www.spareventilator.dk

www.spareventilator.dk

Den lille blå om Ventilation Forfatter: Claus M. Hvenegaard (Teknologisk Institut) Redaktionsgruppe: Jens Erik Pedersen (Energirådgiveren) Jørn Borup Jensen (Dansk Energi) og Thomas Lykke Pedersen (Dansk Energi). Udgiver: Dansk Energi Tryk: Nofoprint. Miljøcertificeret ISO14001. Design: Nectar Communication Oplag: 10.000, 2. udgave 2007 ISBN nummer: 87-988903-0-1

Indholdsfortegnelse 01 02 Forord...3 Spareventilatorer...5 03 Energibevidst projektering...7 3.1 Planlægning og projektering...7 3.2 Stil krav til entreprenøren dokumentation ved aflevering af nyanlæg og service...8 04 Ventilation...11 4.1 Formål hvorfor ventilation?...11 05 06 Behovsanalyse...17 Ventilationsprincipper...21 6.1 Procesventilation...21 6.2 Komfortventilation...25 6.3 Renrumsventilation...28 6.4 Ventilationssystem...29 07 Ventilationsanlægget...31 7.1 Luftindtag og -afkast...31 7.2 Kanalsystem...32 7.3 Lyddæmpere...36 7.4 Spjæld...37 7.5 Filtre...38 7.6 Ventilatorer...39 7.7 Remtræk...41 7.8 Motorer...42 7.9 Varmegenvinding...49 7.10 Indblæsningsarmaturer...54 7.11 Udsugningskomponenter...56 08 Vejledende nøgletal...61 8.1 Volumenstrøm nøgletal...61 09 Energiforbrug, den specifikke ventilator effekt, SFP, m.m...66 9.1 Energiforbrug til ventilationsaggregat...66 9.2 Den specifikke ventilator effekt, SFP defineres således:...67 9.3 Energiforbrug til opvarmning af luft...68 9.4 Energiforbrug til nedkøling af luft...70 9.5 Befugtning...72 10 Målinger lufthastighed, tryk, el...75 10.1 Lufthastighed...75 10.2 Tryk...77 10.3 Effekt...79 10.4 Vejledende metode til bestemmelse af ventilationsanlæggets totalvirkningsgrad h t og ventilatorens virkningsgrad h t...80 11 Drift...85 11.1 Styring og regulering...85 11.2 Vedligeholdelse og optimering af anlæg...95 12 13 14 15 16 17 18 Spareemhætter...96 ELFORSK...100 Eftersynsordning for ventilation...105 TJEKskema for ventilationsanlæg...107 10 gode råd...109 Andre kilder...110 Stikordsregister...112

Forord Den lille blå om Ventilation er tænkt som et hurtigt og lettilgængeligt opslagsværk for alle, der arbejder med ventilation hvad enten du er energirådgiver, vvs-installatør, rådgivende ingeniør, arkitekt eller teknisk ansvarlig i boligforeninger, i industrien eller i en offentlig virksomhed/institution. 01 God og rigtig ventilation er jo ikke alene et spørgsmål om komfort, indeklima og arbejdsmiljø. Det er i høj grad også et spørgsmål om energiøkonomi og klimaeffekt for fremtiden. Der kan spares rigtigt meget på energiregningen og CO 2 udslippet ved at tænke og handle energirigtigt, når ventilations anlægget skal projekteres eller trænger til en renovering/ udskiftning. Derfor er der også mange råd og tips at hente i denne lille håndbog som i øvrigt er 2. udgave, for den første udgav vi i forbindelse med den 3-årige spareventilator-kampagne i 2002. Den er revideret og forbedret med alle de erfaringer, vi har gjort siden da og med de nye krav, der er kommet til undervejs, blandt andet er der helt nye afsnit for Varmegenvinding, Spareemhætter, ElForsk og Eftersynsordning for ventilation. Du har naturligvis nu som altid mulighed for at kontakte dit elselskab og få en snak med en af vore energirådgivere om helt præcise spørgsmål og rådgivning om helt konkrete anlæg. Hans Duus Jørgensen Direktør/Dansk Energi forord 3

Spareventilatorer Ventilationsanlæg en af de helt store energislugere Det er ingen hemmelighed, at ventilationssystemer udgør en stor del af det samlede energiforbrug i Danmark. De har ofte mange driftstimer og er dårligt vedligeholdte og har derfor et utroligt højt energiforbrug på årsbasis. Derfor er der god grund til at have fokus på anlæggets kerne, selve ventilatorerne og naturligvis også på de andre komponenter, der kan være med til at optimere et anlægs virkningsgrad. 02 Se positivlisten på spareventilator.dk Et skridt i den rigtige retning er at vælge en spareventilator. En Spareventilator er en ventilator med en særlig høj virkningsgrad, som efter specifikke krav kan optages på elselskabernes specielle positivliste på www.spareventilator.dk Den skal bl.a. leve op til og kunne dokumentere nogle helt præcise krav til virkningsgrad, som varierer for de forskellige typer og størrelse af ventilatorer. Vælg derfor altid en ventilator fra Spareventilatorlisten, når du skal projektere ventilationsanlæg. Besparelse på 30 40% Den typiske besparelse ved at gennemgå et gammelt anlæg og skifte til nye, energieffektive enheder med Spareventilatorer er erfaringsmæssigt omkring 30%. Men hvis man ved samme lejlighed får dimensioneret og indstillet anlægget korrekt, kan der opnås en besparelse på op til 40%. Måske endog mere, hvis man fx også vælger at skifte fra spjældregulering til frekvensomformere og en behovsstyring, der yderligere reducerer energiforbruget. Hvis du vil vide mere Kontakt Dansk Energi på adressen: Rosenørns Allé 9, 1970 Frederiksberg C, telefon 35 300 900, e-mail: de@danskenergi.dk. Du kan naturligvis også kontakte dit lokale elselskab. Klik ind på: www.spareventilator.dk Merudgift tjent hjem på få år Spareventilatorer er ofte lidt dyrere i indkøb end de traditionelle. Men da besparelsen allerede første år er på mindst 30%, vil investeringen som regel være tjent hjem i løbet af 3 år. Derefter giver det jo rent plus på driftsbudgettet og på miljøregnskabet, som flere og flere heldigvis tager alvorligt. Spareventilatorer 5

02 Frisk luft? til komfortventilation Kuldebrofri konstruktion Meget god varme- og lydisolering Modulopbyggede konfigurationer med mange optioner Nem at transportere ind Vi dækker ethvert behov for frisk luft Energibevidst projektering 3.1 Planlægning og projektering Planlægning og projektering af ventilationssystemer er hyppigt en af de sidste aktiviteter ved opførelse af nye industrianlæg. Da tidspresset ofte er stort i denne fase og da energiforbruget i ventilationssystemer ofte betragtes som værende ubetydeligt er det almindeligt, at energibesparelsespotentialet på dette område undervurderes. Praktiske erfaringer har vist, at der uden væsentlige merinvesteringer kan opnås endog store driftsbesparelser, såfremt man fra den tidlige projektfase systematisk vurderer mulighederne for at reducere energiforbruget til ventilation. 03 DVR 450 Boligventilation med varmegenvinding DanX Komfort- og svømmehalsventilation Skabsmodel Høj virkningsgrad op til 80% Trådløs fjernbetjening med ugeprogrammering Indstilling for sommerdrift Max. energiudnyttelse med varmepumpe for køl og varmegenvinding i én løsning Roterende varmeveksler eller krydsvarmeveksler Hurtig Komplet og med enkel styring installation for behovsregulering Enkel og hurtig montage og opstart Skræddersyede løsninger Plug and Kuldebrofri Play løsninger konstruktion med fabrikstestede styringer Meget god varme- og lydisolering Modulopbyggede konfigurationer Specialmodeller med mange til svømmehaller optioner med Nem at transportere ind optimeret styringsstrategi VentR VentC Enhedsaggregat til komfortventilation i skoler og institutioner BasX Modulopbyggede aggregater til komfortventilation DanX Komfort- og svømmehalsventilation Max. energiudnyttelse med varmepumpe for køl og varmegenvinding i én løsning Hurtig og enkel installation Skræddersyede løsninger Plug and Play løsninger med fabrikstestede styringer Specialmodeller til svømmehaller med optimeret styringsstrategi Dantherm Air Handling A/S Marienlystvej 65. DK-7800 Skive. Tlf.: +45 9614 3700. Fax: +45 9614 3800 Dantherm Air Handling A/S Marienlystvej 65. DK-7800 Skive. Tlf.: +45 9614 3700. Fax: +45 9614 3800 E-mail: 6 dantherm.dk@dantherm.com Spareventilatorer. www.dantherm-air-handling.com Man bør stille sig selv følgende spørgsmål: Kan ventilationsopgaven reduceres (behovs analyse)? Kan ventilationssystemet sektioneres/opdeles? Hvilke hovedkomponenter og parametre har størst indflydelse på energiforbruget? Hvilken reguleringsform passer bedst til ventilations opgaven? Hvad skal der tages hensyn til under detailprojekteringen? Hvordan indreguleres ventilationssystemet? Hvorledes skal ventilationssystemet overvåges og vedligeholdes? Energibevidst projektering 7

03 3.2 Stil krav til entreprenøren dokumentation ved aflevering af nyanlæg og service Ventilationsanlæg leveres ofte i totalentreprise, hvilket giver entreprenøren gode muligheder for at påvirke energiforbruget. Det er vigtigt, at bygherren, den projekterende og leverandøren gennem hele projektforløbet holder tæt kontakt, især i de indledende faser hvor frihedsgraderne er størst. Entreprenøren kan gøres til en medspiller i den energibevidste projektering. I udbudsmaterialet kan man kræve, at ventilationsentreprenøren specificerer alternative energieffektive ventilationsløsninger og disses eventuelle merinvesteringer og tilbagebetalingstider. Under og efter indgåelse af kontrakt med entreprenøren er det vigtigt, at virksomheden eller dennes energigransker løbende holder sig i tæt dialog med entreprenøren for at fastholde fokus på energieffektive løsninger under entreprisens detailprojektering og udførelse. Tabel 3.1 kan anvendes i forbindelse med energibevidst indkøb og projektering. Få for eksempel entreprenøren til at udarbejde tilbud på et ventilationssystem med en spareventilator og modstrøms varmeveksler og en lidt billigere løsning uden spareventilator og fx krydsvarmeveksler, ved at stille krav til LCC Life Cycle Cost. I tabellen ses et eksempel på en LCC-beregning for et ventilationssystem med ventilatorer med F-hjul (remtrukne) og krydsvarmeveksler samt et meget energieffektivt ventilationssystem med ventilatorer med B-hjul (direkte drevne) og modstrømsvarmeveksler. LCC-beregning (Life Cycle Cost) LCC = C ic + Ce + Cm Ventilations system med ventilatorer med B-hjul (direkte drevne) og modstrømsvarmeveksler Ventilationssystem med ventilatorer med F-hjul (remtrukne) og krydsvarmeveksler Udfyldes af tilbudsgiver Timer/år Anlægspris i henhold til tilbud (C ci) 195.000 kr. 330.000 kr. Udstyrets levetid: 15 år Elpris: 0,60 kr./kwh Varmepris: 500 kr./mwh Effekt [W] Energi [kwh] LCC [kr] Effekt [W] Energi [kwh] LCC [kr] Elforbrug ved fuld ydelse (100%) 1.200 9.600 11.520 103.680 6.800 8.160 73.440 Elforbrug ved 75% ydelse 1.800 7.600 13.680 123.120 5.400 9.720 87.480 Elforbrug ved 50% ydelse 3.000 4.800 14.400 129.600 3.400 10.200 91.800 Elforbrug ved 25% ydelse 0 Varmeforbrug ved fuld ydelse (100%) 1.200 21.932 169.208 1.332 9.990 Varmeforbrug ved 75% ydelse 1.800 10.300 77.250 547 4.103 Varmeforbrug ved 50% ydelse 3.000 22.561 164.490 1.467 11.003 Varmeforbrug ved 25% ydelse 0 Energiomkostninger C e 767.348 277.815 Service og vedligehold C m 30.000 30.000 LCC = C ic + Ce + Cm 992.348 637.815 Tabel 3.1. Tabel som kan anvendes i forbindelse med energibevidst indkøb og projektering. 03 8 Energibevidst projektering Energibevidst projektering 9

Ziehl-Abegg: Aksial ventilatorer, centrifugal ventilatorer og mere Alsidige applikationer i alsidige luftbearbejdningsprojekter kræver alsidige løsningsmuligheder. Ventilationsaggregater som skal passe selv de mindste steder kræver kompakte centrifugal ventilatorer. Det har vi i vores hastighedskontrollerede Ziehl-Abegg GR-C kammerventilatorer program. Diameter fra 225 mm til 630 mm og luftvolumen op til 27.000 m3/h. Hastighedskontrollerbare via spænding, frekvensomformer og EC teknologi. Udendørs luftafkølede kølere, kondensere og tørkølere; krævende anvendelsesmuligheder som forudsætter maksimalt air-flow, minimalt støjniveau, høj virkningsgrad og mulighed for hastighedsstyring. Se på Ziehl-Abegg FE 2 OWLET aksialventilator, ubestridt akustisk præstation og virkningsgrad. Hastigheden kan styres via spænding, frekvensomformere og EC teknologi. 03 Tænk kvalitet, driftsikkerhed, høj ydeevne og meget for pengene uanset udfordringen- tænk Ziehl-Abegg. Ventilation 4.1 Formål hvorfor ventilation? Ventilation er nødvendig for at opretholde et tilfredsstillende indeklima for de personer, der opholder sig i lokalet, samt af hensyn til nogle produktionsprocesser. Indeklimaet kan opdeles i: Termisk indeklima Atmosfærisk indeklima Termisk indeklima Personers termiske opfattelse af omgivelserne er afhængig af følgende faktorer: Beklædningens varmeisolering [clo] Aktivitetsniveauet [met] Lufttemperaturen [ C] Middelstrålingstemperaturen [ C] Lufthastigheden [m/s] 04 Endvidere er den termiske komfort påvirket af uønsket lokal opvarmning/afkøling på de enkelte kropsdele forårsaget af: Vertikal temperaturgradient Kolde eller varme gulve Asymmetrisk temperaturstråling I tabel 4.1 ses eksempler på aktivitetsniveauer og dertil hørende varmeproduktioner [met]. Aktivitet Hvilende Stillesiddende aktivitet (kontor, beboelse, skole, laboratorium) Stående, middel aktivitet (butiksassistent, husligt arbejde, maskinelt arbejde) [met] 0,8 1,2 2,0 Carsten Schousboe Sundman Phone: +45 (39) 61 66 24 Fax. : +45 (39) 61 66 25 www.ziehl-abegg.com carsten.sundman@ziehl-abegg.com 10 Energibevidst projektering Tabel 4.1. Eksempler på aktivitetsniveauer ved forskellige aktiviteter Ventilation 11

04 DS/CEN/CR 1752 Ventilation i bygninger Projekteringskriterier for indeklimaet, specificerer tre forskellige kategorier af kvalitet af det termiske indeklima, som kan vælges opfyldt, når et lokale skal ventileres. Kategori A imødekommer et højt forventet niveau, kategori B et middel forventet niveau og kategori C et moderat forventet niveau. Hver kategori foreskriver en maksimal forventet procentdel af utilfredse for kroppen som helhed og for fire typer af lokalt ubehag. Dette beskrives nærmere i det efterfølgende. Kvaliteten af det termiske indeklima afhænger af følgende fem faktorer: Den operative temperatur, som er middelværdien af luft- og middelstrålingstemperaturen. Middelstrålingstemperaturen defineres som en vægtet gennemsnitstemperatur af de tilstødende overfladers temperatur. Vægtningen foretages som vinkelforholdet mellem person og overflade. For mange typer af bygninger eller lokaler med moderate opvarmnings- eller kølebehov vil lufttemperaturen tilnærmelsesvis være lig med den operative temperatur. Den vertikale lufttemperaturgradient, som er forskellen i lufttemperaturen mellem 0,1 og 1,1 m. over gulv. Gulvets overfladetemperatur. Luftens middelhastighed i opholdszonen. Strålingsasymmetri, forårsaget af varmt loft eller kolde vægge (vinduer). I tabel 4.2 ses et eksempel fra DS/CEN/CR 1752. Kriterierne for den operative temperatur er baseret på et aktivitetsniveau på 1,2 (stillesiddende aktivitet) for en sommerbeklædning på 0,5 clo (Underbukser, skjorte med korte ærmer, lette bukser, tynde strømper og sko) og en vinterbeklædning på 1,0 clo (Underbukser, skjorte, bukser, jakke, sokker og sko). Kriterierne for middellufthastigheden gælder for en turbulensintensitet på cirka 40% (opblandingsventilation). Gulvets overfladetemperatur [ C] Vertikal lufttemperaturgradient [ C] Maksimal Middellufthastighed [m/s] Kategori Operativ temperatur [ C] Bygning/ lokale Vinter (fyringssæson) Sommer (kølesæson) Vinter (fyringssæson) Sommer (kølesæson) A 24,5 ± 1,0 22,0 ± 1,0 0,18 0,15 < 2 19 29 B 24,5 ± 1,5 22,0 ± 2,0 0,22 0,18 < 3 19 29 C 24,5 ± 2,5 22,0 ± 3,0 0,25 0,21 < 4 17 31 Kategori Strålingsasymmetri [ C] Bygning/ lokale Varmt loft Kold væg Koldt loft Varm væg A < 5 < 10 < 14 < 23 Storrumskontor Storrumskontor B < 5 < 10 < 14 < 23 C < 7 < 13 < 18 < 35 Tabel 4.2. Tre forskellige kategorier af kvalitet af indeklimaet for et storrumskontor 04 12 Ventilation Ventilation 13

04 I DS/CEN/CR 1752 ses specifikationer over de tre forskellige kategorier af kvalitet af det termiske indeklima for andre typer bygninger. AKTIVITET 0 0.1 0.2 met KATEGORI A; PPD < 6% 3.0 2.0 1.0 28 C 26 C 24 C 22 C 20 C 16 C 18 C OPTIMAL OPERATIV TEMPERATUR 10 C 12 C 14 C ±0.50C ±1.00C ±1.00C ºC/W W/m 2 150 125 100 0 0.5 1.0 1.5 cio BEKLÆDNING Figur 4.1. Optimale operative temperaturer som funktion af aktivitet og beklædning (se: andre kilder 6) m 2 ±2.00C TILLADELIG VARIATION 75 50 For at opretholde et tilfredsstillende atmosfærisk indeklima er det nødvendigt med tilførsel af en vis mængde udeluft samt udsugning af en vis mængde rumluft. Ved ikke-sundhedsskadelig forurening, fx ubehagelige lugte fra processer eller fra menneskelige aktiviteter, kan ventilationsbehovet bestemmes på basis af Arbejdstilsynets vejledning Grænseværdier for stoffer og materialer, Bygningsreglementet BR 95 eller DS/CEN/CR 1752. DS/CEN/CR 1752 specificerer tre forskellige kategorier af kvalitet af det atmosfæriske indeklima, som kan vælges opfyldt, når et lokale, forurenet med menneskelig forurening (bioeffluenter), fx CO 2, vanddamp og lugte med udåndingsluften, skal ventileres. Den ønskede oplevede luftkvalitet i et lokale kan vælges blandt de tre kategorier A, B og C vist i figur 4.2. % 60 04 Eksempel: Ved et aktivitetsniveau på 1,2 met (svarende til stillesiddende aktivitet) og en varmeisolering af beklædningen på 1,0 clo (jakke, bukser, skjorte, underbukser, sokker og sko) ses, at den optimale operative temperatur er ca. 22 C. Endvidere ses at den menneskelige varmeafgivelse kan aflæses 70 W/m 2 og at isolansen for beklædningen er 0,155 (m 2 k)/w Atmosfærisk indeklima (luftkvalitet) Personers opfattelse af det atmosfæriske indeklima afhænger af følgende faktorer: Lugte Støv og fibre Gasser og dampe Relativ fugtighed OPLEVET LUFTKVALITET % UTILFREDSE 50 40 30 20 10 Kategori C B A 0 0 5 10 15 20 25 30 35 l/s standardperson VENTILATIONSRATE ( q ) Figur 4.2. Utilfredshed forårsaget af en standardperson (en olf) ved forskellige ventilationsrater (se: andre kilder 6) I lokaler med rygere er det, som vist i tabel 4.3, nødvendigt at forøge den nødvendige ventilationsrate. For 40 100% rygere svarer den nødvendige ventilation til værdien for 40% rygere, da rygere er mere tolerante overfor tobaksrøg end ikke-rygere. 14 Ventilation Ventilation 15

Kategori Ingen rygning Nødvendig ventilationsrate [l/s person] 20% rygere 40% rygere 100% rygere A 10 20 30 30 B 7 14 21 21 Behovsanalyse For at kunne opfylde bygherrens behov på den bedste måde er det nødvendigt at vurdere behovene nærmere og komme bag om de kravspecifikationer, som ventilationsingeniøren typisk præsenteres for i første omgang. 04 C 4 8 12 12 Tabel 4.3. Nødvendig ventilationsrate per person i lokaler uden og med rygere Eksempel: Anlægget er et kategori A anlæg. Ved hjælp af figur 4.2 kan udeluftmængden bestemmes til 10 l/s pr. person. Den samlede udeluftmængde bliver da: 6 personer 10 l/s pr. person = 60 l/s. Hvis de 6 personer på kontoret var rygere kan den samlede udeluftmængde, i henhold til tabel 4.3, bestemmes til: 6 personer 30 l/s pr. person = 180 l/s. Ved sundhedsskadelig forurening, fx eksplosive luftarter samt røg og damp, er det nødvendigt at beregne den nødvendige tilførsel af udeluft, efter disse kriterier. I afsnit 8.1 er angivet en række vejledende nøgletal over volumenstrømme for ventilering af forskellige rumkategorier. Et ventilationsanlæg skal sædvanligvis holde i 20 år eller mere, og i den periode er der normalt ikke mulighed for radikale anlægsændringer. Derfor gælder det om at udforme anlægget energibevidst fra starten, så det dækker behovene uden at koste for meget eller anvende for mange ressourcer. En ordentligt udført behovsanalyse kan resultere i et energieffektivt anlæg. Det er nødvendigt at trænge ind bag typiske krav som et luftskifte på 10 gange i timen eller en relativ luftfugtighed på 50% ± 10% for at afklare de grundlæggende behov. Herefter vil løsningsrummet også udvide sig og give mulighed for en række forskellige løsninger, heraf mange med lavt energiforbrug. Inden der projekteres, bør det desuden undersøges, om der er andre løsninger end ventilation, som kan opfylde krav/behov om driftsikkerhed, kvalitet m.v., og som totalt set er mere økonomiske. En ventilationsopgave kan for eksempel helt undgås, hvor: Anvendelse af et sundhedsskadeligt opløsningsmiddel skal erstattes med et ikke-sundhedsskadeligt produkt til samme opgave. Naturlig ventilation kan erstatte mekanisk ventilation (husk at modregne den manglende varmegenvinding ved naturlig ventilation). Kilder til forurening eller varmebelastning fjernes fra rummet. Fjernelse af støv, partikler eller materialer o.lign. kan ske på anden vis. En ventilationsløsning kan dække flere behov. 05 16 Ventilation Behovsanalyse 17

05 Man bør så koncentrere arbejdet om at reducere den givne ventilationsopgave ved: At etablere et samlet overblik over ventilationsopgavens omfang og skønnet energiforbrug. At identificere de parametre, der har mest indflydelse på ventilationsanlæggets energiforbrug, herunder lokalisere årsager til for høje trykfald og/eller for store volumenstrømme. At vurdere hvilke optimeringsmuligheder, der er mest relevante, herunder at sektionsopdele ventilationsanlægget eller at indføre hastighedsregulering af ventilatoren. At involvere de nødvendige parter i en revurdering af kritiske parametre, fx at drøfte nødvendige temperaturer og luftmængder med bygherren og/eller leverandør af procesudstyr. At reducere selve behovet for ventilation, fx ved at: Indkapsle forureningskilder. Udvide grænserne for rumtemperaturer og relativ fugtighed. Mindske krav til luftens renhed i renrum. Minimere driftstiden. Placere punktudsugninger. Anvende sugemundstykker med flanger. Foretage sektionsopdeling. Anvende lavenergibelysning og apparater med lille varmeudvikling. Benytte naturlig ventilation. Affugte i stedet for at bortventilere Etablere solafskærmning. Udnytte bygningskonstruktionen (lette/tunge) til varmeakkumulering. Isolere varmeafgivende udstyr. Undgå belægninger, som giver anledning til statisk elektricitet. Undgå forurenende råmaterialer. Undgå fx brug af flygtige opløsningsmidler. Er det nødvendigt at opvarme ventilationsluften, bør det i størst mulig omfang ske ved at genvinde varme fra udsugningsluft, kondensatorvarmen fra køleanlæg, trykluftanlæg eller procesudstyr. Behovsanalysen bør godtgøre, hvorledes processens afgivelse af forureninger og varme samt dens krav til ventilation, varierer over tid. Et sådant arbejde rækker langt ud over det rent ventilationstekniske. Erfaringen viser, at behovsanalyser ofte stiller krav om en tværfaglig viden om meget andet end det rent ventilationstekniske. Det sætter store krav til samarbejdet mellem den projekterende, bygherren og dennes leverandører. Det kan være tidskrævende og vanskeligt, men giver ofte store gevinster, da fx en mindskelse af luftmængder foruden væsentlige energibesparelser i hele levetiden også kan reducere anlægsinvesteringer i ventilatorer, kanaler m.m. En behovsanalyse bør udføres så tidligt som muligt i projektforløbet, og det vil ofte være nødvendigt at indhente data fra leverandører i god tid, før der træffes endelige beslutninger om et givent anlæg. Bygherren bør bidrage aktivt i at indhente disse data. I figur 5.1 vises forløbet ved en behovsanalyse, som kan anvendes ved energirigtig projektering og analyse af eksisterende anlæg. 05 18 Behovsanalyse Behovsanalyse 19

Behovsanalyse Ventilationsprincipper Ventilationsprincipperne kan opdeles i tre hovedgrupper: 05 Ventilationsopgave Er det muligt at undvære mekanisk ventilation? Er det muligt at reducere ventilations opgaven Ja Nej Nej Ja Foranstaltninger for at undvære mekanisk ventilation iværksættes 1. Procesventilation Procesventilation omhandler lokal ventilation fra processen. Procesventilationen skal hindre forureninger og varme i at trænge ud i selve arbejdslokalet, og at komfortventilationen som følge deraf må øges med en betydelig faktor. 2. Komfortventilation Komfortventilation omhandler ventilation af arbejdsog opholdszonen. Komfortventilationen skal opretholde et indeklima, som er tilfredsstillende for personer, og samtidig opfylde processens krav til temperatur og eventuelt relativ fugtighed. 06 Dimensionering af: Minimale luftmængder Mest effektive anlæg og komponenter Mest effektive drifts strategi 3. Renrumsventilation Renrumsventilation omhandler ventilation af rum eller zoner, hvor der ønskes et særligt lavt antal partikler i rumluften og eventuelt også lav eller ingen mikrobiel (bakterier) aktivitet. Foranstaltninger for at reducere ventilationsopgaven iværksættes 6.1 Procesventilation Der findes tre metoder eller principper, som vil kunne anvendes ved procesventilation. Metoderne beskrives neden for. Total indkapsling Eksempler: Indkapsling af særligt forurenende processer Hel eller delvis substitution af opløsningsmidler m.v. Figur 5.1. Forløbet ved behovsanalyse Eksempler: Forurenende processer afskaffes Benyttelse af naturlig ventilation Ved en forurenende proces skal man først undersøge, om det er muligt at indkapsle processen totalt. En total indkapsling af processen er altid den bedste løsning med hensyn til arbejdsmiljøet, men kan sjældent anvendes på grund af overvågning og arbejdsprocessens manuelle dele. Den udsugede volumenstrøm kan være ganske lille, eksempelvis hvis den kun skal opretholde et lille undertryk i indkapslingen, som skal erstatte tabet over uundgåelige lækager i indkapslingen. Undertrykket i indkapslingen vil effektivt hindre al udslip til omgivelserne. I figur 6.1 ses et eksempel på en totalindkapsling af en proces. 20 Behovsanalyse Ventilation 21

Punktudsug Hvis det ikke er muligt at indkapsle processen, er det nødvendigt at placere punktudsug ved processen. 06 06 Figur 6.3. Punktudsug hætter Figur 6.1. Total indkapsling af proceshandskeboks Delvis indkapsling Hvis det ikke er muligt at foretage en total indkapsling af processen, bør det undersøges, om en delvis indkapsling er mulig. Delvis indkapsling af processen er den mest benyttede metode. Ved delvis indkapsling søges det at afskærme processen mest muligt, eksempelvis ved anvendelse af et stinkskab. Punktudsug kan benyttes både for varmeprocesser med eller uden emissioner, fx varmforzinkning af metal i bade, og for neutrale processer med emissioner, fx slibning eller pudsning af træ og metal med roterende værktøjer. For varmeprocesser med eller uden emissioner bygger denne form for udsugning på at opfange den konvektionsstrøm/emission, der stiger op fra processen (modtagerprincippet). Ved anvendelse af effektive punktudsug placeret over processerne er det muligt at opfange størstedelen af konvektionsstrømmen/emissionen, men en del vil dog altid undslippe på grund af tværstrømme i lokalet, roterende maskindele, blæsere i motorer m.m. Figur 6.2. Delvis indkapsling stinkskabe Delvis indkapsling kan benyttes både for varme- processer med eller uden emissioner, fx smeltning af metal i smelteovne, og for neutrale processer med emissioner, fx sprøjtemaling i malesprøjtebokse eller -kabiner. Hvis det på grund af pladsforhold ikke er muligt at anvende punktudsug placeret over processerne, kan det være nødvendigt at anvende punktudsug, som bygger på det princip, at emissionerne skal indfanges eller gribes (gribeprincippet). Punktudsug i forbindelse med svejseprocesser er et eksempel herpå. Punktudsug afskærmer ikke for strålevarme, derfor skal uisolerede flader isoleres, hvis det er muligt. 22 Ventilation Ventilation 23

For neutrale processer med emissioner gælder det også, at luftens naturlige bevægelsesmønstre skal respekteres ved udformningen af punktudsuget. Hvis dette ikke er muligt på grund af pladsforhold, må der igen anvendes punktudsug, som bygger på det princip, at emissionerne skal indfanges eller gribes. velsen i situationer, hvor det ellers ville være svært eller umuligt. Push-pull systemet er illustreret i figur 6.4. 06 For nogle neutrale processer med emissioner er det ikke muligt at anvende hverken indkapsling (hel eller delvis) eller punktudsug. Dette er fx tilfældet ved mekanisk bearbejdning med roterende håndværktøj. Ved den type proces vil emissionen fra processen spredes i mange forskellige retninger, og det vil dermed være svært at placere et punktudsug, som effektivt vil kunne fjerne emissionen. I dette tilfælde vil det være nødvendigt at fortrænge emissionen fra arbejdszonen ved fx at etablere indblæsning over arbejdszonen og udsugning ved gulvet. Denne form for ventilation kaldes perifer fortrængningsventilation og beskrives yderligere i næste afsnit. Vandret lufttæppe (Push-pull) Punktudsug ved åbne bade til beskyttelse af omgivelserne med forurenende dampe udføres mest effektivt med vandrette lufttæpper de såkaldte push-pull systemer. Et push-pull system består henholdsvis af indblæsningsspalter eller en række dyser og en udsugningsspalte, der begge skal dække hele badets længde. Indblæsningsluften danner en plan stråle og strømmer over hele badet mod udsugningsspalten. Systemets funktion styres primært af indblæsningsstrålen, mens udsugningens funktion er at modtage og udsuge den forurenede luftstråle. Luftstrålen vil medrive rumluft under strømningen mod udsugningsåbningen, og volumenstrømmen i strålen ved udsugningen vil derfor være væsentligt større end den indblæste volumenstrøm. Fordelen ved et push-pull system er, at indblæsningsstrålen kan opretholde høje lufthastigheder over store afstande, mens hastigheden foran en udsugningsåbning aftager meget hurtigt med afstanden fra åbningen. Push-pull systemer kan derfor transportere forureninger over relativt store afstande mod udsugningsåbningen og kontrollere forureningsafgi Figur 6.4. Push-pull system (se: andre kilder /1/) 6.2 Komfortventilation Ved komfortventilation er der to indblæsningsprincipper, som vil kunne anvendes. Det drejer sig om: Opblandingsprincippet Figur 6.5. Opblandingsprincippet (se: andre kilder /1/) Opblandingsprincippet tilstræber ens fordeling af varme og forurening i hele rummet. Opblandingsprincippet er anvendeligt på virksomheder med moderate forureningsemissioner og konvektionsstrømme fra processerne. Ved kraftige forureningsemissioner er opblandingsprincippet ikke anvendeligt, da der skal indblæses betydelige mæng Udsugning 06 24 Ventilation Ventilation 25

06 der udeluft for at opnå en tilfredsstillende fortynding. Endvidere vil kraftige og store konvenktionsstrømme ødelægge strømningsbilledet i lokalet. Hvis der afgives megen varme fra processerne, skal der ligeledes bruges store luftmængder for at reducere temperaturen i arbejdszonen. Ved anvendelse af opblandingsprincippet kan der maks. fjernes en varmebelastning på 100 W/m 2. Opblandingsprincippet vil med fordel kunne anvendes ved processer uden væsentlige varmeafgivere og emissioner. Fortrængningsprincippet Fortrængningsprincippet er særdeles anvendeligt på virksomheder med kraftige forureningsemissioner og konvektionsstrømme fra processerne. En væsentlig ulempe ved dette princip er imidlertid, at det er særdeles pladskrævende, da indblæsnings-armaturerne skal placeres på gulvet. For at opnå den ønskede virkning, skal luften nemlig kunne flyde hen over gulvet uden forhindringer i retning mod varme- og forureningskilderne; det kan på mange virksomheder være et problem. Desuden vil en eventuel senere omplacering af indblæsnings-armaturerne ofte være meget vanskelig. Der kan maks. fjernes en varmebelastning på ca. 100 W/m 2. 06 Lokal lavimpuls indblæsning I de senere år er der foretaget en række vellykkede undersøgelser af mulighederne for at anvende lokal lavimpuls indblæsning ved industrielle processer. Dette er et indblæsningsprincip, som udnytter den klassiske fortrængningsventilations fordele og kompenserer for dens ulemper med hensyn til optagelse af plads. Figur 6.6. Fortrængningsprincippet (se: andre kilder /1/) Ved fortrængningsprincippet tilstræbes en skæv fordeling af varme og forurening i rummet, således at luften i arbejdszonen bliver renere og køligere end højere oppe i lokalet. Ved fortrængningsprincippet udnyttes konvektionsstrømmene fra de termiske kilder i lokalet. Det sker ved, at indblæsningsluften flyder hen over gulvet og ved opvarmning ved varmekilderne stiger mod loftet og fortrænger forureningerne, hvis disse er lettere end eller har samme vægt som luft. Fortrængningsventilation kan ikke anvendes til opvarmning, da den rene, varme luft vil stige op over opholdszonen, når den forlader indblæsningsarmaturet. Ved lokal lavimpuls indblæsning indblæses den friske erstatningsluft direkte i arbejdszonen. Sammenlignet med konventionel opblandingsventilation medfører dette, at den indblæste luftmængde kan reduceres betydeligt, samtidig med at der opnås et forbedret arbejdsmiljø. Vælger man at benytte lokal lavimpuls indblæsning, skal man dog gøre sig klart, at det kun er i arbejdszonen, altså lokalt, at de termiske og atmosfæriske forhold bliver tilfredsstillende. Uden for arbejdszonen vil disse forhold være anderledes. Den maksimale varmebelastning, der kan fjernes ved at anvende lokal lavimpuls indblæsning, er 400 W/m 2. Lokal lavimpuls indblæsning kan anvendes ved termisk varme og ved termisk neutrale processer. 26 Ventilation Ventilation 27

Hvor rumadskillelse mellem renrumsklasser ikke er mulig, kan en lokal enhed med stempelfortrængning anvendes med økonomisk og energimæssig fordel til at sikre en ren zone i et større lokale, frem for at etablere renrum i hele lokalet. Ved højere krav til partikelrenheden vil stempelfortrængning som regel være nødvendig. Ved stempelfortrængning indblæses den filtrerede luft ensrettet over et ønsket område. Det kan være i hele rummet, i en del af rummet, i en halvåben arbejdsbænk eller i en indeslutning. 06 Figur 6.7. Princippet i lokal lavimpuls indblæsning 6.3 Renrumsventilation Renrumsventilation designes typisk med meget høje luftmængder, som sikrer, at partikelemissioner i renrummet minimeres. Desværre betyder det også, at energiforbruget til ventilation ofte er meget stort, især til drift af ventilatorer, men også til opvarmning og eventuel køling, affugtning og befugtning. Der er et meget stort potentiale for energibesparelser ved energibevidst projektering af renrumsventilation. Der anvendes typisk opblandingsventilation til at sikre renheden i de mest belastede renrumsklasser. Luften kan indblæses horisontalt eller vertikalt. Sundhedsmyndighederne kræver typisk ved steril pharmaceutisk produktion, at lufthastigheden omkring produktet er ca. 0,45 m/s. Anvendelse af stempelprincippet ved lavere hastigheder på fx 0,2 m/s vil imidlertid ofte kunne sikre en meget høj renhed omkring produktet. 6.4 Ventilationssystem Efter valg af ventilationsprincip kan der vælges mellem to grundlæggende ventilationssystemer: 1. CAV (constant air volume), der omfatter systemer med konstant volumenstrøm. Dette ventilationssystem kan vælges, hvis den parameter (fx emissioner til rumluften eller varmebelastning) som er dimensionsgivende for den nødvendige luftmængde, ikke varierer inden for ventilationsanlæggets driftstid over døgnet eller året. Hvis der i store dele af driftstiden forventes et aktuelt luftmængdebehov, som er 10% eller mere under den dimensionsgivende driftssituation, vil et VAVanlæg (se nedenfor) i de fleste tilfælde give den bedste totaløkonomi. 06 Figur 6.8. Stempelfortrængning (se: andre kilder /I/) 2. VAV (variable air volume) omfatter et system med variabel luftstrøm. VAV-anlæg regulerer luftmængden efter det aktuelle behov. Ofte er der variation i driften af maskiner, derved kan procesventilationen med fordel etableres som et VAVanlæg. Variationer i varmelast fra fx maskiner 28 Ventilation Ventilation 29

og solindfald gennem vinduer betyder, at et VAVanlæg ofte vil give den bedste totaløkonomi for et komfortventilations-anlæg. Ventilationsanlægget 06 Med et VAV-anlæg er det muligt at opnå meget store energibesparelser i forhold til et CAV-anlæg. Hvis luftmængden halveres ved omdrejningsregulering af ventilatoren, vil elforbruget til driften kunne reduceres med op til 82%. Effektbehovet afhænger i praksis af luftmængden i ca. 2,5 potens i almindelige ventilationsanlæg med filtre og varmeflader. Elbesparelsesmulighederne ved VAV fremgår af figur 11.1a på side 78. Hertil kommer energibesparelserne ved reduceret behov for opvarmning og eventuel køling, befugtning og affugtning af luften. Der er mange muligheder for design af et VAVanlæg. I afsnit 11.1 er nævnt en række parametre, som luftmængden kan reguleres efter. 07 Ved variabel varme- og forureningsbelastning skal den indblæste og udsugede volumenstrøm altid være af en sådan størrelse, at kravene til det atmosfæriske indeklima overholdes. Figur 7.1. Ventilationsaggregat Figur 7.2. Skitse af ventilationsaggregat 7.1 Luftindtag og -afkast Luftindtag og -afkast skal dimensioneres således, at tryktabene over disse er mindst mulige. Tryktabet over luftindtaget eller -afkastet afhænger primært af lufthastigheden og tryktabsfaktoren, som igen afhænger af luftindtagets eller -afkastets geometriske udformning. Der findes et stort antal typer luftindtag og -afkast med forskellige geometriske udformninger. Fælles for disse gælder, at tryktabet over dem bør være mindre end 40 Pa. Anvendelse af jethætter til afkast af luft bør undgås på grund af høje tryktab. 30 Ventilation Ventilationsanlægget 31

Indtagshætte Afkasthætte 1. Lavtryksanlæg Lavtryksanlæg omfatter både indblæsnings- og udsugningsanlæg til komfortventilation. Kanalsystemet kan opbygges af standardkomponenter som spiralfalsede rør med tilhørende bøjninger, afgreningsstykker, T-stykker og lignende. Ved retningsændringer benyttes bløde afrundinger. 07 Figur 7.3. Indtags- og afkasthætter 7.2 Kanalsystem Kanalsystemet har indflydelse på anlæggets energiforbrug gennem friktionsmodstanden i kanalerne og modstanden i enkeltkomponenter. Af hensyn til energiforbruget bør der anvendes cirkulære kanaler. Endvidere bør man også være opmærksom på valg af tæthedsklasse for minimering af lækagetab. I dette afsnit behandles kanalerne med tilhørende bøjninger og udvidelser samt indløb til og udløb fra ventilatorer. Kanalsystemet kan opdeles i tre typer: Anlægstype Lavtryksanlæg Lufthastighed målt i hovedkanaler 2 9 m/s De energimæssigt acceptable kanalmodstande er vist i tabel 7.1. Driftstid [h/døgn] 8 16 16 24 Maksimale lufthastigheder [m/s] 4 (ø 125 mm) 9 (ø 500 mm) 3 (ø 125 mm) 7 (ø 500 mm) Tabel 7.1. Acceptable kanalmodstande i lavtryksanlæg 2. Mellemtryksanlæg Acceptable kanalmodstand [Pa/m kanal] 1,5 2,0 1,0 Mellemtryksanlæg er typisk udsugningsanlæg for støv- og spåntransport. 07 Mellemtryksanlæg Højtryksanlæg 10 25 m/s 20 35 m/s Tryktabet i sådanne anlæg er betydelige. Fx er tryktabet i en ø 63 mm kanal ca. 80 Pa/m ved en lufthastighed på 20 m/s. Kanallængden bør derfor gøres så kort som mulig. For at mindske tryktabet i afgreninger og for at undgå ophobning af materialer i hovedkanalen er det nødvendigt at anvende 45 eller 30 skråtstillede afgreninger fra hovedkanalen. T-stykker udformes som bukseben. Ved anlæg med flere tilsluttede maskiner kan man reducere energiforbruget ved at lave muligheder for afspærring, når en maskine stopper. Energibesparelsen ved denne afspærring bliver størst, når anlægget er forsynet med en hastighedsregulering efter konstant kanalundertryk, så anlæggets ventilator indstilles til korrekt ydelse. Figur 7.4. Lavtryksanlæg 32 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 33

07 3. Højtryksanlæg Højtryksanlæg anvendes ved transportanlæg for støv og spåner m.m. med sugemundstykker/sugeslanger helt ude ved arbejdsstedet. Højtryksanlæg bør så vidt muligt erstattes af mindre energikrævende teknologier til at løse det aktuelle (transport) behov. Bøjninger Et stort antal bøjninger i kanalsystemet bør så vidt muligt undgås. Bøjninger øger modstanden og turbulensen i kanalsystemet. En øget modstand resulterer i et øget elforbrug til drift af ventilatoren. For lavtryksanlæg bør bøjningens radius være større end eller lig med kanalens diameter. I mellem- og højtryksanlæg bør radius/diameter forholdet R/D være min. 2. Udløb Udløbet fra (radial)ventilatorer er ofte uhensigtsmæssigt udformet. Det er vigtigt, at kanaltilslutningen i udløbet følger luftens rotationsretning for at få mindst muligt tab. En uhensigtsmæssig udformning af udløbet kan i værste fald medføre en forringelse af ventilatorens virkningsgrad på 10%. Hvis det, af pladshensyn, er nødvendigt at udforme udløbet således, at luftens rotationsretning brydes, bør der i udløbet indskydes et lige kanalstykke med en længde på mindst to gange indløbets hydrauliske diameter. For runde kanaler er den hydrauliske diameter D h lig med kanalens diameter. For en rektangulær kanal med siderne a og b er den hydrauliske diameter: 07 ændring af kanaltværsnit Ved ændring af kanaltværsnit sker der et tryktab, som ligeledes medfører øget elforbrug og dermed øgede driftsudgifter til ventilatoren. Specielt giver udvidelser af kanaltværsnit anledning til relative store tryktab. Ved en ændring af kanaltværsnittet bør der altid anvendes overgangsstykker med en vis åbningsvinkel. Tryktabet minimeres med en lille vinkel. Dh = 2 a b a + b Afgreninger Afgreninger i form af T-stykker bør om muligt undgås i kanalsystemet, hvor lufthastigheden overstiger 3 m/s. På anlæg med højere hastigheder bør afgreninger være i 15, 30 eller 45 vinkel med hovedkanalen. Figur 7.5. Forskellige udformninger af udløb fra en ventilator (se: andre kilder 1) I figur 7.5. ses forskellige udformninger af udløb fra en ventilator og udformningernes indflydelse på ventilatorens virkningsgrad. Ventilatorindløb og -udløb Indløb Indløbet til (radial)ventilatorer er ofte forsynet med kanalbøjninger, hvor der opstår trykfald. Bøjninger lige før ventilatoren bør om muligt undgås. I de tilfælde, hvor det er nødvendigt at tilslutte en kanal direkte til indløbet, skal kanalstykket lige før ventilatoren være lige. Systemtabet i indløbet afhænger af forholdet mellem bøjningens radius og bøjningens diameter samt af længden af det lige kanalstykke før indløbet. Position A: Denne udformning af udløbet fører stort set ikke til forringelse af ventilatorens virkningsgrad, hvis længden er mindst to gange ventilatorudløbets hydrauliske diameter. Position B: Denne udformning af udløbet fører ikke til forringelse af ventilatorens virkningsgrad. 34 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 35

Position C: Denne udformning af udløbet fører til forringelse af ventilatorens virkningsgrad på ca. 10%. Position D: Denne udformning af udløbet fører til forringelse af ventilatorens virkningsgrad på ca. 5%. 7.3 Lyddæmpere 7.4 Spjæld Spjælds funktion i ventilationsanlæg er at regulere luftmængden eller at afspærre anlægget helt eller delvist. Oftest anvendte spjæld i ventilationsanlæg: Indreguleringsspjæld Indreguleringsspjæld skal dimensioneres under hensyntagen til det ønskede tryktab over spjældene. Undgå unødige tryktab. 07 Afspærringsspjæld De mest anvendte afspærringsspjæld er: Driftsspjæld Røgspjæld Brandspjæld Afspærringsspjæld vil i hovedparten af anlæggets driftstid stå fuldt åbne. Spjældene skal derfor vælges med lavest mulige tryktab i fuldt åben stilling. 07 Reguleringsspjæld Trykfaldet over et helt åbent reguleringsspjæld skal udgøre ca. 10% af trykfaldet over spjældet, plus trykfaldet over resten af anlægsstrækningen. Volumenstrømsregulatorer Volumenstrømsregulatorer skal have et trykfald på 50 100 Pa for at virke korrekt. De bør derfor kun anvendes, hvis der er et reelt behov for dem. Figur 7.6. Lyddæmper Lyddæmpere bør dimensioneres med en maks. hastighed mellem bafler på 10 m/s eller maks. 6 m/s mellem bafler i vinkellyddæmpere. Da lyddæmperen er en integreret del af kanalsystemet, bør der ikke være noget større tryktab over den, men tryktab på 100 200 Pa i lyddæmpere er dog ikke ualmindelige. Figur 7.7. Spjæld 36 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 37

7.5 Filtre 800 700 125% af nominel kapacitet Nominel kapacitet 07 Figur 7.8. Figur 7.9. Figur 7.10. Grundfilter (G1 G4) God filtrering af partikler større end 4 5 m Lufthastigheden over front-arealet bør højst være 2,5 m/s Begyndelsestryktab: 30 Pa. Sluttryktab: 130 Pa Finfilter(F5 F9) God filtrering af partikler større end 0,1 m Lufthastigheden over front-arealet bør højst være 2 3 m/s Begyndelsestryktab: 50 100 Pa Sluttryktab: 200 250 Pa Mikrofilter (H10 U17) God filtrering af partikler større end 0,01 m Lufthastigheden over front-arealet bør højst være 0,5 1 m/s Begyndelsestryktab: 250 Pa Sluttryktab: Afhængig af ønsket om levetid og driftsøkonomi Kulfilter Anvendes til filtrering af gasser Lufthastigheden over front-arealet bør være omkring 1 1,5 m/s Begyndelsestryktab: 50 60 Pa Sluttryktab: 100 120 Pa Tryktab [Pa] 600 75% af nom. kapacitet 500 400 300 200 100 50% af nom. kapacitet 0 2000 4000 6000 8000 10000 20000 Levetid [timer] Figur 7.12. Levetid som funktion af sluttryktab (se: andre kilder 1) 7.6 Ventilatorer Ventilatormotorens optagne effekt er udover den leverede luftmængde og tryktabet i anlægget afhængig af virkningsgraden for ventilatoren, rem-trækket og elmotoren. Ventilatorvirkningsgraden afhænger i høj grad af ventilatortypen. Se i øvrigt www.spareventilator.dk om krav til virkningsgrad. I ventilationsanlæg anvendes seks typer ventilatorer. Egenskaber og anvendelser af disse seks typer: se følgende sider. 07 Figur 7.11. Figur 7.8 7.11. (se: andre kilder 1) I figur 7.10 ses sammenhængen mellem mikrofiltres belastning (kapacitet), sluttryktab og levetid. Det samme billede, men med andre data, gør sig gældende for grund- og finfiltre, som er de mest anvendte filtre i ventilationsanlæg. Figur 7.13. Ventilator 38 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 39

Radialventilator med B-hjul (bagudrettede skovle) Høj virkningsgrad på ca. 75 85% Relativt lavt lydniveau Stabil drift ved parallelkobling Ændringer i volumenstrømmen ved hastighedsregulering medfører fald i effektoptaget i 2,5 3 potens, da ventilatoren bibeholder samme virkningsgrad ved lave omdrejningstal Er væsentligt mere pladskrævende end en radialventilator med F-hjul (ved identiske driftsforhold, tryk og volumenstrøm) Benyttes typisk i ventilationsaggregater (komfortanlæg), men kan også anvendes til transport af støv og partikler samt materialer Aksialventilator Virkningsgrad på maks. 75 85% Enkel konstruktion, ingen remtræk Medfører mindre systemtab Aksialventilatorer benyttes hovedsageligt som kanalventilatorer (udsugning). De benyttes i mindre grad i ventilationsaggregater (komfortanlæg) Kammerventilator (radialventilator uden spiralhus) (0 3 kw) Virkningsgrad på maks. 65% Billig ventilator, idet spiralhuset kan undværes Pladsbesparende Benyttes i ventilationsaggregater (komfortanlæg) 07 Radialventilator med P-hjul (plane, bagudrettede skovle) Ydelsesmæssigt meget lig radialventilatoren med B-hjul Høj virkningsgrad på ca. 60 75%. Benyttes typisk til transport af støv og partikler samt materialer Radialventilator med F-hjul (fremadrettede skovle) Virkningsgrad på ca. 55 65% Relativt små dimensioner Lav periferihastighed Lavt lydniveau Ved ændring af volumenstrømmen fås kun små variationer i totaltrykstigningen Bør så vidt muligt undgås på grund af den lave virkningsgrad Benyttes typisk i ventilationsaggregater (komfortanlæg) Radialventilator med T-hjul (lige skovle) Virkningsgrad på ca. 40 50% Høj trykstigning Højt temperaturområde Robust konstruktion Høj selvrensningsgrad Benyttes til transport af forskellige materialer, også klæbende stoffer, idet hjulet har en stor evne til at slippe stofferne Bør kun anvendes, hvor radialventilatorer med B-hjul eller aksialventilatorer ikke kan løse opgaven 7.7 Remtræk Virkningsgraden for remtræk afhænger af en række faktorer, såsom remtype, belastning, opspænding, skævvridning, remskivens diameter m.m. Efterfølgende tabel viser typiske virkningsgrader for de almindeligt forekommende typer remtræk. Remtræk Typiske virkningsgrader [%] Remtræk med en almindelig kilerem 93 98 Remtræk med flere almindelige kileremme 90 93 Remtræk med formfortandet kilerem 96 98 Tandremstræk 97 99 Fladremstræk 97 99 Tabel 7.2. Typer af remtræk Virkningsgraderne gælder for nye remtræk. Når remtrækket slides, reduceres virkningsgraden nogle procent, tandremstrækket fastholder dog stort set virkningsgraden. De største fald i virkningsgraden ses ved remtræk med flere kileremme, fordi remme og skiver ikke slides ens og måske heller ikke skiftes samtidig. Derved bliver korrekt opspænding ikke mulig. 07 40 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 41

Nedenfor er en række gode råd om remtræk. Brug en kilerem med høj virkningsgrad Anvend så få kileremme som muligt og helst kun én Anvend remskivediameter på min. 180 mm både for motor og ventilator Afpas remtrækkets kapacitet til ventilatorens akseleffekt (ikke til motorens nominelle effekt) Remtrækket skal oplines med en retskinne og opspændes korrekt Ved montering af ny rem efterspændes efter 24 timer Se endvidere www.defu.dk/remberegning Virkningsgrad [%] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 P/PN 1,5 kw 15 kw 132 kw Figur 7.15. Virkningsgrad for 4-polede standard asynkronmotorer som funktion af belastningsgraden (P/PN). 07 7.8 Motorer Elmotorens virkningsgrad afhænger både af motorens størrelse og af belastningen, men der er også betydelige variationer mellem forskellige typer og fabrikater. I figur 7.14 ses virkningsgrader for 4-polede standard- og sparemotorer (asynkronmotorer). Den øverste kurve er for sparemotorer, der er elmotorer med særligt høj virkningsgrad. Virkningsgrad [%] 100 95 90 85 80 75 70 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Akseleffekt [kw] Standardmotor Sparemotor Figur 7.14. Virkningsgrader for 4-polede standard- og sparemotorer I figur 7.15 ses virkningsgraden ved varierende belastning af normmotorer. Det ses, at virkningsgraden falder stærkt, når motoren belastes under 25%. I området 50 100% af mærkeeffekten er virkningsgraden ret konstant. PM-motorer (Permanent magnet motorer) Den ovenfor nævnte asynkronmotor er i dag langt den mest udbredte og solgte elmotor, men en ny motortype, permanent magnet motoren (PM-motor), vinder i disse år markedsandele specielt blandt de mindre motorer < 5 kw. Som navnet indikerer, er PM-motoren en motor udstyret med permanente magneter i/på rotoren. Motoren forsynes via en elektrisk styring (kan ikke nettilsluttes) og findes både i udformning som en DCmotor og AC-motor. I udlægningen som AC-motor (PMAC) fungerer motoren som en synkronmotor, blot uden fremmedmagnetisering af rotoren. PM-motoren vinder i dag indpas fordi produktionen af robuste permanente magneter bliver bedre og billigere samtidig med at prisen på den nødvendige elektriske styring også er for hastigt nedadgående. PM-motoren benyttes i dag primært i mindre pumpe- og ventilatorapplikationer. Denne type PM-motor betegnes også EC-motor (Elektronisk kommuteret motor). EC-motorerne er normalt designet således at de er en del af pumpe- eller ventilatorapplikationen. Et eksempel på det er vist i figur 7.16, hvor EC-motoren er indbygget i ventilatorhjulet. Flere motorfabrikanter i Europa, USA og Asien er nu begyndt at markedsføre PM-motor serier, som kan erstatte traditionelle asynkronmotor. 07 42 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 43

PM-motorens effektivitet Teoretisk set bør PM-motoren være asynkronmotoren overlegen i energimæssig henseende. Forklaringen på dette er, at den ikke benytter sig af induktionsprincippet for frembringelse af rotorens magnetfelt. Der tabes ved induktion altid energi i luftgabet mellem stator og rotor. Fænomenet bør være relativt størst ved de mindre motorer, hvor asynkronmotorens maksimale virkningsgrad som bekendt kommer under 70 80%. Luftgabet for disse små motorer er pga. produktionstolerancer m.v. relativt stort set i forhold til den effekt som skal overføres fra stator til rotor. Virkningsgrad [%] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 EC-motor Akseleffekt [W] 3-faset motor 1-faset motor 07 For asynkronmotoren forefindes endvidere tab som følge af elektriske strømme i rotorviklingen. Dette fænomen optræder heller ikke for en PM-motor. Figur 7.17. Virkningsgrader for EC-motorer samt 1- og 3-fasede asynkronmotorer. Omdrejningstallet for de tre motorer er 1.300 rpm. 07 Permanent magnet Figur 7.16. EC-motor. Billedet er leveret af den tyske motorfabrikant ebmpapst. Figur 7.18. PM motor. Billedet er leveret af den amerikanske motorfabrikant Powertec Motors. 44 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 45

Virkningsgrad [%] 100 95 90 85 80 75 hastighed og variabelt moment. Ved denne reguleringsform falder virkningsgraden ca. 3% fra 100% til 50% belastningsgrad. Ved lavere belastningsgrader, sker der et betydeligt fald i virkningsgraden. Super Premium Efficiency motorer Super-Premium Efficiency motoren er designet med kobber rotor og forbedret stator design. Dette giver, som vist i 70 0 10 20 30 40 50 60 70 80 P N [kw] figur 7.21 væsentlige forbedringer af virkningsgraderne set i forhold til EFF1 motorer. PM motor (Powertec Motors) EFF 1 (4 polet) 98 Figur 7.19. Virkningsgrader for PM motorer og 4 polede sparemotorer. 96 94 07 I figur 7.19 ses virkningsgrader for henholdsvis PM motorer fra den amerikanske motorfabrikant Powertec Motors og en 4 polede sparemotorer. Virkningsgraderne for PM motorerne er i gennemsnit (set over hele effektområdet) 4% højere end virkningsgraderne for de 4 polede sparemotorer. Virkningsgrad [%] 92 90 88 86 84 82 07 Virkningsgrad [%] 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Belastningsgrad [%] Konstant moment variabel hastighed Konstant hastighed variabel moment Figur 7.20. Virkningsgrad som funktion af belastningsgrad for en 19 kw (25 HP) PM motor ved to reguleringsformer. Data er leveret af den amerikanske motorfabrikant Powertec Motors. 80 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 EFF1 P N [kw] Super Premium Efficiency Motor Figur 7.21. Virkningsgrader for Super Premium Efficiency motorer og 4 polede sparemotorer. Virkningsgrad [%] 94 93 92 91 90 89 88 87 86 0 20 40 60 80 100 120 140 Belastningsgrad [%] Ved begge reguleringsformer falder virkningsgraden når belastningsgraden reduceres. Motoren er bedre i stand til at opretholde en høj virkningsgrad ved lave belastningsgrader ved reguleringsformen konstant EFF1 Super Premium Efficiency Motor Figur 7.22. Virkningsgrad som funktion af belastningsgrad for en 11 kw (15 HP) Super Premium Efficiency motor og en gennemsnittet af 5 stk. 11 kw (15 HP) EFF1 motorer. 46 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 47

For begge typer motorer falder virkningsgraden når belastningsgraden reduceres. Super Premium Efficiency motoren er bedre i stand til at opretholde en høj virkningsgrad ved belastningsgrader mellem 50 og 100%. Ved lavere belastningsgrader, sker der et betydeligt fald i virkningsgraden, men Super Premium Efficiency motoren opretholder en, under 50% belastningsgrad, en virkningsgrad der er 2% bedre end EFF 1 motorerne. 7.9 Varmegenvinding 07 07 Figur 7.24. Krydsvarmeveksler Figur 7.23. Super Premium Efficiency motor med kobber rotor. Gode råd om motorer Ved projektering af ventilationsanlæg bør der altid vælges Sparemotorer. Klik ind på sparemotorlisten www.sparemotor.com og få de aktuelle informationer. Motorstørrelsen bør vælges således, at belastningsgraden ligger mellem 75 og 100%. Herved opnås altid de højeste virkningsgrader. I ventilationsanlæg, hvor indblæsningsluften tilføres varme eller køling, kan der opnås meget store energibesparelser ved at etablere varmegenvinding. Energibesparelsen afhænger af tryktabet over varmegenvindingsenheden (øget elforbrug til ventilatordrift) samt varmegenvindingsenhedens temperaturvirkningsgrad ht. h t = t 2 t 1 t 3 t 1 hvor: t 1 er udeluftens temperatur før veksleren [ C] t 2 er udeluftens temperatur efter veksleren [ C] t 3 er afkastningsluftens temperatur før veksleren [ C] I praksis er det ikke muligt at måle temperaturen umiddelbart efter veksleren. Det skyldes, at temperaturen varierer over vekslerens udløbsflade. Temperaturen t 2 måles i praksis efter ventilatoren og med eventuel varmeflade afbrudt. Varmen fra ventilator og motor indgår således i beregningen af varmegenvindingsenhedens temperaturvirkningsgrad. Denne varmeafgivelse giver normalt anledning til en temperaturstigning på luften på 0,5 1 C. 48 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 49

Eksempel: På et ventilationsanlæg er der målt følgende temperaturer omkring en krydsvarmeveksler: Man undersøger nu mulighederne for at anvende luft/luftpladevarmevekslere, som bruger modstrømsprincippet fremfor krydsstrømsprincippet. Denne type vekslere har en temperaturvirkningsgrad på 80% eller derover. Udeluftens temperatur t 1 = 0 C Væskekoblede vekslere 07 Udeluftens temperatur efter veksleren t 2 = 12 C Afkastningsluftens temperatur før veksleren t 3 = 20 C Temperaturvirkningsgraden h t = (12 C 0 C)/ (20 C 0 C) = 0,6 = 60% I Bygningsreglement for erhvervs- og etagebyggeri (inkl. tillæg 1 15) kap. 12.3 stk. 9 står der: Ventilationsanlæg skal forsynes med varmegenvinding med en temperaturvirkningsgrad på mindst 65 pct. Kravet kan dog fraviges, når afkastningsluftens overskud af varme ikke på rimelig måde kan udnyttes. Pumpe Figur 7.26. Udeluft Afkastluft Roterende varmeveksler Fordele: Genvindingsfladerne kan placeres uafhængigt af hinanden. Ingen risiko for lækage mellem udeluft- og afkastningskanal. Begrænset pladsbehov. Ulemper: Høj temperatur på udsugningsluften kan forårsage kogning i det varmebærende system. Ved manglende glykol i væskekredsen er der risiko for frostsprængning. Lav temperaturvirkningsgrad mellem 40 og 60%. Elforbrug til drift af væskepumpe. 07 Ovenstående krav gælder også for ventilationsanlæg i industrien. I ventilationsanlæg anvendes primært tre typer varmevekslere, der alle skal kunne kapacitetsreguleres. Nedenfor er de 3 typer beskrevet: Krydsvarmeveksler Dræn Kappe Udeluft Afkastningsluft Følgende egenskaber kan fremhæves ved krydsvarmevekslere: Lille lækage mellem luftstrømmene Ingen bevægelige dele Moderat temp. virkningsgrad mellem 50 og 65% Kappe Motor Figur 7.27. Rotor Fordele: Høj temperaturvirkningsgrad Høj fugtvirkningsgrad (hygroskopisk rotor) Begrænset pladsbehov, moderat tryktab og frostsikring Virkningsgraden kan let reguleres ved omdrejningsregulering Temperaturvirkningsgraden for denne type veksler ligger typisk mellem 75 og 85% Fugtvirkningsgraden for hygroskopiske vekslere er typisk 70 85% Ulemper: Lækage i systemet, som dog kan styres i ønsket retning ved rigtig placering af ventilatorerne. Risiko for overføring af gasser. Figur 7.25. Figur 7.25 og 7.26 (se: andre kilder 1). Figur 7.27 (se: andre kilder 3). 50 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 51

07 Den optimale temperaturvirkningsgrad afhænger af vekslerens varmeoverføringsareal. Større varmeoverføringsareal medfører højere temperaturvirkningsgrad men også større investering. For at finde den optimale størrelse på en varmegenvindingsenhed er det nødvendigt at foretage en LCC beregning der inddrager investering, omkostninger til varme- og elforbrug samt vedligeholdelsesomkostninger. I figur 7.28 og 7.29 ses eksempler på LLC beregninger for en krydsvarmeveksler og en roterende varmeveksler. Den indblæste og udsugede volumenstrøm er sat til 5.000 m 3 /h og driftstiden er sat til 8.760 timer pr. år. Temperaturvirkningsgraderne stammer fra Dantherms DanX katalog. Investeringerne stammer fra V&S prisbogen, Husbygning Brutto, 2006. I figur 7.28 ses, at den optimale virkningsgrad for krydsvarmeveksleren er 75% (større end normalt). Denne virkningsgrad kan opnås med en varmeveksler der er beregnet til et ventilationsaggregat med en maksimal volumenstrøm på 19.000 m 3 /h. I figur 7.29 ses, at den optimale virkningsgrad for den roterende veksler er 85,5%. Denne virkningsgrad kan opnås med en varmeveksler der er beregnet til et ventilationsaggregat med en maksimal volumenstrøm på 19.000 m 3 /h. LCC [kr.] 900000 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 68 6000 10000 14000 19000 24000 Varmeveksler design volumenstrøm [m 3 /h] LCC Temp. Virk. Figur 7.29. LCC beregninger og temperaturvirkningsgrader for roterende vekslere. Den indblæste og udsugede volumenstrøm er sat til 5.000 m 3 /h. Temperaturvirkningsgrad [%] 07 LCC [kr.] 1000000 900000 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 60 6000 10000 14000 19000 24000 Varmeveksler design volumenstrøm [m 3 /h] 76 74 72 70 68 66 64 62 Temperaturvirkningsgrad [%] LCC Temp. Virk. Figur 7.28. LCC beregninger og temperaturvirkningsgrader for krydsvarmevekslere. Den indblæste og udsugede volumenstrøm er sat til 5.000 m 3 /h. 52 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 53

7.10 Indblæsningsarmaturer Opblandingsarmaturer Opblandingsarmaturer fås i flere forskellige udførelser, således at de kan tilpasses rummets geometri og indretning. Ovenstående viser, at riste bør undgås, hvis ventilationsanlægget skal anvendes til køling. Hvis anlægget skal fjerne en given mængde varme fra et rum, kræver det mere end den dobbelte luftmængde med riste, fordi luften kun må indblæses med en undertemperatur på 3 4 C. 07 Riste Induktionsgraden (opblanding af rumluft i indblæsningsstrålen) er meget lav. Muligheden for trækfrit at tilføre rummet undertempereret luft er derfor lille. Ved højloftede lokaler er der risiko for, at luften ikke kommer ned i opholdszonen i opvarmningstilfældet, hvis indblæsningstemperaturen er for høj. Når armaturet anvendes til køling, kan luften indblæses med en undertemperatur på 3 til 4 C. Spaltearmaturer Spaltearmaturer er konstrueret således, at luften tilføres gennem en (enspaltede armaturer) eller flere spalter (flerspaltede armaturer). Spalten findes mellem en diffusorring og en tallerken. Den højeste induktionsgrad opnås ved anvendelse af flerspaltede armaturer, hvor diffusorringene er nedbygget. På grund af den høje induktion er det muligt trækfrit at tilføre undertempereret luft. Når armaturet anvendes til køling, kan luften indblæses med en undertemperatur på op til 10 C. Fortrængningsarmaturer Fortrængningsarmaturer fås i flere forskellige udførelser, således at de kan tilpasses rummets geometri og indretning. Fritstående armaturer Disse armaturer har indblæsning 360 rundt og anvendes ved en placering midt i lokalet. Armaturet kan være både rundt og firkantet. Luften kan indblæses med en undertemperatur på 5 6 C i forhold til rumtemperaturen, men op til 20 C i forhold til udsugningstemperaturen. Vægarmaturer Disse armaturer placeres enten på væggen, ofte som en halvrund model, eller indfældet i væg som en flad model. Luften kan indblæses med en undertemperatur på 5 6 C i forhold til rumtemperaturen, men op til 20 C i forhold til udsugningstemperaturen. 07 Perforerede armaturer Et perforeret indblæsningsarmatur er konstrueret således, at luften tilføres dels gennem en perforeret bundplade, dels gennem en sidespalte. Dette armatur har på grund af sin konstruktion den største induktionsgrad af samtlige armaturtyper. Med dette armatur er det muligt at tilføre såvel overtempereret luft som undertempereret luft. Når armaturet anvendes til køling, kan luften indblæses med en undertemperatur på op til 12 C. Spalte- og hvirveldiffusorer Induktionsgraden for disse typer armaturer er meget høj. Det er derfor muligt at tilføre såvel overtempereret som undertempereret luft. Når armaturet anvendes til køling, kan luften indblæses med en undertemperatur på op til 12 C. Lavimpuls armaturer Disse armaturer placeres 2 3 m over gulvet og har indblæsning ned mod arbejds-/opholdszonen. Luften kan indblæses med en undertemperatur på ca. 4 C, men op til 20 C i forhold til udsugningstemperaturen. Armaturerne er opbygget af et luftkammer, et luftfordelingsarrangement og et frontpanel. Luftfordelingsarrangementets opgave er at fordele luften jævnt over hele frontpanelet, således at der opnås en indblæsning med ensartet hastighedsfordeling. 54 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 55

7.11 Udsugningskomponenter Valget af udsugningskomponenter i et lokale skal ses i sammenhæng med de processer, der foregår i det. Udsugningssystemer i industrien består som hovedregel af et antal procesudsug, hvis opgave er dels at fjerne de forureninger, der emitteres fra processerne, dels at virke som et alment udsugningsanlæg, der skal fjerne den varme og forurening, som procesudsugene ikke evner at opfange. Ved omslutning af varmeprocesser med emissioner er det vigtigt, at omslutningen er helt tæt i den øverste del, da der ellers er risiko for, at der på grund af det termiske drivtryk strømmer varm forurenet luft ud gennem utætheder i omslutningen. Modtagerprincippet Procesudsug, hvor termiske kræfter eller dynamiske kræfter bestemmer forureningens bevægelsesmønster, uden mulighed for god indkapsling. 07 Procesudsug Procesudsugene vil oftest være dimensioneret efter et af nedenstående principper: Omslutningsprincippet (indkapsling). Modtagerprincippet. Gribeprincippet. Nedenfor følger en kort beskrivelse af de tre principper. Omslutningsprincippet Procesudsug omslutter processen med en lufthastighed i arbejdsåbningen, der sikrer, at forureningen bliver i procesudsuget. Eksempler på anvendelse af dette princip: Malesprøjteboks Stinkskabe Eksempler på anvendelse af dette princip: Smelteprocesser Plasttrykstøbning Undersøgelser har vist, at en korrekt placering (mindre end 1 m fra forureningskilden) og udformning af procesudsuget (med flanger) kan reducere den udsugede luftmængde betydeligt. Endvidere har antallet af tilslutninger til procesudsuget også væsentlig betydning for den udsugede luftmængde. På figur 7.31 ses forskellige udformninger af hætter anvendt til punktudsugning over en maskine. I figuren er der endvidere foretaget en sammenligning af de forskellige punktudsug over varmekilden (relativ volumenstrøm i% i forhold til optimal løsning). I type 3 ses, at en hætte med reflektorer og seks tilslutninger er den optimale udformning (100%). 07 Figur 7.30. Stinkskab 56 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 57

se af en given effektivitet, kunne nøjes med at udsuge 1/4 af den volumenstrøm, der må anvendes ved en placering af sugeåbningen i en afstand fra forureningskilden, som svarer til sugeåbningens diameter. Set fra et energiøkonomisk og arbejdsmiljø-mæssigt synspunkt bør et procesudsug i videst muligt omfang dimensioneres efter omslutnings- eller modtagerprincippet, da punktudsug efter gribeprincippet giver anledning til høje udsugede luftmængder, som igen resulterer i unødvendigt højt energiforbrug til lufttransport og opvarmning af erstatningsluft. 07 Figur 7.31. Principskitse af punktudsug (hætter) over maskine. Gribeprincippet Punktudsug er dimensioneret til at indfange og fjerne emissioner fra processer, før de slipper ud i opholdszonen. Punktudsugets primære funktion er at skabe et strømningsfelt, hvor forureningerne effektivt kan blive indfanget og transporteret ind i punktudsuget. Ofte er det dog af pladshensyn ikke muligt at anvende punktudsug dimensioneret efter omslutnings- eller modtagerprincippet. Alment udsugningsanlæg Et energibevidst, alment udsugningsanlæg skal udføres med varmegenvinding til forvarmning af den erstatningsluft, som ifølge Arbejdstilsynets anvisninger skal indblæses i produktionslokalet uden trækgener i opholdsrum. 07 Eksempler på anvendelse af dette princip er bortventilering af: Træstøv Metalstøv Svejsestøv Genvinding af varme fra procesudsugningerne kan dog i nogle tilfælde være tilstrækkeligt til opvarmning af hele den indblæste friskluftmængde. Anvendelse af fritsugende tagventilatorer giver ikke muligheder for varmegenvinding af den udsugede luft. Punktudsuget, som skal fungere efter gribeprincippet, kan udformes på mange måder, fx som spalte eller fri åbning. Fælles for dem alle er, at sugeåbningen altid bør placeres så tæt på forureningskilden som muligt, idet afstanden mellem punktudsuget og forureningskilden er af stor betydning for den nødvendige udsugede volumen Figur 7.32. Svejseudsugning strøm. Hvis en sugeåbning eksempelvis placeres i en afstand, der svarer til halvdelen af sugeåbningens diameter, vil man for opnåel 58 Ventilationsanlægget Ventilationsanlægget 59

08 GTHB-B boksventilator Isoleret lavenergiventilator med høj virkningsgrad 5 forskellige størrelser fra 360 til 6600 m3/h Trinløs regulerbar Behovsstyret automatik ØLAND TOTALVENTILATION Spareventilatorer GPEB kammerventilator Markedets højeste virkningsgrad 17 forskellige størrelser fra 360 til 100.000 m3/h Trinløs regulerbar Behovsstyret automatik ØLAND A/S Vi arbejder for din succes Energivej 3-7, 2750 Ballerup, Tel. 7020 1911, Fax 4453 1051 60 VEJLEDENDE www.oeland.dk Nøgletal Vejledende nøgletal 8.1 Volumenstrøm nøgletal I tabel 8.1 er angivet vejledende volumenstrømme til ventilering af forskellige rumkategorier. Vejledende udeluftvolumenstrømme (BR = bygnings-reglementet). Lokale Volumenstrøm [l/(s m 2 gulvareal)] Apotek Sterilrum 15 Laboratorium 15 Analyserum 4 Indpakning 4 Lager 1 Bageri Bagerum 8 Dejrum 6 Bank Betjeningslokale 2 3 Arkiv 1 Personalerum 2 3 Beboelse Køkken Bryggers/ opbevaringsrum Bade- og wc-rum Wc-rum Datacentral Edb-rum 12 3 Maskinrum 15 20 Dyr Får og geder Heste Høns Køer og kalve Kyllinger Søer Smågrise Volumenstrøm [l/s] 20 (BR) 10 (BR) 15 (BR) 10 (BR) 3/dyr 40/dyr 3/dyr 100/dyr 2/dyr 60/dyr 15/dyr VEJLEDENDE Nøgletal 61 08

Lokale Volumenstrøm [l/(s m 2 gulvareal)] Volumenstrøm [l/s] Lokale Volumenstrøm [l/(s m 2 gulvareal)] Volumenstrøm [l/s] Forsamlingslokaler Restaurant 10 Teatre/biografer 7 15/person Cafeteria 4 Foyer 3 15/person Skoler Danselokaler 2 15 30/person Klasseværelse 0,4 5/person Kirker 10 20 Sportshaller 3 4 Udstillingshal Bowlinghal 3 4 Garage > 0,9 Billardsalon 8 10 Hotel Sygehus Hotelværelse Reception 3 Industrikøkken Køkken (alm.) 25 30 15 20/person Behandlings- og modtagelsesrum 9 for inficerede patienter Dialyserum 42 08 Gastilberedt mad Eltilberedt mad Grillbord 550/m 2 komfurplade 300/m 2 komfurplade 400/m 2 komfurplade Intensivrum 28 Lavementrum 28 Obduktionsrum 9 Operationsstue 14 Opvågningsrum 28 08 Frituregryde 300/stk. Træindustri Kogegryde (100 l) 100/stk. Grovsnedkeri 2 5 Kogegryde (200 l) 200/stk. Finsnedkeri 2 5 Kaffemaskine (30 kopper) Køleskranke 7 10 Renseri 15 60/stk. Værksted Bilværksted 4 Udsugning af udstødning 60 80/bil Køle-/fryserum 0,3 0,5 Mekanisk værksted 3 4 Forråd 2 4 Finmekanik 3 20 Kontor Svejsearbejde 12 15 Modulkontor Kontorlandskab Konferencerum Bestyrelsesrum Auditorium 15 20/person 20/person 15 30/person 15/person 10 15/person Montagehal 4 5 Smedeværksted 6 7 Tabel 8.1. Vejledende volumenstrømme til ventilering af forskellige rumkategorier. Personalekantine 15 20/person Personalerum Omklædningsrum 8 12 Spiserum 8 10 Hvilerum 15/person 62 VEJLEDENDE Nøgletal VEJLEDENDE Nøgletal 63

8.2 Tryktab nøgletal Trykdifferens [Pa] 350 300 250 200 150 100 50 0 08 Figur 8.1. Optimale tryktab i ventilationsanlæg I tabel 8.1 ses optimale og normalt forekommende trykdifferenser over komponenterne i ventilationsanlæg. De normalt forekommende trykdifferenser er baseret på data i 100 stk. aftaler og servicerapporter fra VENT-ordningen (se endvidere afsnit 11.2). Middelvolumenstrømmen (indblæsning og udsugning) for de 100 ventilationsanlæg er ca. 8.000 m 3 /h. Kanalsystem inkl. luftindtag, indblæsningsarmaturer og lyddæmper Kanalsystem inkl. udsugningsarmaturer, afkast og lyddæmper Filter - indblæsning Filter - udsugning Varmegenvinding indblæsning Varmegenvinding udsugning Varmeflade Køleflade Systemtab indblæsning Komponent Optimal Normal Figur 8.2. Optimale og normalt forekommende tryktab i ventilationsanlæg Som det ses i figur 8.2 er de normalt forekommende trykdifferenser i kanalsystemerne inkl. indblæsningsog udsugningsarmaturer m.v. betydeligt højere end de optimale. Dette indikerer, at kanalsystemerne er underdimensionerede, dvs. at der er anvendt for små kanaldimensioner. Endvidere indikerer det, at kanalsystemerne ikke er opbygget strømningsmæssigt korrekt. Systemtab udsugning 08 De normalt forekommende systemtab i anlæggene er også betydeligt højere end de optimale. Dette indikerer, at tilslutningerne og afgangene fra ventilatorerne ikke er opbygget strømningsmæssigt korrekt. Trykdifferenserne over varmegenvindingsenhederne er også noget højere end de optimale. Dette indikerer, at varmegenvindingsenhederne er underdimensionerede. Tallene i figur 8.2 viser med al tydelighed hvor vigtigt det er at dimensionere et ventilationsanlæg korrekt. En underdimensionering af anlægget medfører et billigere anlæg, men et anlæg med betydeligt højere driftsudgifter end nødvendigt. 64 VEJLEDENDE Nøgletal VEJLEDENDE Nøgletal 65

Energiforbrug, den specifikke ventilator effekt, SFP, m.m. 9.2 Den specifikke ventilator effekt, SFP defineres således: 09 Energiforbruget i ventilationsanlæg vil enten være knyttet til lufttransporten, herunder transport af partikler (ventilatordriften), eller til konditionering af luften (opvarmning, køling og fugtregulering) i de enkelte anlægskomponenter. Ved beregning af energiforbrug til opvarmning, køling og befugtning se: afsnit 9.3, 9.4 og 9.5. Effektbehovet til lufttransport afhænger primært af luftmængderne og tryktabet i anlægget; sekundært af virkningsgraden for ventilatorer, remme, motorer og evt. frekvensomformere. Effektbehov til luftkonditioneringen afhænger hovedsageligt af friskluftmængden, funktionskrav til temperaturer og relativ fugtighed samt varmebelastningen i rummet. 9.1 Energiforbrug til ventilationsaggregat Ventilatorens effektforbrug P defineres således: SEP = P ind + P ud q v hvor P ind er indblæsningsventilatorens effektoptag [W] P ud er udsugningsventilatorens effektoptag [W] q v er den største værdi af den indblæste eller udsugede volumenstrøm [m 3 /s] I Bygningsreglement for erhvervs- og etagebyggeri (inkl. tillæg 1 15) kap. 12.3 stk. 9 står der: For ventilationsanlæg med konstant luftydelse må elforbruget til lufttransport ikke overstige 2.100 J/ m³ udeluft. For anlæg med variabel luftydelse må elforbruget til lufttransport ikke overstige 2.500 J/ m³ udeluft ved maksimal ydelse. For udsugningsanlæg uden mekanisk udelufttilførsel må det specifikke elforbrug til lufttransport ikke overstige 1.000 J/m³. Bestemmelsen gælder ikke for anlæg knyttet til industrielle processer samt anlæg, hvor det årlige elforbrug til lufttransport er mindre end 400 kwh. 09 P = q v Dp t h v h r h m h f [W] hvor q v er volumenstrømmen [m 3 /s] Dp t er totaltrykstigningen over ventilatoren [Pa] h v er ventilatorens virkningsgrad h r er remvirkningsgraden h m er motorvirkningsgraden h f er frekvensomformerens virkningsgrad (h v h r h m h f ) er totalvirkningsgraden, kaldet h t Ved elforbruget til lufttransport forstås her det samlede elforbrug pr. m 3 flyttet luft regnet fra luftindtag til luftafkast. Luften kan hermed flyttes af flere ventilatorer. Ved anlæg med variabel luftydelse forstås anlæg, hvor luftydelsen, når anlægget er i drift, kan reguleres manuelt eller automatisk på en sådan måde, at forbruget reduceres væsentligt. Elforbruget til lufttransport kan beregnes for det enkelte anlæg for sig eller samlet for flere anlæg i en bygning. I Bygningsreglement for erhvervs- og etagebyggeri (inkl. tillæg 1 15) kap. 12.3 stk. 10 står der: Se endvidere afsnit 10.4. For ventilationsanlæg med konstant eller variabel luftydelse og varmegenvinding, der forsyner en bolig, må det specifikke elforbrug til lufttransport ikke overstige 1.200 J/m³ for driftsformen med maksimalt tryktab. 66 Energiforbrug, SFP, m.m. Energiforbrug, SFP, m.m. 67

9.3 Energiforbrug til opvarmning af luft I figur 9.1 og 9.2 er energiforbruget til opvarmning af ventilationsluft opgjort for henholdsvis tidsrummene 8.00 til 16.00 og 0.00 til 24.00 (samtlige årets timer). På figurene ses betydningen af varmegenvinding og maksimal udsugningstemperatur. Det sidste kan opnås ved at anvende effektive punktudsug ved processerne (varmeprocesser). Kurvebetegnelse 65 5: 65 betyder 65% virkningsgrad for varmegenvindingen (temperaturvirkningsgrad). 5 betyder 5 C højere temperatur af afkastningsluft end den ønskede opvarmningstilstand. 0 0 er forbruget uden varmegenvinding. Energiforbrug til opvarmning af 1 m 3 luft pr. time i kwh 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 5 10 15 20 25 30 Indblæsningstemperatur [ C] 0-0 35 0 35 5 35 15 65 0 65 5 65 15 Figur 9.1. Årligt energiforbrug i kwh for drift en dag pr. uge til opvarmning af 1 m 3 luft pr. time i tidsrummet fra kl. 8.00 til kl. 16.00. 09 Energiforbrug til opvarmning af 1 m 3 luft pr. time i kwh 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 09 Indblæsningstemperatur [ C] 0-0 35 0 35 5 35 15 65 0 65 5 65 15 Figur 9.2. Årligt energiforbrug i kwh for drift en dag pr. uge til opvarmning af 1 m 3 luft pr. time i tidsrummet fra kl. 0.00 til kl. 24.00. 68 Energiforbrug, SFP, m.m. Energiforbrug, SFP, m.m. 69

Eksempel: 09 Et anlæg arbejder med 18 C indblæsningstemperatur, og det behandler (indblæser og udsuger) 20.000 m 3 luft pr. time hele året døgnet rundt (7 ugedage). Forbruget til opvarmning til 18 C pr. m 3 /h aflæses via den øverste kurve 0 0 (uden varmegenvinding) ud for 18 C til 4,4 kwh/år pr. m 3 /h pr. ugedag. For 20.000 m 3 luft pr. time er forbruget til opvarmning hermed: 4,4 kwh/(m 3 /h)/ugedag 20.000 m 3 /h 7 ugedage = 616.000 kwh. Varmegenvindes fra afkastningsluften, der er 23 C varm, dvs. 5 C varmere end det niveau, hvortil varmegenvindingen ønskes, med en temperaturvirkningsgrad på 65%. Nu kan energiforbruget aflæses på kurve 65 5 til 0,5 kwh/år pr. m 3 /h pr. ugedag. For 20.000 m 3 /h er forbruget til opvarmning hermed: 0,5 kwh/(m 3 /h)/ugedag 20.000 m 3 /h 7 ugedage = 70.000 kwh. 9.4 Energiforbrug til nedkøling af luft I tabel 9.1 og 9.2 er energiforbruget til køling af ventilationsluft opgjort for henholdsvis tidsrummene 8.00 til 16.00 og 0.00 til 24.00 (samtlige årets timer). Bemærk, at det årlige energiforbrug er opgivet i Wh/m 3 pr. time. Der er samtidig tale om den energi, der skal tilføres selve luften. For at bestemme det elforbrug, der skal tilføres kølemaskinen, skal man dividere med kølemaskinens gennemsnitlige effektfaktor (mellem 2 og 4). Toverflade Tindblæs 8 10 12 14 16 18 20 22 8 877 10 664 615 12 472 439 395 14 309 288 260 227 16 186 175 157 137 123 18 105 99 89 78 70 67 20 54 51 47 41 36 35 34 22 25 24 22 19 17 16 16 16 Tabel 9.1. Årligt energiforbrug i Wh pr. én ugedag til nedkøling af 1 m 3 luft pr time i tidsrummet fra kl. 8.00 til kl. 16.00. Toverflade Tindblæs 8 10 12 14 16 18 20 22 8 2023 10 1425 1324 12 920 863 776 14 543 510 461 399 16 294 277 250 218 192 18 150 141 128 112 99 94 20 72 68 63 55 48 46 45 22 32 30 28 24 21 20 20 20 Tabel 9.2. Årligt energiforbrug i Wh pr. én ugedag til nedkøling af 1 m3 luft pr time i tidsrummet fra kl. 0.00 til kl. 24.00. 09 70 Energiforbrug, SFP, m.m. Energiforbrug, SFP, m.m. 71

Eksempel: En kontorbygning ventileres med 20.000 m 3 luft pr. time. Indblæsningstemperaturen er 18 C. Kølefladen i anlægget tilføres vand med en temperatur på 10 C. Anlægget er i drift i tidsrummet fra kl. 8.00 til kl. 16.00, 5 dage om ugen. I figur 9.2 kan det årlige energiforbrug aflæses til 99 Wh pr. m 3 luft pr. time pr. dag pr. uge. Det årlige energiforbrug til nedkøling af luften i den pågældende periode vil da være: Energiforbruget til befugtning af udeluft afhænger både af den ønskede relative fugtighed og den ønskede indblæsningstemperatur. Den eldrevne dampbefugter er dyr i drift, fordi der anvendes el. Dysebefugtningen er også ret dyr i drift som følge af de høje rumvarmeafgifter, idet fordampningsvarmen skal tilføres via opvarmning af ventilationsluften. Er ventilationsluften varmere end nødvendigt, fx som følge af stor varmeafgivelse fra maskiner, eller er der ligefrem behov for nedkøling af ventilationsluften, er disse befugtningsmetoder dog billige i drift. 99 Wh/(m 3 /h)/ugedag 20.000 m 3 /h 5 ugedage = 9.900 kwh 09 9.5 Befugtning De mest almindelige metoder til befugtning af luften i produktions- og kontorlokaler. 09 Figur 9.4. Vandbefugter Figur 9.5. Dampbefugter Vandbefugtere Befugter med fordamperindsats. Fordampningsvarmen tages fra ventilationsluften. Befugter med dyser (luftvasker). Vandet forstøves med trykluft, eller der anvendes højt vandtryk. Elforbruget er 0,01 0,1 kwh pr. kg vand. Fordampningsvarmen tages fra ventilationsluften. Dampbefugtere Befugter med damptilførsel. Dampen produceres eksempelvis i en dampkedel og indblæses i kanalen. Energiforbruget er ca. 0,8 kwh pr. kg damp. Befugter med egen dampproduktion. Fordampningsvarmen tilføres i dampgenerator. Normalt er dampgeneratoren elopvarmet. Elforbruget er 0,7 kwh pr. kg damp. 72 Energiforbrug, SFP, m.m. Energiforbrug, SFP, m.m. 73

Målinger lufthastighed, tryk, el 10.1 Lufthastighed Nedenfor ses en oversigt over og karakteristika af det mest almindelige udstyr til lufthastighedsmålinger. Målemetode Måleområde Måleusikkerhed Bemærkninger Pitotrør 2 50 m/s 1 5% Der skal korrigeres for luftens temperatur og barometerstanden. Skal ikke kalibreres.(husk at kalibrere trykmåleren) 10 Varmetrådsanemometer Vinge hjulsanemometer 0,05 30 m/s 0,3 15 m/s 1 20% Retningsfølsomt. Det er usikkert at anvende instrumentet ved temperaturer, der afviger væsentligt fra 20 C. Kræver periodisk kalibrering. 5 20% Kræver periodisk kalibrering. 10 Tabel 10.1. I figur 10.1 ses en hastighedsmåling i en kanal med et varmetrådsanemo meter. Figur 10.1. 74 Målinger - lufthastighed, tryk, el Målinger - lufthastighed, tryk, el 75

I tabel 10.2 ses, hvorledes målinger af lufthastigheder skal foretages i et rekommanderet måleplan under forudsætning af en tilløbslængde på 10 gange den hydrauliske diameter. For yderligere vejledning til målinger henvises til Nordiska Ventilationsgruppen (se kilder /8/) 10.2 Tryk Man taler om tre slags tryk i forbindelse med trykmålinger på ventilationsanlæg: Statisk tryk ps måles i forhold til atmosfæretrykket. Det kan være positivt, nul eller negativt, og det virker ens i alle retninger. Dynamisk tryk pd eller hastighedstrykket er altid positivt og virker i luftbevægelsens retning. Det dynamiske tryk kan beregnes af: p d = ½ r v 2 hvor r er luftens densitet v er luftens middelhastighed Total tryk p t (statisk tryk + dynamisk tryk) 10 10 Figur 10.2. På ventilationsanlæg er det relevant at måle følgende forhold: Trykstigning over ventilatoren Tabel 10.2. Målepunkter i rekommanderet måleplan (se: andre kilder 3) Forklaring til figuren: Dp t er den samlede anlægsmodstand. Dp 1 og Dp 2 er tryktabene i anlægget. Dp sy1 og Dp sy2 er systemtab på henholdsvis ventilatorens ind- og udløbsside 76 Målinger - lufthastighed, tryk, el Målinger - lufthastighed, tryk, el 77

Måling af trykstigningen over ventilatoren Dpt sker ved at måle differensen i det statiske tryk Dps på hver side af ventilatoren og beregne differensen i det dynamiske tryk Dpd på hver side af ventilatoren. Måling med et pitotrør og et manometer. Der gælder følgende: Dp t = (p s, efter + p d, efter ) (p s, før + p d, før ) = Dp s + Dp d Trykmålingerne udføres ved hjælp af et pitotrør og et manometer. Ved måling af de statiske tryk før og efter ventilatoren er det vigtigt at bemærke, at trykket er negativt før ventilatoren og positivt efter. I praksis er det ikke muligt at måle det statiske tryk umiddelbart efter ventilatoren. Dette skyldes, at hastighedsprofilet i ventilatorens udløb er meget ujævnt. Derved bliver det statiske tryk i udløbets tværsnitsareal også ujævnt. Figur 10.4. 10.3 Effekt 10 Ved måling af effekt anvendes et wattmeter. 10 Måling af effektoptaget på et ventilationsanlæg. Målingen blev foretaget i anlæggets styre skab med et wattmeter. Figur 10.3. Det statiske tryk skal derfor måles et stykke fra ventilatoren hvor hastighedesprofilet er udjævnet. Dette medfører, at systemtabet ikke indgår i den totale trykstigning, hvilket medfører at der en mindre usikkerhed ved målingen. Trykdifferensen over anlæggets komponenter Måling af trykdifferensen over anlæggets komponenter sker ved at måle differensen i det statiske tryk P s på hver side af komponenten. Trykmålingerne udføres ved hjælp af pitotrør og manometer. Figur 10.5. 78 Målinger - lufthastighed, tryk, el Målinger - lufthastighed, tryk, el 79

10.4 Vejledende metode til bestemmelse af ventilationsanlæggets totalvirkningsgrad h t og ventilatorens virkningsgrad h v Målinger af lufthastighed, total trykstigning over ventilator samt effektoptag for motoren kan benyttes til bestemmelse af ventilationsanlæggets totalvirkningsgrad h t. Ventilatorens udløbsareal er (0,55 m 0,55 m) 0,303 m 2. p d, efter = 0,5 1,2 (3,4 m 3 /s : 0,303 m 2 ) 2 = 75 Pa Det dynamiske tryk før ventilatoren i et aggregat er ca. 0 Pa på grund af den lave lufthastighed i selve aggregatet. Eksempel: Den totale trykstigning over ventilatoren er da: Et ventilationsaggregat er forsynet med F-hjuls ventilatorer. På aggregatets indblæsningsside er tilsluttet to stk. ø 400 mm kanaler. Hastighederne i kanalerne er målt til henholdsvis 14 m/s og 13 m/s. Dp total = (p s, efter + p d, efter ) (p s, før + p d, før ) = (369 Pa + 75 Pa) ( 507 Pa) = 951 Pa Effektoptaget for motoren er målt til: Ved hjælp af disse data kan den indblæste volumenstrøm q v beregnes til: P motor = 7.240 W q v = (v 1 A kanal1 ) + (v 2 A kanal2 ) = Ventilationsaggregatets totale virkningsgrad kan herefter beregnes, idet der gælder: 10 (14 m/s 0,126 m 2 ) + (13 m/s 0,126 m 2 ) = 3,4 m 3 /s h total = (Dp total q v ) : P motor = (951 Pa 3,4 m 3 /s) : 7.240 W = 45% 10 A kanal = p 4 d2 Ventilatoren er forsynet med en 7,5 kw motor. Ved hjælp af figur 7.15 kan belastnings- og virkningsgraden for motoren bestemmes til henholdsvis 84% og 87% som nedenstående beregning viser: Statisk tryk P s [Pa] Dynamisk tryk P d [Pa] P motor = (0,84 7.500 W) : 0,87 = 7.240 W Før ventilatoren 507 0 Efter ventilatoren 369 75 Remtrækket er med en almindelig kilerem, og det virker korrekt opspændt. Remtrækkets virkningsgrad kan derfor bestemmes til ca. 95%. Tabel 10.3. Statiske og dynamiske tryk før og efter ventilatoren De statiske tryk før og efter ventilatoren er målt med pitotrør og mikromanometer. Det dynamiske tryk efter ventilatoren er bestemt således: Ventilatorens virkningsgrad kan herefter beregnes: h total = h ventilator h motor h remtræk h ventilator = h total : (h motor h remtræk ) = p d, efter = 0,5 r luft (q v : A udløb ) 2 0,45 : (0,87 0,95) = 0,54 80 Målinger - lufthastighed, tryk, el Målinger - lufthastighed, tryk, el 81

Virkningsgraden for ventilatoren er således væsentligt under den maksimale virkningsgrad på 65%, der kan opnås med en ventilator med F-hjul. I det efterfølgende ses, hvor på ventilationsanlægget målingerne skal foretages til bestemmelse af totalvirkningsgraden (se også kassen side 83). 3 2 Målepunkt 2 og 3: Statiske tryk 4 Målepunkt 4: Effektoptag 10 10 Tabel 10.4. Målepunkter Målepunkt 1: Lufthastighed Fem vigtige ting vedrørende målinger 1. Lufthastighed 2 og 3. Statisk tryk 4. Effektoptag for motor 5. Tværsnitsareal for beregning af dynamisk tryk ud 6 og 7. Kanaldimensioner Det er vigtigt at få alle data med hjem, ellers kan beregning af total- og ventilatorvirkningsgrad ikke foretages. 1 82 Målinger - lufthastighed, tryk, el Målinger - lufthastighed, tryk, el 83

Drift Alt hvad du behøver! Et godt og behageligt indeklima har positiv effekt på mennesker og indvirker på vores helbred, produktivitet og velvære. I Swegon er vi klar over dette og viderefører vores store viden og erfaring i udviklingen af vores produkter. 11.1 Styring og regulering Regulering af luftmængder Behovet for ventilation er sjældent konstant, men varierer over døgnet og året. Som eksempler kan nævnes behovet for (central) udsugning af spåner fra træbearbejdningsmaskiner eller udsugning af røg fra svejseprocesser, der begge afhænger af arbejdsprocessernes aktivitet. Behovet er også varierende, når det gælder komfortventilation. Ventilationsanlæg til komfort er projekteret ud fra en stor person- og varmebelastning i rummet. I mange situationer er belastningen langt mindre, og det er vigtigt at tilpasse anlæggets ydelse til behovet på en energimæssigt effektiv måde. Behovet for ventilation kan fx reguleres efter: Swegon er en af de førende virksomheder indenfor udvikling, produktion og markedsføring af ventilations- og indeklimasystemer i Europa. Swegon din totalleverandør med fokus på et økonomisk og energigivende indeklima. 1. Urstyring (efter tid). 2. Procesudstyrets driftstilstand (fx via styresignal fra maskine). 3. Tilstedeværelsesstyring (kan tilpasses om der er personer eller ej). 4. Rum- eller udsugningstemperaturen. 5. CO 2 -regulering (efter CO 2 -føler). 6. Luftkvalitetsregulering (efter luftkvalitetsføler ). 11 Riste og armaturer Klimacentraler Kølebafler www.swegon.dk Reguleringen af luftmængder kan i princippet ske ved on/off eller variabel (VAV) regulering: On/off-regulering Den mest simple form for regulering af luftmængden er on/off-regulering. On/off reguleringen kan ske ved helt at starte og stoppe ventilatoren eller via afspærringsspjæld at åbne/lukke for ventilationen i dele af betjeningsområdet. Ved fx tilstedeværelsesstyring kan on/off-reguleringen tilpasses ventilationsbehovet ved anvendelse af tidsforsinkelser. Når der afspærres for dele af betjeningsområdet, opnås langt den største energibesparelse ved samtidig at nedregulere ventilatorens omdrejningstal. Drift 85

VAV-regulering 100 Nedenfor beskrives en række almindeligt anvendte metoder til VAV-regulering. 90 11 Spjældregulering ved F-hjul når volumenstrømmen reduceres, ændres motorens effektoptag betydeligt. Det skyldes, at den totale trykstigning over ventilatoren samtidig falder (dog kun en smule). Denne reguleringsmetode er derfor mere effektiv end for B-hjul. Den bør dog kun anvendes ved luftmængder under ca. 10.000 m 3 /h. Brug af flerhastighedsmotorer Ved denne reguleringsform kan motoren køre med to omdrejningstal. Volumenstrømmen reduceres ved at reducere motorens omdrejningstal. Herved sker der en væsentlig ændring af motorens effektoptag. Reguleringsformen er velegnet til skift mellem fuld volumenstrøm og halv eller to trediedel volumenstrøm. Hastighedsregulering Ved denne reguleringsform kan motorens omdrejningstal reguleres trinløst. Herved kan volumenstrømmen også reduceres trinløst. Som ved anvendelse af en tohastighedsmotor sker der en væsentlig ændring af motorens effektoptag, når motorens omdrejningstal reduceres. Reguleringsformen er velegnet ved behov for varierende volumenstrømme. Aksialventilator med stilbare skovle Denne metode, der kun anvendes ved aksialventilatorer, er karakteriseret ved, at ventilatorens ydelse ændres, når skovlvinklen ændres. Ventilatoren har en høj virkningsgrad over et meget stort område, fordi kurverne for virkningsgraden har deres største udstrækning i samme retning som reguleringsområdet (anlægskarakteristikken). Som det ses i figur 11.1 kan der opnås betydelige reduktioner i effektoptaget ved reduktion af volumenstrømmene. Optagen eleffekt i % 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Volumenstrøm i % Figur 11.1. Spjældreg., F-hjul Aksialventilator med stilbare skovle Omdrejningstalsreg. Tohastighedsmotor og spjæld Af figur 11.1 kan følgende uddrages: Den mest energieffektive regulering opnås med omdrejningstalsregulering samt med aksialventilator med stilbare skovle. Tohastighedsmotorer er velegnede, når der kun er behov for to niveauer af luftydelse (100% og 50% eller 100% og 66%). Ovenstående kan betragtes som gode råd i forbindelse med regulering af ventilatorer. En reduktion af volumenstrømmene betyder samtidig en forøgelse af temperaturvirkningsgraden for varmegenvindingen. Dette er vist i figur 11.2. 11 86 Drift Drift 87

11 Halveres eksempelvis volumenstrømmen i et anlæg med en krydsvarmeveksler med en temperaturvirkningsgrad på 60% ved 100% flow forbedres virkningsgraden til ca. 63%. Ved beregninger af varmebesparelser er det derfor vigtigt at medtage det forhold, at temperaturvirkningsgraden ændrer sig når volumenstrømmene ændrer sig. Temperaturvirkningsgrad [%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Krydsveksler Modstrømsveksler Flow [%] Roterende veksler Væskekoblede vekslere indeklima. Det termiske indeklima opretholdes via radiatoranlæg. Indblæsningstemperaturen reguleres efter et sætpunkt for ønsket indblæsningstemperatur. Indblæsningstemperaturen måles i kanalen efter varmefladen, ventilator mv. Varmefladens ventil lukkes ved stigende indblæsningstemperatur. Sætpunktet holdes normalt konstant, uanset varmebehovet i rummene. For at reducere energiudgifterne til opvarmning bør sætpunktet varieres, således at der indblæses med en lavere temperatur om sommeren. Denne reguleringsform kaldes udekompensering. Ofte kombineres regulering af indblæsningstemperaturen med kaskaderegulering efter rumtemperaturen (se side 110). Udekompensering Traditionelt søger man at holde indblæsningstemperaturen konstant, uanset varmebehovet i rummene. For ventilationsanlæg, hvor en direkte regulering af rumtemperaturen ikke er mulig (fx hvis der ikke findes et repræsentativt rum at regulere efter), kan indblæsningstemperaturen med fordel kompenseres efter udetemperaturen. 11 Figur 11.2. Virkningsgrader for varmegenvindingsenheder som funktion af volumenstrømmene (q ind = q ud ). Princippet for kompensering efter udetemperaturen er vist på figur 11.3. VAV-armaturer I ventilationsanlæg med varierende volumenstrøm anvendes indblæsningsarmaturer, der kan variere indblæsningsspalten, således at hastigheden på den indblæste luft altid er konstant uanset variationer i volumenstrømmen. Anvendes der ikke specielle indblæsningsarmaturer i VAV-anlæg vil der opstå trækgener ved minimum volumenstrøm. T inde Max. Min. [ C] Regulering af temperaturer Regulering af indblæsningstemperatur Regulering af indblæsningstemperaturen benyttes typisk i ventilationsanlæg, hvor anlæggets funktion udelukkende er opretholdelse af det atmosfæriske Figur 11.3 T 1 T 1 T ude [ C] 88 Drift Drift 89

Ved lave udetemperaturer, hvor varmebehovet er størst, indblæses med maksimumstemperaturen. Ved stigende udetemperaturer indblæses med lavere temperaturer, indtil en vis minimumstemperatur nås. For at beregne varmebesparelsen ved anvendelse af udekompensering er man nødt til at benytte et temperaturvarighedsdiagram (se figur 11.4), hvor man kan aflæse hvor mange timer pr. år udetemperaturen er mindre end en valgt indgangsværdi. Eksempel: Et anlæg arbejder med en konstant indblæsningstemperatur på 22 C, og det behandler (indblæser og udsuger) 20.000 m 3 luft pr. time hele året døgnet rundt. Anlægget er uden varmegenvinding. Der ønskes etableret en udetemperaturkompensering af anlægget således at: Energiforbruget til opvarmning af udeluften til en ønsket eventuel variabel sluttemperatur beregnes af følgende udtryk: For t ude 2 C skal t ind være 22 C For t ude 12 C skal t ind være 18 C 11 E = q v r c p =n (tind t ude ) Dt =0 hvor q v er udeluftvolumenstrømmen [m 3 /s] r er luftens densitet [kg/m 3 ] c p er luftens specifikke varmekapacitet [kj/kg K] t ind er sluttilstandens temperatur [ C] t ude er udetemperaturen [ C] t er tiden [h] n er antal timer pr. år hvor t ind t ude Summationsledet også benævnt antal gradtimer =n (t ind t ude ) Dt =0 findes som arealet mellem sluttemperaturen t ind og temperaturkurven for udeluften. Ved beregning af arealet kan temperaturkurven for udeluften tilnærmes en ret linie. Dette er vist i figur 11.4 (den grå trekant). I figur 11.4 ses hvorledes temperaturvarighedsdiagrammet kan benyttes til at bestemme energibesparelsen ved etablering af udekompensering. Først indtegnes den grå trekant, hvis areal kan beregnes til 124.799 C h. Fra punktet (2.300 h, 22 C) tegnes en linie til punktet (6.000 h, 18 C). Disse to punkter passer sammen med udetemperaturer på henholdsvis 2 C og 12 C. Herefter kan den grønne figur indtegnes. Denne figur viser gradtime besparelsen ved etablering af udekompensering. Arealet af figuren kan beregnes til 15.800 C h. 30 25 20 15 10 5 Temperatur [ C] 0 T indmax T ude1 T ude2 Besparelse T indmin 11 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000-5 -10-15 Timer Udetemp. Indblæ s 1 Indblæ s 2 Figur 11.4. Temperaturvarighedsdiagram udarbejdet på basis af driftstider på 24 timer pr. døgn. 90 Drift Drift 91

Den årlige energibesparelse ved etablering af udekompensering kan herefter beregnes til: Tilsvarende gælder, at jo højere rumtemperatur der kan accepteres om sommeren jo mindre bliver energiforbruget til køling. 11 E besparelse = 20.000 m3 /h 1,2 kg/m3 1,0 kj/(kg K) 3.600 15,800 K h = 105.300 kwh Det svarer til en energibesparelse på ca. 13%. Regulering af rumtemperatur Regulering af rumtemperaturen benyttes typisk i klimaanlæg, hvor anlæggets funktion er opretholdelse af både det termiske og atmosfæriske indeklima. Rumtemperaturen reguleres efter et sætpunkt for ønsket rumtemperatur. I CAV anlæg holdes rumtemperaturen, som grundprincip, konstant ved at ændre på indblæsningstemperaturen, når rumtemperaturen afviger fra den indstillede værdi. Forholdet mellem ændringen i rumtemperaturen og den tilsvarende ændring af indblæsningstemperaturen indstilles på regulatoren. Ofte indstilles en nedre grænse for indblæsningstemperaturen på regulatoren. Denne minimumsindblæsningstemperatur skal sikre at trækgener undgås. I VAV anlæg holdes rumtemperaturen, som grundprincip, konstant ved at ændre på volumenstrømmene, når rumtemperaturen afviger fra den indstillede værdi. Indblæsningstemperaturen holdes som udgangspunkt konstant. For at reducere energiudgifterne til opvarmning og køling bør sætpunktet varieres, således at det er lavere om vinteren (fx 21 C) og højere om sommeren (fx 25 C). I opvarmningssæsonen gælder, at for hver 1 C rumtemperaturen kan sænkes, falder energiforbruget til opvarmning med 5 8%. Derfor gælder det om at benyttes så lav rumtemperatur i opvarmningssæsonen som muligt. I DS/CEN/CR 1752 ses hvilke operative temperaturer (~ rumtemperaturer), der kan benyttes i henholdsvis opvarmnings- og kølesæsonen. Udekompensering Også i ventilationsanlæg med en regulering af rumtemperaturen kan man med fordel bruge en kompensering efter udetemperaturen. Dette anvendes, hvis anlægget er forsynet med køleflade. Her bruges kompenseringen til at hæve sætpunktet (indstillingsværdien) for den ønskede rumtemperatur, når udetemperaturen kommer over en vis grænse. Under denne grænse holdes rumtemperaturen konstant. Kompenseringen giver både indeklimafordele og sparer energi. Eksempel: Et anlæg arbejder med en konstant rumtemperatur på 21 C, og det behandler (indblæser og udsuger) 20.000 m 3 luft pr. time hele året døgnet rundt. I kølesæsonen indblæses luft med en temperatur på 18 C. Luften køles af en køleflade med en overfladetemperatur på 10 C. Der ønskes etableret en udetemperaturkompensering af anlægget således, at anlægget i kølesæsonen arbejder med en rumtemperatur på 25 C. Dette kan opnås ved at der indblæses luft med en temperatur på 22 C. Kølefladens overfladetemperatur hæves til 14 C. Ved hjælp af figur 9.1 kan energiforbruget til køling før og efter samt energibesparelsen beregnes: E køl, besparelse = 20.000 m 3 /h (141 Wh/(m 3 /h)/ ugedag 24 Wh/(m 3 /h)/ugedag) 7 ugedage = 16.400 kwh 11 92 Drift Drift 93

Kaskaderegulering Kaskaderegulering anvendes i forbindelse med regulering af indblæsningstemperaturen til rum, hvor gratisvarmen varierer meget, men hvor en egentlig rumtemperaturregulering ikke kan bruges. Grundprincippet i reguleringen er, at varmefladens ydelse ændres efter en føler i indblæsningskanalen. 11.2 Vedligeholdelse og optimering af anlæg VENT-ordningen VENT-ordningen (se endvidere www.vent.dk) er en effektiv og kontrolleret serviceordning for drift og vedligeholdelse af ventilationsanlæg. VENT-ordningen sikrer, at et ventilationsanlæg til stadighed lever op til de krav, virksomheden har til ventilation, samtidig med at energiforbruget altid er mindst muligt. Desuden er der en føler i rummet, som kan forskyde sætpunktet for indblæsningstemperaturen, afhængig af rumtemperaturen. T inde Max. [ C] VENT-ordningen sikrer virksomheden: En effektiv udnyttelse af energien til ventilationsanlæg. Et bedre indeklima. Et bedre og sundere arbejdsmiljø. Sådan sikres kvaliteten i VENT-ordningen I VENT-ordningen sikres kvaliteten af arbejdet og funktionen af ventilationsanlægget ved: 11 Min. T 1 T 1 T rum [ C] Figur 11.5. Kaskaderegulering hvor den ønskede indblæsningstemperatur er afhængig af rumtemperaturen. Anvendelse af godkendte, veluddannede servicemontører og godkendt måleudstyr. Anvendelse af godkendte, fælles retningslinier for service. Registrering af serviceydelser i forhold til behovet for ventilation. Registrering af det nødvendige energiforbrug. Stikprøvekontrol af servicemontørens arbejde. 11 Kaskaderegulering anvendes som tillægsfunktion til reguleringen af ventilationsanlæg, der betjener rum med flere varmekilder (fx flere ventilationsanlæg eller termostatstyret radiatoranlæg). Kaskadereguleringer kaldes også styret indblæsningstemperatur og belastningskompensering. Kaskadereguleringen kan kombineres med kompensation efter udetemperaturen. 94 Drift Drift 95

12 Spareemhætter Hvad er en spareemhætte En spareemhætte er en emhætte der ved hjælp af et lille elforbrug og en lille udsuget volumenstrøm fjerner en tilfredsstillende del af forureningen fra madlavning, og derved overholder Frivillig mærkningsordning for væghængte decentrale emhætter til husholdningsbrug. Det er væsentlig at pointere, at mærkningsordningen kun omfatter væghængte emhætter. En emhætte består i realiteten af en ventilator pakket ind i en flot designet skal. Denne kan, rent strømningsmæssigt, være designet mere eller mindre hensigtsmæssigt. En god udformet skal vil kunne tilfredsstille forureningskrav ved lavere udsuget luftmængde end en dårligt udformet skal. Når luften fjernes, vil ny luft blive tilført rummet, også kaldet erstatningsluft. Denne erstatningsluft vil komme udefra og er oftest væsentlig koldere end rumtemperaturen, hvorfor denne skal opvarmes. Dette betyder, at jo mere luft emhætten fjerner, des højere bliver varmeregningen. Frivillig mærkningsordning for væghængte decentrale emhætter til husholdningsbrug For at opfordre producenten til at efterstræbe funktionelt design samt energieffektive produkter til emhættens indmad, bliver der i Frivillig mærkningsordning for væghængte decentrale emhætter til husholdningsbrug både vurderet på: Krav 1: Krav 2: Krav 3: Evne til at fjerne forurening. årlige energiforbrug, både strøm til produktet samt vægtet vurdering af varmeenergiforbrug. Minimum 200 lux på specificerede målepunkter. Udover de strømforbrugende elementer som ventilator og styring, er der også lys i emhætter. Lyset vurderes i dens funktion og skal opfylde visse krav for at opretholde en tilfredsstillende arbejdsplads. Det skal pointeres, at lyset ikke indgår i den samlede vurdering af det årlige energiforbrug, og dermed ikke har indflydelse på krav 2. Positiv liste væghængte decentrale emhætter til husholdningsbrug Grundlæggende kan de væghængte decentrale emhætter til husholdningsbrug opdeles således: Væghængte emhætter med ekstern ventilator. Væghængte emhætter med intern ventilator. Energiforbrug En emhættes energiforbrug afhænger dels af elforbruget E el(+lys), dels af varmeforbruget til opvarmning af erstatningsluften E varme En emhættes elforbrug afhænger af effektoptaget P total i Watt som er effektoptaget ved anbefalet luftmængde inkl. lys. Elforbruget afhænger endvidere af driftstiden t. Elforbruget E el(+lys) er således: E el(+lys) = P total 1.000 t [kwh] Det årlige varmeforbrug der medgår til at opvarme 1 m 3 luft pr time i tidsrummet 17.00 18.00 til 20 C udgør 1,1 kwh pr. år som angivet i Håndbog i energirådgivning. Et emhættes varmeforbrug E varme er således: E varme = 1,1 q [kwh] Praktisk sugeevne For at opnå tilfredsstillende funktion af en emhætte er der defineret et minimumskrav på at fjerne 80% af den tilførte forurening, eksempelvis mados og em. Dette krav stiger ved luftmængder over 250 m 3 /h. For at en emhætte skal kunne komme på positivlisten skal emhætten kunne overholde kravene vist i figur 12.1 og 12.2. Med hensyn til den praktiske sugeevne skal emhætten ligge over positivgrænsen (de to blå linier i figur 12.1), mens emhætten, med hensyn til effektforbruget skal ligge under positivgrænsen (den blå linie i figur 12.2). Endvidere skal emhættens lyskilder kunne yde en belysningsstyrke på 200 lux på komfuret. 12 96 Spareemhætter Spareemhætter 97

100 Vurderingskriterie: PRAKTISK SUGEEVNE Grænsen for hvornår en emhætte kan overholde kravet vedr. energiforbrug kan udtrykkes ved P total som funktion af flow og fastsat k Praktisk sugeevne [%] 90 Positivgrænse 80 70 60 50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Flow [m 3 /h] Figur 12.1. Vurderingskriterie: Praktiske sugeevne Vurderingskriterie: ENERGIFORBRUG 350 P total (q) = 1.000 (k 1,1 q) 365 2,5 [W] K fastsættes til 485 ud fra erfaringer gjort ved opmåling af emhætter. Da opvarmning oftest foregår vha. fjernvarme, naturgas eller olie er denne energiform mere hensigtsmæssig og billigere end effekt brugt til el. Dette er der taget hensyn til i udtrykket for P total som funktion af flow og fastsat k, idet elforbruget er vægtet 2,5 gang højere end varmen. Mere information om spareemhætter kan findes på hjemmesiden www.spareemhaette.dk 300 12 Praktisk sugeevne [%] 250 200 150 100 Positivgrænse 12 50 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Flow [m 3 /h] Figur 12.2. Vurderingskriterie: Praktiske energiforbrug 98 Spareemhætter Spareemhætter 99

13 ELFORSK I forbindelse med Elselskabernes F&U program for effektiv el-anvendelse er der gennemført en række projekter vedr. ventilation. Disse projekter beskrives kort nedenfor. Mere uddybende information om projekterne, herunder rapporter og pjecer, kan findes på hjemmesiden www.elforsk.dk. Energieffektiv procesudsugning fra kehlemaskiner i dansk erhvervsliv (Projekt nr. 334-007) Energiforbruget til spånudsugning udgør ca. 35% af træ- og møbelindustriens samlede elforbrug, svarende til ca. 250 GWh om året. Heraf anvendes ca. 60 GWh til procesudsugning fra kehlemaskiner. På grundlag af et tidligere udredningsprojekt har det været formålet med dette F&U projekt at udvikle nye energieffektive sugeskærme, som skulle testes i fuld skala på en eksisterende kehlemaskine. Projektgruppens målsætning for projektet var følgende: Halvering af el- og varmeforbrug til spånudsugning fra kehlemaskiner. Opnåelse af bedre arbejdsmiljø i form af mindre træk og støj. Lavere anlægsinvesteringer til spånudsugning for fremtidige maskiner. Projektet har påvist, at det med enkle midler er muligt at halvere behovet for procesudsugning fra spåntagende maskiner med roterende værktøjer. Det økonomiske og miljømæssige incitament for implementering af nye sugeskærme er højt, da investeringerne er små og effekterne gode. Der er et veldefineret marked på ca. 300 kehlemaskiner, der kan optimeres efter de retningslinier, der er udviklet i projektet, med en skønnet tilbagebetalingstid på højst to år. Projektet er gennemført af en projektgruppe bestående af Korsbæk & Partnere Rådgivende ingeniørfirma KS, Prima-vent A/S samt B. E. Profiler A/S. Udvikling af energiøkonomisk ventilationsløsning med varmegenvinding til boliger (Projekt nr. 335-026) Projektet omhandler udviklingen af en modstrømsvarmeveksler med effektivitet på ca. 90% og en højeffektiv aksialventilator til mindre mekaniske ventilationsanlæg til brug i enfamiliehuse. Desuden omhandler projektet problemstillinger vedrørende kondens- og isdannelse i effektive modstrømsvarmevekslere. Indflydelsen af kondens og is vurderes ved målinger på en effektiv modstrømsveksler og afisningsstrategier afprøves. Til at vurdere effekten af kondens- og isdannelse på varmevekslerens effektivitet er udviklet et program til stationær beregning af varmeoverføringen i varmevekslere under forhold med kondens og is. Projektet er udført i samarbejde mellem ventilationsfirmaet EcoVent, GTS instituttet Teknologisk Institut og BYG-DTU, Danmarks Tekniske Universitet. Projektet er gennemført under ELFOR PSO-ordningen i 2003. Tomgangsbegrænsende styringsudrustning på industrisugere (Projekt nr.: 336-001). Projektets omhandler udviklingen af en regulering, som reducerer tomgangsforbruget til transportventilatorer i materialetransportsystemer. Der er primært taget udgangspunkt i målte data, der er tilgængelige på selve elmotoren, og der er udviklet algoritmer for detektering af øjeblikkelige belastnings/produktionstekniske forhold. I projektet konkluderes, at styresignalet skal tages fra direkte målinger på elmotoren. Herved undgås det at anvende følere placeret i transportstrengen, hvilket reducerer både installationsomkostninger og efterfølgende driftsomkostninger i forbindelse med følerskift m.m. 13 Projektet er gennemført under ELFOR PSO-ordningen i 2002. 100 ELFORSK ELFORSK 101

13 Udviklingsprojektet indeholder følgende emner: Modelteknisk/markedsmæssig analyse af industrielle sug. Modellering og konceptudvikling. Udvikling af OEM prototype. Unit for eftermontage prototype. Demonstration og formidling af resultater. Projektet er udført i samarbejde mellem John Børsting ApS, Speedtech A/S, Junckers Industrier A/S, DISA Nordfab A/S, GTS instituttet Teknologisk Institut og Institut for energiteknik, AAU. Projektet er gennemført under ELFOR PSO-ordningen i 2004. Analyser og kriterier for energimærkning af emhætter, byggende på udsugningseffektiviteten (Projekt nr. 336-004) Projektgruppen har i samarbejde med deltagende leverandører udviklet et vurderingsgrundlag, til en både energimæssig og funktionsmæssig vurdering af decentrale væghængte emhætter til husholdningsbrug. Udover en positivlistevurdering, er der samtidig forberedt og udarbejdet en A-G klassificering, der kan træde i kraft når markedet er modnet. Samtidig med udarbejdelsen af ovenstående vurderingsgrundlag, har der været mulighed for indledende at afprøve et marked med hensyn til åbenheden overfor klassificering/positivlistning. Projektet har på den måde haft metodefrihed til at skabe den sammenhæng, der gør at der er skabt opbakning hos store dele af leverandørmarkedet, samt disse selv har fået mulighed for indflydelse på det endelig vurderingsgrundlag. Dette har øget producenternes motivation til både at støtte positivlisten og i højere grad inddrage de energimæssige aspekter i produktudviklingen. Projektet er gennemført af en projektgruppe bestående af Teknologisk Institut, Thermex, Trepol og Halton. Projektet er gennemført under ELFOR PSO-ordningen i 2004. Udvikling af metodikker til elbesparende ventilation i områder med risiko for brand eller farlige dampe (Projekt nr. 336-059) Projektets formål var at udvikle metoder til- samt demonstrere hvorledes elforbruget til ventilation i områder med risiko for brand og farlige stoffer, sikkerheds- og brandmæssigt forsvarligt, kan minimeres og styres efter behov, ud fra en mere nuanceret og risikobaseret vurdering. Den overordnede konklusion er, at der er udviklet en systematisk metode til at gennemgå en virksomheds EX-områder med speciel fokus på, om det er muligt at reducere energiforbruget til ventilation. Metoden er testet på EX-rum hos virksomhederne Cheminova og Alpharma. Under dette forløb er metodikken tilrettet til den nuværende form. Metodikken er papirbaseret, og er retningsgivende for hvilke muligheder for energibesparelser der er på de specifikke anlæg. Metodikken kan dog ikke anvendes isoleret set, men kræver kendskab til og anvendelse af den nye bekendtgørelse samt i særdeleshed den tilhørende vejledning fra Beredskabsstyrelsen samt den europæiske standard for klassifikation af eksplosionsfarlige områder (DS/EN 60079-10). Projektet er gennemført af en projektgruppe bestående af Birch & Krogboe A/S, Dansk brand- og sikringsteknisk Institut, NESA, Beredskabsstyrelsen, Hempel, Foreningen af kommunale Beredskabschefer og Novo Nordisk. Projektet er gennemført under ELFOR PSO-ordningen i 2004. 13 Markedsundersøgelsen har kortlagt et betydeligt besparelsespotentiale på korrekt valg af emhætteinstallation. Dette er et potentiale der er realistisk at indfri, og der bør fokuseres på dette. 102 ELFORSK ELFORSK 103

Eftersynsordning for ventilation Lovpligtigt ventilationseftersyn indført fra d. 1. januar 2008 Som opfølgning på EU s bygningsdirektiv (direktiv 2002/91/EF om bygningers energimæssige ydeevne) og den danske Lov om fremme af energibesparelser i bygninger (lov nr. 585 af 24. juni 2005) er der fra 1. januar 2008 indført lovpligtigt eftersyn af større ventilationsanlæg og klimaanlæg. Formålet er at fremme økonomisk rentable besparelser og øge energieffektiviteten i ventilations- og klimaanlæg. Anlæg, der er omfattet af ordningen Et ventilationsanlæg er omfattet af ordningen, hvis summen af mærkepladeeffekterne for ventilationsmotorerne i indblæsning og udsugning er over 5 kw. Har anlægget kun udsugning, gælder de 5 kw for ventilatormotoren i udsugningen. For klimaanlæg gælder, at et anlæg er omfattet af ordningen, hvis mærkepladeeffekten for kompressormotoren er over 4 kw. Ventilations- og klimaanlæg i bygninger til erhvervsmæssig produktion i forbindelse med industri, håndværk, landbrug, gartneri o. l. er undtaget fra ordningen. 14 Ordningen omfatter i alt omkring 50.000 ventilationsanlæg og 15.000 klimaanlæg. Elforbruget i disse anlæg anslås til 680 GWh/år og opvarmningen af ventilationsluften anslås til 1400 GWh/år. Den samlede årlige energiudgift til anlæggene i ordningen er omkring 1,4 mia. kr. 14 Indholdet i eftersynet Det lovpligtige ventilationseftersyn omfatter en registrering af grundoplysninger om anlægget, inspektion af anlæggets driftstilstand og et måleprogram. Målingerne vedrører ventilatorernes optagne el-effekter og anlæggets volumenstrømme, trykforhold og temperaturer. Ud fra målingerne vurderes anlæggets energieffektivitet, og der udarbejdes en række gode råd samt egentlige besparelsesforslag med angivelse af størrelsen af energibesparelsen og økonomien i 104 Eftersynsordning for ventilation Eftersynsordning for ventilation 105

besparelsen. Resultatet af eftersynet sammenfattes i en rapport til anlæggets ejer/bruger. Det lovpligtige ventilationseftersyn omfatter ikke vedligehold eller justering af anlægget, men eftersynsfirmaet vil naturligvis kunne tilbyde også disse ydelser. Ventilations- og klimaanlæg skal efterses mindst hvert femte år. Ejeren/brugeren af anlægget vælger selv på hvilket tidspunkt af året, eftersynet skal gennemføres. Klimaanlæg bør efterses i den varme periode, mens anlæg med varmegenvinding bør efterses i den kolde periode. TJEKskema for ventilationsanlæg I nedenstående tabel er angivet en række forhold, som har indflydelse på ventilationsanlæggets drift og energieffektivitet, og som bør undersøges. Behovsanalyse Tjek i forbindelse med besøg Dokumentation, herunder tegninger for anlægget Anlæggets opgave Forhold, der bør undersøges nærmere Undersøg, om der findes dokumentation, herunder tegninger, for anlægget: Brug tegninger til at få et overblik over anlægget. Lav en simpel skitse af anlægget, der kan hjælpe med at give et overblik. Undersøg, om anlægget passer til opgaven: Undersøg, om det termiske og atmosfæriske indeklima er tilfredsstillende, og om der anvendes den optimale ventilationstype. Inddrag evt. en ventilationsekspert. Trykfald i anlægget Undersøg, om der er store trykfald i anlægget: Aflæs eller mål trykfald over aggregat og komponenter. Volumenstrømme Undersøg, om volumenstrømmene er korrekte: Foretag målinger af volumenstrømmene. 14 Anlæggets driftstilstand Virkningsgrad for motorer Virkningsgrad for motorer Virkningsgrad for ventilatorer Undersøg, om det er muligt og rentabelt at udskifte til Sparemotorer. Foretag målinger af motorernes effektoptag til bestemmelse af virkningsgraderne. Undersøg, om det er muligt og rentabelt at udskifte ventilatorer til Spareventilatorer: Foretag målinger af totale trykstigninger over ventilatorer, volumenstrømme og motorernes effektoptag til bestemmelse af virkningsgraderne. 15 Virkningsgrad for transmissioner Undersøg, om remskiver og remme er slidte. Tjek om opspændingen af er korrekt. 106 Eftersynsordning for ventilation TJEKskema for ventilationsanlæg 107

Tjek i forbindelse med besøg Forhold, der bør undersøges nærmere 10 gode råd Anlæggets driftstilstand Eleffektivitet Systemets virkningsgrader. Varmegenvinding på anlægget Anlæggets eleffektivitet, SEL Undersøg ventilatorernes indløbsog udløbsforhold og vurder, om det er muligt og rentabelt med udskiftninger. Undersøg, om der er etableret varmegenvinding på anlægget: Hvis der er etableret varmegenvinding, foretag da temperaturmålinger til bestemmelse af temperaturvirkningsgraden. Undersøg, om anlæggets effektivitet, SEL, er i orden: Foretag målinger af volumenstrømme og effektoptag for motorer til bestemmelse af eleffektiviteter. For CAV-anlæg bør SEL værdien være mindre end 2.500 J/m 3. For VAV-anlæg bør SEL værdien være mindre end 3.200 J/m 3. 1. Reduktion af driftstid. 2. Reduktion af luftmængder. 3. Optimering af ventilatorvirkningsgrad. 4. Optimering af remvirkningsgrad. 5. Optimering af motorvirkningsgrad. 6. Reduktion af tryktab i kanalsystem og komponenter. 7. Reduktion af tab i ventilatorindløb og -udløb. 8. Optimering af energiforbrug til opvarmning og køling. 9. Regulering af luftmængder efter behov. 10. Optimal styring og regulering af temperaturer. Styring/regulering Automatik på anlægget Undersøg, om anlægget er forsynet med automatik: Undersøg, om anlægget er forsynet med automatisk tænd/ sluk-funktion, herunder om den er indstillet korrekt. Undersøg, om anden automatik fungerer efter hensigten. Specielt frost- og brandautomatik. 15 Service/vedligehold Anlæggets service og vedligeholdelses tilstand Undersøg, om der foretages regelmæssig service og vedligeholdelse på anlægget: Undersøg, om kanalerne er tilsmudsede. Undersøg, om filtrene er tilsmudsede. Undersøg, om varme- og kølefladerne er tilsmudsede. 16 108 TJEKskema for ventilationsanlæg 10 gode råd 109

Andre kilder Andre hjælpeværktøjer links kilder Håndbøger /1/ Håndbog i industri ventilation. Teknisk Forlag A/S 1998, Henning Hørup Sørensen. ISBN 87-571-2171-0 /2/ Dansk Ingeniørforenings norm for ventilationsanlæg. Dansk Standard DS 447. Dansk Ingeniørforening. København 1981. ISBN 87-571-0674-6 /3/ Ventilation Ståbi, Teknisk Forlag A/S 1988, Henning Hørup Sørensen. ISBN 87-571-1107-3 /4/ Varme- og klimateknik, danvak, grundbog, H. E. Hansen, P. Kjerulf-Jensen & Ole B. Stampe. ISBN: 87-982652-1-0. /5/ Ventilation i industrien, SBI-anvisning 106, Statens Byggeforskningsinstitut 1983. ISBN 87-563-0471-4. /6/ Varme- og klimateknik, Danvak, Ventilationsteknik, Ole B. Stampe. ISBN: 87-987995-0-9. /7/ Håndbog i energirådgivning. Danske Elværkers Forening. ISBN 87-87071-06-1 (komplet) /8/ Metoder för mätning av luftflöden i ventilations-installationer. Meyers 1995. ISBN: 91-7111-052-6. Rapporter /9/ Temadage om energibevidst projektering af erhvervslivets ventilationsanlæg, Glenco A/S & Dansk Energi Analyse A/S, 30. oktober 1998. /10/ Seminar om Energibevidst Projektering, Foreningen af Rådgivende Ingeniører & Energistyrelsen, København den 18. september 1997. /11/ Ventilation, Teknisk Energirådgivning, Københavns Belysningsvæsen, NESA & DEF, november 1990. /12/ Ventilationsanlæg. Regulering, energibesparelse og energiforbrug. SBI-rapport 155, Statens Byggeforskningsinstitut 1984. ISBN 87-563-0545-1. /13/ TR 391. Ventilation i industrielle processer. DEFU og Teknologisk Institut. Hjemmesider Dit elselskab www.ditelselskab.dk Spareventilatorer www.spareventilator.dk Sparemotorer www.sparemotor.dk Sparepumper www.spareumpe.dk Systemoptimering www.systemoptimering.dk Spar Energi www.sparenergi.dk Sparelisten www.sparelisten.dk Elforsk www.elforsk.dk Dansk Energi www.danskenergi.dk VENT-ordningen www.vent.dk Energibevidst projektering www.energibevidst.dk Teknologisk Institut www.teknologisk.dk Energistyrelsen www.ens.dk Brochurer /14/ Energibevidst indkøb: Ventilationsanlæg, Projekt Værktøjskassen, 2. oplag, september 1999. /15/ Energibevidst indkøb, Elmotorer, Projekt Værktøjskassen, 4. udgave, september 1999. /16/ Energibevidst projektering for bedre og mere effektive industrianlæg, Industri-Energiudvalget, august 1997. /17/ Retningslinier forvent-ordningen, VENT-ordningen 1998 17 17 110 Andre kilder Andre kilder 111

Stikordsregister H Hvirveldiffusorer... 54 Højtryksanlæg...32, 34 A Afgreninger... 34 Aksialventilatorer... 40 I Indblæsningsarmaturer... 54 Aksialventilator med stilbare skovle... 86 Alment udsugningsanlæg... 59 Atmosfærisk indeklima... 14 K Kammerventilatorer... 41 Kanalsystem... 32 B Befugtning... 72 Behovsanalyse... 17 Bøjninger... 34 Kaskaderegulering... 94 Komfortventilation... 21, 25 Krydsvarmeveksler... 50 Kulfilter... 38 C CAV... 29 D Delvis indkapsling... 22 Drift...7, 85 L Lavimpuls armaturer... 55 Lavtryksanlæg... 33 Lokal lavimpuls indblæsning... 27 Luftafkast... 31 Luftindtag... 31 E Energiforbrug... 66 Energiforbrug -sel-koefficient... 66 Energiforbrug til nedkøling af luft... 70 Energiforbrug til opvarmning af luft... 68 Energiforbrug til ventilationsaggregat... 66 Lyddæmpere... 36 M Mellemtryksanlæg...32, 33 Mikrofilter... 38 Modtagerprincippet... 57 Motorer... 42 F Filtre... 38 Finfilter... 38 Måling effektoptag... 79 Målinger lufthastighed... 75 Målinger tryk... 77 Flerhastighedsmotorer... 86 Fortrængningsarmaturer... 55 Fortrængningsprincippet... 26 Fritstående armaturer... 55 G Gribeprincippet... 58 Grundfilter... 38 N nøgletal... 61 O Omdrejningstalregulering... 86 Omslutningsprincippet... 56 On/off-regulering... 85 Opblandingsarmaturer... 54 18 Opblandingsprincippet... 25 Optimering af anlæg... 95 18 112 Stikordsregister Stikordsregister 113

P Perforerede armaturer... 54 Procesudsug... 56 Procesventilation... 21 Punktudsug... 22 Push-pull system... 24 R Radialventilatorer med B-hjul... 40 Radialventilatorer med F-hjul... 40 Radialventilatorer med P-hjul... 40 Radialventilatorer med T-hjul... 40 Regulering af indblæsningstemperatur... 88 Regulering af luftmængder... 85 Regulering af rumtemperatur... 92 Regulering af temperaturer... 88 Remtræk... 41 Renrumsventilation... 21, 28 Riste... 54 Roterende varmeveksler... 51 S Spaltearmaturer... 54 Spaltediffusorer... 54 Sparemotorer... 42 Spareventilatorer...5 Spareventilatorlisten...5 Spjæld... 37 Spjældregulering ved F-hjul... 86 Standardmotorer... 42 Styring og regulering... 85 Tryktab nøgletal... 64 U Udekompensering... 89 Udeluftbehov... 15 Udsugningskomponenter... 56 V Vandret lufttæppe (Push-pull)... 24 Varmegenvinding... 49 VAV... 29 VAV-regulering... 86 Vedligeholdelse af anlæg... 95 Ventilationsanlægget... 31 Ventilationsbehov... 15 Ventilationsprincipper... 21 Ventilationssystem... 29 Ventilatorer... 39 Ventilatorindløb... 34 Ventilatorudløb... 34 Ventilatorvirkningsgrad... 83 VENT-ordningen... 95 Volumenstrøm vejledende nøgletal... 61 Vægarmaturer... 55 Væskekoblede vekslere... 51 Æ Ændring af kanaltværsnit... 34 T Temperaturvirkningsgrad... 49 Termisk indeklima... 11 Ti gode råd...109 TJEKskema for ventilationsanlæg...107 Tohastighedsmotor... 86 Total indkapsling... 21 Totalvirkningsgrad... 80 18 Trykdifferensen over anlæggets komponenter... 78 Trykstigning over ventilator... 77 18 114 Stikordsregister Stikordsregister 115

Energibevidst projektering et must fremover Af Birgit W. Nørgaard, adm. direktør, Grontmij Carl Bro Afhjælpning af klimaskadelige effekter og sikring af energieffektivitet bør være nøgleord for alle, som er beskæftiget med at projektere, rådgive og informere om byggeri og produktion. Det er bydende nødvendigt, at vi snarest muligt får afskaffet alle unødige energislugere ved målrettet at prioritere spareteknologier og tænkemåder. Her er eksempelvis De små Blå fra elselskaberne en god hjælp til alle, der arbejder ikke alene med nyprojektering, men også med renovering af ældre anlæg i byggeriet og industrien. Ud over de tekniske specifikationer, råd og vejledning, giver de også anvisning på at beregne tilbagebetalingstiden på energirigtige investeringer. Det er således et faktum, at der kan spares mindst 30 procent i energi alene ved at renovere et ældre ventilations anlæg og skifte til spareventilatorer. Og at investeringen nemt kan være tjent hjem i løbet af tre år. Men der kan opnås endnu mere, når man har fokus på energieffektivitet i alle nye anlæg, sørger for korrekte indstillinger og aktivt anvender energibevidst projektering som led i at skabe et optimalt projekt for kunderne. I øvrigt er det væsentligt at følge med i alle de resultater, der opnås på forskningsfronten inden for energi i disse år. Jeg kan kun opfordre alle i min og andre rådgivende brancher, hos producenter og leverandører, til at være opmærksom på ny viden og indsigt, ny teknologi og nye produkter, nye processer og adfærdsmønstre, der kan reducere det foruroligende CO 2 udslip i en fart.