1. No category

ZEB TEMAMØDE
ONSDAG DEN 28. SEPTEMBER 2011
CHRISTIAN GRØNBORG NICOLAISEN,
TEKNOLOGISK INSTITUT, ENERGI OG KLIMA
CENTER FOR ENERGIEFFEKTIVISERING OG VENTILATION
Agenda

HVAD SKER DER
 Projekt relationer til ZEB
 Jordnære projekter

HVORFOR VENTILERE
 Hvorfor - Indeklima, lovkrav og økonomi
 Hvordan - Styrende parametre

HVAD BREMSER OS
 Lovgivning
 Manglende strategi
 Manglende samspil

FREMTIDENS VENTILATION

En del af en større sammenhæng
HVAD SKER DER
Projektrelationer med ZEB
•
Produktions, installations og prismæssige korrekte – Produkter og systemer mod markedet – ikke
grundforskning
•
Projekter altid indeholdende alle aspekter og aktører fra
•
Lovgiver - Produktionsvirksomhed – Rådgiver - Entreprenør – Bygherre og slutbruger
Udviklings aktivitet MPRH
Behovsstyret ventilation EFH
Strategi og indeklima
PSO Projekt CD
Behovsstyret ventilation i enfam huse.
Strategi , Økonomi, indeklima
PSO Projekt
Intelligente energiydelser i lavenergi boliger
baseret på brugerdreven innovation
Samlet styringsenhed til mekanisk, naturlig og
sol afskærmnings produkter i samspil.
ZEB –Ventilation
Optimalt indeklima – minimale omkostninger
Energiforbrug ↓ og installationsomkostninger ↓
EUDP
Behovsstyret ventilation i
eksisterende etage bolig byggeri
Ny brand, arkitektonisk og
installationsmæssig korrekt
produkt serie
FI - Innovations netværk
InnoByg - Installationspakken for luftvarme
Dimensionering, strategi og nye produkter
ECO-design
Udviklingsaktivitet ANH
Hybrid ventilation - grænseflade
Dimensionering, styringsstrategi ,
Indeklima, brugeradfærd og
produkter i samspil.
EUDP
Fugtstyret udsugning i
eksisterende etage bolig byggeri
Nye autonome fugtstyrede
udsugningsventiler og emhætter
Projekter skal være jordnære
•
Produktions, installations og prismæssige korrekte – Produkter og systemer mod markedet – ikke
grundforskning
•
Projekter altid indeholdende alle aspekter og aktører fra :
•
Lovgiver - Produktionsvirksomhed – Rådgiver - Entreprenør – Bygherre og slutbruger
•
Vigtigt at kompetencer spænder fra praktisk til fagligt
Standardiserings
udvalg
Vi deltager i
udvalgsarbejde
Lovgivere
National og EU
•Rådgivning
•Teknisk eksperter;
Fx ECO-design og BR
Driftspersonale
Energirådgivere
Branche organisationer
Interesse grupper
Undervisning / kurser
Rådgivning
Bredt samarbejde
med branchen
Producenter
•Test og målinger
•Certificering
•Forskning og udvikling
•Undervisning/ Kurser
•Plan og direkte
•Plan eller tilpasset til
kunden
•Produkt udvikling
Kontrol, labeling og
positivlister
Undervisning / kurser
Mærkningsordninger
Positivlister
Rådgiver
Entreprenører
Bruger
Arkitekter
Teknikere
Bygherre
Ingeniører
Håndværkere
Boligselskab
•Undervisning/ kurser
•Rådgivning/ tekniske
eksperter
•Undervisning/ kurser
•Rådgivning/ tekniske
eksperter
•Kontrol konsultationer
•Ekspert undersøgelser
•Forskning og udvikling
HVORFOR VENTILERE
Hvorfor ventilere – Styrende parametre

Fugt
–
–

CO2
–

Det første synspunkt er, at rumluftens vanddampindhold bør være lavere end 7,0 g vand pr. kg
luft, svarende til en relativ luftfugtighed på 45 % ved 20 – 22 grader C, nogle måneder i
vinterperioden. Hensigten er at reducere antallet af husstøvmider.
Det andet synspunkt er, at rumluftens fugtighed skal holdes på et tilstrækkeligt lavt niveau, til at
kondensation på vinduerne og kuldebroer undgås
Hvis der ikke ventileres korrekt, stiger CO2 niveauet, hvilket medfører træthed og hovedpine
Temperatur (køling?)
–
Overtemperaturer som er et relativt nyt fænomen i boligbyggeri. Overtemperaturer som giver dis
komfort og kan medfører symptomer som træthed, hovedpine og tørhedsfornemmelse
BOLIGER MED MATURLIG VENTILATION ER
UNDERVENTILERT
SBI rapport 236. Målinger i 150 huse viste at det
gennemsnitlige luftskifte lå på omkring 0,35 gange pr. time,
og i ca. 85% af husene var luftskiftet mindre end 0,5 gange
pr. time.
SIB (Sverige) har målt i svenske huse opført efter 1972 og
fundet det gennemsnitlige luftskifte til 0,26 gange pr. time.
Luftskiftet i gamle huse fra omkring 1900 lå i gennemsnit
på omkring 0,7 gange pr. time
Hvorfor ventilere – Fugt og CO2-koncentration
(eksempel med standard ventilation)
ca. 2400ppm
ca. 14g/kg over ude
Hvorfor ventilere – overophedning i boligen
Hvorfor ventilere – energirigtigt !

Fordi det kan betale sig

Det er mindre CO2 belastende

Iht. analyse fra RD koster det omkring
5% mere at bygge energirigtigt

Iht. analyse fra RD koster det 10%
mere at bygge 100% miljøvenligt

Energiudgifter reduceres op til 65%

Energirigtig ventilation giver bedre
indeklima og komfort, og fjerner
risikoen for trækgener. Så hvorfor ikke
bruge det.
Hvad koster det bygherren i længden
Mekanisk udsugning kontra balanceret ventilation
Uden at skelne til andre energitiltag
(levetid x besparelse)/investering < 1,33
Levetiden for vent.anlæg er iht. bilag 6: 20 år
Dette forudsætter at TBT skal være under 15 år
TBTny ≈ 7ÅR
TBT = 7-11ÅR
TBT ekst + 16ÅR
BR 2010’s intentioner kommer ikke til at
”fange” de eksisterende installationer
Hvis tiltagene skal implementeres, skal fokuser ikke udelukkende være på
investering men også driften
Mange gange kan det bedre betale sig at investere i energirigtig ventilation
i stedet for klimaskærmen, hvorfor TBT bliver markant lavere
HVAD BREMSER OS
- Min 0,3 l/s/m2
-Styring efter behov
normalt efter fugt ?
eller fx emhætte
=>Max150/184m2
Hvad forhindre os i at gøre det? – BR
Areal betinget luftskifte
Funktionsbetinget luftskifte
Areal qv
qv
Bryggers Wc
Bad
Køkken qv
qv
Reduktion
[m2]
[l/s/m2] [m3/h] [m3/h] [m3/h] [m3/h] [m3/h] [l/s/m2] [m3/h] [%]
0,3 36
36
54
72 Etage
110
0,3
119
0
0
2
1
0,45
180
34%
Etage
150
0,3
162
0
1
1
1
0,30
162
0%
Etage
65
0,3
70
0
0
1
1
0,54
126
44%
En.fam
En.fam
184
126
0,3
0,3
199
136
1
1
1
1
Løsning - NY undersøgelse fra EBST
1
1
1
1
0,30
0,44
198
198
0%
31%
Løsning:
EBST undersøgelse
• Vandindholdet i luften indendørs max = udendørs + 3g/kg (SP 2g/kg).
• CO2 max 800 ppm absolut ≈ Kl. A DS 1752 (sikre acceptabelt atmosfæriske indeklima (SP=+150ppm )
• Øvre/ nedre grænse 0,3 / 0,1 l/s/m2 for at sikre basisventilation, samt undgå energispild.
– PHI: n 0,3h (konstant ventilation) svarende til 0,2 l/s/m2.
– Svensk BR: 0,35 l/s * m2 - tilstede i opholdsrum 0,1 l/s * m2 – ikke tilstede i opholdsrum
• Resultater fra PSO projekt ” Behovsstyret ventilation i enfamiliehuse” viser, at ovenstående sikrer, at
der ikke opstår fugtproblemer/kondens i boligens klimaskærm + energiforbruget til ventilation
reduceres 30 %.- 60%
Hvad forhindre os i at gøre det - Manglende Strategi
Løsning – PSO-projekt + Udviklingsaktivitet i EFH (afsluttet)
0. Reference
Konstant luftskifte 0,5 h ~ 0,3 l/s * m2 uanset det faktiske behov
1. Simpel regulering (on/off):


Luftskiftning varierer ensartet for alle rum svarende til enten 0,10 eller 0,3l/s/m2
Centrale aggregatsensorer (% RF, °C, CO2) placeret i udsugning og indblæsning
2. Avanceret regulering (modulerende):




Variation i luftskifte for de enkelte rum (opbygget som VAV)
CO2 og °C -sensor i opholdsrum
% RF og °C -sensor i fugtbelastede rum
Trykfølere i kanalsystem
3. Strategi:

CO2

Fugt
Lave belastninger øger CO2 >100ppm
Større belastninger øger CO2 ≈200ppm
Sp = CO2ude+150ppm (test fra 150-450)t
Vandindhold Delta x ude/inde = 2g/kg
Strategi - Resultater
Reference
Simpel styring
Avanceret styring
Strategi - Resultater

Den simple styringsstrategi er at foretrække
– Energibesparelse er tilnærmelsesvis den samme pga. konstant tryks regulering
– Installationsomkostningerne er lave (4 følere)
– Den simple strategi opretholder samme atmosfæriske indeklima

Strategi:
– CO2+150ppm
– Fugt – vandindhold max 2g/kg
– Temperatur 20oC

Det er næsten altid er CO2-koncentrationen, der udløsende qhøj.
– Det kan overvejes kun at måle CO2, hvilket dog kan give
risiko øget RH.

Besparelsen er +30% (el vægtet med 2,5)

Luftskiftet
– Skal i forældre soverum skal kunne forceres
– Luftskiftet skal forceres i varme perioder =>
– Behov for samspil med andre komponenter
Strategi - OBS

Større husdyr kan ændre CO2-belastningen og dermed ændre besparelse
fra +30% til ca. 10% pga. ukorrekt CO2-SP.

CO2 og fugt følere bør ”light kalibreres”/ efterses ved service/ filterskift

Ved højt undertryk i kanalen kan der opstå lækage luftstøm internt i CO2følere som medfører ukorrekt måling.

Bypass i ventilations aggregatet er en nødvendighed

Andre forureningskilder som ikke knyttes til personbelastningen
fx radon/ afgasning er tilstede. Koncentrationen af disse kilder vil være højere
i situationen med behovsstyring. Den lave ventilationsrate er valgt iht.
DS/EN 15251 (DS, 2007) netop for at opretholde en tilfredsstilende ventilation
uden personbelastning. Det vurderes derfor, at koncentrationen af andre kilder
ikke medfører forringelse af indeklimaet
Hvad forhindre os i at gøre det - Manglende Samspil
Løsning – PSO-projekt + Udviklings aktivitet (igangværende)
1. Samlet strategi og styreenhed for:




Ventilation
Vindues åbninger
Sol afskærmning
Opvarmning
2. Brugerinteraktion:


APP Brugerflade
– Let forståelighed og anvendelig interaktion
– Vejlede bruger ønske/konsekvens
– Intelligens
Kunstig brugeradfærds belastning opbygning i EFH-LAB
3. Dimensionering:

Dimensionerings vejledning mekanisk/ naturlig/belastning
Manglende Samspil - Resultater
Styringsformer:

Indeklimaoptimeret styring styre huset, så indeklimaet lever op til DS/EN15251 (Inputparametre til indeklimaet ved design og bestemmelse af bygningers energimæssige
ydeevne vedrørende indendørs luftkvalitet, termisk miljø, belysning og akustik).

Energioptimeret styring styre huset mest energibesparende ud fra de gældende regler
i Bygningsreglementet 2010.

Brugerdrevet styring - brugerne kan manuelt indtaste deres ønsker til ventilation,
solafskærmning og varme.

I den udviklede styringsboks vil brugerne selv kunne vælge
mellem styrings formerne
Manglende Samspil (Indeklima) - Resultater

Det samlede energiforbrug for boligen kan variere med faktor 3 alt efter brugsmønster og
familiesammensætning

Besparelse ventilation; 83% (el – pt. foreligger der kun målinger for sommer perioden):
– Simpel VAV: 0,58 kWh/dag
– CAV: 3,43 kWh/dag
– Varmeforbruget evalueres senere i forhold til de solkorrigerede graddage,

Natkøling - Stort luftskifte op mod 8 h-1 før effekt af natkølingen ses
Inde- og udetemperatur med styring
Inde- og udetemperatur uden styring
35
35
Udetemp
30
30
Indetemp
°C
°C
20
20
15
01-07-2
30-06-2
29-06-2
28-06-2
27-06-2
26-06-2
25-06-2
24-06-2
23-06-2
22-06-2
21-06-2
06-08-2
05-08-2
04-08-2
03-08-2
02-08-2
01-08-2
31-07-2
30-07-2
29-07-2
5
28-07-2
10
27-07-2
10
26-07-2
15
uden styring
med styring
%
25
25
70
60
50
40
30
20
10
0
Procentvis fordeling af
indetemperatur i juli og august
2011
Temperatur, °C
Manglende Samspil (Indeklima) – Resultater (med styring)
FREMTIDEN
Ventilationspricip er ikke længere kun én type
Men en samling af flere løsninger




Traditionel ventilation er ikke gangbar længere
Der skal ikke vælges den ene eller anden løsning
Alle løsninger skal i spil efter behov
– Naturlig/ mekanisk = Hybridventilation
– Solafskærmning
– Varme/ kulde akkumulering med PCM’er og natkøling
Iht. baseline som er Optimal indeklima med minimalt energiforbrug
Høj termisk
masse.
Indetemperatur.
Lav termisk
masse.
Indetemperatur.
Spidstemperatur
en
forsinket op til
seks timer
25
°C
16
°C
Dag
Nat
Dag
Udetempera
tur
Stor forskel mellem
den udvendige og den
indvendige
spidstemperatur
Ventilation ikke en ”enkeltkomponent”
Men en del af hele ”huset” hvor baseline er
Optimal indeklima med minimalt energiforbrug
Huset og Baseline - Optimal indeklima med minimalt energiforbrug
Er afhængig af brugeradfærd og synliggørelse af effekter
Solafskærmning og
naturlig ventilation
Styirng
Solafskærmning
Ventilation
Samspil
Belysning
Brugerdreven
Strategi
Gulvvarme
Producent
Strategi
Huset ikke enkeltstående – en del af distributionsnettet
Reduktion via
teknologi og
adfærd
Forbrug
flyttet via
lager
Flyttet
forbrug
Statisk el- Fleksibelt elforbrug
forbrug
Baseline – energi og indeklima - ikke enkeltstående
Men en del af distributions nettet som energilager
Direkte
forbrug
Fremtiden – Den største udfordring - PRISEN

DET SKAL VÆRE BILLIGT - OG DET SKAL VIRKE
– Incitamentet skal ligge hos bygherre ikke kun i lovgivningen

HVAD GØR VI UD OVER HVAD I HAR SET – BLA.:
– Udvikler nye komponenter til eksisterende etagebolig udsugning (Light)
– Udvikler nye komponenter til eksisterende etagebolig ventilation
– Udvikler nye komponenter til en familie huse fx
• Autonome friskluftsventiler
• Luftvarmeanlæg