Ventilation i 2020 Workshop 01-02-2016 1
Forskelle mellem BR 15 og 20 2015 2020 Energiramme (andet) 41 25 SEL-værdi CAV 1800 J/m3 1500 J/m3 SEL-værdi VAV 2100 J/m3 1500 J/m3 Varmegenvinding 70 % 75 % Lufttæthed ved 50 Pa 1,0 l/s pr m2 0,5 l/s pr m2 Kommunekrav til lufttæthed Stikprøver Alle bygn. testes Max CO2 i skoler 1000 ppm 900 ppm 01-02-2016 2
Forventede SEL-værdier i 2020 -Eksempel Forudsætninger : 5000 m2 kontorbygning Brugstid 45 timer per uge 16 uger med kølebehov Natventilation sker med bypass af varmegenvinding og køle-varmeflader EBST rapport: S. Svendsen m.fl., Analyse 6: komponentkrav, konkurrence og eksport, 2011 http://www.ebst.dk/file/144424/kortlaegning_af_innovation_i_bygnings.pdf 01-02-2016 3
Energifordeling i Energiramme 2020 Varme energi Elenergi Primær energi Kommentar Rumvarme 8,5 5,1 Fjernvarmefaktor 0,6 Varmt brugsvand 6,0 3,6 Fjernvarmefaktor 0,6 Belysning 3,8 6,8 Primær faktor 1,8 Ventilation 4,4 7,9 Primær faktor 1,8 Øvrigt 0,3 0,5 Primær faktor 1,8 Sum 23,9 01-02-2016 4
Forventede SEL værdier og tryktab i 2020
Normale tryktab 60 Pa 60 Pa 140 Pa inlet 150 Pa exhaust 60 Pa 230 Pa 50 Pa 125 Pa 80 Pa 45 Pa 145 Pa 240 Pa Total pressure drop: 1385 Pa Energy for air transport (SFP): 2800 J/m3 29% of BR10 50% of BR15 61% of BR20
Optimale tryktab 25 Pa 50 Pa 100 Pa inlet 100 Pa exhaust 50 Pa 100 Pa 20 Pa 50 Pa 80 Pa 50 Pa 40 Pa 130 Pa Total pressure drop: 795 Pa Energy for air transport (SFP): 1600 J/m3 16% of BR10 29% of BR15 35% of BR20
Optimale tryktab uden v/k-flader 25 Pa 50 Pa 100 Pa inlet 100 Pa exhaust 50 Pa 100 Pa 20 Pa 50 Pa 0 Pa 50 Pa 0 Pa 130 Pa Total pressure drop: 675 Pa Energy for air transport (SFP): 1350 J/m3 14% of BR10 24% of BR15 30% of BR20
Dimensionerne øges med 40% 6 Pa 13 Pa 25 Pa inlet 25 Pa exhaust 13 Pa 25 Pa 3 Pa 25 Pa 10 Pa 32 Pa Total pressure drop: 177 Pa Energy for air transport (SFP): 350 J/m3 3,7% of BR10 6,5% of BR15 7,9% of BR20
Gruppeopgave
Baggrund Målet med opgaven er at projektere ventilation til en skolefløj i lavenergiklasse 2020 Ventilationssystemet skal have en energimæssig ydeevne, så det samlede energiforbrug i referencebygningen er lavere end 25 kwh/m2/år. I praksis betyder det at SEL-værdi skal være ca. 500 J/m 3 01-02-2016 11
Referencebygning Udsugning Indblæsning b c d e d a Nord/syd-vendte facader a 01-02-2016 Danvak - Lautrupvang 1 B - 2750 Ballerup - Telefon 3636 9060 - www.danvak.dk 12
Forudsætning: Natventilation fjerner kølebehov Uden natventilation Med natventilation 01-02-2016 13
Opgave Formålet med ventilation er at fjerne forureninger og overskydende varme fra klasselokalerne. Derfor: 1. Beregn luftbehovet ud fra et max CO 2 -niveau på 900 ppm. Anvend skema 2. Beregn luftbehovet ud fra de termiske laster. Se på en dag, hvor solindfaldet på ruden er 550 W/m2. Hvad er luftbehovet i et klasselokale når rudearealet er 7 m 2 og evt. med solafskærmning. Anvend skema 3. Hvilket tilfælde er dimensionerende? 4. --------------------------------------------------------- 5. Udregn eksternt tryktab 6. Gå til ventilationsproducents hjemmeside. Hvad er den lavest mulige SELværdi? Hvad er den medhørende varmegenvindingsgrad? 01-02-2016 14
CO 2 -beregning Kolonne: A B C D E F G Antal personer pr. lokale CO2- udledning Klasselokale 24 0,020 m3/h/person Samlet CO2- udledning G m3/h AxB c e c 0,0004 0,0009 m3/h C/(E-D) Startkoncentration Slutkoncentration Volumenstrøm Volumenstrøm pr. lokale m3/s F/3600 c : indeluftens CO 2 slutindhold (%) c e : atmosfære CO 2 indhold (0,04% = 0,0004 = 400 ppm) G: forureningstilførsel (m 3 /s) q V : luftstrøm (m 3 /s) 01-02-2016 15
Termisk beregning 1/2 varmelast for sydvendt lokale Varmelast A B C D F G Sol på facade Antal kvm vindue Rudens g-værdi Solvarmelast W Solafskærm ningskoefficient Sollast med solafskærmning W AxBxC Sollast 550 W/m2 7 m2 0,6 0,2 DxF Personlast Udstyrslast 480 480 Natventilation -20 W/m2-1240 W -1240 W Sum D = Sum G = 01-02-2016 16
Termisk beregning 2/2 volumenstrøm for sydvendt lokale Uden afskærm. Med afskærm. A B C D E F G Varmelast W Luftens densitet kg/m3 Luftens varmekapacitet J/kgK C 1,2 1007 26 20 6 1,2 1007 26 20 6 C Rumtemp. Indblæsningstemperatur Undertemp. C D-E Volumenstrøm pr. lokale m3/s A / (BxCxF) 01-02-2016 17
Hvilket tilfælde er dimensionerende? Løsning uden solafskærmning? Udregn samlet dimensionerende luftmængde for lokale 5-10 Løsning med solafskærmning? Udregn samlet dimensionerende luftmængde for lokale 5-10 b c d e d a HUSK: Nord/syd-vendte facader!! (hvor er solafskærmning nødvendig? 01-02-2016 18
Eksternt tryktab Forudsætning: Løsning uden solafskærmning der har en luftmængde på x har et eksternt tryktab på Δp=150 Pa n p = aq Δp: tryktab i Pa, friktion+enkelttab q: luftmængde n: er 2 for turbulent, normalt ~1,9 a: er en systemspecifik faktor Faktoren a er udformningsafhængig, og altså ikke afhængig af flow og tryk Hvad er det eksterne tryktab for løsningen med solafskærmning? 01-02-2016 19
SEL-værdi Gå til: http://www.exhausto.dk/quickselect Indtast data og find et passende anlæg. Hvad er SEL-værdien? Hvad er varmegenvindingsgraden? 01-02-2016 20
Det var det 01-02-2016 21