Energibesparelser i ventilationsanlæg Teori og praksis v/carsten Tonn-Pedersen KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011
Fokus-omr områder God og energirigtig ventilation opnås ved at fokusere på: 1. Ventilationsbehov 2. Komponenter og virkningsgrader 3. Varmegenvinding og varmespild 4. Vedligeholdelse 5. Energistyring 2 KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011
Ventilationsbehov Det allervigtigste er at du gør dig klart hvorfor: 1. Tilførsel af frisk luft 2. Fjernelse af CO2 (fra udånding) 3. Fjernelse af lugt 4. Fjernelse af farlige gasser 5. Fjernelse af partikler og mikroorganismer 6. Styring af luftfugtighed 7. Styring af trykket i rummet 8. Køling 9. Opvarmning 3 KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011
Ventilationsbehov Hvad kan vi gøre ved luften 1. Flytte/fjerne luften (evt. blæse) 2. Filtrere 3. Varme Med fjernvarme, el, damp, gas,. Med genvinding 4. Køle Med kølet vand Ved direkte expansion Med udeluft 5. Affugte Ved at køle og genopvarme Ved at absorbere 6. Befugte Med damp Med vand OG ALT SAMMEN KRÆVER ENERGI! 4 KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011
Ventilationsbehov Et komplet anlæg med mange detaljer
Ventilationsbehov Flytte og fjerne luft 1. Brug aldrig større luftmængder end nødvendigt 2. Tilpas luftskiftet til behovet 3. Brug aldrig større tryk end nødvendigt 4. Reguler luftmængder og tryk efter behov 5. Brug frekvensomformer til regulering 6. Der er store besparelser i at nedsætte luftmængden: En halvering af luftmængden nedsætter el-effekten til en ottendedel (teoretisk) 6 KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011
Ventilationsbehov Flytte og fjerne luft Ikke krav til luftskifter Eksempler på vejledende volumenstrømme (Den lille blå om ventilation) Hvor meget ventileres i din virksomhed?
Ventilationsbehov Filtrere Vælg det rigtige type filter til opgaven Fjern unødvendige filtre Filtre: Stort filterareal => lavt tryktab Tryktab bør ikke overstige 40 Pascal Tjek filteralarmer og indstil evt. hvis de er sat for højt (spørg den, der udfører service)
Ventilationsbehov Varme, køle, affugte og befugte Lav fugt grænse Høj fugt grænse Høj temperatur grænse Lav temperatur grænse 100 % relativ luftfugtighed De orange prikker repræsenterer temperatur og fugtindhold for hver time på året
Ventilationsbehov Varme, køle, affugte og befugte Lav fugt grænse Høj fugt grænse Høj temperatur grænse Lav temperatur grænse De orange prikker er her alle sammen flyttet inden for det ønskede område Ønsket område
Ventilationsbehov Varme, køle, affugte og befugte Brug ikke ventilationsanlæg til opvarmning Aldrig over 20 C Høje indblæsningstemperatur giver dårlig opblanding og ringere luftkvalitet Høje og lave grænser må ikke ligge oven i hinanden Der er meget store besparelser i at udvide grænserne
Komponenter og virkningsgrader Ventilatorer Fremadkrummede skovle (F-hjul): - Billig i indkøb, dårlig virkningsgrad (55-65 %) Radialventilatorer (T-hjul): - Dårlig virkningsgrad (40-50 %) Bagudkrummede skovle (B-hjul): - God virkningsgrad (75-85%) Aksialventilatorer: - Høj virkningsgrad (75-85%) Spareventilatorer
Komponenter og virkningsgrader Remme Typiske virkningsgrader for remtræk (93-99 %) Virkningsgraden reduceres med slidte remme OG remskiver Ved montering af remtræk sørg for efterspænding Overvej direkte drev
Komponenter og virkningsgrader Motorer Trækker ventilatoren med remtræk eller direkte Virkningsgrad afhænger af motorens størrelse og belastningen Sørg for passende belastning til motoren eller udskift denne Nye motortyper (PM) har ekstra høj virkningsgrad Virkningsgrad [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 P/P N 1,5 kw 15 kw 132 kw
Komponenter og virkningsgrader Hele aggregatet og/eller hele anlægget Vurdér r SEL (SFP) nøgletaln SEL = Eleffekt ind ( W ) + Eleffekt Største volumenstrøm( m ud 3 ( W ) / s) Eksempel (VAV-anlæg fra Dagbladet Børsen): Luftflow: 3.100 m³/h = 0,87 m³/s Indblæsning: 1.900 W, Udsugning: 2.600 W SEL-værdi = 1.900 + 2.600 W / 0,87 m3/s = 5.100 W/m³/s Hvad er SEL-værdien for dit anlæg?
Komponenter og virkningsgrader Varme og kølefladerk Overførsel af varme og kulde til ventilationsluften Brug flader med lavt trykfald Udskift elvarmeflader Sørg for varme- og køleflader er rene Sørg for at vand til varme- og kuldeoverførelse ikke er kalkholdigt
Varmespild Der fyres rigtigt meget for gråspurvene: 1. Har du komfortventilation uden varmegenvinding? 2. Har du punktudsugning uden lukkespjæld? 3. Køler du med udeluft? 4. Har du et dårligt varmegenvindingsanlæg? 5. Udnytter du recirkulering i stedet for friskluft? 17 KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011
Varmegenvinding BR10: Temperaturvirkningsgrad min. 65 % for nye anlæg (Kravet kan dog fraviges, når afkastningsluftens overskud af varme ikke på rimelig måde kan udnyttes) Væskekoblet veksler - Lav temperaturvirkningsgrad (40-60 %) Krydsveksler - Middel temperaturvirkningsgrad (50-70 %) Roterende veksler - Høj temperaturvirkningsgrad (75-85 %)
Varmegenvinding Væskekoblet Væskekoblede batterier veksler Temperaturvirkningsgrad på 40-60% - Ingen lækage fra udsugning til indblæsning - Mulighed for adskilt indblæsning og udsugningsanlæg - Elforbrug til væskepumpe - Typisk til industrielt brug eller i køkkenanlæg 19 Gladsaxe Kommune Ventilation for miljøledere
Varmegenvinding Krydsvarmeveksler Temperaturvirkningsgrad på 50-70% - Ingen eller meget lille lækage fra udsugning til indblæsning - Ingen bevægelige dele - Ofte brugt i ventilationsanlæg
Varmegenvinding Roterende veksler Temperaturvirkningsgrad på 75-85% - Høj fugtvirkningsgrad (70-85 %) - Risiko for lækage fra udsugning til indblæsning - Risiko for overføring af gasser
Vedligeholdelse Energi spildes i store mængder grundet dårlig vedligeholdelse. ALLE de følgende punkter skal checkes: 1. Gitre og gæller til det fri 2. Filtre 3. Kileremme 4. Spjæld 5. Varme- og eftervarmeflader 6. Køle- og affugtningsflader 7. Varme- og kølerør 8. Varmegenvinding (væske 22 KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011
Vedligeholdelse Fortsat: 9. Varmegenvinding (kryds) 10. Varmegenvinding (roterende) 11. Motor 12. Blæser 13. Luftkanaler 14. VAV og CAV spjæld 15. Indregulerings-spjæld 16. Diffusere 17. Styring og regulering (CTS) 23 KlimaKlar torsdag den 12. maj 2011
Energistyring Overvågning - Se Elforbrug Elforbruget kan følges: - Elmålinger hvert 15. minut - Beregning af nøgletal - Mulighed for sammenligning med tilsvarende anlæg
Energistyring Overvågning - Se Elforbrug
Energistyring Overvågning - Se Elforbrug
Energistyring Overvågning - Se Elforbrug
Energistyring Overvågning - Se Elforbrug
Typiske muligheder for energibesparelser Reducer behovet for ventilation (etabler punktudsug, revurder temperatur- og fugtkrav m.m.) Reducer luftmængderne, så de passer til behovet Installer urstyring til at starte og stoppe anlægget efter behovet Installer bevægelsesmeldere til at styre start og stop af anlægget Installer CO 2 -målere til at styre anlæggets drift Installer frekvensregulering på ventilatormotorer til op- og nedregulering efter behovet Skift gamle remtræk Skift ventilatorer og motorer til spareventilatorer og sparemotorer Rens filtre og kanaler Vurder varmegenvinding
HUSK!!! Ventilationsanlæg er udover elforbrug storforbrugere af varme og køling Bygningsopvarmning med ventilationsanlæg er normalt en meget dyr opvarmningsform (på trods af varmegenvinding er varmetab i luft der ventileres bort meget betydeligt) Disse forhold betyder at energisparetiltag på ventilationsområdet normalt har god rentabilitet 30 Gladsaxe Kommune Ventilation for miljøledere
Energikrav i BR10 (nye anlæg) Varmegenvinding med temperaturvirkningsgrad: min. 65 % (Recirkulation anses ikke for et alternativ for et varmegenvindingsanlæg) Krav til SEL-værdi (elforbrug til lufttransport) - CAV-anlæg: < 1.800 J/m³ 1,8 kw/(m³/s) - VAV-anlæg: < 2.100 J/m³ 2,1 kw/(m³/s) - Udsugningsanlæg: < 1.000 J/m³ 1,0 kw/(m³/s) Tilførsel af udeluft skal kunne begrænses i perioder, hvor behovet for ventilation af bygningen er reduceret (f.eks. natsænkning)
Lovpligtigt ventilationseftersyn Fra 2008 er indført et lovpligtigt ventilationseftersyn af alle større klima- og ventilationsanlæg Ventilationseftersyn skal gennemføres mindst hvert 5. år Ordningen gælder for alle anlæg større end 5 kw (ind/ud og/eller køl.) Men det gælder ikke for produktionsområder
Case: IDA-huset
Gennemførte/godkendte ventilationsprojekter Styring af VAV-anlæg via CO2-måling VE01 Stoppe natdrift køkkenudsugning VE03 Omlægning af hovedkanaler i tagrum VE04 Afspærring af kanaler i tårn VE04 Nye set-punkter møderum VE04 Reduceret luftskifte VE05 Fejlretning flere steder Besparelse (kwh/år) Investering (kr.) Payback (år) 97.000 456.000 4,1