Udvikling af solcelledrevet ventilation til brug for indeklimasikring et Offentligt Privat Innovationssamarbejde

Udvikling af solcelledrevet ventilation til brug for indeklimasikring et Offentligt Privat Innovationssamarbejde Ole Mikkelsen, Region Syddanmark Finn Jensen, Bellinge Ventilation A/S Lars Nissen, Tage V. Bote, Bjarke Hoffmark. COWI A/S 1

Baggrund Passiv ventilation er en ofte anvendt afværgeteknik til sikring af indeklima. Begrænsninger i effektiviteten grundet vindhætternes snævre ydelsesinterval. Formål At etablere et effektivt ventilationssystem, der ikke kun er afhængig af vindpåvirkning, men som også vil kunne drage nytte af potentialet i solenergi. 2

Idéudvikling Samarbejde mellem Region Syddanmark Bellinge Ventilation A/S COWI A/S Udviklingen er gennemført som et Offentligt-Privat-Innovationsarbejde, i dette tilfælde er projektet medfinansieret af Bellinge Ventilation A/S og COWI A/S. 3

Idéudvikling Opstartsmøde, brainstorm på løsningsforslag og problemstillinger forbundet hermed. Solcelledrevet ventilator installeret som supplement i afkastet for det passive ventilationssystem opbygget med dræn og vindhætte. Bl.a. valgt at serieforbinde løsningen for ventilation på afkastet for, at undgå et yderligere tryktab og sikre høj driftsstabilitet i forbindelse med en evt. "omskifter-løsning" mellem drift fra vindhætte og ventilator. 4

Ideudvikling Overvågning af drift ved logning af data. Online adgang til data. 5

Lokalitet Naboejendom nedstrøms tidligere maskinværksted. Indeklima påvirket ca. 7 x over afdampningskriteriet for TCE. Fase 1: St. th. 6

Ventilationssystem Ønsket om mindst muligt tryktab og så ensartet ventilering i det samlede ventilationssystem som muligt. Ventilationsdræn i kapillarbrydende lag. Ny gulvkonstruktion med membran. Membran ført gennem vægkonstruktioner. Opbygget som 2-strenget system (grøn/luft ind) (blå/luft ud). 7

Ventilationssystem Ønsket om mindst muligt tryktab og så ensartet ventilering i det samlede ventilationssystem som muligt. Ventilationsdræn i kapillarbrydende lag. Ny gulvkonstruktion med membran. Membran ført gennem vægkonstruktioner. Opbygget som 2-strenget system (grøn/luft ind) (blå/luft ud). 8

Teknik til vind- og solenergi Umiddelbart inden vindhætten på afkastet, er der monteret en aksial ventilator. Ventilatoren er drevet via forsyning fra et solcellepanel, hvor strømmen lagres på batterier. 9

Teknik til vind- og solenergi Ventilation 10" vindhætte Aksial ventilator 10

Teknik til vind- og solenergi Ventilation 10" vindhætte Aksial ventilator Måleudstyr Vindhastighedsmåler Omdrejningstæller Flowmåler Trykmåler 11

Teknik til vind- og solenergi Solcellepaneler 4 stk. á 0,8 m x 1,6 m 12

Teknik til vind- og solenergi Solcellepaneler 4 stk. á 0,8 m x 1,6 m Batterier 2 stk. á 145 Ah 13

Teknik til vind- og solenergi Solcellepaneler 4 stk. á 0,8 m x 1,6 m Batterier 2 stk. á 145 Ah Styringsenhed Batterilader og afbrydermodul Dataopsamling, overvågning, fjernadgang 14

Teknik til vind- og solenergi 15

Indkøring Øjebliksmålinger på systemet med sekundært måleudstyr (ikke fastinstalleret), som derpå er sammenholdt direkte med det stationære og primære måleudstyrs online visning. Primære måleudstyr indreguleret, således der var overensstemmelse mellem resultater i felten samt onlinevisning. Ved indkøringen blev der målt undertryk i målepunkterne udlagt i drænlaget på 12-13 Pa ved en hastighed på ca. 2,5 m/s i afkastrøret. 19

Online overvågning "sol- og vind drift" Orkanen Allan Undertryk afkast [Pa] Batterispænding [volt] Luftskifte drænlag [h -1 ] Flow afkast [m 3 /h x10] Vindhastighed [m/s] Vindhætte [rpm x10] 20

Online overvågning alternerende drift ndertryk afkast [Pa] atterispænding [volt] uftskifte drænlag [h -1 ] indhætte [rpm x10] low afkast [m 3 /h x10] indhastighed [m/s] 21

Ventilations effekt Data logget pr. 10. minut siden januar 2013. Når der køres med kombineret "sol- og vind" drift, så giver solenergien anledningen til et yderligere "boost" af systemets ydeevne. Registreret forskel i flow ved hhv. "vind" og "sol og vind" drift fra 20 m 3 /h til 75 m 3 /h (luftskifte fra ca. 5 til 20 h -1 ). "Sol og vind" drift giver anledning til et undertryk i afkastet på op til 40 Pa, hvilket er ca. en faktor 20 højere end med "vind" ventilation alene. Det vurderes samlet, at den solcelledrevne ventilation udgør et meget effektivt alternativ eller supplement til den vindhættedrevne ventilation. 22

Monitering Virker det? Indeklimamonitering før og efter etablering af afværgen. Fald fra max. 7,1 µg/m 3 TCE til 0,22 µg/m 3 efter 1. moniteringsrunde (afdampningskriterium = 1 µg/m 3 ). Evt. følge virkninger i resterende ejendom ikke registreret => fase 2, opstart april 2014 (samme indsats i kælder lejlighed). 23

Driftsforstyrrelser Status efter 1 års drift. Defekt vindmåler efter orkanerne i oktober/december 2013. "Dvale"-periode grundet manglende sol, ca. midt december 2013 til midt januar 2014. Fejlprogrammering af opstartsmodul efter spændingsafbrud. 24

Økonomi Overslagsmæssigt vurderes det, at et lignende solcelledrevet system kan etableres for i størrelsesordenen kr. 150.000 ekskl. moms afhængig af de lokale forhold. Bemærkes at ca. 50% af udgiften er relateret til driften af og muligheden for den intensive drift overvågning. Uden måleudstyr vil det nødvendige spændingseffekt kunne halveres. 25

Erfaringer med OPI samarbejdsformen OPI offentlig-privat innovation er en samarbejdsform mellem det offentlige og private for at skabe nye samfundsmæssige løsninger. Positive erfaringer udbytterigt for både myndighed og virksomheder. Projektet har skabt både værdi og forretning for de involverede parter. 26

Erfaringer med OPI samarbejdsformen Regionen har fået et nyt og mere effektivt ventilationssystem, som drives af vedvarende energikilder. Skaber værdi både for Regionen og borgeren. Der har ikke været nogle ubehagelige overraskelser i forhold til økonomi, da denne og arbejdstimer var aftalt på forhånd. Fordel at der er indgået præcise aftaler mellem partnere omkring økonomi, timer mv. inden arbejdets igangsættelse. 27

Tak for opmærksomheden 28