vinkelret derpå, da resultatet i så fald ikke bliver det statiske tryk. 3.3 Opmåling af kanalsystem Det nuværende kanalsystem er blevet opmålt ved brug af tommestok og laser længdemåler. Der har været nødt til at lave nogle antagelser af hvorledes kanalsystemet løber over toiletter, depot- og vådrum, da de i disse områder løber over et lukket nedsænket loft. I stedet har det været muligt at kigge ind over disse rum fra tilstødende lokaler, og derudfra få sig et overblik over kanalføringen i det aflukkede område. Efter at have opmålt bredde, højde og længde af alle kanalstykkerne, er kanalsystemet blevet indtegnet i AutoCAD d som det kan ses i bilag Effektmålinger Det ikke har været muligt at måle effektforbruget på morterne i ventilationsanlægget. Dette skyldes at man er nødt til at gå ind i tavlen for at kunne optage målingerne, men da kommunen ikke har en el autorisation har dette ikke kunnet lade sig gøre. Derfor er der blevet valgt at bruge de oplyste værdier på motorenes mærkeplader til at udregne effektforbruget. Dette vil forsage en afvigelse fra det reelle effektforbrug, da effektforbruget variere efter belastningen på motoren, men der antages at det ikke afviger meget fra resultatet. Værdierne fra mærkepladerne af de to forskellige typer dahlander motorer der bruges er oplyst i bilag 6. 11

19 4. Beregninger 4.1 Lufthastighed Efter at have målt hastighederne i de forskellige punkter, er middelhastigheden m blevet beregnet for hvert af punkterne i måleplanen ved brug af følgende formel: m = m 1 + m 2 + m 3 n (4.1) Hvor: m n = Lufthastigheden [m/s] = Antal målinger i pågældene punkt Måleresultater m 1 = 5 m 2 = 5,6 m 3 = 5,9 m 4 = 5,3 m 5 = 5,5 m = 5,46 Tabel 1 målte lufthastigheder I tabel 1 er der vist de 5 måleresultater, for de 5 hastighederne optaget i punkt 1 på indblæsningssiden i boldhallen. Derudfra kan middelhastigheden for dette punkt udregnes til: m = 5 + 5,6 + 5,9 + 5,3 + 5,5 5 = 5,46 m/s Når middelhastigheden for hvert af punkterne i måleplanen er blevet udregnet, kan den aritmetiske middelhastighed v m i kanalen udregnes ved brug af følgende formel: v m = m 1 + m 2 + m 3 n (4.2) Hvor: n = Antal målepunkter 12

20 Ved måleplanen på indblæsningskanalen til boldhallen er kanaldimensionerne blevet målt op til 400x1000mm, ved brug af figur 3 i kapitel 3.1 er antallet af målepunkter efterfølgende blevet fastsat til 6. middelhastigheden for hvert af punkterne er efterfølgende fundet, og den aritmetiske middelhastighed kan så udregnes til: v m = 5,46 + 5,54 + 4,88 + 5,48 + 5,46 + 5,44 6 = 5,38 m/s 4.2 Volumenstrøm beregninger Volumenstrømmen er efterfølgende relevant at finde, da dette giver et indblik i om lokalerne får tilført den rette luftmængde. Derudover skal volumenstrømmen også bruges til beregning af SEL-værdierne og ventilationsaggregatets virkningsgrad, hvilket vil blive beskrevet i henholdsvis afsnit 4.5 og 4.6. Til at finde volumenstrømmen i kanalen bruges formlen 5 : q v = v m A K (4.3) Hvor: A = Arealet af kanalen [m 2 ] K = Korrektionsfaktor som er 0,98 ved liggende kanaler og 0,96 ved stående kanaler. Kanalen hvor måleplanen er placeret er liggende, og har en højde på 400mm og en bredde på 1000mm. Volumenstrømmen for kanalen udregnes herefter til følgende: q v = 5, ,98 = 2,11 m 3 /s = 7596m 3 /h Resultaterne af volumenstrømmene for udsugning og indblæsning på de forskellige aggregater, er oplyst på bilag 7. På omklædningen har det ikke været muligt at måle luftmængderne på indsugnings- og udsugningssiden af anlægget på 50% kapacitet. Der er blevet antaget at dette skyldes, at lufthastigheder i kanalerne er lavere end 2 meter pr. sekund, som er det laveste der kan måles med pitotrør. 5 Kilde kompendium 2 kapitel 24 13

21 4.3 Trykdifferensberegninger Trykdifferensen over ventilatoren, skal udregnes får senere at kunne finde virkningsgraden på ventilationsaggregatet. På VLX enhederne har det været muligt at måle den statiske trykdifferens direkte over ventilatoren, da der allerede var et målepunkter på ventilatorerne til dette. Ved VPL enheden var manglede disse, og målingerne er derfor blevet foretaget over hele enheden, som består af en varmeveksler og ventilatoren. Derfor er det nødvendigt, efter man har foretaget målingen, at tilføje tryktabet over varmefladerne til målingen for at få den rette trykdifferens 6. Der er i databladet for VPL enheden oplyst i bilag 2, at det totale tryktab over varmefladen, ved en lufthastighed på mellem 6000 og 8000 er på mellem 71 og 82 Pa. Der antages på basis af dette, at tryktabet over varmefladen vil ligge på 75 Pa. Det statiske tryk før og efter ventilationsaggregatet, som er vist i bilag 8, er blevet målt til henholdsvis: p s,før = 105Pa p s,efter = 245,8Pa Det statiske tryktab før ventilatoren tilføjes det totale tryktabet over varmefladen som resultere i: p s,før = = 180Pa Herefter skal det dynamiske tryk udregnes, for at kunne få det totale tryktab over ventilatoren. Det dynamiske tryk kan udregnes ved brug af formel: p d,efter = 0,5 ρ (q v : A) 2 (4.4) Hvor: ρ = Luftens densitet [kg/m 3 ] q v = Volumenstrømmen [m/s] A = Udløbsarealet [m 2 ] 6 Kompendium 4 kapitel

22 Volumenstrømmen i kanalen er i afsnit 4.2 blevet beregnet til q v = 2,1m 3 /s, kanalens udløb er ifølge bilag 2 sat til 0,5 * 0,5 meter for VPL enheden, og luftens densitet ρ luft er ved 21 grader ca. 1,2kg m 3. Med disse oplysninger kan det dynamiske tryk regnes ud til at være følgende: 2 2,1 p d,efter = 0,5 1,2 ( 0,5 0,5 ) = 42,37Pa Der er valgt ikke at udregne det dynamiske tryk før ventilatoren. Dette skyldes at arealet inde i ventilatoren er så stort at lufthastigheden på grund af dette, bliver så lav, at det dynamiske tryk i dette område er relativt tæt på 0Pa. Den samlede trykdifferens for ventilatoren kan så udregnes ved brug af formel: p total = (p s,efter + p d,efter ) (p s.før + p d,før ) (4.5) p total = (246,3 + 42,37) ( 177,1) = 468,2Pa Herved fås tryktabet over indblæsningssiden på VPL enheden til 468,2Pa. Resultatet af de forskellige er efterfølgende vist i bilag 8. 15

23 4.4 Effektberegninger Ventilationsanlægget i sportshallerne på Løsning skole, køre fuld drift i lange perioder i hverdagene, også i de perioder, hvor der ikke er nogen personbelastning i hallerne. Dette skyldes at styringen kun er tidsstyret, uden nogen form for behovsstyring der regulere anlæggets volumenmængder efter fugt, temperatur eller CO 2 indholdet i luften. Det er derfor et skøn fra de ansatte hos kommunen, som har til ansvar at anlægget køre, at indstille hvilke perioder anlægget skal køre, for at sikre at det atmosfæriske og termiske indeklima er tilfredsstillende. Dette betyder at der i perioder spildes en del energi, og det er derfor relevant at undersøge energiforbruget på det nuværende anlæg. Til at beregne energiforbruget på anlægget, er der blevet valgt, at bruge værdierne fra mærkepladerne på dahlander motorerne der trækker ventilatorerne. På tabel 2 vises de aflæste værdier fra mærkepladen på motoren der trækker VPL enheden hentet fra bilag 6. rpm Volt Ampere Cos P omdr/min V A φ kw 1445/ ,5/3,1 0,84/0,68 3/1 Tabel 2 mærkeplade Det første der er blevet udregnet er motorens optagne effekt, som bliver fundet ved brug af formlen: P 2 = 3 U I Cosφ (4.6) På tabel 2 kan der ses at motoren ved høj hastighed har et strømforbrug på 6,5 ampere ved 400 volt og en Cosφ på 0,89. Den optagne effekt kan herefter udregnes til: P 2 = ,5 0,84 = 3783W = 3,783kW Herefter udregnes motorens virkningsgrad ved brug af formlen: Hvor: P 1 P 2 = Afgivne effekt [W] = Optagene effekt [W] η mot = P 1 P 2 (4.7) 16

24 Den optagne effekt er ovenstående blevet beregnet til 3,783kW, og den afgivne er oplyst i tabel 2 til 3kW. Motorens virkningsgrad kan herefter blive udregnet til: η mot = 3 3,783 = 0,79 Der antages at anlægget er dimensioneret så motorens belastningsgrad ligger på 0,75, og der antages at virkningsgraden er omkring de samme ved denne belastning. Disse antagelser er taget ud fra at virkningsgraden på motorer, normalt har den højeste virkningsgrad ved en belastning på 0,75, og at den først begynder at falde drastigt ved en belastningsgrad på 0,6. Ved en belastningsgrad på 0,75 kan den afgivne effekt findes ved brug af formlen: P 1 0,75 = P 1 P 1N P 1N (4.8) P 1 0,75 = 0,75 3 = 2,25kW Den afgivne effekt så findes ved at sige: P 2 0,75 = P 1 0,75 η mot (4.9) P 2 0,75 = 2,25 0,79 = 2,837kW Aksialeffekterne og motorenes optagne effekter for samtlige motorer er efterfølgende blevet udregnet og kan ses i Bilag 9. Herefter kan det samlede energiforbrug for VPL enheden så findes, ved at udregne hvor mange timer anlægget køre årligt i de forskellige perioder. Der er fra CTS2000 styringen blevet aflæst følgende tidsplan for boldhallen som vises i tabel 3. Skemaerne for boldhal og omklædnings- og opholdsrum er vist i bilag 10. kl Man tir On Tor fre lør 5øn Tabel 3 tidskema 17

25 Antallet af timer de tre ventilationsanlæg køre er efterfølgende blevet lagt sammen og resultatet vist i tabel % 50% Boldhal Omklædning Gymnastiksal 73 2 Tabel 4 summa timer Motorens ugentlige forbrug kan så udregnes ud fra følgende formel: E = P t (4.10) E uge,høj = 2, = 115,2kWh E uge,lav = 1, = 52,56kWh Da der er to motorer i hvert aggregat, der driver henholdsvis udsugnings- og indblæsningsventilatoren vil det samtlige forbrug ugentligt resultere i: E uge = 2 (115,2 + 52,56) = 335,52kWh Det samlede ugentlige energiforbrug for hvert af ventilationsaggregaterne, er efterfølgende blevet udregnet og vises i tabel 5. kwh Boldhal 335,52 Gymnastiksal 421,25 Omklædning 289,39 Samlet 1182,68 Tabel 5 ugentlig energiforbrug 18

26 Med 52 uger i løbet af året kan det årlige elforbrug til ventilatorerne udregnes til: E årlig = E uge 52 (4.11) E årlig = 1182,68 52 = 61499,26kWh Efterfølgende vil det årlige forbrug til varmepumperne blive udregnet. I bilag 2 er oplyst varmepumpens energiforbrug, som variere en smule efter udetemperaturen. Der vil ud fra oplysningerne fra databladet blive antaget, at varmepumpens energiforbrug i alle de perioder hvor den køre er 10kW. Derudover vil der blive antaget at varmepumpen ikke køre i sommerperioden fra juni til august svarende til omkring 12 uger, da temperaturforskellen mellem inde- og udetemperaturen er så lav at pumpen slår fra. Den ugentlige periode VPL enheden køre i er i tabel 4 i alt 112 timer, og hvis anlægget køre 40 uger om året, kan det årlige forbrug kan så efterfølgende udregnes til omkring: E årlig = = 44800kWh Det samlede årlige elforbrug for anlægget kan så lægges sammen til kWh årligt. 4.5 Virkningsgrad Når der skal energioptimeres på anlæg, er det relevant at undersøge de forskellige virkningsgrader i anlægget. Virkningsgraden bruges til at fortæller, hvor meget af den optagne effekt der egentlig gør nytte i anlægget, og hvor meget der bliver spildt på eksempelvis friktion og varme. For at udregne den samlede virkningsgrad for ventilationsaggregatet, bliver der brugt følgende formel: η total = p ventilator q v P motor (4.12) Hvor: p ventilator q v P motor = Trykstigningen over ventilatoren [Pa] = Volumenstrømmen [m 3 /s] = Motorens optagne effekt [W] 19

27 For indblæsningen i ventilationsaggregatet kan virkningsgraden så udregnes, ud fra at vi kender trykstigningen på 468,2Pa som er udregnet i kapitel 4.3, volumenstrømmen på 2,11m 3 /s i kapitel 4.2 og motorens optagne effekt som er udregnet til 2,837kW i kapitel 4.4, til: η total = 468,2 2, = 0,346 Virkningsgraderne for indblæsnings- og udsugningssiden for hvert ventilationsaggregat kan ses på bilag 11. Der kan ud fra virkningsgraderne på anlægget konstateres, at der vil blive sparet en del energi ved at installere et nyt anlæg, da nyere anlæg ofte har en samlet virkningsgrad der ligger over 0,5. Virkningsgraden for F-skovlhjulet kan udregnes, da den totale virkningsgrad består af følgende virkningsgrader: η total = η ventilator η remtræk η motor (4.13) Virkningsgraden for remtrækket kan ikke udregnes, men det kan antages at den ligger på 0,92 ifølge Danvak ventilationsbog 7, og virkningsgraden for skovlhjulet kan derefter udregnes til: η total η ventilator = η remtræk η motor η ventilator = 0,346 0,92 0,79 = 0,476 Der kan konstanternes ud virkningsgraden på ventilationshjulet for indblæsningen, at den ligger en smule lavere en den virkningsgrad et F-hjul normalt har hvilket ifølge oplysninger fra lilleblå om ventilation, ligger på omkring 55-65% 8. Der antages at dette skyldes slitage og manglende vedligehold på ventilationsaggregatet. 7 Kilde kompendium 1 appendiks 46 8 Kilde kompendium 4 kapitel

28 4.6 SEL-Værdi Det Specifikke Elforbrug(SEL) bruges til at fortælle hvor meget energi ventilationsanlægget bruger, pr. m 3 luft som anlægget flytter. Når der skal opstilles eller udskiftes et ventilationsanlæg, stiller BR10 9 krav til, hvor høj anlæggets SEL-værdi må være for de forskellige anlægstyper, hvis anlægget bruger over 400kWh årligt, hvilket er tilfældet ved dette anlæg. Værdier fra BR10 er oplyst som følgende: 1800 CAV SEL { 2100 VAV SEL-værdien for det nuværende anlæg vil nu blive beregnet, for at få en ide om hvor meget energi anlægget bruger. Til at finde SEL-værdien bliver følgende formel brugt: SEL = P q v (4.13) Hvor: P q v = total optagne effekt fra de forskellige aggregater [W] = Største luftmængde, enten indsugningen eller udsugningen fra det samlede anlæg [m 3 /s] Først regnes den samlede luftmængde anlægget cirkulere ud ved brug af de udregnede værdier fra anlægget, som er blevet hentet fra bilag 7: q v = 2,11 + 1,38 + 1,52 = 5,01 Derefter bliver det samlede effektforbrug udregnet med resultaterne hentet fra bilag 9: P = 2 (2, , ,867) = 17,142kWh Den samlede SEL-værdi er så blevet regnet ud med formel 4.13 til: SEL = ,01 = 3428,4J/m 3 Som det kan ses på ovenstående resultat, ligger SEL-værdien cirka 1300J/m 3 hvilket betyder at den bruger en del mere energi på at flytte luften, end et nyt anlæg der opfylder BR10 ville gøre. 9 Kilde link 3 21

29 5. Indeklima Når der skal laves et nyt ventilationsanlæg, er det samtidig relevant, at undersøge om det nuværende anlæg lever op til bygningsreglementets krav til indeklima 10. Hvis der er et dårligt indeklima i de lokaler som personerne opholder sig i, kan det være med til at skabe ubehag, irritation, koncentrationsbesvær og i værste tilfælde gøre fok syge. Derudover kan et dårligt indeklima også være ødelæggende for bygningen, i form af eksempelvis fugtskader eksempelvis. For at sikre et godt indeklima i bygningen, er der derfor forskellige emner, der er nødt til at blive undersøgt og sikret at bliver overholdt. Disse emner består af: Atmosfærisk-, termisk-, akustisk-. Visuelt- og mekanisk indeklima. Ved arbejde med ventilation og varme, er det det hovedsageligt det atmosfæriske-, termiske- og akustiske indeklima, som er relevant at undersøge. Der er i denne rapport valgt at afgrænse sig fra det akustiske indeklima så i de efterfølgende kapitler, er det kun det atmosfæriske- og termiske indeklima blive gennemgået. 5.1 Atmosfærisk indeklima Det atmosfæriske indeklima omhandler den luftforurening, der kan opstå i bygningens lokaler og som kan forsage forringelse af luftkvaliteten deri 11. Der findes mange forskellige faktorer som har indflydelse på luftkvaliteten, disse faktorer omhandler hovedsageligt: Lugt- og duftgener Radon CO 2 koncentrationen i luften Fugt Lugt- og duftgener kan forekomme fra forskellige processer, eksempelvis ved madlavning, fra toiletter eller dufte udskilt fra mennesker i form af sved ved høj fysisk aktivitet. Ved toiletter og depotrum vælges der derfor ofte kun at have udsugning i rummet, for på den måde at sikre at luften ikke spredes ud af lokalet. Radon er en radioaktiv gas der udvikles af radium, som forekommer naturligt, og findes i blandt andet jord. Radon er ofte et problem i ældre bygningen, hvor det siver op igennem utætheder i fundamentet. Hvis der 10 Kilde kompendium 3 kapitel 2 11 Kilde kompendium 1 kapitel 2 22

30 så ikke er et ordentligt luftskifte i rummet, vil det radioaktive gas kunne ophobe sig i lokalet, og i værste tilfælde være med til at forsage kræft, hvis man udsættes for dette i tilstrækkelige perioder. Ved at køre med en grundventilation på 25%, er der sikret luftskifte i de forskellige rum, og derudfra antages der at en ophobning af radon ikke vil kunne forsages i det nye ventilationssystem. CO 2 vil ved høje koncentrationer kunne forsage brugerne ubehag i form af koncentrationsbesvær, hovedpine og træthed. Når CO 2 koncentrationen i luften skal måles, bruges betegnelsen ppm som står for points per million, som eksempel vil en måling på svare til at co 2 indholdet i luften er på 1%. Luften udenfor vil typisk have en CO 2 koncentration på 380ppm, denne værdi kan dog variere en smule alt efter årstiden. Arbejdstilsynet har sat en grænseværdi af CO 2 koncentrationen i luften for et lokale til 1000 ppm 12. Hvis denne værdi overskrides, er det dog ikke sikkert at ventilationsanlægget er underdimensioneret. Men der anbefales at der undersøges om ventilationsforholdene er tilstrækkelige. Til at sikre mod de forskellige typer luftforureningen i lokalerne, vil det derfor være mest praktisk at ventilations- anlægget regulere efter luftforureningen i lokalerne. Da der er mange forskellige faktorer man kan måle på og nogle er nemmere at måle end andre, må man undersøge hvilken parameter der skal måles på. I bruserummene vil det eksempelvis være fordelagtigt at bruge fugtmålere til at måle fugtindholdet i luften, når bruserne er i brug vil fugtindholdet i luften stige hvilket fugtmåleren vil registrere og derefter regulere luftskiftet op, så fugten hurtigt kan blive fjernet fra lokalet. I opholdslokalet, gymnastiksalen og boldhallen hvor det hovedsageligt er personbelastningen, der er den afgørende faktor vil det være mest fordelagtig at have en CO 2 måler placeret i udsugningskanalen som bruger co 2 indholdet i luften, til at regulere luftskiftet i lokalerne efter. 12 Kilde link 4 23

31 5.1.1 Beregning af luftskifte i lokalerne Luftskiftet i lokalerne vil først blive beregnet ud fra Bygningsreglementets mindstekrav til ventilation 13. Derefter vil fortyndingsligningen blive brugt fortyndingsligningen, til at finde det optimale luftskifte i lokalet, i forhold til aktiviteterne. I tabel 6 vises der et eksempel på mindstekravene, for gymnastik og sportshaller. For at beregne luftmængden, er der to parametre der først skal undersøges. Det første er arealet af lokalet, og dernæst antallet af brugere i lokalet. Længden og bredden af boldhallen er opmålt til henholdsvis 25 og 20 meter. Arealet bliver så beregnes til: Tabel 6 minimum luftskifte (Komfortventilation 2005) A = = 500m 2 Derefter skal der fastsættes det maksimale antal af personer, der normalt opholder sig i rummet. Da det ikke har været muligt at få svar på dette fra personalet, er der nødt til at laves en antagelse på dette antal. I vinterperioden bliver der ofte afholdt fodboldturneringer i boldhallen, derfor vil antagelserne laves ud fra dette sådan scenarie. Da hallen kun har et areal på 500m 3 vil der nok maksimalt være 14 foldboldspillere på banen per kamp. Derudover antages der at der befinder sig omkring 50 tilskuere. Det samlede antal personer i hallen vil så være 64. Bygningsreglementets mindstekrav til luftskifte bliver så udregnet ved brug af tabel 6, hvor der for sportshaller er krav for et luftskifte enten på 0,3l/s pr. m 2 eller 4l/s pr. personer, alt efter hvilken er størst. Luftvolumenmængden bliver så: 64 4 = 256l/s 500 0,3 = 150l/s Det kan derfra konstateres, at ventilationsanlægget skal ventilere minimum 256l/s, for at sikre at bygningsreglementets krav bliver overholdt. I m 3 /h bliver det: q V = = 0,256m3 /s = 921,6m 3 /h 13 Kilde kompendium 3 kapitel 2 24

32 Dette er dog som sagt mindstekravene, og det er derfor også relevant at undersøge hvilke former for aktiviteter der foregår i boldhallen, og hvor høj CO 2 koncentrationen kan blive i lokalet. Til udregning af dette bruges fortyndingsligningen 14. Det første der er blevet valgt at udregne i rapporten er slutkoncentrationen i lokalet. Denne fortæller os hvor høj CO 2 koncentrationen max kan komme op på, og udregnes med følgende formel: c = c e + G (5.1) q V Hvor: c e G q V = Udeluftens CO 2 koncentration [m 3 /m 3 luft] = forurenings intensiteten [m 3 /s] =Luftvolumenstrømmen fra ventilatoren [m 3 /s] Udefra luftens CO 2 koncentration kan normalt sættes til 0,038% hvilket svare til 0,00038m 3 CO 2 /m 3 luft. Forureningsintensiteten kan udregnes ved brug af følgende formel: Hvor: met G = 17 antal personer met = metaboliske niveau for aktiviteten der udføres (5.2) 14 Kilde kompendium 3 kapitel 2 25

33 Tabel 7 Aktivitet Met (ISO ) For at udregne den totale forureningsintensitet, bliver der først laves to individuelle udregninger for henholdsvis spillerne på banen og tilskuerne, da de ikke har samme metaboliske niveau, herefter skal de to resultater så lægges sammen. Tilskuerne i hallen er nødt til at stå op, der antages derfor at de har et metabolisk niveau på 1,2, hvilket er aktivitets niveauet for en stillestående person ifølge tabel 7. Aktivitetsniveauet for fodboldspillere sættes normalt til omkring 10 met 15, men der er blevet valgt at reducere denne til 7, da denne fodboldbane er en del mindre end normale, og da det ikke er voksne personer der spiller. På baggrund af dette kan forureningsintensiteten findes: G tilskuer = G spillere = , = 0,00028m3 /s = 0,00046m3 /s G = 0, ,00046 = 0,00074m 3 /s Herefter kan slutkoncentrationen udregnes ved brug af formel 5.1 til: c = 0, , ,256 = 0,0033 = 3300ppm 15 Kilde link 5 26

34 Det kan herefter konstateres at det beregnede resultat, ligger langt over arbejdstilsynets anbefalede værdier, som lyder på højest 1000ppm i denne situation. Der skal dog noteres at reelle slutkoncentrationen vil dog nok være lavere på grund af naturlig ventilation (infiltration) gennem revner og sprækker som er opstået med alderen og utætheder, da det er en ældre bygning, og fordi der dengang ikke var så mange restriktioner på isolering og tætning af bygningen. Herefter er det relevant at undersøge hvor lang tid der går før, grænsen på 1000ppm bliver ramt ved denne belastning, da der jo ikke vil opstå et problem hvis turneringen er overstået inden grænsen opnås. Til at udregne dette bruges følgende formel: τ = 1 n ln G q V (c o c e ) G q V (c c e ) (5.3) Hvor: c = 0,001 c o = startkoncentrationen Der er blevet valgt at startkoncentrationen er den samme som udeluft koncentrationen, hvilket svare til at hallen ikke har været i brug forud for sportsturneringen. Den periode hvor de 1000ppm ikke overskrides kan så udregnes til: τ = 1 0,00074 (0, ,00038) 0,246 ln 0,256 = 0,98 60min 0, ,256 (0,001 0,00038) Som det er muligt at se i ovenstående udregning vil CO 2 koncentrationen ved en luftmængde på 921,6m 3 /h, kunne holdes nede under 1000ppm i næsten 60 min. Men da en fodbold turnering godt kan vare en del tid længere end 60 minutter, kan det være en god ide at hæve den ventilerede luftmængde, for at kunne overholde arbejdstilsynets krav. Der er derfor valgt at regne ud, hvor højt luftskiftet skal være, for at CO 2 koncentrationen aldrig vil overstige arbejdstilsynets krav, ved at ændre formel 5.1 til følgende: G q v = c c e 27

35 Ved at sætte c til 0,001, kan volumenmængden så udregnes til: q v = 0, ,001 0,00038 = 1,194m3 /s = 4296,77m 3 /h Der kan herudfra konstateres, at den optimale luftmængde i dette scenarie, ville være vil være 4300m 3 /h. Man skal dog være opmærksom på at dette selvfølgelig er den maximale luftmængde, og at i et VAV-anlæg vil den meget af tiden ligge lavere. Til omklædnings-, depotrummene og toiletterne, vil der kun blive brugt bygningsreglementets krav til luftskifte. Dette er blevet valgt ud fra, at brugerne af disse lokaler ikke opholder sig derinde i længere perioder, og fortyndingsligningen er derfor ikke nødvendig her. Den samlede ventilerede luftmængde for hvert af lokalerne bygningen er vedlagt i bilag 12, hvor luftmængden er blevet regnet sammen til 10862,8m 3 /h. Herefter bliver der indregnet en samtidighedsfaktor som bruges, da det er usandsynligt at der opstår scenarie, hvor alle rummene i bygningen er maximalt belastede på samme tid. Samtidighedsfaktoren skal vælges ud fra hvad anlægget bruges til og hvor meget belastningen af lokalerne variere. I hallerne variere belastningen af lokalerne en del i løbet af døgnet, og da omklædningsrummene bliver brugt i korte perioder efter brug af gymnastiksalen eller boldhallen, antages der at der kan bruges en samtidighedsfaktor på 0,8. Den samlede volumenstrøm som det nye ventilationsaggregat, skal kunne ventilere kan så beregnes til: q v = 10862,8 0,8 8750m 3 /h Herudfra kan det der så konstateres at der vil ske en halvering af den maksimale luftmængde som anlægget vil køre med, ud fra at det gamle anlæg flyttede omkring m 3 /h ifølge bilag 7. 28

36 5.2 Termisk indeklima Det termiske indeklima omhandler hovedsageligt hvorledes varme- og kuldepåvirkninger kan skabe irritation for brugerne af lokalet 16. Man skal være opmærksom på, at det ved termiske indeklima næsten er umuligt at dimensionere temperaturen i lokalerne efter, at alle personerne i lokalerne er tilfredse. Derfor tilstræbes der oftest at sikre en tilfredshedsprocent af personerne på 90% dog er 80% også acceptabelt. Når der arbejdes med det termiske indeklima er det ofte mest relevant at indskrænke sine undersøgelser til opholdszonen. Opholdszonen er den del af rummet hvor brugerne befinder sig, denne defineres ofte i et område på 1,8 meter op fra gulvet, stopper 0,6 meter fra ydervæggene og 0,3 meter fra indervægge, det er dog op til bygherren og arkitekten hvilke dimensioner der skal bruges Beregning af temperature i lokalerne I dette afsnit vil der i stedet for boldhallen blive brugt opholdsrummet som beregningseksempel. Dette skyldes at det ikke har været muligt at lave samme beregning på boldhallen, på grund af det varierende aktivitetsniveau som er en del højere end opholdsrummet, hvilket vil blive forklaret til sidst i afsnittet. Til at beregne den optimale temperatur i lokalet 18, er det først nødvendigt at vide hvilken beklædning brugerne i lokalet er iklædt og deres aktivitetsniveau i rummet. Når brugernes beklædning er fundet, er det muligt at finde påklædningens isoleringsniveau, som angives i enheden clo = 0,155m 2 C/W. I opholdsrummet vil brugernes påklædning selvfølgelig ændre sig i løbet af årstiden, men der vil i denne rapport blive antaget, at clo værdien for personernes påklædning er på 0,7, som ifølge tabel 8, svare til en påklædning bestående af undertøj, trøje, bukser, sokker og sko. Tabel 8 Dagligdags tøj (ISO ) 16 Kilde kompendium 6 17 Kilde kompendium 1 kapitel 4 18 Kilde kompendium 1 kapitel 2 29

37 Efterfølgende skal brugerne af lokalets aktivitetsniveau findes. Aktivitetsniveauet angives i enheden met = 58W/m 2 hudoverflade. Der antages at aktiviteten i opholdsrummet hovedsageligt foregår som siddende aktivitet, og man kan derfor ifølge tabel 7 i afsnit 4.1.1, antage at aktivitetsniveauet er på 1,2met. Det er herefter muligt at finde det optimale rumtemperatur ved at lægge resultaterne ind komforttemperaturdiagrammet vist i figur 4, derudfra udledes der så at den optimale temperatur i opholdsrummet ligger på omkring 22 ±2 C. Der er blevet valgt at temperaturen i dette rum skal ligge på 21 grader, og der er blevet antaget at samme temperatur kan blive brugt i omklædningsrummene. Figur 4 Otimal operativ temperatur (Iso ) I boldhallen og gymnastiksalen har det ikke været muligt at bruge ovenstående metode, da aktivitetsniveauet er meget varierende i disse rum, og mange af sportsaktiviteter overskrider de 3 met 19, som er det højeste der vises på figur 4. Der vil her blive antaget at en temperatur i lokalet skal ligge på 18, da hallerne hovedsageligt bliver brugt til højere fysiske aktiviteter. 19 Kilde link 5 30

38 5.6 Analyse af nuværende indeklima Efter at have gennemgået de forskellige lokaler, er der blevet noteret en del problemer med det nuværende indeklima. I spillergangen og depotrummene i bygningen foregår der i anlæggets nuværende tilstand ingen ventilation af luften. Der er i disse rum både indsugnings og udsugningsarmaturer, men disse er af ikke kendte grunde blevet lukket, enten som følge af ombygning af ventilationsanlægget, eller manglende vedligehold. Manglen på ventilation i disse rum giver en del lugtgener, forsaget af det gymnastikudstyr og tøj(spillertrøjer) som bliver opbevaret i disse rum. Frontgangen bliver ikke dækket af ventilationsanlægget. Dette betyder at der ikke er nogen form for regulering af temperaturen i dette lokale, og som følge af dette svinger rumtemperaturen meget efter den udvendige temperature, hvilket bliver forværret af at væggen udadtil kun består af glaspartier. I hallerne har der også været problemer med for lav temperatur i lokalerne. Dette skyldes at der kun foretages temperaturmålinger inde i ventilationsaggregaterne på luften der bliver suget ud af lokalet og luften der bliver blæst ind i lokalet. Grunden til at dette kan forsage et problem, er at udsugningen i disse lokaler er foretages et stykke over opholdszonen, og da temperaturen i denne højde kan være en del højere end i opholdszonen, vil dette forsage at anlægget opfatter at komforttemperaturen er opnået, selvom den i opholdszonen er en del lavere. 6 Dimensionering ventilation I dette kapitel vil der blive undersøgt hvilke ændringer der er nødvendige, for at få anlægget til at køre mest optimalt. Først vil det nuværende kanalsystem samt de brugte udsugnings- og indblæsningsarmaturer blive gennemgået, og derefter vil der blive undersøgt hvilke ændringer i kanalsystemet der er nødvendige, for at implementere det nye ventilationsanlæg. Det nuværende kanalsystem er blevet er vist i bilag 5, der er valgt ikke tegne kanalføringen i ventilationsrummet, da de fleste overlapper hinanden i dette rum hvilket vil gøre føringen overskuelig. Hvert kanalstykke har fået tildelt et reference nummer, og på tabellen i bilag 3 er så opgivet kanal-dimensioner for pågældende kanalstykke. 31

39 6.1 Nuværende anlæg Armaturer Der bruges i alt tre forskellige typer armaturer i bygningen. I hallerne bruges der gitter armatur, hvor de i boldhallen sidder direkte på ventilationsrøret der løber nær loftet i lokalet. I gymnastiksalen sidder de henholdsvis på gulvet ved ydervæggen, og på væggen ind mod opholdsrummet lige over dørhøjde. Det har ikke været muligt at finde datablade på disse armaturer, og der er derfor blevet valgt at bruge lignende typer. I opholdsrummet og omklædningsrummene bruges der u perforerede cirkulære armaturer, som sidder i det nedhængte loft. I de små rum (toiletter, depoter og små omklædningsrum) bruges cirkulære armaturer som sidder i loftet. Det har ikke været muligt at finde databladene på disse armaturer, der er derfor valgt at finde lignende typer fra leverandøren Lindab som er vist i bilag Kanalsystem Indblæsning til gymnastiksalen foregår igennem krybekælderen i bygningen, som løber under spillergangen og så ind inder gymnastiksalen. Ved armaturerne i væggen går der beton kanaler ned til krybekælderen, og ved gulvarmaturerne er kanalerne skåret ud i gulvet. Udsugningen går fra ventilationsrummet ud i spillergangen, og følger loftet hen til gymnastiksalen hvor der over døren fra spillergangen til gymnastiksalen er placeret et udsugningsarmatur. Indblæsnings- og udsugningskanalerne til boldhallen går langs loftet i redskabsrum #132, og derfra ind i sportshallen hvor de går op, og løber langs loftet. Indblæsningskanalen til redskabsrum #130, opholds- og omklædningsrummene går fra ventilationsrummet ud i spillergangen, hvor der løber en fordelingskanal langs spillergangen med tilslutningskanaler ind til de omtalte rum. Udsugningskanalen foregår på samme måde bortset fra at denne også dækker samtlige toiletter, depot rum og lærernes omklædningsrum igennem fordelingskanalen i damernes omklædningsrum. 32

40 6.2 Anlægsændringer Zone opdeling Da anlægget skal VAV-reguleres, skal der oprettes zoneinddeling på de forskellige lokaler, der er blevet valgt at lave zoneinddeling på følgende rum: Boldhal Gymnastiksal Herreomklædning Dameomklædningsrum Disse rum er valgt ud fra at det er dem der normalt er mest belastet, og derfor dem der er mest relevant at regulere på. Der er blevet valgt at ikke at tilføje ventilation i frontgangen, da der ikke er nærliggende, kanaler der kan klare den forøgede belastning, hvilket vil betyde, at der skal trækkes kanaler nede fra spillergangen frem til frontgangen som vil skabe en stor ekstra omkostning. Der antages at denne mangel ikke vil forsage en større utilfredshed af brugerne af bygningen, da dette som sagt er en gang hvor folk ikke opholder sig i, i længere perioder. I de resterende lokaler bestående af redskabsrum, depotrum, toiletter, spillergang og lærernes omklædningsrum, er der blevet valgt at ventilere med konstant luftmængde. Dette er valgt ud fra at disse lokaler ikke kræver særligt høje volumenstrømme, og at det derfor ikke vil opveje den pris det ville koste at indsætte regulering for hvert lokale Kanalsystem Ændringerne som skal foretages på det nuværende kanalsystem, så det passer til det nye anlæg er blevet vist i bilag 14. Kanalsystemet i boldhallen har ikke brug for så store ændringer for at kunne fungere i det nye anlæg. Der er blevet valgt at placere reguleringsspjæld på til denne zone i det tilstødende redskabsrum. Til at regulere spjældene, vil der blive brugt en CO 2 -måler som vil blive placeret i udsugningskanalen. 33

41 I gymnastiksalen vil der blive opsat en ny indblæsningskanal, for at erstatte brugen af krybekælder til indblæsning. Der vil blive placeret dyser på kanalen langs væggen til indblæsningen, for at sikre en længere kastelængde på indblæsningsluften. I herrernes omklædningsrum bliver udsugningskanalerne fjernet i selve omklædningsområdet, mens indblæsningen vil blive fjernet fra badeområdet. Ved at udforme ventilationen på denne måde, er det nemmere at sikre at fugten fra bruserne bliver i badeområdet, da luften bliver suget derind. Reguleringsspjældene til dette omklædningsrum vil blive placeret i spillergangen, og der vil derudover blive placeret en zonevarmeflade i indblæsningskanalen for at kunne regulere temperaturen på indblæsningsluften. Til at regulere spjældene vil der blive placeret en temperatur- og fugtmåler i udsugningskanalen, måleren vil derudover også regulere varmefladen alt efter temperaturen i lokalet. I damernes omklædningsrum vil der ske samme ændringer på armaturplacering og regulering som i herrernes omklædningsrum, det er dog nødvendigt at placere spjæld og varmeflade inde over badeområdet, da der ikke er plads til dem i kanalen spillergangen. Derudover er tilslutningskanalerne til depotrum, læreomklædningsrum, og toiletterne blevet afskåret fra den forhenværende fordelingskanal i lokalet, da de ikke skal zonestyres. I opholdsrummet vil udsugningsarmaturernes blive fjernet, sammen med udsugningskanal tilbage til depot rum #127, en ny kanal sættes derefter op med et t-stykke(kanal nr. #308) som tilsluttes udsugning fra depotrum og toiletterne. Fra den anden ende af t-stykket, vil der blive ført en kanal videre ind i opholdsrummet vil blive tilsluttet endnu et t-stykke(kanal nr. #305), hvorudfra der placeres et spjæld og nyt armatur til udsugningen i opholdsrummet som er vist i bilag 15. Den anden ende af t-stykket i opholdsrummet bliver herefter tilsluttet kanalen der forsyner de små rengøringsrum og læreomklædningsrummene. På indblæsning siden til opholdsrummet vil spjældet også blive placeret i opholdsrummet for have dem samlet, af hensyn til folk der senere skal lave vedligehold på anlægget. Zonevarmefladen til opholdsrummet er placeret i spillergangen, for at undgå længere rørtræk for fjernvarmevandet. I opholdsrummet vil der blive indsat en kombineret CO 2 - og temperaturmåler til reguleringen. I spillergangen vil indblæsningsarmaturet blive flyttet om på den anden side af spjældene der regulere luftmængden til herreomklædningen, der vil herudover blive sat et udsugningsarmatur op i den anden ende af gangen, for at skabe en bedre cirkulation af luften i dette lokale. I redskabsrum #130 vil der blive åbnet op for en af udsugningsarmaturerne, mens de resterende fire armaturer vil blive fjernet. 34

42 På bilag 16 er vist hvilke kanaler der bliver zonestyret af spjældene. I de resterende kanaler vil ventilatoren opretholde et konstant tryk via. tryk målerene, og der vil derfor køres med en nogenlunde konstant luft vomlumen i de armaturer der er direkte tilsluttet dette system. 6.3 Beregning af tryktab i kanalsystem For at kunne finde den ventilator der passer til systemet, skal man udover at kende den maksimale volumenstrøm anlægget skal kunne levere, også kende tryktabet gennem systemet ved denne belastning. Til at finde tryktabet er der blevet starte med at beregne tryktabet fra de yderste dele af kanalsystemet, og så tilbage mod ventilatoren. Hver gang der er kommet en afgrening i systemet eksempelvis ved et t-kryds, er der gået ud til enden af denne kanal og så regnettilbage til t-krydset. Herefter er det største tryktab og går derudfra videre igennem systemet. Det andet tryk skal dog noteres så det kan bruges til indreguleringen. Til at beregne de lige kanaler er der blevet gjort brug af Lindabs regnestok, som er vist på figur 5. For at kunne bruge regnestokken, skal den hydrauliske diameter af kanalen først udregnes, ved brug af formlen 3.3 som er vist i kapitel 3.1. Derudover skal lufthastigheden i kanalen udregnes ved brug af formlen: V = q v A (6.1) Herefter flytter man på regnestokken indtil den hydrauliske diameter på kanalen står ud for den beregnede hastighed, som vist på figur 5, og kan efterfølgende aflæses R som er kanalens modstand per meter nedenfor. Figur 5 Regnestok (Lindab) 35

43 Til at beregne enkeltmodstande skal der bruges en række forskellige formler 20. Enkeltmodstande kan bestå af eksempelvis bøjninger t-kryds, armaturer og ændring af kanaldimensioner. Der skal noteres at når man støder på en enkeltmodstand skal halvdelen af dennes længde tillægges hvert af de tilstødende lige kanaler for at få friktionstabet medregnet. Ved brug af ovenstående forklaring er det samlede tryktab er blevet beregnet, mens anlægget køre 100% kapacitet, og resultaterne er vist i tabel 9. Der er blevet valgt at antage at tryktabet efter ventilatoren er det samme ved grundventilation, selvom den selvfølgelig i praksis vil være lavere. Indblæsning Udsugning Tabel 9 Ekstern tryktab 6.4 Valg af ventilator Efter ventilator p efter Før ventilator p før i alt p 100% % % % Til at kunne vælge ventilatoren skal der bruges de eksterne tryktab i kanalsystemet, som er oplyst i tabel 9 og volumenmængden af luft ventilatoren skal flytte, som er blevet udregnet til 8250m 3 /h i kapitel Herefter er det relevant at undersøge hvilken metode der skal vælges til varmegenvinding, og hvilket bygningsreglement ventilationsanlæggets krav skal opfyldes efter. Til varmegenvinding kan der hos Uniq Comfort vælges mellem en roterende varmeveksler og en modstrømsveksler. Modstrømsvekslerens virkningsgrad er en smule højere, og der er ingen bevægelige dele, så der er ikke så meget brug for vedligehold som ved den roterende varmeveksler. Til gengæld skal modstrømsveksleren afrimes en del gange i løbet af vinterperioden. Til at styre afrimningsperioderne sidder der trykmålere før og efter veksleren på udsugningssiden, hvis trykdifferensen over veksleren bliver for højt, åbnes der et bypass over veksleren på indblæsningssiden, så udeluften bliver ledt direkte til varmeflade. Det er så den varme luft på udsugning siden der bliver så brugt til at afrime varmeveksleren. Dette betyder at der i disse perioder, ikke er nogen varmegenvinding af luften, og der skal derfor bruges en del mere energi på, at få opvarmet luften til den ønskede temperatur. 20 Kilde kompendium 2 kapitel 17 36

44 Den roterende varmeveksler har ikke samme problem med afrimningen, og der er derfor blevet valgt at bruge denne til ventilatoren, da den lidt lavere virkningsgrad bliver kompenseret af at den ikke har samme problemer med afrimning. Til at dimensionere ventilationsanlægget, skal der også vælges hvilket bygningsreglement man vælger SELværdien ud fra. Til anlægget kan denne vælges ud fra det nuværende BR10, eller man kan vælge at fremtidssikre anlægget ved at bruge enten BR15 eller BR20. Derudover stilles der også krav til varmegenvindingsgraden for anlægget. I tabel 10 kan kravene der stilles for varmegenvinding og højeste SEL-værdi for VAV-anlæg, ifølge de forskellige versioner af bygningsreglementer. SEL-værdi J/M 3 Varmegenvinding % BR BR BR Tabel 10 Bygningsreglementets krav til SEL-værdier og varmegenvindings % Der er blevet valgt at udføre anlægget efter BR10, hvor SEL-værdien ikke må overstige 2100 J/m 3, og Uniq Comfort har fundet en ventilator, som er vist i bilag 17, hvor den køre henholdsvis fuld last 100% og grundventilation på 25%. Ved fuld last er motorens effektoptagen angivet til 2,17kW, SEL-værdien kan så udregnes ved brug af formel 4.13 fra kapitel 4 til: SEL = ,29 = 1893,81J/m 3 Varmegenvindingsgraden for ventilatoren ved fuldlast ved fuld last er oplyst til 82,1% ifølge databladet i bilag 17. Derudfra kan der konstateres, at denne ventilator opfylder kravene for BR10 og BR15. Virkningsgraden opfylder også værdierne for BR20, desværre gør SEL-værdien det ikke. 37

45 7. Udregning af årligt elforbrug Det årlige elforbrug til ventilatorerne er udregnet ud fra en antagelse af, at ventilationsanlægget køre med maksimal volumenstrøm omkring 40% af tiden, og at der i de resterende 60% af tiden vil der blive kørt grundventilation på 25% af volumenstrømmen. Denne antagelse er blevet taget ud fra at personbelastningen i bygningen variere meget, og det vil derfor taget for meget tid at lave et årligt scenarie, hvor alle de forskellige belastninger i løbet af året bliver medtaget. Det årlige elforbrug kan så udregnes til: E 100% = ,4 2,17 2 = 15208kW E 25% = ,6 0,4 2 = 4205kW E rotor = ,25 = 2190kW E årlig = = 21603kW Det kan efterfølgende konstateres ud fra det årlige elforbrug på det nuværende anlæg som i kapitel 4.4 er blevet beregnet til kWh, at der vil blive sparet kWh. Prisen for det nye ventilationsanlæg er blevet vurderet af firmaet Alt i vent 21 til at koste kr.. 8. varme Til at beregne varmeforbruget i lokalerne, vil der blive brugt det dimensionerende varmetab 22. Formlen til at udregne dette er oplyst til følgende: Hvor: Ф dim = Ф t + Ф v (8.1) Ф t Ф v = Transmissionstabet = Ventilationstabet Denne formel er dog ikke så præcis, da der er flere faktorer der har indflydelse på varmetabet såsom infiltration, solindfald og de interne varmetilskud fra eksempelvis maskiner og personer. Men da disse faktorer variere meget, er der blevet valgt at undlade disse. 21 Kilde link 6 22 Kilde kompendium 5 kapitel

46 8.1 Transmissionstab Transmissionstabet defineres som det varmetab der er gennem bygningsdele og bygningens flader, mod omgivelserne 23. Til at beregne transmissionstabet bruges følgende formel: hvor: Ф t = U A (t i t o ) (8.2) U = Transmissionskoefficienten [W/m 2 K] A = Transmissionsarealet af bygningsdelen [m 2 ] t i = Indetemperaturen [ ] t o = Omgivende temperatur [ ] Til at finde transmissionskoefficienten, vil der blive gjort brug af bygningsreglementets krav for mindsteværdier, fra 1982 som er vist i bilag 18. Der er blevet valgt at bruge disse krav ud fra, at det ikke har været muligt at finde ud af, hvilke materialer der er blevet brugt til at isolere bygningen og tætningen af bygningen. Når transmissionskoefficienten skal udregnes, skal bygningsdelene først opdeles i arealer, for det pågældende lokale. Gulvet skal udregnes for sig selv, det samme gælder vægge, døre, loft og vinduer. Derudover skal der undersøges om nogle af de nævnte dele udskiller sig fra hinanden, eksempelvis skal væggene deles op i eksempelvis ydervægge og indervægge, da indervæggene ikke er isoleret og de tilstødende lokaler også er opvarmede. På bilag 18 kan bygningsreglementet fra 1982 almene krav til varmeisolering vist. 23 Kilde Kompendium 5 kapitel

47 Først vil transmissionstabet blive beregnet ved -12. Grunden til dette fordi at der antages, at dette er den laveste temperatur der kan forekomme udenfor. Temperaturen kan selvfølgelig i nogle tilfælde ligge lavere, men da det ikke varer i længere perioder, og hovedsageligt ville kunne ske om natten i vinterperiode, vil dette ikke forsage store problemer for anlægget. I bilag 19 er transmission tabet blevet udregnet til følgende for gymnastiksal og boldhal som er vist i tabel 11: Transmissionstab Gymnastiksal Boldhal ,71kWh ,75kWh Tabel 11 Disse to transmissionstab skal senere bruges, til at dimensionere størrelsen på strålevarmeanlæggene i de to lokaler. Herefter skal det samlede årlige transmissionstab udregnes, for at finde det årlige varmetab af bygningen. Til dette bruges samme basis udregninger som i bilag 19. Denne udregning bliver brugt 12 gange, en gang for hver måned, som udetemperatur bruges så i stedet for de -12 månedernes middeltemperatur, som er blevet fundet på DMI s hjemmeside 24. Temperaturen er vedlagt i bilag 20. Til at finde de forskellige månedernes varmeforbrug bruges herefter formlen: Q varme = 24 antal dage Ф t (8.3) Efter at have foretaget beregninger for samtlige måneder, er det samlede varmetab for bygningen i løbet af året blevet beregnet til ,919kWh. Resultatet af varmetabet i de forskellige måneder er vist i bilag 20. Det samlede varmetab for bygningen er oplyst af kommen til på det nuværende anlæg at ligge på omkring kWh. Ventilationstabet for det nuværende ventilationsanlæg kan herefter vurderes til at ligge på omkring kWh ud fra, at man betragter transmissionstabet og ventilationstabet som de eneste to faktorer der har indflydelse på varmetabet. 24 Kilde link 7 40

48 8.2 Strålevarmeanlæg Strålevarmeanlæg er defineret som et anlæg som afgiver over 50% af varmen som stråling 25. Fordelene ved at bruge strålevarme i hallerne i stedet for luftopvarmning kan deles op i følgende: Lavere temperaturforskel mellem gulv og loft Minimal støv cirkulation Ingen støj Lav luftcirkulation Den lavere temperaturforskel mellem gulv og loft opnås ved at strålevarmen ikke opvarmer luften direkte, men i stedet foregår opvarmningen, når strålerne rammer overflader som vægge, gulve, personer og inventar. På figur 6 er vist et eksempel med temperaturforskellen på almindelig luftopvarmning og strålevarme i et lokale med en lofthøjde på 10 meter. Som der kan ses på eksemplet er, temperaturforskellen mellem 0-10 meters højde for strålevarme kun omkring Figur 6 Temperaturforskelle (Techo Modul) 6, mens den for almindelig luftopvarmning vil være på omkring 15. Dette skyldes at den opvarmede luft stiger opad i lokalet, grundet dets lavere massefylde. Gennemsnitstemperaturen i lokalet vil derfor ved rumopvarmning, ligge en del højere end den ønskede temperatur i opholdszonen, og der skal derfor bruges mere energi på at opnå den ønskede temperatur denne temperatur. Derudover er det også muligt at sænke lufttemperaturen i rummet et par grader i forhold til ved luftopvarmning, da det hovedsageligt er varmestrålerne der sørger for opvarmningen af personerne. 25 Kilde kompendium 5 kapitel

49 8.2.1 Dimensionering af strålevarmeanlæg Det første der skal tages stilling til når strålevarmeanlægget dimensioneres, er hvilken type paneler der skal bruges i lokalerne. Der er blevet valgt at bruge Neotherm ECO strålevarmepaneler lavet af P. Henning Jensen APS. Der er mange forskellige koblingsvarianter og typer strålevarmepaneler, hvilket kan ses i bilag 21. Til at dimensionere strålevarmen er der blevet valgt at følge producentens forskrifter 26. Først skal der vælges om man vil bruge paneler med et enkelt eller to manifold. Ved strålevarmepaneler med et enkelt manifold bliver vandet ledet frem og retur igennem panelerne. Denne konstruktionsform giver strålevarmepanelerne en varmeafgivelse der er omkring tre gange større end panelerne med to manifolds, til gengæld er tryktabet igennem panelerne omkring fire gange så stor, hvilket betyder at pumperne skal bruge mere energi på at transportere vandet igennem panelerne. Der er efterfølgende valgt at blive brugt strålevarmepaneler med to manifolds, da dette vil et større areal af strålevarme, og derved give et mere ensartet varmemønster i boldhallen. Dette vil dog forsage en større pris på anlægget, da der skal bruges flere paneler til opvarmningen af lokalet. Til at beregne hvor mange paneler der skal bruges til lokalet skal mediums overtemperaturen K først beregnes, til at gøre dette bruges formlen: K = middelvandstemperatur rumtemperatur (8.5) Hvor: Middelvandstemperatur [ ] = middeltemperaturen af fjernvarmevandet gennem strålevarmepanelerne 26 Kilde link 8 42

50 Tabel 12 Varmeeffekt tabel (P. Henning Jensen APS) Temperaturen på vandet fra fjernvarmeværket er oplyst til 70, returvandet fra anlægget skal helst være 30 grader lavere i returløbet ifølge de fleste varmeværker 27, og vandets overtemperatur kan så beregnes til: k = = 37 2 I boldhallen er transmissionstabet blevet udregnet til ,75W som kan ses i tabel 11, herefter vælges hvilke type strålevarmepaneler der skal bruges og længden findes så ved brug af tabel 12. Der er ud fra transmissionstabets størrelse blevet valgt at bruge ECO 4-16 strålevarmepaneler. Den samlede længde af panelerne er blevet valgt ud fra en k-værdi på 35 og udregnes til: l = 16314, = 105,94m 27 Kilde link 9 43