1. No category

Bachelorprojekt 6.B
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Forfattere: André Markvardsen (E20122007), Michael Rothmann (E20122009)
Antal normalsider: 39,24 (94.176 anslag med mellemrum)
Fredericia Maskinmesterskole d.27-05-2015
1
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
1
Indhold
2
Abstract ............................................................................................................................ 5
3
Indledning ......................................................................................................................... 6
4
3.1
Læsevejledning .............................................................................................................7
3.2
Problemstilling ..............................................................................................................7
3.3
Problemformulering .......................................................................................................8
3.4
Hypotese ......................................................................................................................8
3.5
Metode .........................................................................................................................8
3.6
Afgrænsning .................................................................................................................9
Krav til ventilationsanlæg ................................................................................................. 10
4.1
5
BR10 .......................................................................................................................... 10
4.1.1
Indeklima ............................................................................................................. 10
4.1.2
Installationer ........................................................................................................ 11
4.2
AT - A.1.2 ................................................................................................................... 13
4.3
DS 447 - Norm for mekanisk ventilationsanlæg ............................................................. 14
4.4
DS 452 – Norm for termisk isolering af tekniske installationer ........................................ 14
4.5
DS 474 – Norm for specifikation af termisk indeklima .................................................... 14
4.6
KF Nr. 327/2011 om miljøvenligt design af elmotordrevne ventilatorer ........................... 15
Analyse af eksisterende ventilationsanlæg ......................................................................... 16
5.1
Anlægsbeskrivelse ....................................................................................................... 16
5.2
Målemetoder ............................................................................................................... 18
5.2.1
Differenstrykmålinger............................................................................................ 18
5.2.2
Lufthastighedsmålinger ......................................................................................... 18
5.2.3
Temperaturmålinger ............................................................................................. 20
5.2.4
Relativ fugtighedsmålinger .................................................................................... 20
5.2.5
Strøm/spændings målinger ................................................................................... 20
5.2.6
Varmeforbrugsmålinger ......................................................................................... 20
5.3
Analyse af ventilatormotorer ........................................................................................ 21
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 2 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.3.1
Diskussion ............................................................................................................ 21
5.3.2
Delkonklusion ....................................................................................................... 21
5.4
Analyse af ventilatorer ................................................................................................. 22
5.4.1
Virkningsgrad indblæsningsventilator ..................................................................... 22
5.4.2
Virkningsgrad udsugningsventilator........................................................................ 27
5.4.3
Diskussion ventilator virkningsgrader ..................................................................... 30
5.4.4
Delkonklusion ....................................................................................................... 32
5.5
Opfyldelse af krav fra KF Nr. 327/2011 ......................................................................... 32
5.5.1
Diskussion ............................................................................................................ 32
5.5.2
Delkonklusion ....................................................................................................... 33
5.6
Analyse af ventilationsanlæggets specifikke elforbrug .................................................... 34
5.6.1
Beregning af ventilatormotorenes optagene effekt .................................................. 34
5.6.2
Beregning af volumenstrøm .................................................................................. 35
5.6.3
Beregning af det specifikke elforbrug ..................................................................... 37
5.6.4
Diskussion ............................................................................................................ 37
5.6.5
Delkonklusion ....................................................................................................... 38
5.7
Analyse af ventilationskanaler ...................................................................................... 39
5.7.1
Tilførsel af forurening i ventilationskanal ................................................................ 39
5.7.2
Sikring mod spredning af støj, fugt, ild, gas, røg og lugt ......................................... 40
5.7.3
Varmetab i ventilationskanaler ............................................................................... 41
5.7.4
Diskussion ............................................................................................................ 45
5.7.5
Delkonklusion ....................................................................................................... 46
5.8
Analyse af varmefladen ............................................................................................... 47
5.8.1
Opmåling af kantinen ............................................................................................ 47
5.8.2
U-værdier kantine ................................................................................................. 47
5.8.3
Beregning af det dimensionerende varmetab .......................................................... 48
5.8.4
Diskussion varmefladen ........................................................................................ 50
5.8.5
Delkonklusion ....................................................................................................... 51
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 3 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
5.9
Analyse af ventilationsbehov i kantinen ......................................................................... 51
5.9.1
Diskussion ventilationsbehovet .............................................................................. 52
5.9.2
Delkonklusion ....................................................................................................... 53
5.10
6
Afleveringsdato:
27/05/2015
Delkonklusion på analyse af ventilationsanlægget ......................................................... 54
Dimensionering af nyt ventilationsanlæg ........................................................................... 55
6.1
Placering af nyt anlæg ................................................................................................. 55
6.1.1
6.2
Delkonklusion ....................................................................................................... 56
Valg af primær varmekilde & ventilationssystem............................................................ 56
6.2.1
Ventilationsanlæg som primær varmekilde ............................................................. 56
6.2.2
Radiatorer som primær varmekilde ........................................................................ 57
6.3
Diskussion .................................................................................................................. 58
6.4
Delkonklusion.............................................................................................................. 59
7
Økonomisk konsekvens .................................................................................................... 60
7.1
Beregning af fremtidigt varme behov. ........................................................................... 60
7.2
Beregning af forventet fremtidigt elforbrug. .................................................................. 61
7.3
Beregning af årlige besparelser på varme og el ............................................................. 62
7.4
Beregning af rentabilitet .............................................................................................. 63
7.5
Diskussion .................................................................................................................. 63
7.6
Delkonklusion.............................................................................................................. 63
8
Kildekritik ........................................................................................................................ 64
9
Konklusion ....................................................................................................................... 65
10
Kilder ........................................................................................................................... 67
10.1
Hjemmesider .............................................................................................................. 67
10.2
Bøger ......................................................................................................................... 67
10.3
Personer ..................................................................................................................... 67
11
Bilagsoversigt ............................................................................................................... 68
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 4 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
2 Abstract
Lindø Industrial Park has an old ventilation system for their canteen. The system lack control of the
demand. The indoor climate in the canteen is bad with odors, the temperature fluctuates and
sometimes there is draught. We have been asked to make an analysis of the ventilation system, in
order to improve the indoor climate and the operating economy. In this analysis we will look on the
individual components of the ventilation system.
This analysis is based on the requirements from the Building Regulations 2010 and the Commission
regulations (EU) No. 327/2011 regarding ventilation systems.
Based on the analysis we will conclude, if the old system is worth renovating or Lindø Industrial
Park will be better of investing in a new ventilation system.
We recommend that the old ventilation system is scrapped and a new system is installed. The new
system should be placed on the roof of the canteen, because it is cheaper and easier to install and
will not cross any fire zones. Furthermore we recommend that radiators will be installed, to provide
the heating of the canteen. This will reduce the ventilation considerably when the canteen is not in
use. We have also evaluated the payback time for the investment. Our recommended solution will
have a payback time of less than 6 years.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 5 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
3 Indledning
Lindø industripark (LIP), ejer, vedligeholder og udlejer produktions arealer i Munkebo. LIP tilbyder
udlejning af et mere end 1 million m2 stort område, hvoraf de 166.000 m2 er indendørs
produktionsarealer. LIP tilbyder unikke muligheder for at etablere produktion, montage og
opbevaring i eksisterende faciliteter til den tunge industri. LIP ejer og driver også portal kranen som
er vartegnet for området, kranen kan løfte en byrde på op til 1000 tons.
LIP blev dannet da beslutningen om at stoppe med skibsbygnings aktiviteterne på Lindøværftet,
blev taget i 2009. A. P. Møller gruppen som ejede værftet, ønskede ikke at efterlade et tomt
område, men ville gerne sikre at der fortsat var arbejdspladser på området.
Den første store lejer kom ind på området i 2011, nemlig Fayard, det tidligere Fredericia Skibsværft.
Fayard lejer ca. 25% af arealerne inklusiv 3 tørdokke. Siden hen er andre store lejere kommet til,
blandt andet, Mitsubishi Vestas Offshore. Siemens Wind Power, Bladt Industries, dette betyder at
ca. 85% af det samlede område er udlejet.
LIP er i dag ejet af Odense havn, som købte området den 1. januar 20141.
Stort set alle bygninger og tekniske installationer i området er fra Lindøværftets tid, de ældste helt
tilbage fra slutningen af 1950’erne.
Dette gør sig også gældende for ventilationsanlægget i kantinen, hvor luftkvaliteten opleves som
dårlig på grund af lugt og træk, ligesom der har været klager over at der er for koldt eller for
varmt. Anlægget kører med et konstant luftflow, hele døgnet, alle ugens syv dage, hele året.
Ventilationsanlægget er fra sidst i 1950’erne og er lavet efter de gældende regler fra den tid. I
forbindelse med værftets lukning, blev behovet for kantinens størrelse reduceret, og der blev opsat
en skillevæg, til den del af kantinen der ikke er brug.
Bygningsreglementet og Kommissionens forordning Nr. 327/20112 om miljøvenligt design af
elmotordrevne ventilatorer (KF Nr. 327/2011), stiller krav til drift, energiforbrug og opmærkning af
ventilationsanlæg. Disse krav gør sig gældende i tilfælde af at et ventilationsanlæg opgraderes,
renoveres eller hvis der udskiftes komponenter i anlægget.
På denne baggrund er vi blevet bedt om at undersøge muligheden for at lave en optimering af
ventilationsanlægget i LIPs kantine.
1
2
http://www.lindo-industripark.dk/
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:090:0008:0021:DA:PDF
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 6 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
3.1
Afleveringsdato:
27/05/2015
Læsevejledning
Denne rapport er opbygget ved at vi starter, med et afsnit omkring de lovmæssige krav der er til
ventilationsanlæg. Derefter analyserer vi det eksisterende anlæg, med udgangspunkt i de
lovmæssige krav. Efter analysen vurderer vi om vi kan anvende det eksisterende anlæg, eller der
skal investeres i et nyt. Sidst i rapporten kommer vi med vores anbefaling til en løsning på
ventilations problemerne samt de tilhørende økonomiske konsekvenser.
Hvert kapitel starter med en lille indledning hvor vi forklarer formålet med kapitlet. Dette gør sig i
nogen tilfælde også gældende for enkelte afsnit.
Vi har valgt ved kilde og bilagshenvisninger at indsætte en fodnote, hvor der i brødteksten vil
fremgå et nummer med hævet skrift. Lige over sidefoden vil fodnoten beskrive bilaget eller
henvisningen. Bilagene er nummereret efter hvornår de første gang anvendes i teksten.
Beregninger er med i teksten hvor vi finder det relevant. Beregninger som udføres efter samme
metode som tidligere beregninger er med som bilag.
Ved anvendelse af billeder og tabeller er der i teksten en henvisning, kilder er med som en del af
billede teksten.
Der er i teksten også anvendt henvisninger til tidligere afsnit, når vi anvender samme metode eller
tidligere beregnet resultater. I den elektroniske udgave fungerer disse henvisninger også som link til
det pågældende afsnit.
I de tilfælde hvor vi anvender forkortelser er teksten først angivet i sin fulde længde, efterfulgt af
en parentes hvor forkortelsen er angivet. I den efterfølgende tekst vil vi kun anvende forkortelsen.
Sidst i rapporten har vi en litteraturliste, med angivelse af anvendte bøger og hjemmesider.
3.2 Problemstilling
Lindø industripark, har i deres kantine, et gammelt ventilationsanlæg som også anvendes til
rumopvarmning. Ventilationsanlægget er oprindeligt dimensioneret til 1500 personer ved
anvendelse af kantinens fulde areal. Nu er den ene del af kantinen blændet af og den del der
anvendes er godkendt til 210 personer. Kantinen anvendes dagligt i ca. tre timer.
Ventilationsanlægget har en gammel Honeywell temperatur regulering, som dog ikke anvendes
mere, da det gav for store temperatur udsving i kantinen. Dette indebærer at varmefladen og
recirkuleringen nu reguleres manuelt. Derudover kører alle ventilationsmotorer med konstant
hastighed, døgnet rundt.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 7 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Følgende er konstateret:

Der er ikke behovsstyring, med øgede driftsomkostninger til følge.

Dårligt atmosfærisk indeklima i form af lugtgener og træk.

Dårligt termisk indeklima i form af svingende temperaturer.
Den manglende behovsstyring er fordyrende, og en anden løsning skal fremlægges, hvori
rentabiliteten af det ændrede ventilationsanlæg samt en forbedring af indeklimaet indgår.
3.3 Problemformulering
Hvordan løses de konstaterede problemer for ventilationsanlægget, med hensyn til driftsoptimering
og forbedring af indeklimaet, når gældende lovkrav skal overholdes.
3.4 Hypotese
Vi har opstillet disse to følgende hypoteser.

Det forventes ikke at det er muligt at løse problemerne med hensyn til driftsoptimering og
forbedring af indeklimaet, med det eksisterende ventilationsanlæg, hvis de gældende
lovkrav skal overholdes.

Et nyt ventilationsanlæg med behovsstyring vil nedbringe driftsomkostningerne med
minimum 40 % og samtidig forbedre indeklimaet (mht. lugtgener, træk og svingende
temperaturer).
3.5 Metode
I rapporten analyserer vi ventilationsanlæggets relevante enkelte komponenter. Dette gøres for at
gøre os i stand til at vurdere komponenterne i forhold til gældende lovkrav.
Analysen er baseret på dataindsamling der er foretaget på ventilationsanlægget i forbindelse med
vores ophold hos Lindø industripark. Dataindsamlingen indeholder målinger af, lufthastigheder i
kanalerne til beregning luftflows, differenstryk til beregning af virkningsgrader, temperaturmålinger
til beregning af varmetab og målinger af strømoptag til beregning af effektforbrug. Målingerne er
lavet med baggrund i de faglige metoder fra teoribøgerne.
En mere detaljeret beskrivelse af målemetoder, kommer senere i særskilt afsnit.
Data om driften af anlægget, kommer fra samtaler vi har haft med den driftsansvarlige for
anlægget hos Lindø industripark. Fra forsyningsselskabet er der indhentet oplysninger om
varmeforbruget for varmefladen.
De fagspecifikke metoder forklares i de afsnit hvor de anvendes.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 8 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Efter analysen af anlægget vil vi i rapporten konkludere, om det eksisterende anlæg kan anvendes i
en fremtidig løsning.
Derefter vil vi fremlægge mulige løsninger, baseret på empiri fra fagbøger samt tilbud fra Finn
Jensen fra Bellinge ventilation.
Sidst i rapporten vil vi beregne rentabiliteten af den nye løsning, ud fra en simpel
tilbagebetalingstid.
3.6 Afgrænsning
Vi har i forbindelse med analysen af ventilationsanlægget, kun beskrevet de lovkrav som vi mener
er relevante i forhold til rapporten.
Ved analysen af ventilationsanlægget, gennemgår vi ikke spjæld og filtre, ligesom at akustiske og
lysforhold ikke bliver behandlet i denne rapport.
I forbindelse med luftkvalitet kommer vi ikke ind på kravene vedrørende radon.
Ved beregning af det dimensionerende varmetab ses der bort fra infiltrationstab.
Der vil heller ikke foretages nogle selvstændige komponentvalg, ligesom vi ikke kigger på styrings
og regulerings delen af et fremtidigt anlæg.
I forbindelse med økonomiske beregninger vil der ikke blive taget hensyn til inflation.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 9 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
4 Krav til ventilationsanlæg
For at finde ud af om det er muligt, at lave ændringer på ventilationsanlægget i forbindelse med
driftsoptimering og forbedring af indeklimaet, har vi undersøgt hvilke krav der er gældende i
forbindelse med en renovering af et ventilationsanlæg. Vi har i forbindelse med vores research
konstateret at der kræves en byggetilladelse fra kommunen og at kravet fra Kommissionens
forordning Nr. 327/20113 om miljøvenligt design af elmotordrevne ventilatorer (KF Nr. 327/2011),
ligeledes skal overholdes.
Vi har den forbindelse taget kontakt til Kerteminde kommune, hvor vi har haft en samtale med
Peter Timm fra den tekniske afdeling. Peter Timm gør det klart for os, at Lindø Industripark skal
ansøge om en byggetilladelse i forbindelse med en renovering/udskiftning af deres
ventilationsanlæg i kantinen og at Kerteminde Kommune kun vil give en byggetilladelse hvis hele
ventilationsanlægget efter renoveringen/udskiftningen overholder Bygningsreglementet 2010
(BR10)4. Vi er derfor nødsaget til at kontrollere, om det eksisterende ventilationsanlæg vil kunne
leve op til de krav som er gældende i BR10 og KF Nr. 327/2011.
De relevante BR10 og KF Nr. 327/2011 krav vedrørende renoveringen/udskiftningen af
ventilationsanlægget er herefter gennemgået.
4.1 BR10
4.1.1 Indeklima5
Generelt gælder det at ventilationsanlægget skal kunne opretholde et sundheds- og
sikkerhedsmæssigt tilfredsstillende indeklima i den tid hvor kantinen anvendes. Indeklimaet er
opdelt i følgende hovedgrupper:

Termiske forhold (lufttemperatur, strålingstemperatur, lufthastighed, luftfugtighed).

Luftkvalitet (luftens indhold af forurening som fugt, partikler og gasser, herunder lugt og
radon)

Akustiske forhold (lydisolation, støjniveau, efterklangstid).

Lysforhold (belysningsstyrke, overflade reflektanser eller luminanser, lysfarve, kontraster,
reflekser).
Akustiske forhold samt lysforhold bliver ikke behandlet i denne rapport.
3
4
5
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:090:0008:0021:DA:PDF
Bilag 1 Mail fra Peter Timm, Kerteminde Kommune
http://bygningsreglementet.dk/br10_05_id89/0/42
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 10 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
4.1.1.1 Termiske forhold6
Det termiske indeklima er bestemt af luftens og overfladernes temperaturer, samt luftens hastighed
og turbulensintensitet. Ud over dette er menneskelig aktivitet og beklædning også medvirkende til
hvordan det termiske indeklima opleves. Funktionskrav og metoder til specifikation, verifikation og
kontrol af termisk indeklima findes i DS 474, som beskrives i afsnit 4.5
4.1.1.2 Luftkvalitet7
Ventilationsanlægget skal projekteres, udføres, drives og vedligeholdes så det altid mindst yder den
tilsigtede ydelse. Benyttes der ikke behovsstyring, skal indblæsningen mindst været 5 l/s pr. person
i et normal klasseværelse, hvilket vi antager også vil være gældende for en kantine. CO2 indholdet i
luften må ikke overstige 0,1 pct. i længere perioder. Ved behovsstyret indblæsning med udeluft, må
ventilationen i brugstiden ikke være mindre end 0,35 l/s pr. m2 etage areal. Ventilationsanlægget
skal overholde de krav som er beskrevet i AT-vejledning A.1.2 og DS 447. Disse er beskrevet i afsnit
4.2 og 4.3.
4.1.1.3 Energiforbrug8
Ved ombygning og udskiftning af en installation, skal regler vedrørende installationer i BR 10
overholdes. Kravet gælder kun for den installation der er omfattet af ændringen.
4.1.2 Installationer
4.1.2.1 Generelt9
Installationer skal udføres så de ikke medfører brandfare og utilfredsstillende sundhedsmæssige
forhold. I den forbindelse skal rørgennemføringer og kanaler sikres sådan at støj, fugt, ild, gas, røg
og lugt ikke kan sprede sig. Sikringen skal også hindre indtrængen af rotter og andre skadedyr.
4.1.2.2 Varmeanlæg10
Varmeanlæg skal udføres forsvarligt ud fra sikkerhedsmæssige, energimæssige og
indeklimamæssige hensyn. Dette indebærer at varmeanlæg skal dimensioneres og udføres i forhold
til bygningens dimensionerede varmetab. Endvidere skal der også være automatisk regulering af
varmeydelsen i forhold til varmebehovet og der skal isoleres imod varmetab og kondens i
overensstemmelse med DS 452, se afsnit 4.4.
6
http://bygningsreglementet.dk/br10_05_id91/0/42
http://bygningsreglementet.dk/br10_05_id92/0/42
8
http://bygningsreglementet.dk/br10_05_id104/0/42
9
http://bygningsreglementet.dk/br10_05_id122/0/42
10
http://bygningsreglementet.dk/br10_05_id123/0/42
7
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 11 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
4.1.2.3
Afleveringsdato:
27/05/2015
Ventilationssystemer11
Bestemmelserne i BR10 gælder ved etablering af ventilationsanlæg i eksisterende bygninger og ved
renovering af anlæg. Ventilationssystemer skal udføres forsvarligt ud fra sikkerhedsmæssige,
energimæssige og indeklimamæssige hensyn. Tilførslen af udeluft skal kunne begrænses i perioder,
hvor behovet for ventilation af bygningen er reduceret og anlægget skal udføres med
varmegenvinding med en temperaturvirkningsgrad på mindst 70 pct. når afkastningsluftens
overskud af varme på rimelig måde kan udnyttes. Anlægget skal udføres, indreguleres og afleveres
som anvist i DS 447, se afsnit 4.3.
Der er i BR10 fastsat et maks. elforbrug til lufttransport (SEL).
CAV anlæg: 1800 J/m³
VAV anlæg: 2100 J/m³
Elforbruget til lufttransport er det samlede elforbrug pr. m3 flyttet luft regnet fra luftindtag til
luftafkast. Luften kan hermed flyttes af flere ventilatorer.
11
http://bygningsreglementet.dk/br10_05_id124/0/42
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 12 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
4.2 AT - A.1.2
Arbejdstilsynets vejledning omkring arbejdsstedets indretning, indeholder en fortolkning af reglerne
i arbejdsmiljø-lovgivningen. Vejledningen siger at en temperatur på 20-22 °C er passende ved let
fysisk aktivitet i for eksempel skoler, daginstitutioner og kontorer (Vi antager at det samme gælder
for kantiner). Ud over kravene til temperaturen stilles der også krav om at forurenet luft skal
udskiftes med frisk luft. Dette er for at opnå et behageligt og sundt indeklima. Luftskiftet skal give
en tilfredsstillende luftkvalitet og afhænger af forureningskildens art og mængde. Et tilstrækkeligt
luftskifte fastsættes ud fra de forureninger, lokalet modtager12.
Hvis luftskiftet sker med mekanisk ventilation skal det sikres at luften tilføres med passende
temperatur og fugtighed - uden generende træk. Træk fremkaldt af ventilation skyldes ofte en
kombination af kold luft og luftens hastighed. Hvis ventilationsluften indblæses ved lav temperatur
og/eller høj hastighed er det vigtigt, at indblæsningsluften ikke rammer eller påvirker de ansatte.
12
AT-A.1.2 Kap. 3.1.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 13 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
4.3 DS 447 - Norm for mekanisk ventilationsanlæg
Normen skal sikre at mekaniske ventilationsanlæg projekteres og vedligeholdes, blandt andet under
hensyntagen til energieffektivitet. Dette indebærer at der skal anvendes ventilatorer, motorer og
transmission med høj virkningsgrad.13
Varme- og køleflader skal dimensioneres, så de er i stand til at holde den ønskede
indblæsningstemperatur.14 Indblæsnings- og udsugningsarmaturer skal dimensioneres og placeres
således, at ventilationsluften ved alle forekommende luftstrømme fordeler sig på en sådan måde, at
det tilsigtede atmosfæriske og termiske klima opnås i opholdszonen.15
4.4 DS 452 – Norm for termisk isolering af tekniske installationer
Normen indeholder en række bestemmelser som har det formål at opnå en forsvarlig projektering
af tekniske installationer. Normen angiver de maksimale energitab, der kan tillades fra sædvanlige
bygningsinstallationer, f.eks. varme-, ventilations-, og brugsvandsanlæg samt proces-, forsyningsog industrianlæg. Reglerne siger at ventilationskanaler skal isoleres således, at uønsket energitab
forhindres.
4.5 DS 474 – Norm for specifikation af termisk indeklima
Normen indeholder en række metoder, der skal hjælpe til at specificere kravene samt projektere og
kontrollere det termiske indeklima i bygninger, hvor mennesker opholder sig.16
Bygninger og installationer skal udformes, så flest mulige af brugerne i opholdstiden kan opnå et
sundt og acceptabelt termisk indeklima i hvert rum. Der skal tages hensyn til rummets brug,
personernes aktivitet og påklædning.17
13
14
15
16
17
DS
DS
DS
DS
DS
447
447
447
474
474
Kap.6.3
Kap.6.5
Kap.6.12
Kap.1.1
Kap.2.1
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 14 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
4.6 KF Nr. 327/2011 om miljøvenligt design af elmotordrevne ventilatorer
Forordningen sætter krav til ventilatorers energieffektivitet og opmærkning.
Normalt er det leverandøren der har ansvaret for at et ventilationsanlæg lever op til kravene i KF
Nr. 327/2011, dog gælder det at hvis en virksomhed ombygger en ventilator i forbindelse med en
driftsoptimering af et ventilationsanlæg, for eksempel ved at på bygge en frekvensomformer til en
motor, så påtager virksomheden sig ansvaret for at det sammensatte eller ombyggede
ventilationsanlæg overholder kravene.
Fra den 1. januar 2013 er der skærpede krav til oplysninger om ventilatorens egenskaber som skal
fremgå af, den tekniske dokumentation for ventilatoren, producentens hjemmeside samt på
ventilatorens mærkeplade.
Fra den 1. januar 2015 er kravene til ventilatorers energieffektivitet blevet yderligere skærpet og
derfor gælder der nu; 18
𝜂𝑡𝑎𝑟𝑔𝑒𝑡 = 2,74 · ln(𝑃) − 6,33 + 𝑁
Effektivitetsklassen N19 = 58
For aksial og centrifugal ventilator typer med fremadrettede skovle når P er: 125 𝑊 ≤ 𝑃 ≤ 10 𝑘𝑊
18
19
Kommissionens forordning (EF) Nr. 327/2011 om miljøvenligt design af elmotordrevne ventilatorer.
Bilag 2 vejledning til KF Nr. 327/2011 tabel 2
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 15 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5 Analyse af eksisterende ventilationsanlæg
Vi vil i dette afsnit analysere det eksisterende ventilationsanlæg ud fra gældende krav i afsnit 4.
Afsnittet starter med en general anlægsbeskrivelse, hvorefter hvert enkelt komponent i
ventilationsanlægget vil blive analyseret, med undtagelse af anlæggets armaturer, spjæld og
luftfiltre.
5.1 Anlægsbeskrivelse
Lindø industriparks kantine er ca. 60 år gammel. Kantinen var dengang godkendt til ca. 1500
personer, men er på grund af reduceret pladsbehov, blevet delt i to, således at den del af kantinen
som er i brug nu, er godkendt til 210 personer. Ventilationskanalerne til den ubrugte del af
kantinen, er i den forbindelse blevet blændet af ved ventilationskanalernes indgang til kantinen.
Ventilationsanlægget er et CAV anlæg som både anvendes til ventilation og til primær opvarmning
af kantinen. Varmefladen i ventilationsanlægget blev tidligere styret af en Honeywell regulering,
men er på grund af store temperaturudsving i kantinen blevet koblet fra. Varmefladen styres nu
manuelt, ved at der reguleres på fjernvarme gennemstrømningen i varmefladen. Spjæld til at styre
friskluftforsyning og recirkulering styres ligeledes manuelt og er indstillet til at køre med 100%
recirkulering. Ventilationsanlægget kører i døgndrift året rundt og varmen bliver kun manuelt
reguleret, når det ikke længere er komfortabelt, at opholde sig i kantinen.
Ventilationsanlægget er placeret i kælderen under kantinen og består af følgende komponenter20:
20

1 Ventilatormotor til indblæsning

1 Ventilator til indblæsning

1 Ventilatormotor til udsugning

1 Ventilator til udsugning

3 Spjæld

1 Luftfilter

1 Varmeflade

Ventilationskanaler

Armaturer
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 16 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Ventilatormotoren til indblæsning, er en to-hastigheds asynkronmotor med adskilte viklinger af
typen VEM - KPER 160. Motoren er forbundet direkte til lysnettet og er stjernekoblet i laveste
hastighed. Motorens afgivende effekt ved fuld last er på 3,4 kW og den er forbundet via tre dobbelt
remtræk til indblæsningsventilatoren. Indblæsningsventilatoren er en dobbelt radialventilator af
ukendt type med fremadrettede skovle og er fra Nordisk Ventilator co. Tilførslen af luft til
indblæsningsventilatoren kan styres via 3 stk. to-stillings jalousispjæld, således at der kan vælges
enten at anvende friskluft eller recirkuleret luft.
Friskluftkanalen består af en gammel kældergang som er støbt i beton. Frisklufttilførslen kommer
gennem en rist som sidder i en væg ud til det fri. I friskluftkanalen er der også andre tekniske
installationer installeret, såsom stålplade ventilationskanaler, kabler og køleanlæg. Luften bliver
renset gennem et Konfair Compoplus F7 finfilter og bliver opvarmet af en unavngivet
fjernvarmevand-varmeflade som er opdelt i tre moduler. Luftfilteret, varmefladen og
indblæsningsventilatoren er bygget ind i tre sammenhængende kælderrum, hvor filteret og
varmefladen fungerer som hver deres adskillelse af rummene.
Efter indblæsningsventilatoren bliver luften ført via rektangulære galvaniserede stålpladekanaler, op
til indblæsningsristene som er placeret under loftet i kantinen. Fra kantinen, bliver luften suget ud
igennem udsugningsarmaturerne, som er placeret på gulvet og via udsugningskanalen som er
placeret under gulvet, videre til udsugningsventilatoren.
Udsugningskanalen under kantinen består af en beton ingeniørgang og skifter umiddelbart lige inde
udsugningsventilatoren til en rektangulær galvaniseret stålpladekanal. Ingeniørgangen strækker sig
under både den ubrugte og brugte del af kantinen. I ingeniørgangen befinder der sig tekniske
installationer, såsom vandrør og kabler. I forbindelse med afspærringen af udsugningsarmaturerne i
den ubrugte del af kantinen og rørgennemføringer af de tekniske installationer, er der store
utætheder hvorigennem der suges ”falsk” luft ind i ventilationsanlægget.
Udsugningsventilatoren er en radialventilator af ukendt type med fremadrettede skovle og er fra
Nordisk Ventilator co., denne bliver via dobbelt remtræk drevet af en to-hastigheds 2,2 kW
asynkronmotor med adskilte viklinger af typen VEM - KMER. Ventilatormotoren er forbundet direkte
til lysnettet og er stjernekoblet i laveste hastighed.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 17 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.2 Målemetoder
For at undersøge om ventilationsanlægget lever op til kravene beskrevet i afsnit 4, har vi foretaget
en rækker målinger. De generelle målemetoder er beskrevet i dette afsnit, og såfremt at
målemetoden ved en måling ikke er anvendt, vil målemetoden være beskrevet i forbindelse med
målingen.
5.2.1 Differenstrykmålinger
Differenstrykmålinger er fortaget med et KIMO multifunktions instrument
AMI300SK. Se Figur 1 for illustration. KIMO anbefaler at instrumentet serviceres en
gang årligt, og i samme omgang kalibreres hvis det skulle være nødvendigt.
Instrumentet er sidst kalibreret den 4. februar 2013 til en tolerance på ± 0,2%. Vi
antager at instrumentet er serviceret og at kalibreringen stadig er gældende.21
Der er foretaget differenstrykmålinger hvor vi ønsker at kende den statiske
trykstigning over ventilatorerne. Selve målingerne er udført ved at den statiske
trykstigning Δ𝑝𝑠 måles direkte over ventilatorerne, ved at der placeres en slange i
ventilatorernes indsugningsside og en i udblæsningssiden. I forbindelse med
Figur 1 - Kimo AMI300SK
Kilde; Egen tilvirkning
målingerne har vi været særligt opmærksomme på at enderne af slangerne er
placeret så de ikke bliver påvirket af de luftstrømme der er omkring dem.
5.2.2 Lufthastighedsmålinger
Til at lave lufthastighedsmålinger, har vi anvendt samme KIMO multifunktions
instrument. Ved lufthastighedsmålinger har vi dog tilsluttet et varmetrådsanemometer
som har en nøjagtighed på ± 3%. Se Figur 2 for illustration.
Hvert måleresultat er et gennemsnit af 10 sekunder. Dette gør vi for at minimere de fejl
der måtte komme på grund af turbulens og kortvarige ændringer af flowet.
For at øge sandsynligheden for at lufthastighedsmålingerne er korrekte,
indlægges et måleplan22 hvor der foretages en række målinger. Måleplanet
Figur 2 - Varmetrådsanemometer
Kilde; Egen tilvirkning
placeres i en afstand til bagvedliggende strømningshindringer på ≥ 6 · 𝑑ℎ og
en afstand på foranliggende forhindringer på ≥ 2 · 𝑑ℎ .
Den hydrauliske diameter (dh) svarer til den nominelle diameter for cirkulære kanaler. Ved
rektangulære kanaler er det nødvendigt først at finde den hydrauliske diameter ved at anvende
nedenstående formel.
21
Bilag 4 Måleapparat certifikater
22
Ventilations ståbi, 2. udgave side 464
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 18 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
𝐷𝑒𝑛 ℎ𝑦𝑑𝑟𝑎𝑢𝑙𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑟𝑒𝑘𝑡𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙æ𝑟𝑒 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑟 = 𝑑ℎ =
Afleveringsdato:
27/05/2015
2·𝑎·𝑏
𝑎+𝑏
𝑎 = 𝑙æ𝑛𝑔𝑑𝑒𝑛 𝑝å 𝑑𝑒𝑛 𝑒𝑛𝑒 𝑠𝑖𝑑𝑒 𝑎𝑓 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑛
𝑏 = 𝑙æ𝑛𝑔𝑑𝑒𝑛 𝑝å 𝑑𝑒𝑛 𝑎𝑛𝑑𝑒𝑛 𝑠𝑖𝑑𝑒 𝑎𝑓 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑛
Denne beregning gør at tryktabet pr. længde enhed, ved en given hastighed, for en rektangulær
kanal er lig med en cirkulær kanals tryktab ved samme længde og hastighed. På den måde er det
muligt at finde minimums afstandene til forhindringer for begge typer ventilationskanaler.
For at finde ventilationskanalernes dimensioner har vi foretaget en opmåling med målebånd.
Ventilationskanalernes dimensioner bruges til at vælge ud fra Figur 3 og Figur 4, hvor og hvor
mange målinger der skal fortages. Figur 3 anvendes til bestemmelse af målepunkter for
rektangulære kanaler og Figur 4 anvendes til bestemmelse af målepunkter for cirkulære kanaler .
For denne type måling er der en metodefejl på ca. 5 %23.
,
’
Figur 3 - Måleplan for rektangulære kanaler
Kilde; Ventilations ståbi, 2. udgave side 465
Figur 4 - Måleplan for cirkulære kanaler
Kilde; Ventilations ståbi, 2. udgave side 466
23
Ventilations ståbi, 2. udgave side 465
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 19 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.2.3 Temperaturmålinger
Temperaturmålinger er fortaget med samme KIMO multifunktions instrument og
varmetrådsanemometer som ved lufthastighedsmålinger. Temperaturmålingen er foretaget indtil at
instrumentet viser en stabil temperatur i et minut. Målingen har ved en temperatur på -20 til +80°C
en usikkerhed på ± 0,3%
5.2.4 Relativ fugtighedsmålinger
Relativ fugtighedsmålinger er foretaget med samme KIMO multifunktions instrument monteret med
en luftkvalitets probe. Målingen har ved en relativ fugtighed på 3 til 98%RH en usikkerhed på ±
0,3%
5.2.5 Strøm/spændings målinger
Hvor vi har foretaget strøm og spændings målinger, er dette gjort med et Elma
CM-07 tangamperemeter. Se Figur 5 for illustration. Strøm og spændings
målingerne er lavet for hver fase i motorerne og resultatet af målingen er et
gennemsnit taget over 10 sek.
Instrumentet har en nøjagtighed på ± 1,5% ved et måleområde på 0.5-4.0A
50/60Hz. Nøjagtigheden er gældende hvis der anvendes en etårig kalibrerings
cyklus.24 Instrumentet er indkøbt for ca. 6 måneder og regnes derfor for at være
kalibreret fra fabrikken af.
Figur 5 - Tangamperemeter
Kilde; Egen tilvirkning
5.2.6 Varmeforbrugsmålinger
Varmeforbruget er bestemt ved anvendelse af en Kamstrup
Multical 602 varmemåler.25 Se Figur 6 for illustration.
Måleren er sat op af Lindø Industripark og anvendes til
aflæsning af intern varmeforbrug. Varmemåleren beregner
energiforbruget ud fra P = q · (T1 – T2) · k. Flowet q
registres af en Kamstrup Ultraflow føler og temperaturene
T1 og T2 registres af to Kamstrup PT 500 følere.
Nøjagtigheden for Multical 602 regneværket er ± (0,15 +
2/ΔT) % og er for følerne ± (0,4 + 4/ΔT) %.
Varmemåleren har kørt med datalogning siden d. 31/05/12
Figur 6 - Kamstrup varmemåler
Kilde; Egen tilvirkning
og forbruget er således hentet her.
24
25
Bilag 5 Uddrag Datablad Elma CM-07
Bilag 6 Uddrag Datablad Kamstrup Multical 602 varmemåler
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 20 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.3 Analyse af ventilatormotorer
DS 447 sætter krav om at ventilatormotorer har en høj virkningsgrad jævnfør afsnit 4.3. For at
undersøge om indblæsningsmotoren lever op til kravet om en høj virkningsgrad har vi beregnet
motorens teoretiske virkningsgrad ved fuld last.
Beregningerne er lavet med udgangspunkt i de data vi har oplyst fra motorernes mærkeplade ved
stjernekobling.26
𝑃21/1 = 3,3 𝑘𝑊,
𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0,83,
𝑈𝑁 = 380 𝑉,
𝐼𝑁 = 7,7 𝐴
𝑃21/1 er oplyst, for at beregne 𝑃11/1 anvender vi følgende formel.
𝑃11/1 = √3 · 𝑈𝑁 · 𝐼𝑁 · 𝑐𝑜𝑠𝜑 = √3 · 380 · 7,7 · 0,83 = 4,21 𝑘𝑊
Hvorefter vi kan beregne virkningsgraden for motoren ved fuldlast.
𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑖𝑛𝑑 =
𝑃2
3,3
=
= 0,785
𝑃1 4,21
Tilsvarende har vi for udsugningsmotoren beregnet virkningsgraden ved fuldlast ud fra
oplysningerne på motorens mærkeplade.
𝑃21/1 = 2,2 𝑘𝑊,
𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0,8,
𝑈𝑁 = 380 𝑉,
𝐼𝑁 = 5,6 𝐴
𝑃11/1 = √3 · 𝑈𝑁 · 𝐼𝑁 · 𝑐𝑜𝑠𝜑 = √3 · 380 · 5,6 · 0,8 = 2,95 𝑘𝑊
𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑢𝑑 =
𝑃21/1
𝑃11/1
=
2,2
= 0,746
2,95
5.3.1 Diskussion
Da beregningerne er foretaget ud fra oplysningerne på mærkepladerne, anser vi dem for at være
valide. Dog skal man have for øje at motorerne er gamle og slidte hvilket kan medføre at de reelle
virkningsgrader er mindre end beregnet. På bilag 8 er kravene til motorernes virkningsgrader
angivet.27 Her ses at virkningsgraden for en høj effektiv 4 polet motor ved 50 Hz på 3 kW er 85,5 %
og at virkningsgraden for en høj effektiv 4 polet motor ved 50 Hz på 2,2 kW er 84,3 %.
5.3.2 Delkonklusion
Da virkningsgraderne blev beregnet til henholdsvis 78,5 % for indblæsningsmotoren og 74,6 % for
udsugningsmotoren, kan vi konkludere at ingen af de to ventilatormotorer lever op til kravene for
virkningsgrader jævnfør DS 447.
26
27
Bilag 7 Motor mærkeplader
Bilag 8 Table with efficiency classes: IE 60034-30
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 21 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.4 Analyse af ventilatorer
DS 447 sætter krav om at ventilatorer har en høj virkningsgrad jævnfør afsnit 4.3. For at undersøge
om ventilatorerne kan leve op til dette krav har vi udført målinger af lufthastighed, differenstryk og
den optagende strøm. Efterfølgende har vi lavet en række beregninger. Disse målinger og
beregninger er lavet ved en driftssituation med 100% friskluft. Det vil sige at recirkulationsspjældet
er lukket og spjældet til friskluft og afkastet er åbent. På denne måde sikrer vi at de to ventilatorer
arbejder uafhængigt af hinanden, og forhindrer dermed at effektoptaget og luftflowet fra de to
systemer vil påvirke hinanden og give misvisende resultater.
For at beregne ventilatorernes virkningsgrad, beregner vi først den totale virkningsgrad for motor +
remtræk + ventilator. For at vi kan beregne den totale virkningsgrad for ventilatorerne, skal vi
kende luftflowet, totaltrykket og effektoptaget.
5.4.1 Virkningsgrad indblæsningsventilator
I de følgende afsnit vil vi gennemgå hvordan vi har lavet målingerne og beregninger for
indblæsningsventilatoren.
5.4.1.1 Luftflow indblæsningsventilator
Lufthastighedsmålinger er udført som beskrevet i afsnit 5.2.2, placeringen af måleplanet kan ses på
bilag 328 og er markeret med nummer 3. Denne placering er ikke helt optimal, fordi som vi beskrev i
afsnit 5.2.2, skal der være en hvis afstand til foran og bagved liggende strømningsforhindringer. Da
dette desværre ikke var muligt at opfylde, forøgede vi antallet af målepunkter29 med en ekstra
række målinger i det vandrette plan.
Hver måling blev foretaget i 10 sekunder hvorefter vi aflæste gennemsnittet og noterede det i
måleskemaet30. Det ses på måleskemaet at hastigheden på luften er højest øverst oppe i højre
hjørne af måleskemaet, og langsomst ned i venstre hjørne, dette skyldes at der et par meter inden
måleplanet, i flowets retning er en bøjning i kanalen. Vi anser dog målingerne for at være de bedst
opnåelige, og derfor de mest valide.
Højde og bredde på kanalen blev målt med tommestok og er ligeledes noteret i forbindelse med
måleskemaet. Da skemaet oprindeligt blev lavet i Microsoft Excel har vi anvendt programmet til at
beregne arealet af kanalen og det samlede gennemsnit af alle lufthastighedsmålinger.
Vi kom således frem til at den aritmetiske middelhastighed: 𝑣𝑚 = 2,13 𝑚/𝑠
28
29
30
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger
Ventilations ståbi, 2. udgave side 464
Bilag 9 Måleskema Indblæsningskanal friskluft
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 22 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Måden resultatet er beregnet på, er i princippet ved anvendelse af nedenstående formel.
𝑉𝑒𝑑 ℎ𝑗æ𝑙𝑝 𝑎𝑓 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑙𝑒𝑛: 𝑣𝑚 =
𝑚
̅1 + 𝑚
̅2 + 𝑚
̅3 + 𝑚
̅4 …
𝑛
𝑚
̅ = 10 𝑠𝑒𝑘𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟𝑠 𝑔𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑠 𝑚å𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟,
𝑛 = 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑚å𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟
Med udgangspunkt i lufthastigheden og dimensionerne på kanalen samt en korrektionsfaktor, kan vi
nu beregne luftflowet i indblæsningskanalen ved at anvende nedenstående formel.
𝑞𝑣𝑖𝑛𝑑 = 𝑣 · 𝐴 · 𝐾 = 𝑣 · ℎ · 𝑏 · 𝐾 = 2,13 · 0,8 · 0,92 · 0,98 = 1,536 𝑚3 /𝑠 = 5530,8 𝑚3 /ℎ
𝑞𝑣𝑖𝑛𝑑 = 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑖 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙 𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑖𝑛𝑑𝑠𝑢𝑔 𝑣𝑒𝑛𝑡
𝐾 = 𝑘𝑜𝑟𝑟𝑒𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑓𝑜𝑟 𝑙𝑖𝑔𝑔𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
ℎ = ℎø𝑗𝑑𝑒 𝑝å 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
𝑏 = 𝑏𝑟𝑒𝑑𝑑𝑒 𝑝å 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
𝑣 = 𝑙𝑢𝑓𝑡ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 𝑖 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑛
5.4.1.2 Den totale trykstigning over indblæsningsventilator
For at beregne den totale virkningsgrad skal vi også bruge den totale trykstigning over
ventilatoren Δ𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 , i den forbindelse har vi bestemt den statiske differens trykstigning over
ventilatoren Δ𝑝𝑠 .
Vi målte det statiske differenstryk direkte over indblæsningsventilatoren, denne måling blev udført
med KIMO multifunktions instrumentet monteret med en differenstrykmåler, som er beskrevet i
afsnit 5.2.1. Rent praktisk blev målingen udført ved at vi førte en 6 meter luftslange ind i rummet
hvor ventilatoren står, gennem et hul der bliver anvendt til kabelføring. Samtidig førte vi en
luftslange ind i indblæsningskanalen igennem et af de huller vi anvendte til måleplanet. Slangerne
blev placeret, så de ikke blev påvirket af de luftstrømme der var omkring dem. Derefter blev
slangerne tilsluttet differenstrykmåleren og vi kunne aflæse differenstrykket til 120 Pa.
Det dynamiske differenstryk skal ligeledes findes for at nå frem til den totale trykstigning over
ventilatoren. Hvilket vi kan finde med nedenstående formel.
Δ𝑝𝑑 = 𝑝𝑑𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 − 𝑝𝑑𝑓ø𝑟
Vi beregner det dynamiske tryk efter ventilatoren ved anvendelse af nedenstående formel.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 23 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
2
𝑝𝑑𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟
𝑞𝑣
= 0,5 · 𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡 · ( 𝑖𝑛𝑑 )
𝐴𝑢𝑑𝑙ø𝑏
Her ses at vi skal bruge arealet af udløbet på ventilatoren, ikke at forveksle med arealet på
ventilationskanalen. Vi har målt udløbet på ventilatoren med tommestok og arealet er beregnet til:
𝐴𝑢𝑑𝑙ø𝑏 = ℎ · 𝑏 = 0,88 · 1,24 = 1,091 𝑚2
Det ses også af formlen at vi skal bruge densiteten for luft, som er 1,2 𝑘𝑔/𝑚3 ved 20 °C og en
relativ fugtighed på 50 %. Heri ligger også at densiteten er anderledes ved en anden temperatur
eller fugtighed. Densiteten falder ved en stigende temperatur, hvilket også er grunden til at varm
luft stiger til vejrs. Densiteten falder også ved stigende luft fugtighed på grund af at molarmassen
for vanddamp er lavere end for nitrogen og oxygen som er hovedbestanddelene i atmosfærisk luft.
Luft med en temperatur på 20 °C og en relativ fugtighed på 50 % indeholder 7,3 g vanddamp/kg
luft. Derfor har vi vurderet at forskellen på densiteterne er så små at de kombineret med
usikkerheden på de målinger vi har lavet, ikke har nogen praktisk betydning. Derfor anvender vi
1,2 𝑘𝑔/𝑚3 𝑙𝑢𝑓𝑡 i alle efterfølgende afsnit.31
Vi kan nu beregne det dynamiske tryk efter ventilatoren.
2
𝑝𝑑𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟
𝑞𝑣𝑖𝑛𝑑
1,536 2
) = 1,189 𝑃𝑎
= 0,5 · 𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡 · (
) = 0,5 · 1,2 · (
𝐴𝑢𝑑𝑙ø𝑏
1,091
Den lille blå om ventilation32 siger følgende: ”Det dynamiske tryk før ventilatoren i et aggregat er
ca. 0 Pa på grund af den lave lufthastighed i selve aggregatet”. Dette antager vi således, også gør
sig gældende inde i lokalet hvor ventilatoren er placeret. Dette medfører at:
Δ𝑝𝑑 = 𝑝𝑑𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 = 1,189 𝑃𝑎
Vi kan nu beregne totaltrykket.
Δ𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = Δ𝑝𝑠 + Δ𝑝𝑑 = 120 + 1,189 = 121,89 𝑃𝑎
5.4.1.3 Effektoptag indblæsningsmotoren
For at finde det samlede effektoptag fra indblæsningsventilatormotoren har vi målt den optagende
strøm og spændingsniveauet for ventilationsmotoren i driftssituationen hvor der køres 100%
frisklufts tilførsel. Målingerne er foretaget som beskrevet i afsnit 5.2.5 og måleresultaterne kan ses i
Tabel 1.
31
32
Bilag 10 Beregning af densiteter for luft ved forskellige temperaturer
Den lille blå om ventilation 2. udgave side 80
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 24 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Tabel 1 - Måleresultater
Kilde; egen tilvirkning
Indblæsningsmotor
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡
4,4 A
𝑈𝑁 𝑚å𝑙𝑡
392 V
Ud fra en sammenligning mellem motorens mærkeplade33. Og vores strømmåling som ses i Tabel 1,
kan vi se at ventilationsmotorerne ikke kører med fuld last, da:
𝐼1/1 = 7,7 𝐴 𝑖 𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒 > 𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 = 4,4 𝐴 𝑓𝑜𝑟 𝑖𝑛𝑑𝑏𝑙æ𝑠𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑛
Da motorenes oplyste cos𝜑 på mærkepladen er givet ved fuld belastning, er det nødvendigt at
beregne motorens nye cos𝜑 ved den aktuelle belastning. Strømmen til magnetisering antages at
være den samme uanset belastning, hvilket gør at vi kan antage at den wattløse strøm (𝐼𝑤𝑙 ) til at
være konstant34. Dette medfører at vi kan beregne 𝐼𝑤𝑙 ved fuldlast og efterfølgende anvende den til
beregning af cos𝜑𝑛𝑦 .
Ved hjælp af sinusrelationerne35 kan vi nu beregne 𝐼𝑤𝑙 .
Figur 7 viser grafisk hvorledes 𝐼𝑤𝑙 forholder sig, ved et fald
i den optagende strøm. Se nedenstående beregninger:
cosφ1/1 = 0,83 𝑖𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒 ⇒ 𝜑 = 33,9 °
𝐼𝑤𝑙 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒𝑠 𝑎𝑡 𝑣æ𝑟𝑒 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
𝑠𝑖𝑛𝜑1/1 =
Figur 7 - Tilnærmet vektor diagram
Kilde; Elektroteknik bog 3, 4. udgave side 194
33
34
35
𝐼1/1
⇒ 𝐼𝑤𝑙 = 𝑠𝑖𝑛𝜑1/1 · 𝐼1/1
𝐼𝑤
= sin(33,9) · 7,7 = 4,295 𝐴
Bilag 7 Motor mærkeplader
Elektroteknik bog 3, Elektriske maskiner side 194, 4. udgave
Formel samling for maskinmesteruddannelsen 18. udgave
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 25 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Ved anvendelse af 𝐼𝑤𝑙 og 𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 kan vi nu beregne cos𝜑𝑛𝑦 . Se nedenstående beregninger.
sinφny =
𝐼𝑤𝑙
4,295
=
= 0,9761
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡
4,4
𝜑𝑛𝑦 = sin−1
𝜑𝑛𝑦 (0,9761) = 77,45°
cos𝜑𝑛𝑦 = cos(77,45) = 0,2173
Vi kan nu med cos𝜑𝑛𝑦 via nedenstående formel beregne effektoptaget fra indblæsningsmotoren.
𝑃𝑖𝑛𝑑𝑓𝑟𝑖𝑠𝑘𝑙𝑢𝑓𝑡 = √3 · 𝑈𝑁 · 𝐼𝑓 · 𝑐𝑜𝑠𝜑 = √3 · 392 · 4,4 · 0,2173 = 649,2 𝑊
Det ses her at den optagede effekt er noget lavere, end den fuldlast effekt vi beregnede i afsnit 5.3,
dette fortæller os at motoren kører næsten ubelastet, tæt på tomgang.
5.4.1.4 Beregning af virkningsgrader
Nu kan den totale virkningsgrad for indblæsningsventilatoren beregnes. Dette gør vi ved anvendelse
af nedenstående formel:
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
Δ𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 · 𝑞𝑣 121,89 · 1,536
=
= 0,2884
𝑃𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟
649,2
Den totale virkningsgrad for indblæsningsventilatoren består af følgende virkningsgrader.
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 · 𝜂𝑟𝑒𝑚 · 𝜂𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟
Virkningsgraden for motoren kan findes, ved at anvende motorens belastningsgrad. Den lille blå om
systemoptimering, siger at belastningsgraden for en komponent, er komponentens aktuelle
belastning i forhold til den nominelle ydelse36, derved kan vi beregne belastningsgraden for motoren
med følgende formel.
𝑏𝑔 =
𝑃𝑖𝑛𝑑𝑓𝑟𝑖𝑠𝑘𝑙𝑢𝑓𝑡
𝑃21/1
=
0,6492
= 0,1967
3,3
Ved hjælp af belastningsgraden kan vi nu skønne motorens virkningsgrad ved at indsætte
belastningsgraden på Figur 8. Vi aflæser virkningsgraden for motoren til 𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = 0,6.
36
Den lille blå om systemoptimering 1. udgave, side 10
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 26 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Figur 8 - Virkningsgrad for 4-polede standard asynkronmotor som funktion af belastningsgraden
Kilde; Den lille blå om Ventilation 2 udgave 2007 side 43
Virkningsgraden for remtrækket afhænger blandt andet af rem type, belastning og opspænding.
Opspændingen har vi selv kontrolleret og vi fandt den i orden. Remtrækket er med flere almindelige
kileremme, derfor vurderer vi virkningsgraden til 𝜂𝑟𝑒𝑚 = 0,92.37
Således kan vi nu beregne virkningsgraden for ventilatoren med nedenstående formel.
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 · 𝜂𝑟𝑒𝑚 · 𝜂𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 ⇒
𝜂𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 =
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
0,2884
=
= 0,5225
𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 · 𝜂𝑟𝑒𝑚 0,6 · 0,92
5.4.2 Virkningsgrad udsugningsventilator
Metoden for udførelse af målinger og beregninger for udsugningsventilatoren, er næsten
tilsvarende med metoden for indblæsningsventilatoren. I det tilfælde hvor metoden adskiller sig vil
den blive beskrevet, og ellers vises resulter med henvisning til bilag for beregninger og afsnit for
metoden.
5.4.2.1 Luftflow udsugningsventilator
Vi havde de samme udfordringer med placeringen af måleplanet som vi havde i afsnit 5.4.1.1, dog
havde vi her mulighed for at dobbelt tjekke vores resultat. Da der er en ventilationskanal før og
efter udsugningsventilatoren, kunne vi således måle lufthastigheden før og efter. Placeringen af
37
Den lille blå om ventilation 2. udgave 2007 side 41
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 27 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
måleplanerne er indtegnet på bilag 338 og er markeret med nummer 1 og 2. Vi forøgede også her
antallet af målepunkter, måleskemaerne kan ses på bilag 1139, målingerne blev udført og noteret på
samme måde som i afsnit 5.4.1.1.
Vi kom således frem til at den aritmetiske middelhastighed før ventilatoren er:
𝑣𝑚 = 1,44 𝑚/𝑠
Og at den aritmetiske middelhastighed efter ventilatoren er:
𝑣𝑚 = 1,41 𝑚/𝑠
Da det lukkede recirkuleringsspjæld mod indsugningsventilatoren ikke lukker 100% tæt og der
således er noget lækage i spjældet, vurderer vi at med 2 næsten ens målinger udført forskellige
steder, at resultaterne er valide. Vi regner dermed videre med 𝑣𝑚 = 1,44 𝑚/𝑠. og vi kan nu beregne
luftflowet.
𝑞𝑣𝑢𝑑 = 𝑣 · 𝐴 · 𝐾 = 𝑣 · ℎ · 𝑏 · 𝐾 = 1,44 · 1,28 · 1,07 · 0,98 = 1,933 𝑚3 /𝑠 = 6958,8 𝑚3 /ℎ
5.4.2.2 Den totale trykstigning over udsugningsventilatoren
Vi har bestemt Δ𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 på samme måde som vi gjorde i afsnit 5.4.1.2. Dog havde vi mulighed for at
anvende et hul i hvert måleplan til at indføre slangerne til differenstrykmåleren.
Først målte vi det statiske differenstryk til Δ𝑝𝑠 = 55 𝑃𝑎
Dernæst beregnede vi det dynamiske tryk efter ventilatoren.
2
𝑝𝑑𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟
𝑞𝑣𝑖𝑛𝑑
1,933 2
) = 2,938 𝑃𝑎
= 0,5 · 𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡 · (
) = 0,5 · 1,2 · (
𝐴𝑢𝑑𝑙ø𝑏
0,8736
Hvor arealet for udløbet af udsugningsventilatoren er beregnet ved:
𝐴𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑢𝑑𝑙ø𝑏 𝑎𝑓 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 = 𝐴𝑢𝑑𝑙ø𝑏 = ℎ ∙ 𝑏 = 1,12 · 0,78 = 0,8736 𝑚2
Ligesom i afsnit 5.4.1.2 antager vi at det dynamiske tryk før ventilatoren er ca. 0
Δ𝑝𝑑 = 𝑝𝑑𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 = 2,938 𝑃𝑎
Vi kan nu beregne totaltrykket.
Δ𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = Δ𝑝𝑠 + Δ𝑝𝑑 = 55 + 2,938 = 57,94 𝑃𝑎
38
39
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger
Bilag 11 Måleskema udsugningskanal friskluft
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 28 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.4.2.3 Effektoptag udsugningsmotoren
Målingerne er foretaget som beskrevet i afsnit 5.2.5 og måleresultaterne kan ses i Tabel 2.
Effektoptaget er beregnet på samme måde som i afsnit 5.4.1.3.40
Tabel 2 - Måleresultater
Kilde; egen tilvirkning
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡
3,7 A
Udsugningsmotor
𝑈𝑁 𝑚å𝑙𝑡
393 V
cos𝜑𝑛𝑦 = cos(65,24) = 0,4188
𝑃𝑢𝑑 𝑓𝑟𝑖𝑠𝑘𝑙𝑢𝑓𝑡 = √3 · 𝑈𝑁 · 𝐼𝑓 · 𝑐𝑜𝑠𝜑 = √3 · 393 · 3,7 · 0,4188 = 1055 𝑊
5.4.2.4 Beregning af virkningsgrader
Virkningsgraderne er beregnet på samme måde som i afsnit 5.4.1.4.
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
Δ𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 · 𝑞𝑣 57,94 · 1,933
=
= 0,1062
𝑃𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟
1055
𝑏𝑔 =
𝑃𝑢𝑑 𝑓𝑟𝑖𝑠𝑘𝑙𝑢𝑓𝑡
𝑃21/1
=
1,055
= 0,4795
2,2
Figur 9 - Virkningsgrad for 4-polede standard asynkronmotor som funktion af belastningsgraden
Kilde; Den lille blå om Ventilation 2 udgave 2007 side 43
40
Bilag 12 Beregninger af cos𝜑𝑛𝑦 udsugningsmotor
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 29 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
𝑉𝑖𝑟𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑔𝑟𝑎𝑑 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑎𝑓𝑙æ𝑠𝑡 𝑡𝑖𝑙 𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = 0,75 𝑝å Figur 9
𝑉𝑖𝑟𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑔𝑟𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑚𝑡𝑟æ𝑘41 𝜂𝑟𝑒𝑚 = 0,92
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 · 𝜂𝑟𝑒𝑚 · 𝜂𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 ⇒
𝜂𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟 =
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
0,1062
=
= 0,1539
𝜂𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 · 𝜂𝑟𝑒𝑚 0,75 · 0,92
5.4.3 Diskussion ventilator virkningsgrader
DS 447 siger jævnfør afsnit 4.3 at der skal bruges ventilatorer med høj virkningsgrad. En sådan
type ventilator kunne være en radialventilator med B-hjul med bagudrettede skovle. Denne type
ventilator har en virkningsgrad på ca. 75 - 85%42
Sammenholder vi den virkningsgrad med de virkningsgrader vi beregnede i afsnit 5.4.1.4 og afsnit
5.4.2.4 som var:
𝜂𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟𝑖𝑛𝑑𝑏𝑙æ𝑠 = 52,25%
𝜂𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑜𝑟𝑢𝑑𝑠𝑢𝑔 = 15,39%
Ses det at vores beregnede virkningsgrader for ventilatorerne ligger endog meget under, den før
nævnte B-hjuls ventilator virkningsgrad. Dog med en væsentlig indbyrdes forskel på de 2
ventilatorer. Det kunne tyde på at specielt udsugningsventilatoren i øjeblikket kører i en drift
situation, som ligger langt fra dens optimale driftspunkt.
Vi formoder at noget af forskellen i virkningsgraderne, ligger i den teknologiske udvikling de sidste
60 år. Den ventilator type der er anvendt i ventilationsanlægget, kan vi ikke definere ud fra de
forskellige typer af ventilatorer der er nævnt i ventilations ståbien43, som er:
41
42
43

Radialventilator med B-hjul (Bagudrettede skovle)

Radialventilator med P-hjul (Plane, bagudrettede skovle)

Radialventilator med F-hjul (Fremadrettede skovle)

Radialventilator med T-hjul (Lige skovle)

Aksialventilator

Kammerventilator (Radialventilator uden spiralhus)
Den lille blå om ventilation 2. udgave 2007 side 41
Den lille blå om ventilation 2. udgave side 40
Ventilations ståbien 2. udgave side
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 30 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Vi vurderer at den minder mest om en radialventilator med T-hjul, dog med skrå fremadrettede
skovle. Vi antager således at grunden til at den ikke er nævnt i ventilations ståbien, er at der findes
mere effektive typer af ventilatorer i dag. Se Figur 10 for illustration.
Figur 10 - Billede af indblæsnings ventilator
Kilde; Egen tilvirkning
En meget væsentlig faktor i forhold til forskellen på de to ventilatorers virkningsgrader, er at
indblæsningsventilatoren er en dobbelt ventilator, hvilket vil sige at den har to skovlhjul siddende
på akslen, hvorimod udsugningsventilatoren kun har en enkelt skovl på akslen.
Vores metode til beregningerne af totalvirkningsgraderne og målemetoderne var ens for begge
ventilatorer, og for udsugningsventilatoren fik vi endda verificeret lufthastigheden, med en måling
før og efter ventilatoren. Vores beregninger er dog stadig forbundet med en del usikkerheder. Vores
cos𝜑𝑛𝑦 beregninger er lavet med udgangspunkt i de på mærkepladen oplyste cos𝜑 som ikke
nødvendigvis er 100 % nøjagtige.
Den største usikkerhed i disse beregninger er dog anvendelsen af grafen for virkningsgrad for 4polede standard asynkronmotor som funktion af belastningsgraden. Denne graf er ikke specifikt
udfærdiget til de 2 ventilationsmotorer og kan derfor ikke regnes som 100% retvisende.
Samlet set vurderer vi dog vores resultater som meget sandsynlige.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 31 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.4.4 Delkonklusion
Da virkningsgraderne blev beregnet til henholdsvis 52,25 % for indblæsningsventilatoren og 15,39
% for udsugningsventilatorer, kan vi konkludere at ingen af de to ventilatorer lever op til kravene
om høje virkningsgrader jævnfør DS 447.
5.5
Opfyldelse af krav fra KF Nr. 327/2011
I dette afsnit vil vi undersøge om de to ventilatorer, inklusiv motor og remtræk lever op til KF Nr.
327/2011 om miljøvenligt design af elmotordrevne ventilatorer. Dette er vigtigt da kravene vil være
gældende i forbindelse med en energioptimering, hvor der for eksempel installeres
frekvensomformer på motorerne, eller ved udskiftning af ventilationsmotoren i forbindelse med
vedligeholdelse.
5.5.1 Diskussion
Det vil blive mere end almindeligt svært at leve op til kravene om den tekniske dokumentation fra
KF Nr. 327/2011. Der findes ifølge Johan Jepsen fra Lindø industripark44, ikke længere noget
dokumentation for anlægget, hvilket til dels skyldes anlæggets alder, samt at meget dokumentation
er gået tabt i forbindelse med overdragelse af bygninger og oprydning i arkiver. Samtidig har vi ved
selvsyn kunnet konstatere at der heller ikke er nogen form for dokumentation på ventilatorerne.
I foregående afsnit 5.4 beregnede vi de totale virkningsgrader for de to ventilatorer, disse to
virkningsgrader vil vi også anvende i dette afsnit, for at undersøge om anlægget lever op til kravene
fra KF Nr. 327/2011 med hensyn til virkningsgrader.
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑖𝑛𝑑𝑏𝑙æ𝑠𝑛𝑖𝑛𝑔 =
Δ𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 · 𝑞𝑣 121,89 · 1,536
=
= 0,2884 = 28,84%
𝑃𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟
649,2
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑𝑠𝑢𝑔𝑛𝑖𝑛𝑔 =
Δ𝑝𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 · 𝑞𝑣 57,94 · 1,933
=
= 0,1062 = 10,62%
𝑃𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟
1055
Ifølge KF Nr. 327/2011 skal ventilatorerne leve op til nedenstående formel.
𝜂𝑡𝑎𝑟𝑔𝑒𝑡 = 2,74 · ln(𝑃) − 6,33 + 𝑁
Hvor N=58 på grund af de skærpede krav gældende fra 1. januar 201545
44
45
Bilag 13 Interview med Johan Jepsen LIP
Vejledning til KF Nr. 327/2011
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 32 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Hvor P = mærkepladeeffekten for ventilationsmotorerne, som er henholdsvis 2,2 kW for
udsugningsmotoren og 3,4 kW for indblæsningsmotoren46. Herefter kan mindstekravet til
ventilatorernes virkningsgrader beregnes.
𝜂𝑡𝑎𝑟𝑔𝑒𝑡𝑢𝑑𝑠𝑢𝑔 = 2,74 · ln(2,2) − 6,33 + 58 = 53,83%
𝜂𝑡𝑎𝑟𝑔𝑒𝑡𝑖𝑛𝑑𝑏𝑙æ𝑠 = 2,74 · ln(3,4) − 6,33 + 58 = 54,94%
5.5.2 Delkonklusion
De to ventilatorer lever ikke op til kravet om dokumentation af ventilationsanlæg, og det vil på
grund af anlæggets alder og forholdene på Lindø Industripark, være en umulig opgave at lave
denne dokumentation.
Det ses af beregningerne af mindstekravet til virkningsgraderne for ventilatorerne, at både
indblæsningsventilatoren samt udsugningsventilatoren, ikke kan leve op til kravet fra KF Nr.
327/2011 med hensyn til virkningsgrader.
46
Bilag 7 Motor mærkeplader
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 33 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.6 Analyse af ventilationsanlæggets specifikke elforbrug
For at undersøge om ventilationsanlægget overholder kravet beskrevet i afsnit 4.1.1.3 vedr. et
maks. elforbrug til lufttransport på 1800 J/m³, har vi valgt at se på den daglige driftssituation for
anlægget, hvor der køreres med 100% recirkulering.
På den måde er det muligt, ved at anvende den samlede optagende effekt fra indblæsnings- og
udsugningsmotoren, samt den største værdi af den indblæste eller udsugede volumenstrøm at
beregne det specifikke elforbrug.
5.6.1 Beregning af ventilatormotorenes optagene effekt
For at finde det samlede effektoptag fra indblæsnings- og udsugningsmotoren har vi målt den
optagende strøm og spændingsniveauet for hver ventilationsmotor. Målingerne er foretaget som
beskrevet i afsnit 5.2.5 og måleresultaterne kan ses i Tabel 3.
Tabel 3 – Måleresultater
Kilde; egen tilvirkning
Indblæsningsmotor
Udsugningsmotor
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡
4,6 A
3,8 A
𝑈𝑁 𝑚å𝑙𝑡
392 V
393 V
Ud fra en sammenligning mellem motorenes mærkeplader47, og vores strømmålinger som ses i
Tabel 3, kan vi se at ventilationsmotorerne ikke kører med fuld last, da:
𝐼1/1 = 7,7 𝐴 𝑖 𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒 > 𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 = 4,6 𝐴 𝑓𝑜𝑟 𝑖𝑛𝑑𝑏𝑙æ𝑠𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑛
𝐼1/1 = 5,6 𝐴 𝑖 𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒 > 𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 = 3,8 𝐴 𝑓𝑜𝑟 𝑢𝑑𝑠𝑢𝑔𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑛
Da motorenes oplyste cos𝜑 på mærkepladerne er givet ved fuld belastning, er det nødvendigt at
beregne motorenes nye cos𝜑 ved den aktuelle belastning. Dette er gjort som beskrevet i afsnit
5.4.1.3
47
Bilag 7 Motor mærkeplader
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 34 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.6.1.1 Beregning af indblæsningsmotorens nye cosφ og effektoptag48
cosφ1/1 = 0,83 = 33,9 ° 𝑖𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒
cos𝜑𝑛𝑦 = cos(69,02) = 0,358
Med den nye cos𝜑 er det nu muligt at regne indblæsningsmotorens optagende effekt med
nedenstående formel.
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 = 4,6 𝐴
𝑈𝑁 𝑚å𝑙𝑡 = 392 V
𝑃𝑖𝑛𝑑 = √3 · 𝑈𝑁𝑚å𝑙𝑡 · 𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 · cos𝜑𝑛𝑦 = √3 · 392 · 4,6 · 0,358 = 1118 𝑊
5.6.1.2 Beregning af udsugningsmotorens nye cosφ og effektoptag49
cosφ1/1 = 0,8 = 36,87 ° 𝑖𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒
cos𝜑𝑛𝑦 = cos(59,49) = 0,5077
Med den nye cos𝜑 er det nu muligt at regne udsugningsmotorens optagende effekt med
nedenstående formel.
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 = 3,9 𝐴
𝑈𝑁 𝑚å𝑙𝑡 = 393 V
𝑃𝑢𝑑 = √3 · 𝑈𝑁𝑚å𝑙𝑡 · 𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 · cos𝜑𝑛𝑦 = √3 · 393 · 3,9 · 0,5077 = 1348 𝑊
5.6.2 Beregning af volumenstrøm
For at finde volumenstrømmen har vi målt luftens hastighed før udsugningsventilatoren og efter
indblæsningsventilatoren samt opmålt arealet af kanalen på målestedet. Grunden til at vi måler
luftens hastighed før udsugningsventilatoren og ikke efter, er at det ikke er praktisk muligt i denne
driftssituation, på grund af anlæggets opbygning.
Lufthastighedsmålingerne er foretaget som beskrevet i 5.2.2 med den undtagelse at det ikke har
været muligt at overholde kravet vedr. at måleplanet skal placeres i en afstand til bagvedliggende
forhindringer på ≥ 6 · 𝑑ℎ og en afstand på foranliggende forhindringer på ≥ 2 · 𝑑ℎ .
Da det ikke var muligt at indlægge et måleplan med de anførte afstande, var vi nødsaget til at
forøge antallet af målepunkter i måleplanen50. For indblæsningsventilatoren gjaldt det at vi indsatte
én række målepunkter mere i det vandrette plan og for udsugningsventilatoren gjaldt det at vi
forøgede målepunkterne med én række i det vandrette plan og fordoblede målepunkterne i det
48
49
50
Bilag 14 Beregning af ny cos𝜑 indblæsningsmotor
Bilag 15 Beregning af ny cos𝜑 udsugningsmotor
Ventilations ståbi, 2. udgave side 464
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 35 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
lodrette plan. Med disse øgede antal målepunkter mener vi at vores målinger set ud fra
måleresultaternes ensartethed er valide.
Målepunkterne med deres resultater, kanal dimensionerne og beregningerne af de aritmetiske
middelhastigheder kan for indblæsningsventilatoren ses i bilag 1651 og for udsugningsventilatoren
ses i bilag 17.52
Med de beregnede aritmetiske middelhastigheder er det nu muligt at beregne ventilationsanlæggets
volumenstrømme.
5.6.2.1 Beregning af volumenstrømme i indblæsningskanalen.
𝑞𝑣𝑖𝑛𝑑 = 𝑣𝑚 · 𝐴 · 𝐾 = 𝑣𝑚 · ℎ · 𝑏 · 𝐾 = 2,9 · 0,8 · 0,92 · 0,98 = 2,092𝑚3 /𝑠 = 7531,2 𝑚3 /ℎ
𝑞𝑣𝑖𝑛𝑑 = 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑖 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙 𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑖𝑛𝑑𝑠𝑢𝑔 𝑣𝑒𝑛𝑡
𝐾 = 𝐾𝑜𝑟𝑟𝑒𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑓𝑜𝑟 𝑙𝑖𝑔𝑔𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
ℎ = ℎø𝑗𝑑𝑒 𝑝å 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
𝑏 = 𝑏𝑟𝑒𝑑𝑑𝑒 𝑝å 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
𝑣𝑚 = 𝐷𝑒𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 𝑖 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑛
5.6.2.2 Beregning af volumenstrømme i udsugningskanalen.
𝑞𝑣𝑢𝑑1,𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 = 𝑣 ∙ 𝐴 ∙ 𝐾 = 𝑣 ∙ ℎ ∙ 𝑏 ∙ 𝐾 = 1,8 ∙ 1,3 ∙ 1,07 ∙ 0,98 = 2,454𝑚3 /𝑠 = 8834,4 𝑚3 /ℎ
51
52
Bilag 16 Måleskema indblæsningskanal drift
Bilag 17 Måleskema udsugningskanal drift
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 36 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.6.3 Beregning af det specifikke elforbrug
Som det ses af ovenstående beregninger er volumenstrømmen i udsugningskanalen større end i
indblæsningskanalen. At de to luftmænger ikke er overensstemmende, skyldes en kombination af at
udsugningskanalen har en del utætheder lige inden udsugningsmotoren og at vi har konstateret
lækage over reguleringsspjældene til afkastsluft og friskluft.
Da differensen mellem indblæsningsluften og udsugningsluften ikke kommer anlægget til gode,
vælger vi at beregne det specifikke elforbrug efter volumenstrømmen i indblæsningskanalen. Se
nedenstående formel.
𝑆𝐸𝐿 =
𝑃𝑖𝑛𝑑 + 𝑃𝑢𝑑 1118 + 1348
=
= 1178,8 𝐽/𝑚3
𝑞𝑣𝑢𝑑
2,092
5.6.4 Diskussion
Som det ses i nedenstående ulighed ligger det specifikke elforbrug væsentlig under den øvre tilladte
grænse:
1178,8 < 1800 𝑗/𝑚3
Dette resultat betyder at ventilationsanlægget i princippet overholder kravet i BR10 og at
ventilationsmotorerne og ventilatorerne således vil kunne anvendes i forbindelse med en ændring af
anlægget.
I betragtning af ventilationsanlæggets alder er dette resultat overraskende fordi, at
ventilationsanlægget er bygget på et tidspunkt hvor kravene vedr. energiforbrug til lufttransport var
langt lempeligere end de er i dag53. Derfor burde ventilationsanlægget i teorien ikke være så
energieffektivt som beregningen viser.
53
Bygningsreglementet (1995) kap. 12.3 stk. 9
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 37 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Det kunne derfor tænkes at det gode resultat i første omgang skyldes en måle eller beregnings fejl.
Vi mener dog ikke at resultatet skyldes en fejl, men derimod en kombination af følgende ting.

Det specifikke elforbrug siger kun noget om energieffektiviteten i den specifikke
driftssituation, hvilket betyder at anlægget ikke nødvendigvis vil præstere lige så godt i en
anden driftssituation.

Ventilationsmotorerne kører stort set i tomgang og optager næsten ingen virkeeffekt. Dette
kan ses af nedenstående.54
cos𝜑𝑛𝑦 = 0,358 < cosφ1/1 = 0,83 for indblæsningsmotoren
cos𝜑𝑛𝑦 = 0,5077 < cosφ1/1 = 0,8 for udsugningsmotoren

Da ventilationskanalerne har meget store dimensioner og lufthastigheden er meget lav, er
det muligt at flytte en meget stor mængde luft, med et lavt effektforbrug.
Vi mener derfor, ud fra ovenstående betragtninger at vores resultat er validt
5.6.5 Delkonklusion
Vi kan ud fra det beregnede specifikke elforbrug, konkludere at ventilationsanlægget overholder de
gældende krav i BR10. Vi sætter dog spørgsmålstegn ved, om ventilatorerne og deres motorer vil
have samme gode resultat, hvis de indgik i et nyt ventilationsanlæg med en anden driftssituation.
54
Elektroteknik bog 3, 4. udgave side 194
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 38 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.7 Analyse af ventilationskanaler
Vi vil i dette afsnit analysere ventilationskanalerne for at finde ud af, om de lever op til de enkelte
krav, vedrørende ventilationskanaler beskrevet i afsnit 4.
I forbindelse med analysen vil vi løbende diskutere om ventilationskanalerne overholder de enkelte
krav. Sidst i afsnittet vil der være en endelig konklusion, som afgør om ventilationskanalerne kan
anvendes i forbindelse med en ændring af anlægget.
5.7.1 Tilførsel af forurening i ventilationskanal
Kravet i afsnit 4.1.1.2 fastslår at ventilationsåbninger fra og til det fri, ikke må tilføre forurening til
ventilationsanlægget, herunder mikroorganismer som kan medfører et sundhedsmæssigt
utilfredsstillende indeklima. For at undersøge om ventilationskanalerne lever op til kravet har vi
foretaget en visuel inspektion af ventilationskanalerne.
Under inspektionen har vi konstateret at der er et kloakafløb
placeret inde i friskluftkanalen, se Figur 11. Kloakslam er
noget der i særligt omfang indeholder mikroorganismer,
såsom bakterier og svampe og kan i nogle tilfælde lede til
sygdomme.55 Kloakdampene fra afløbet bliver ført ind i
ventilationsanlægget og ført videre op i kantinen hvor
indeklimaet bliver sundhedsmæssigt utilfredsstillende.
Figur 11 - Billede af kloak i friskluftkanal
Kilde; Egen tilvirkning
http://arbejdstilsynet.dk/da/arbejdspladsvurdering/arbejdsmiljovejvisere/2009-23-vand-kloak-ogaffald/chapters/biologi.aspx
55
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 39 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.7.2 Sikring mod spredning af støj, fugt, ild, gas, røg og lugt
For at kontrollere om kravet i 4.1.2.1 vedr. at rørgennemføringer og kanaler skal være sikret så
støj, fugt, ild, gas, røg og lugt ikke kan sprede sig, samt hindre at rotter og andre skadedyr kan
trænge ind, har vi ligeledes foretaget en visuel inspektion.
Som det fremgår af Figur 13 og Figur 12 er der store huller ind i udsugningskanalen. Igennem disse
huller vil rotter og andre skadedyr have mulighed for at komme ind i ventilationsanlægget.
Placeringen af utæthederne kan ses på bilag 356 mærket utæthed 1 og 2.
Figur 12 - Billede af utæthed 2 i udsugningskanal
Kilde; Egen tilvirkning
Figur 13 – Billede af utæthed 1 i udsugningskanal
Kilde; Egen tilvirkning
Yderligere kan det også konstateres ud fra Figur 14 at
udsugningskanalen ikke har nogen former for spjæld eller andet,
som kan forhindre udspredelsen af støj, fugt, ild, gas, røg og lugt.
Udsugningskanalen går i gennem flere brandzoner, hvilket især er
et problem i forhold til udspredelsen af ild, gas og røg.
Figur 14 - Billede af udsugningskanal
Kilde; Egen tilvirkning
56
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 40 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.7.3 Varmetab i ventilationskanaler
For at undersøge om kravet i 4.4 vedr. at ventilationskanaler skal isoleres, således at uønsket
energitab forhindres, er overholdt har vi undersøgt hvor stort varmetabet er i indblæsningskanalen
og udsugningskanalen. Varmetabet er beregnet ud fra luftflowet samt enthalpi ændringen for
luften.
Til beregning af varmetabet i indblæsningskanalen anvender vi det beregnede luftflow i afsnit
5.6.2.1. Dette luftflow som stammer fra den daglige driftssituation hvor der køres med 100%
recirkulation, vil give en god indikation af driftsvarmetabet i indblæsningskanalen.
Ved beregning af varmetabet i udsugningskanalen, har vi ikke samme mulighed for at anvende
luftflowet fra den daglige driftssituation med 100% recirkulation. Dette skyldes at vi som det
fremgår i afsnit 5.7.2 har konstateret utætheder i udsugningskanalen, hvorigennem der suges
”falsk” luft. Hvis vi benyttede dette luftflow ville vi ikke få et retvisende varmetab i
udsugningskanalen, da luftflowet er en blanding af udsugningsluften fra kantinen og ”falsk” luft fra
utætheder. Se bilag 357 for konstateret utætheder.
For at vi kan finde det reelle varmetab i udsugningskanalen, vælger vi at beregne luftflowene fra de
forskellige utætheder, og ved hjælp af disse, finde frem til det reelle varmetab i udsugningskanalen.
Luftens enthalpier er fundet ud fra luftens tilstand, ved hjælp af et mollierdiagram. For at finde
luftens absolutte fugtighed har vi foretaget en temperatur og relativ fugtighedsmåling i kantinen.
Målingerne er foretaget som beskrevet i afsnit 5.2.3 og 5.2.4.
Da vi anvender atmosfærisk luft, hvor vi hverken fjerner eller tilfører fugt, antager vi at luftens
absolutte fugtighed er konstant gennem hele ventilationsanlægget. Det er defor de målte
temperaturer rundt om i ventilationsanlægget og den absolutte fugtighed fra kantinen, som vi
bestemmer luftens enthalpi ud fra i mollierdiagrammet. Temperatur målestederne kan ses på bilag
1858 og deres resultater i Tabel 4.
57
58
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger
Bilag 18 Anlægstegning med temperaturmålinger
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 41 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Temperaturer målt den 23/4-2015
Punkt
Temperatur
Abs.
Fugtighed
𝑥
℃
g/kg
1
31
5,8
0,21
46
Luft temp. afgang Indb.
ventilator
2
30
5,8
0,23
45
Luft temp. Indgang kantinen
3
28
5,8
0,26
43
Luft temp. 1 afgang kantinen
4
28
5,8
0,26
43
Luft temp. 2 afgang kantinen
5
24,8
5,8
0,29
40
Luft temp. blandingsluft
6
19
5,8
0,43
33,8
Luft temp. indgang udsug.
ventilator
7
18,3
5,8
0,45
33
Luft temp. kælder
8
15,5
5,8
0,53
30
Luft temp. ubrugt kantine.
Tabel 4 - Oversigt over resultater fra
Kilde; Egen tilvirkning
Rel.
Fugtighed 𝜙
Enthalpi
ℎ
Bemærkninger
kj/kg
mollierdiagram59
5.7.3.1 Beregning af volumenstrømmen i udsugningskanalen fra kantinen
Der er i kantinen 2 stk. udsugningsarmaturer, hvor der i hvert armatur er 4 stk. Ø110 huller.
Hullerne fungere som kanal fra kantinen til udsugningskanalen. Målingerne blev udført nede fra
udsugningskanalen, hvilket gav mulighed for at anvende måleplan for cirkulære kanaler.
Lufthastighedsmålingerne er foretaget som beskrevet i afsnit 5.2.2 og målestederne 4 og 5 kan ses
på bilag 360. Målepunkter, resultater, og beregninger af den aritmetiske middelhastighed kan ses i
bilag 2061.
Med den beregnede aritmetiske middelhastighed er det nu muligt at beregne volumenstrømmen i
udsugningskanalen fra kantinen. Se nedenstående formler.
59
60
61
𝑞𝑣𝑢𝑑1,𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 = 4 · 𝑣𝑚 ·
𝜋 2
𝜋
· 𝑑 · 𝐾 = 4 · 7,8 · · 0,1102 · 0,96 = 0,2846 𝑚3 /𝑠 = 1024,56 𝑚3 /ℎ
4
4
𝑞𝑣𝑢𝑑
𝜋 2
𝜋
· 𝑑 · 𝐾 = 4 · 7,6 · · 0,1102 · 0,96 = 0,2773 𝑚3 /𝑠 = 998,28 𝑚3 /ℎ
4
4
2,𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒
= 4 · 𝑣𝑚 ·
Bilag 19 Mollierdiagram
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger
Bilag 20 måleskema udsugning fra kantinen
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 42 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
𝑞𝑣𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑓𝑟𝑎 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 = 𝑞𝑣𝑢𝑑1 + 𝑞𝑣𝑢𝑑2 = 1024,56 + 998,28 = 2023 𝑚3 /ℎ
𝑞𝑣𝑢𝑑
1,𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒
𝑜𝑔 𝑞𝑣𝑢𝑑
2,𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒
= 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑖 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙 𝑙𝑖𝑔𝑒 𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒𝑛.
𝑑 = 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 = 110 𝑚𝑚
𝐾 = 𝑘𝑜𝑟𝑟𝑒𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑓𝑜𝑟 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
𝐴𝑟𝑒𝑎𝑙 =
𝜋
4
· 𝑑2
𝑣𝑚 = 𝐷𝑒𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 𝑖 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑛
5.7.3.2 Beregning af blandingsluft
For at kontrollere om der blev suget falsk luft fra den del af kantinen der ikke er i brug, lavede vi en
række målinger inde i udsugningskanalen. Målingerne er lavet med en vis usikkerhed, blandt andet
på grund af at der var nødt til at stå en person og holde varmetrådsanemometeret inde i
udsugningskanalen. Dette påvirker arealet i selve måleplanet, og skaber noget turbulens omkring
personen. I forhold til arealet af kanalen regner vi det som en lille usikkerhed og vi vurderer at
målingerne er præcise nok til formålet.
Lufthastighedsmålingerne er foretaget som beskrevet i afsnit 5.2.2 og målestedet 6 kan ses i bilag
362. Målepunkterne med deres resultater, og beregninger af den aritmetiske middelhastighed kan
ses i bilag 2163.
Med den beregnede aritmetiske middelhastighed er det nu muligt at beregne volumenstrømmen i
blandingspunktet. Se nedenstående formel.
𝑞𝑣𝑏𝑙𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑠𝑙𝑢𝑓𝑡 = 𝑣𝑚 · 𝐴 · 𝐾 = 𝑣 · ℎ · 𝑏 · 𝐾 = 0,45 · 1 · 2 · 0,96 = 0,864 𝑚3 /𝑠 = 3110,4 𝑚3 /ℎ
𝑞𝑣𝑏𝑙𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑠𝑙𝑢𝑓𝑡 = 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑓𝑟𝑎 𝑘𝑎𝑡𝑖𝑛𝑒𝑛 𝑠𝑎𝑚𝑡 𝑢𝑏𝑟𝑢𝑔𝑡 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒
𝐾 = 𝑘𝑜𝑟𝑟𝑒𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑓𝑜𝑟 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
ℎ = ℎø𝑗𝑑𝑒 𝑝å 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
𝑏 = 𝑏𝑟𝑒𝑑𝑑𝑒 𝑝å 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙
𝑣𝑚 = 𝐷𝑒𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 𝑖 𝑘𝑎𝑛𝑎𝑙𝑒𝑛
Som det fremgår af nedenstående ulighed er luftflowet større i blandingspunktet end det samlede
luftflow fra kantinen.
62
63
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger
Bilag 21 Måleskema ingeniørgang
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 43 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
𝑞𝑣𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑓𝑟𝑎 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 > 𝑞𝑣𝑏𝑙𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑠𝑙𝑢𝑓𝑡 = 3110,4 𝑚3 /ℎ > 2023 𝑚3 /ℎ
Dette betyder at der kommer en mængde luft fra utæthed 364 og da den del af kantinen ikke er
opvarmet, vil luften således have en lavere enthalpi. For at vi kan beregne det korrekte varmetab i
udsugningskanalen beregner vi luftflowet fra utæthed 3 med nedenstående formel
𝑞𝑣𝑢𝑡æ𝑡ℎ𝑒𝑑 3 = 𝑞𝑣𝑏𝑙𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑠𝑙𝑢𝑓𝑡 − 𝑞𝑣𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑓𝑟𝑎 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 = 3110,4 − 2023 = 1087 𝑚3 /ℎ
Ud over den ”falske” luft fra utæthed 3, kan vi yderligere konstatere at der er mere ”falsk” luft i
udsugningskanalen. Dette kan vi gøre ud fra, at det beregnede samlede udsugnings luftflow i afsnit
5.6.2.2 lige inden udsugningsventilatoren, er større end luftflowet i blandingspunktet, se
nedenstående ulighed.
𝑞𝑣𝑢𝑑1,𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 > 𝑞𝑣𝑏𝑙𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑠𝑙𝑢𝑓𝑡 = 8834,4 𝑚3 /ℎ > 3110,4 𝑚3 /ℎ
For at vi også her kan beregne det korrekte varmetab i udsugningskanalen, beregner vi ved hjælp
af nedenstående formel den resterende mængde falsk luft fra utæthed 1 og 2.
𝑞𝑣𝑢𝑡æ𝑡ℎ𝑒𝑑 1+2 = 𝑞𝑣𝑢𝑑1,𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 − 𝑞𝑣𝑏𝑙𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑠𝑙𝑢𝑓𝑡 = 8834,4 − 3110,4 = 5724 𝑚3 /ℎ
Det er nu muligt med de beregnede luftmængder og enthalpier i Tabel 4 at beregne varmetabene i
kanalerne. Se nedenstående afsnit.
5.7.3.3 Beregning af varmetab i indblæsningskanal
Til beregning af varmetabet i indblæsningskanalen, anvender vi luftflowet fra
indblæsningsventilatoren ved 100% recirkulering, samt enthalpi ændringen fra
indblæsningsventilatorens afgang til kantinens indgang. Se nedenstående formel.
𝑚̇𝑖𝑛𝑑,𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 =
𝑞𝑣𝑖𝑛𝑑,𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡
𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡
=
2,092
= 1,743 𝑘𝑔/𝑠
1,2
𝑃𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑡𝑎𝑏 𝑖𝑛𝑑 = 𝑚̇ ∙ (h1 − h2 ) = 1,743 ∙ (46 − 45) = 1,743 𝑘𝑊
5.7.3.4 Beregning af varmetab i udsugningskanal
Til beregning af varmetabet i udsugningskanalen, anvender vi de effekter som bliver tilført
udsugningskanalen fra kantinen og utætheder, i forhold til den samlede effekt lige inden
udsugningsventilatoren. Effekterne er beregnet i fohold til de målte luftflow og enthalpier for luften.
𝑚̇𝑢𝑑1,𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 =
64
𝑞𝑣𝑢𝑑1,𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡
𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡
=
8834,4
= 7361,75𝑘𝑔/ℎ
1,2
Bilag 18 Anlægstegning med temperaturmålinger
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 44 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
𝑚̇𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑓𝑟𝑎 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 =
𝑚̇𝑢𝑡æ𝑡ℎ𝑒𝑑 3 =
𝑞𝑣𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑓𝑟𝑎 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒
𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡
=
=
2023
= 1685,83 𝑘𝑔/ℎ
1,2
𝑞𝑣𝑢𝑡æ𝑡ℎ𝑒𝑑 3 1087
=
= 905,83𝑘𝑔/ℎ
𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡
1,2
𝑚̇𝑢𝑡æ𝑡ℎ𝑒𝑑 1+2 =
𝑃𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑡𝑎𝑏𝑢𝑑 =
Afleveringsdato:
27/05/2015
𝑞𝑣𝑢𝑡æ𝑡ℎ𝑒𝑑 1+2 5724
=
= 4770𝑘𝑔/ℎ
𝜌𝑙𝑢𝑓𝑡
1,2
𝑚̇𝑢𝑡æ𝑡ℎ𝑒𝑑 3 ∙ ℎ8 + 𝑚̇𝑢𝑡æ𝑡ℎ𝑒𝑑 1+2 ∙ ℎ7 + 𝑚̇𝑢𝑑1,𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 ∙ ℎ6 − 𝑚̇𝑠𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 𝑓𝑟𝑎 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 ∙ ℎ3
3600
1685,83 ∙ 43 + 905,83 ∙ 30 + 4770 ∙ 33 − 7361,75 ∙ 33,8
= 2,291 𝑘𝑊
3600
5.7.4 Diskussion
Analysen af ventilationskanalerne viser at den generelle stand af kanalerne er meget dårlig, hvilket
kommer til udtryk ved at der er store synlige utætheder i udsugningskanalen.
Resultatet af varmetabsberegningerne viser også at der en del tab til omgivelserne.
Varmetabsberegningerne, bygger dog på nogle antagelser i forbindelse med beregning af
luftflowene og bestemmelse af temperaturerne, hvilket medfører at resultatet indebærer en vis
usikkerhed. Vi antager ved beregning af varmetabet i udsugningskanalen, at differencen i
luftmængden lige før udsugningsventilatoren og blandingsluften, kommer fra de visuelle utætheder
i afsnit 5.7.2.
Hvis dette ikke er tilfældet, kan luften stamme fra andre utætheder, hvor luftens temperatur og
dermed enthalpi vil være anderledes. Dette vil give et andet resultat for varmetabet i
udsugningskanalen, for det vi antager som et tab, kan i princippet stamme fra en ukendt utæthed.
En del af varmetabet i kanalerne kommer muligvis bygningen til gode. Dette betyder at kanalerne i
den del af bygningen hvor de er fremført, bidrager til opvarmning. Hvis kanalerne isoleres, kan det
dermed tænkes at varmeforbruget til opvarmning af bygningen stiger, på grund af det manglende
tilskud fra ventilationskanalerne.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 45 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.7.5 Delkonklusion
Ventilationskanalerne lever ikke op til kravene, om at åbninger fra og til det fri, ikke må tilføre
forurening til ventilationsanlægget, og at ventilationskanalerne skal være sikret så støj, fugt, ild,
gas, røg og lugt ikke kan sprede sig.
Med hensyn til varmetabet i ventilationskanalerne, mener vi at tabet i indblæsningskanalen kommer
bygningen til gode og dermed bidrager til opvarmningen af bygningen. Tabet i udsugningskanalen,
går til opvarmning af kælderen samt den omkringliggende jord, vi mener derfor at der i dette
tilfælde, er tale om et uønsket energitab.
Samlet set mener vi derfor ikke, at ventilationskanalerne kan genanvendes i forbindelse med et nyt
ventilationsanlæg.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 46 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.8 Analyse af varmefladen
For at kunne undersøge om varmefladen overholder kravene fra afsnit 4.1.2.2 vedr. at varmefladen
skal dimensioneres i forhold til bygningens varmetab, er vi nødt til først at undersøge det egentlige
varmebehov i kantinen. Derefter vil vi diskutere resultaterne og komme med en konklusion.
5.8.1 Opmåling af kantinen
For at kunne regne varmebehovet i kantinen er vi nødt til at kende arealer og rumfang. Vi har
opmålt kantinen ved hjælp af en laserafstandsmåler til de større afstande og en tommestok til at
måle vinduer og døre. Da kantinen har loft til kip, har vi beregnet gennemsnitshøjden for kantinen
og anvendt den i vores areal beregninger, idet vi antager at rejsningen på taget er i midten af
lokalet. Vi har valgt ikke at medtage arealer på vægge, der ligger op ad opvarmede rum, idet vi
antager at varmetab hertil ikke er eksisterende. Derimod har vi arealet med, ind mod den
uopvarmede del af kantinen. De beregnede arealer ses herunder65.
Σ𝐴𝑣𝑖𝑛𝑑 = 38 𝑚2
Σ𝐴𝑑ø𝑟𝑒 = 8 𝑚2
𝐴𝑙𝑜𝑓𝑡 = 423,3 𝑚2
𝐴𝑦𝑑𝑒𝑟 = 23,72 𝑚2
𝐴𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 = 81,7 𝑚2
𝐴𝑔𝑢𝑙𝑣 = 373,5 𝑚2
5.8.2 U-værdier kantine
For at kunne regne varmebehovet, er vi også nødt til at kende de relevante u-værdier. For at
bestemme u-værdierne for kantinen, har vi haft en samtale med Johan Jepsen, omkring isolering og
byggematerialer for kantinen66. Efterfølgende har vi fundet de relevante u-værdier ved opslag i
bilag til håndbog for energikonsulenter.67 U-værdier for kantinen ses herunder.
𝑈 − 𝑣æ𝑟𝑑𝑖 𝑓𝑜𝑟 𝑑𝑜𝑏𝑏𝑒𝑙𝑡𝑔𝑙𝑎𝑠 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜𝑟𝑢𝑑𝑒𝑟, 𝑓𝑙𝑒𝑟𝑒 𝑓𝑎𝑔 ∶ 𝑈𝑊 = 2,8 𝑊/(𝑚2 · 𝐾)
𝑈 − 𝑣æ𝑟𝑑𝑖 𝑓𝑜𝑟 𝑦𝑑𝑟𝑒 𝑑ø𝑟𝑒: 𝑈𝑑 = 2,8 𝑊/(𝑚2 · 𝐾)
𝑈 − 𝑣æ𝑟𝑑𝑖 𝑓𝑜𝑟 𝑦𝑑𝑒𝑟𝑚𝑢𝑟 30 𝑐𝑚 ℎ𝑢𝑙𝑚𝑢𝑟 𝑢𝑖𝑠𝑜𝑙𝑒𝑟𝑒𝑡: 𝑈𝑚 = 1,6 𝑊/(𝑚2 · 𝐾)
𝑈 − 𝑣æ𝑟𝑑𝑖 𝑓𝑜𝑟 𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟𝑣æ𝑔 𝑙𝑒𝑡 𝑣æ𝑔 𝑚𝑒𝑑 50 𝑚𝑚 𝑖𝑠𝑜𝑙𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔: 𝑈𝑖 = 0,65 𝑊/(𝑚2 · 𝐾)
𝑈 − 𝑣æ𝑟𝑑𝑖 𝑓𝑜𝑟 𝑙𝑜𝑓𝑡, 𝑏𝑟æ𝑑𝑑𝑒𝑟 𝑝å 𝑏𝑗æ𝑙𝑘𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑑 150 𝑚𝑚 𝑖𝑠𝑜𝑙𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 ∶ 𝑈𝑙 = 0,3 𝑊/(𝑚2 · 𝐾)
𝑈 − 𝑣æ𝑟𝑑𝑖 𝑓𝑜𝑟 𝑔𝑢𝑙𝑣, 𝑔𝑢𝑙𝑣 𝑚𝑜𝑑 𝑗𝑜𝑟𝑑 ∶ 𝑈𝑔 = 1 𝑊/(𝑚2 · 𝐾)
65
66
67
Bilag 22 Areal beregninger af kantine
Bilag 13 Interview Johan Jepsen
Bilag 23 Uddrag af bilag til håndbog for energikonsulenter, U-værdier
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 47 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.8.3 Beregning af det dimensionerende varmetab
For at kunne bestemme varmebehovet, størrelsen på en eventuelt ny varmeflade, samt vurdere om
den eksisterende varmeflade er passende i størrelsen, laver vi en beregning af det dimensionerende
varmetab. Beregningen tager udgangspunkt i en situation hvor det er meget koldt, da det er her
der er det største varmebehov. Beregningerne er også uden tilskud af varme fra udefrakommende
påvirkninger såsom, personer, belysning og solen. Formlen er således:
Φ𝑑𝑖𝑚 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑡𝑎𝑏 = Φt + Φv + Φinf
Φt 𝑒𝑟 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑏𝑒𝑡
Φv 𝑒𝑟 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑏𝑒𝑡
Φinf 𝑒𝑟 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑏𝑒𝑡 𝑖 𝑏𝑦𝑔𝑛𝑖𝑛𝑔𝑒𝑛
Vi vælger i vores beregninger at se bort fra infiltrationstabet, ligesom vi heller ikke regner linjetabet
for samlinger i døre og vinduer med.
I beregningerne anvender vi de dimensionerede temperaturer fra DS 418. som angives til følgende,
under normale forhold:
𝜃𝑒 𝑒𝑟 𝑑𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑢𝑑𝑒𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 = −12 ℃
𝜃𝑗 𝑒𝑟 𝑑𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑗𝑜𝑟𝑑 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 = 10 ℃
𝜃𝑖 𝑒𝑟 𝑑𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑚𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑑𝑒𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 = 20 ℃
5.8.3.1 Beregning af transmissionstabet
Transmissionstabet kan nu beregnes ved anvendelse af arealerne og u-værdierne fra afsnit 5.8.1 og
afsnit 5.8.2 samt de dimensionerende temperaturer. Se nedenstående formel.
Φ𝑡 =
(𝑈𝑊 · Σ𝐴𝑣𝑖𝑛𝑑 + 𝑈𝑑 · Σ𝐴𝑑ø𝑟𝑒 + 𝑈𝑚 · 𝐴𝑦𝑑𝑒𝑟 + 𝑈𝑖 · 𝐴𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 + 𝑈𝑙 · 𝐴𝑙𝑜𝑓𝑡 ) · (𝜃𝑖 − 𝜃𝑒 ) + 𝑈𝑔 · 𝐴𝑔𝑢𝑙𝑣 · (𝜃𝑖 − 𝜃𝑗 )
= (2,8 · 38 + 2,8 · 8 + 1,6 · 23,72 + 0,65 · 81,7 + 0,3 · 423,3) · (20 − (−12)) + 1 · 373,5 · (20 − 10)
= 14830 𝑊
5.8.3.2 Beregning af ventilationstabet
Ventilationstabet beregnes efter nedenstående formel.
Φ𝑣 = 𝜌 · 𝑐 · (𝜃𝑖 − 𝜃𝑒 ) · (𝑞𝑣 − 𝑞𝑣 · 𝜂𝑣𝑔 )
Φv 𝑒𝑟 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑏𝑒𝑡 𝑖 𝑊
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 48 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
𝜌 𝑒𝑟 𝑙𝑢𝑓𝑡𝑒𝑛𝑠 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑒𝑓𝑦𝑙𝑑𝑒 𝑖 𝑘𝑔/𝑚3
𝑐 𝑒𝑟 𝑙𝑢𝑓𝑡𝑒𝑛𝑠 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑓𝑦𝑙𝑑𝑒 𝑖 𝐽/𝑘𝑔 𝐾
𝑞𝑣 𝑒𝑟 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑠𝑡𝑟ø𝑚 𝑎𝑓 𝑢𝑑𝑒𝑙𝑢𝑓𝑡 𝑡𝑖𝑙𝑓ø𝑟𝑡 𝑟𝑢𝑚𝑚𝑒𝑡 𝑖 𝑚3 /𝑠
𝜃𝑖 𝑒𝑟 𝑑𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑚𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑖 °𝐶
𝜃𝑒 𝑒𝑟 𝑑𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑢𝑑𝑒𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑖 °𝐶
𝜂𝑣𝑔 𝑒𝑟 𝑣𝑖𝑟𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔𝑠𝑔𝑟𝑎𝑑𝑒𝑛 𝑓𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑔𝑒𝑛𝑣𝑖𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔
Det ses i formlen at det er nødvendigt at kende luftflowet ind til kantinen for at kunne beregne
ventilationstabet. Det vil i denne situation, ikke give mening at anvende de luftflows, som vi har
beregnet tidligere, da vi jo ikke ved om dimensioneringen passer.
For at beregne luftflowet vil vi derfor anvende følgende formel.
𝑞𝑣 = 𝑛 · 𝑉 ·
1
= [𝑚3 /𝑠]
3600
𝑛 𝑒𝑟 𝑙𝑢𝑓𝑡𝑠𝑘𝑖𝑓𝑡𝑒𝑡 [ℎ−1 ]
𝑉 𝑒𝑟 𝑟𝑢𝑚𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑒𝑡 [𝑚3 ]
Luftskiftet ved opvarmning, kan ifølge varme ståbien erfaringsmæssigt sættes til 2-3 gange pr.
time68. Således mangler vi kun at beregne rumfanget i kantinen, hvilket vi gør med denne formel.
𝑉𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 = 𝐴𝑔𝑢𝑙𝑣 · ℎ𝑔𝑛𝑠 = 373,5 · 4,3 = 1606 𝑚3
𝐴𝑔𝑢𝑙𝑣 𝑒𝑟 𝑎𝑟𝑒𝑎𝑙𝑒𝑡 𝑓𝑜𝑟 𝑔𝑢𝑙𝑣𝑒𝑡 𝑖 𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒𝑛
ℎ𝑔𝑛𝑠 𝑒𝑟 𝑔𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑠ℎø𝑗𝑑𝑒𝑛 𝑖 ℎø𝑗𝑑𝑒𝑛
Idet vi sætter luftskiftet til 3, beregnes luftflowet til.
𝑞𝑣 = 𝑛 · 𝑉 ·
1
1
= 3 · 1606 ·
= 1,338 𝑚3 /𝑠
3600
3600
I tilfælde af en renovering af ventilationsanlægget eller et nyt anlæg, skal der implementeres
varmegenvinding, hvilket vi tager højde for i vores ventilationstabs beregning. Da der i følge afsnit
4.1.2.3 er høje krav til effektiviteten af varmegenvindingsanlæg, sætter vi virkningsgraden for
varmegenvindingen til 80 %. Vi kan nu beregne ventilationstabet.
Φ𝑣 = 𝜌 · 𝑐 · (𝜃𝑖 − 𝜃𝑒 ) · (𝑞𝑣 − 𝑞𝑣 · 𝜂𝑣𝑔 )
68
Varme ståbi 6. udgave side 398
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 49 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
= 1,205 · 1005 · (20 − (−12)) · (1,338 − 1,338 · 0,80) = 10370 𝑊
5.8.3.3 Beregning af det dimensionerende varmetab
Det dimensionerende varmetab kan nu beregnes.
Φ𝑑𝑖𝑚 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑡𝑎𝑏 = Φt + Φv = 14830 + 10370 = 25,2 𝑘𝑊
Med udgangspunkt i ovenstående beregning, kan vi konkludere at varmefladen som minimum, skal
have en ydelse på 25,2 kW for at kunne opvarme kantinen ved -12°C.
5.8.4 Diskussion varmefladen
Det har ikke været muligt for os at finde ud af hvad den eksisterende varmeflade er dimensioneret
til, men vi ved at den leverer en effekt på 20 kW i normal drift hos Lindø industripark69. Samtidigt er
der på 3” afgangsrøret fra varmefladen indsat en 1” strengreguleringsventil, Se Figur 15. Arealet af
varmefladen er beregnet til 4,5 m2, se nedenstående formel
𝐴𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑓𝑙𝑎𝑑𝑒 = ℎ · 𝑏 = 2,5 · 1,8 = 4,5 𝑚2
Disse ting kombineret, får os til at antage at
varmefladen kan levere en effekt på mindst 100
kW.
Ifølge afsnit 4.1.2.2 siger BR10 at varmeanlæg
skal dimensioneres efter bygningens
dimensionerende varmetab.
I afsnit 5.8.3.3 beregnede vi det dimensionerede
Figur 15 - fra 3” til 1” strengregulering afg. Varmeflade
Kilde; Egen tilvirkning
varmetab til 25,2 kW. Sammenholdt med vores
antagelse om at den eksisterende varmeflade kan
levere en effekt på 100kW, ses det at varmefladen kan levere næsten 4 gange mere effekt end
nødvendigt, hvis temperaturen i kantinen holdes på 20°C ved en ude temperatur på -12°C.
I afsnit 4.3 kan vi se at DS 447 stiller krav om at ventilations anlæg er forsynet med et
reguleringssystem, der kan opretholde et tilfredsstillende termisk indeklima, hvilket ikke er tilfældet
med dette anlæg.
69
Bilag 24, varmeforbrug timebasis, varmeflade
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 50 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.8.5 Delkonklusion
Varmefladen mangler mulighed for at blive reguleret tilfredsstillende. Samtidig er den næsten 4
gange overdimensioneret. Den lever således ikke op til gældende krav fra BR10 og kan ikke
anvendes ved en renovering af ventilationsanlægget.
5.9 Analyse af ventilationsbehov i kantinen
For at kunne vurdere behovet for ventilation i kantinen, og vurdere om ventilationen lever op til
anbefalingerne i afsnit 4.1.1.2, laver vi i dette afsnit beregninger, der kan give os en ide om
ventilationsbehovet i kantinen pr. time samt luftskiftet i kantinen pr. time. Beregningerne foretages i
en situation hvor kantinen er fuldt belastet. Da der ikke er et entydigt krav fra BR10 angående
minimums ventilationen, vælger vi at beregne 3 mulige ventilationsbehov. Sidst i afsnittet vil vi
vurdere de forskellige beregnede ventilationsbehov, og sammenligne med det beregnede luftflow
fra afsnit 5.8.3.2. Efterfølgende vil vi konkludere på resultatet.
Kantinen er godkendt til 210 personer, af redningsberedskabet i Kerteminde, hvilket bliver
udgangspunktet for vores beregning. 70
Den lille blå om ventilation angiver vejledende volumenstrømme til ventilering af forskellige
rumkategorier. Her anbefales en vejledende volumenstrøm på 15 -20 𝑙/𝑠 pr. person i en
personalekantine.71
Vi vil i den følgende beregning anvende 15 𝑙/𝑠 pr. person. Det maksimale luft flow kan herefter
beregnes til.
𝑞15𝑙/𝑠 =
210 · 15 · 3600
= 11340 𝑚3 /ℎ
1000
Dette svarer til et maksimalt luftskifte på.
𝑛=
𝑞𝑚𝑎𝑥
11360
=
= 7,073 ℎ−1
𝑉𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒
1606
Hvis vi anvender 20 𝑙/𝑠 pr. person, kan det maksimale luft flow herefter beregnes til.
𝑞20𝑙/𝑠 =
210 · 20 · 3600
= 15120 𝑚3 /ℎ
1000
Dette svarer til et maksimalt luftskifte på.
70
71
Bilag 25 Flugtvejsoversigt
Den lille blå om ventilation 2. udgave side 62
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 51 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
𝑛=
Afleveringsdato:
27/05/2015
𝑞𝑚𝑎𝑥
15120
=
= 9,415 ℎ−1
𝑉𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒
1606
I afsnit 4.1.1.2 stilles der krav om at udsugningen i et normalklasserum skal være på mindst 5 𝑙/𝑠
pr. person, hvis vi anvender dette krav som udgangspunkt, bliver det maksimale flow på.
𝑞5𝑙/𝑠 =
210 · 5 · 3600
= 3780 𝑚3 /ℎ
1000
Dette svarer til et maksimalt luftskifte på.
𝑛=
𝑞𝑚𝑎𝑥
3780
=
= 2,35 ℎ−1
𝑉𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 1606
Dette flow vil ifølge Finn Jensen72, også under normale omstændigheder, være tilstrækkeligt til at
opfylde kravet om et CO2 niveau under 0,1 % (under 1000 parts per million (ppm)). Til gengæld
kan man godt stille spørgsmålstegn ved, om det er tilstrækkeligt til fjerne de lugte som følger med
maden.
I forbindelse med opvarmning af kantinen ved brug af ventilationsanlægget, blev det jævnfør afsnit
5.8.3.2 besluttet at anvende et luftskifte på 3 gange i timen. I denne situation skal
ventilationsanlægget mindst have et luftflow på.
𝑞min𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 = 𝑛 · 𝑉𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒 = 3 · 1606 = 4818 𝑚3 /ℎ
5.9.1 Diskussion ventilationsbehovet
Anlægget leverer som det ses i afsnit 5.6.2.1 i den nuværende driftssituation 7531,2 𝑚3 𝑙𝑢𝑓𝑡/ℎ til
kantinen. Der er ikke mulighed for at variere flowet efter belastningen. Flowet er stort nok til at
sikre en effektiv opvarmning af kantinen, da luftskiftet er.
𝑛=
𝑞
𝑉𝑘𝑎𝑛𝑡𝑖𝑛𝑒
=
7531,2
= 4,689 ℎ−1
1606
Luftskiftet er altså noget større end de 3 gange i timen som er anbefalet af varme ståbien. Flowet
er også noget større end 𝑞5𝑙/𝑠 som antages at være nok til at opfylde CO2 max kravet. 𝑞5𝑙/𝑠 vil til
gengæld ikke kunne opfylde kravet om 3 gange luft cirkulation i forbindelse med opvarmning af
kantinen, da luftskiftet her er mindre end 3 gange i timen.
72
Bilag 26 Tilbud fra Bellinge ventilation
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 52 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
𝑞15𝑙/𝑠 og 𝑞20𝑙/𝑠 som er vejledende flows i forbindelse med personalekantine, kan begge levere
tilstrækkeligt frisk luft, samt et luftskifte der er egnet til opvarmning af kantinen. Da kantinen højst
er i brug 3 timer om dagen, og CO2 niveauet kan holdes inden for det tilladelige, ved et meget
mindre flow, vurderer vi disse to flow til at være overdimensioneret.
Det sidste flow vi vil vurdere er 𝑞min𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 , dette flow er beregnet efter luftskiftet i forbindelse med
opvarmning af kantinen. Samtidigt er det højere end 𝑞5𝑙/𝑠 og kan således holde CO2 niveauet inden
for det tilladelige. Dette er umiddelbart det mest optimale flow for kantinen, i betragtning af at den
kun bliver anvendt 3 timer om dagen.
5.9.2 Delkonklusion
Vi konkluderer at man i kantinen kan nøjes med et luftflow på 4818 𝑚3 /ℎ, da dette flow både
dækker det nødvendige luftflow til opvarmning, samt holder CO2 niveauet under 1000 ppm. Det
eksisterende ventilationsanlæg er således overdimensioneret, hvilket ses af nedenstående ulighed.
7531,2 > 4818 𝑚3 𝑙𝑢𝑓𝑡/ℎ
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 53 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
5.10 Delkonklusion på analyse af ventilationsanlægget
Ud fra de foregående afsnit, kan vi konkludere at det er ikke muligt at bringe ventilationsanlægget i
en stand, hvor det lever op til kravene i BR10 og KF Nr. 327/201. Vi har dermed valideret vores
hypotese ”Det forventes ikke at det er muligt at løse problemerne med hensyn til driftsoptimering
og forbedring af indeklimaet, med det eksisterende ventilationsanlæg, hvis de gældende lovkrav
skal overholdes.”
Dette skyldes at ventilatorerne og ventilationsmotorerne ikke lever op til de virkningsgrader som er
gældende i DS 447 og KF Nr. 327/2011. Yderligere er der heller ikke den fornødne dokumentation
på ventilationsanlægget. Anlægget overholder dog kravet vedrørende det specifikke elforbrug til
lufttransport, men da vi sætter spørgsmålstegn ved, om ventilatorerne og deres motorer vil have
samme gode resultat, hvis de indgik i et nyt ventilationsanlæg med en anden driftssituation, mener
vi ikke at det er sandsynligt at de vil overholde kravet hvis der foretages ændringer på anlægget.
Ventilationskanalerne er utætte og tilfører forurening til ventilationsanlægget. Yderligere mangler
der foranstaltninger mod spredning af støj, fugt, ild, gas, røg og lugt og der forekommer også et
uønsket energitab til kælderen og den omkringliggende jord.
Det eksisterende ventilationsanlæg er overdimensioneret, da varmefladen er næsten 4 gange for
stor i forhold til behovet og luftflowet er væsentligt større end nødvendigt. Ventilationsanlægget
mangler også muligheden for at kunne reguleres efter behovet.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 54 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
6 Dimensionering af nyt ventilationsanlæg
Da det er konkluderet at det eksisterende ventilationsanlæg, ikke kan bringes i en stand hvor det
lever op til kravene fra BR10 og KF Nr. 327/201 vil vi i de følgende afsnit komme med et
løsningsforslag til et nyt ventilationsanlæg. Løsningsforslaget indeholder, placering af anlægget,
valg af primær varmekilde og ventilationssystem.
Løsningsforslaget indeholder ikke, valg af ventilator, varmeflade, filtre og kanaler. Disse punkter
dimensioneres af den leverandør som leverer ventilationsanlægget.
Sidst i afsnittet vil der være en konklusion, med den løsning for et nyt ventilationsanlæg som vi
mener, løser de eksisterende problemer vedrørende høje driftsomkostninger og dårligt indeklima.
6.1 Placering af nyt anlæg
I forbindelse med placering af et nyt ventilationsanlæg, er der mulighed for at vælge en anden
placering end kælderen, hvor det gamle ventilationsanlæg er installeret. En anden placering for det
nye ventilationsanlæg kunne være på kantinens tag. I dette afsnit, vil vi argumentere for og imod
en ny placering af ventilationsanlægget.
Af fordele ved at placere ventilationsanlægget i kælderen, kan det nævnes at anlægget kommer til
at stå i et ”beskyttet” miljø, hvor anlægget ikke udsættes for vind og vejr. Det vil også i nogen grad
være muligt, at anvende de eksisterende føringsveje til de nye ventilationskanaler. Her tænkes der
på, at de gamle udsugningskanaler som delvist består af ingeniørgange, kan anvendes som
føringsvej ind i kantinen.
Ulempen ved at placere det nye ventilationsanlæg i kælderen er, at den samlede pris for anlægget
bliver væsentligt højere end ved en placering uden for kælderen. Dette skyldes at der ikke er nogen
adgangsveje til kælderen, hvor et færdigt samlet ventilationsanlæg vil kunne komme ind.
Ventilationsanlægget vil derfor skulle være adskilt, for at komme ind i kælderen og derefter samles
på stedet. Dette giver en større udgift til installationen af anlægget, da antallet af mandetimer vil
være væsentligt højere her, end ved en installation af et færdigsamlet anlæg.
Yderligere vil indkøbsprisen på anlægget også være større, da kanalerne skal sikres mod at en
brand kan sprede sig mellem forskellige brandzoner. Dette skyldes at kælderen betragtes som et
teknikrum og udgør derfor en anden brandzone end selve kantinen.73
I det tilfælde at kantinens tag vælges til placering af ventilationsanlægget, følger der en række
fordele og ulemper med. Ulemperne ved at placere ventilationsanlægget på taget er, at der skal
73
Eksempelsamling om brandsikring af byggeri 2012, 2 oplag, side 90
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 55 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
bygges en konstruktion, hvorpå ventilationsanlægget kan stå. Dette er for at taget kan bære
anlæggets vægt, samt for at kunne tilgå anlægget for servicering. En anden ulempe er at
ventilationsanlægget kommer til at stå meget udsat i forhold til vind og vejr, hvilket muligvis vil
forkorte anlæggets levetid.
Fordelene ved at placere ventilationsanlægget på kantinens tag, er at anlæggets samlede pris vil
være lavere end hvis anlægget placeres i kælderen. Dette skyldes at anlægget kan leveres samlet
fra fabrikanten, og skal således blot placeres og tilsluttes på taget af kantinen. Yderligere er
føringsvejene for ventilationskanalerne kortere og nemmere at tilgå og der skal ikke installeres
foranstaltninger mod brandspredning, da ventilationskanalerne ikke krydser nogle brandzoner.
6.1.1 Delkonklusion
Ved valg af placering af et nyt ventilationsanlæg anbefaler vi, at det placeres på kantinens tag, da
vi foretrækker den samlede mindre pris for anlægget, kombineret med at der ikke krydses nogle
brandzoner, frem for fordelene ved at placere det i kælderen.
6.2 Valg af primær varmekilde & ventilationssystem
Det eksisterende ventilationsanlæg anvendes som primær varmekilde til opvarmning af kantinen. I
forbindelse med det nye ventilationsanlæg er der mulighed for at anvende en alternativ primær
varmekilde, såsom radiatorer. Valget af ventilationssystem afhænger af om ventilationsanlægget
anvendes til primær opvarmning af kantinen eller ej.
Vi vil i det følgende afsnit komme med nogle overvejelser i forbindelse med valg af primær
varmekilde og ventilationssystem.
6.2.1 Ventilationsanlæg som primær varmekilde
Luftvarmeanlæg anvendes ofte til store lokaler, men det har den ulempe at der en forholdsvis dårlig
temperatur fordeling, med en højere temperatur ved loftet end ved gulvet.
For at undgå kuldenedfald bør varmetilførslen ske ved de koldeste flader i kantinen, for eksempel
ved vinduer, eller i gulvniveau.
I det tilfælde at ventilationsanlægget anvendes som primær varmekilde til opvarmning af kantinen,
anbefaler vi at der anvendes et ventilationssystem med fuldstændig opblanding. Fuldstændig
opblanding er velegnet til opvarmning af lokaler med store rumhøjder, da ventilationsprincippet gør
at luften spredes i rummet, så det er muligt at indblæse luften med en meget stor overtemperatur i
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 56 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
forhold til rumtemperaturen. Dette medfører at temperaturforskellene i rummet minimeres og at en
varmepude under loftet undgås74.
Systemet virker ved at indblæsningsluften fra
ventilationsanlægget tilføres kantinen, med en lav
hastighed i nærheden af loftet. I en afstand fra
indblæsningen placeres en række jetdyser, som
hver især blæser en luftstråle i en ønsket retning.
Luftstrålen gør, at indblæsningsluften føres videre
ind i rummet, samtidig med at den
omkringværende luft medrives. Udsugningen
placeres ved gulvet. Se Figur 16 for
Figur 16 – Strømningsbillede, fuldstændig opblanding
kilde; Ventilation Ståbi, 2 udgave, Fig. 10.4
strømningsbillede.
Vi kunne i stedet for fuldstændig opblanding, have valgt konventionel opblanding, men da dette
ventilationsprincip ikke er velegnet i rum med store loftshøjder, er det ikke muligt75.
6.2.2 Radiatorer som primær varmekilde
Den anden mulighed for opvarmning af kantinen er at anvende radiatorer som den primære
varmekilde. Hvis radiatorerne placeres under vinduerne, vil de kompensere for kuldestrålingen der
måtte komme fra vinduesarealerne, og modvirke at kold luft synker ned langs væggen og
forårsager større temperaturforskelle mellem gulv og loft.
Hvis der anvendes radiatorer som primær varmekilde anbefaler vi et ventilationssystem med passiv
termisk fortrængning. Passiv termisk fortrængning er velegnet til ventilation af store lokaler, hvor
forureningen af lokalet ønskes fjernet fra opholdszonen. Dette er ideelt i kantinen, hvor vi ønsker at
fjerne madlugte fra opholdszonen. Systemet er ikke velegnet til opvarmning af kantinen, så det er
derfor essentielt at radiatorerne anvendes som primær varmekilde til opvarmning.
74
75
Ventilation Ståbi, 2 udgave, side 152
Ventilation Ståbi, 2 udgave, side 151
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 57 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Systemet virker ved at indblæsningsluften fra
ventilationsanlægget blæses ind nær gulvet, og
via konvektionsstrømme fra personerne i lokalet,
videre op under loftet, hvor den forurenede luft
suges ud. Konvektionsstrømmene danner sammen
med den indblæste luft en grænselinje.
Grænselinjen placeres ca. 1,8 m over gulv, da
opholdet i kantinen typisk er en blanding af
siddende og stående aktivitet76. Se Figur 17 for
strømningsbillede.
Figur 17 - Strømningsbillede, passiv termisk fortrængning
kilde; Ventilation Ståbi, 2 udgave, Fig. 10.5
6.3 Diskussion
Hvis ventilationsanlægget anvendes til primær opvarmning af kantinen, vil det medfører at
ventilationsanlægget er i drift så længe at der et varmebehov, da varmebehovet for kantinen er
uafhængig af ventilationsbehovet. Løsningen er altså meget dyr i vores tilfælde hvor
ventilationsbehovet i kantinen ikke er sætligt stort, grundet den korte brugstid.
Hvis der anvendes radiatorer til primær opvarmning af kantinen, vil der være mulighed for at
behovsstyre ventilationsanlægget, i forhold til personbelastningen. Dermed vil driftsomkostningerne
til ventilationsmotorerne blive reduceret betydeligt, grundet den korte brugstid.
Ydereligere vil effekten til ventilationsmotorerne også være mindre i driftssituationen, da der vil
være behov for et mindre luftflow, når ventilationsanlægget kun anvendes til ventilation. Dette
fremgår af udregningerne for nødvendigt ventilationsbehov i afsnit 5.9. og kan ses af nedenstående
ulighed.
𝑞5𝑙/𝑠 < 𝑞min𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 = 3780 < 4818 𝑚3 /ℎ
76
Ventilation Ståbi, 2 udgave, side 153
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 58 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
6.4 Delkonklusion
Hvis de efterfølgende anbefalinger følges, mener vi at de eksisterende problemer vedrørende høje
driftsomkostninger og dårligt indeklima forbedres.
Vi anbefaler at det nye ventilationsanlæg placeres på taget af kantinen. Dette gør vi da
kombinationen af den lavere pris og at der ikke krydses nogle brandzoner, er at foretrække frem for
fordelene ved at placere det i kælderen.
Yderligere anbefaler vi at ventilationsanlægget opbygges som et passivt termisk
fortrængningsanlæg, med radiatorer til primær opvarmning. Dette gør vi på grund af muligheden
for at kunne behovsstyre ventilationen, samt at der opnås mindre driftsomkostninger end ved at
anvende ventilationsanlægget til primær opvarmning af kantinen.
Leverandørens tilbud skal således tage udgangspunkt i det dimensionerende varmetab på 25,2 kW
fra afsnit 5.8.3.3 og ventilationsbehovet 𝑞5𝑙/𝑠 på 3780 𝑚3 /ℎ fra afsnit 5.9.2.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 59 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
7 Økonomisk konsekvens
I dette afsnit vil vi undersøge de økonomiske konsekvenser ved en eventuel investering i et nyt
ventilationsanlæg. Afsnittet tager udgangspunkt i dimensioneringen fra afsnit 6.
For at beregne den mulige besparelse der kan opnås ved at investere i et nyt ventilationsanlæg,
skal vi først bestemme det årlige varme og elforbrug ved det nuværende anlæg. Det årlige
varmeforbrug er oplyst fra Kerteminde forsyning og er.
𝑄𝑔𝑛𝑠.2013/2014 = 109 𝑀𝑊ℎ/å𝑟.77
Det årlige el forbrug er ikke kendt og skal derfor beregnes. Som udgangspunkt anvendes det
elforbrug der blev beregnet for indblæsningsmotoren og udsugningsmotoren i afsnit 5.6. Og
beregnes således.
Å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 𝑒𝑙𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔 𝑛𝑢𝑣æ𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 = (𝑃𝑖𝑛𝑑 + 𝑃𝑢𝑑 ) · 𝑑𝑎𝑔𝑒 · 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟 = (1,118 + 1,348) · 365 · 24
= 21600 𝑘𝑊ℎ/å𝑟
7.1 Beregning af fremtidigt varme behov.
Dernæst skal det forventede fremtidige varmeforbrug beregnes. Dette beregnes med udgangspunkt
i varmetabet fra afsnit 5.8.3.3. Beregningen her er delt i to, da varmetabet gennem klimaskærmen
beregnes for sig selv og varmetabet gennem gulvet for sig.
For at beregne det årlige varmetab gennem klimaskærmen ganges de samlede arealer og u-værdier
med graddagene for et normal år og antal timer på et døgn. Et graddøgn er et udtryk for en forskel
på en 1 Kelvin mellem døgnmiddelværdierne af en korrigeret indetemperatur og middel
udetemperaturen78. [𝐾 · 𝑑ø𝑔𝑛] Ved anvendelse af graddøgn antages det at bygningen udnytter et
modtaget varmetilskud, svarende til opvarmning fra 17 til 20 °C.
Det årlige varmetab gennem klimaskærmen beregnes herunder. U-værdier og arealer kommer fra
afsnit 5.7
𝑄𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 = 𝑈𝑊 · Σ𝐴𝑣𝑖𝑛𝑑𝑢𝑒𝑟 + 𝑈𝑑 · Σ𝐴𝑑ø𝑟𝑒 + 𝑈𝑚 · 𝐴𝑦𝑑𝑒𝑟𝑣æ𝑔 + 𝑈𝑖 · 𝐴𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑣æ𝑔 + 𝑈𝑙 · 𝐴𝑙𝑜𝑓𝑡 ) · 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙å𝑟
· ℎ/𝑑ø𝑔𝑛
77
78
Bilag 27 Varmeforbrug fra Kerteminde forsyning
Varme ståbi 6. udgave side 557
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 60 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
= (2,8 · 38 + 2,8 · 8 + 1,6 · 23,72 + 0,65 · 81,7 + 0,3 · 423,3) · 3112 · 24 = 25,91 𝑀𝑊ℎ
For at beregne det årlige varmetab gennem gulvet antager vi at varmetabet gennem gulvet er
konstant igennem hele året, at terrændækket er 10 °C og gulvet er 17 °C.
Q 𝑔𝑢𝑙𝑣 å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 = 𝑈𝑔 · 𝐴𝑔𝑢𝑙𝑣 · (𝑡1 − 𝑡2 ) · 𝑑𝑎𝑔𝑒 · 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟 = 1 · 373,5 · (17 − 10) · 365 · 24 = 22,9 𝑀𝑊ℎ
𝑡1 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑔𝑢𝑙𝑣
𝑡2 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑗𝑜𝑟𝑑
Således kan vi beregne det årlige varmebehov.
𝑄å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑏𝑒ℎ𝑜𝑣 = 𝑄𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 + Q 𝑔𝑢𝑙𝑣 å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 = 25,91 + 22,9 = 48,81 𝑀𝑊ℎ/å𝑟
7.2 Beregning af forventet fremtidigt elforbrug.
For at kunne lave en sandsynlig beregning har vi som udgangspunkt for beregningen valgt et
VEX360 ventilationsaggregat fra Exhausto. Anlægget kan levere et minimums flow på 780 m3/h og
et maksimalt flow på 5400 m3/h og har Premium efficiency motorer. I det optimale driftspunkt er
den maksimale totalvirkningsgrad 57,1 % og har et flow på 4551 m3/h, samt en optaget effekt på
Pmax = 2,359 kW.79
I beregningen antages det at den totale virkningsgrad er den samme ved det høje og lave luftflow
samt at den totale trykstigning er 745 Pa80
Først beregnes den optaget effekt ved minimums forbruget, som vil anvendes 21 timer om dagen.
Her tager vi udgangspunkt i at der som anført i afsnit 4.1.1.2 i kantinen, som minimum skal være et
flow på, se nedenstående formel.
𝑞𝑚𝑖𝑛 =
0,35 · 373,5 · 3600
≈ 470,6 𝑚3 /ℎ
1000
Her ses at flowet er mindre end det minimums flow, som det valgte ventilationsaggregat kan levere.
Dermed bliver minimums flowet beregnet til.
𝑞𝑣 = 𝑞𝑚𝑖𝑛 =
79
80
780
= 0,2167 𝑚3 /𝑠
3600
Bilag 28 Datablad VEX360
Den lille blå om ventilation 1. udgave side 60
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 61 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
Effekt forbruget ved minimums flowet kan nu beregnes.
𝑃𝑚𝑖𝑛 =
𝑞𝑚𝑖𝑛 · Δ𝑝𝑡 0,2167 · 745
=
= 282,7 𝑊
𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
0,571
Dernæst beregnes det årlige forbrug ved Pmax, som forudsættes til 3 timer om dagen.
Å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 𝑓𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒𝑡 𝑒𝑙 𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 · 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟 · 𝑑𝑎𝑔𝑒 + 𝑃𝑚𝑖𝑛 · 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟 · 𝑑𝑎𝑔𝑒
= 2,359 · 3 · 365 + 0,2827 · 21 · 365 = 4.750 𝑘𝑊ℎ/å𝑟
7.3 Beregning af årlige besparelser på varme og el
De årlige besparelse kan herefter beregnes i effekter og procent.
Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 = 𝑄𝑔𝑛𝑠.2013/2014 − 𝑄å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒𝑏𝑒ℎ𝑜𝑣
= 109 − 48,81 = 60,19 𝑀𝑊ℎ/å𝑟
Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 𝑖 % =
𝐵𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒
60,19
· 100 =
· 100 = 55,22 %
𝑓ø𝑟
109
Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑒𝑙 = Å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 𝑛𝑢𝑣æ𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔 − Å𝑟𝑙𝑖𝑔𝑡 𝑓𝑜𝑟𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒𝑡 𝑒𝑙 𝑓𝑜𝑟𝑏𝑟𝑢𝑔
= 21.600 − 4.750 = 16.850 𝑘𝑊ℎ/å𝑟
Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑒𝑙 𝑖 % =
𝐵𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒
16850
· 100 =
· 100 = 78,01 %
𝑓ø𝑟
21600
De årlige besparelse i kroner kan nu beregnes, idet at vi har fået oplyst prisen på en MWh varme til
650 kr. og prisen på en kWh el, til 1 kr. af Michael Gudmundsson.
𝐵𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 𝑖 𝑘𝑟𝑜𝑛𝑒𝑟 = Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑚𝑒 · 𝑀𝑊ℎ 𝑝𝑟𝑖𝑠 = 60,19 · 650 = 39.120 𝑘𝑟
𝐵𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑒𝑙 𝑖 𝑘𝑟𝑜𝑛𝑒𝑟 = Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 𝑒𝑙 · 𝑘𝑊ℎ 𝑝𝑟𝑖𝑠 = 16.850 · 1 = 16.850 𝑘𝑟
𝑆𝑎𝑚𝑙𝑒𝑡 å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 = 39.120 + 16.850 = 55.970 𝑘𝑟
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 62 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
7.4 Beregning af rentabilitet
For at vurdere rentabiliteten, laver vi i dette afsnit en beregning af tilbagebetalingstiden samt en
beregning af besparelsen over 20 år. Ud fra tilbuddet modtaget fra Finn Jensen vurderer vi at det
komplette anlæg med radiatorer kan laves for under 300.000 kr.81
Med en simpel tilbagebetalingstid tager det.
𝑡𝑖𝑙𝑏𝑎𝑔𝑒𝑏𝑒𝑡𝑎𝑙𝑖𝑛𝑔𝑠𝑡𝑖𝑑 å𝑟 =
𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 300.000
=
= 5,36 å𝑟
𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒
55.970
Med den forudsætning, at det antages at driftsudgifterne vil være de samme for det nye anlæg,
som de er for det gamle anlæg, kan levetidsbesparelsen udregnes. Med en forventet levetid på 20
år vil det i perioden give en samlet besparelse på.
20 å𝑟𝑖𝑔 𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑒𝑙𝑠𝑒 = 55.970 · 20 − 300.000 = 819.400 𝑘𝑟
7.5 Diskussion
Da vi antager at fremtidige radiatorer tilsluttes direkte på fjernvarmenettet vil det ikke kræve nogen
yderligere energi tilførsel at opvarme kantinen.
Vi har ikke modtaget et tilbud på opsætning af radiatorer, ligesom tilbuddet vi har modtaget fra
Bellinge ventilation er på et mindre anlæg, end det vi anvender i vores beregninger. Vi vurderer dog
at vores budget pris på 300.000 kr. er et realistisk bud på en pris med en samlet løsning. Men det
kræves selvfølgelig, at der indhentes faste tilbud på hele opgaven, inden en eventuel investering.
Hvis der kommer fremtidige prisstigninger og afgiftsforhøjelser på el og varme, vil besparelses
potentialet blive endnu større.
7.6 Delkonklusion
Vi anbefaler at der investeres i et nyt ventilationsanlæg, da beregningerne viser at anlægget vil
være tilbagebetalt på mindre end 6 år. Samtidig viser beregningerne at der i investeringens levetid
vil være en samlet på besparelse på driften på over 800.000 kr., hvilket svarer til en besparelse på
55,22 % på varmen og 78,01 % på elforbruget. Vi har dermed valideret vores hypotese ”Et nyt
ventilationsanlæg med behovsstyring vil nedbringe driftsomkostningerne med minimum 40 % og
samtidig forbedre indeklimaet (mht. lugtgener, træk og svingende temperaturer)”.
81
Bilag 26, tilbud fra Bellinge ventilation
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 63 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
8 Kildekritik
De anvendte hjemmesider i rapporten, er med undtagelse af http://www.lindo-industripark.dk, alle
offentlige myndigheders netsteder. http://www.lindo-industripark.dk er kun anvendt i forbindelse
med historien bag Lindø Industripark, og har derfor ikke nogen betydning i forhold til rapportens
resultat. Vi anser derfor disse netsteder som troværdige kilder.
De anvendte bøger i rapporten kan deles op i følgende tre kategorier, som vi alle anser som
troværdige kilder:
Lærerbøger
Offentlige myndigheders publikationer
Fagtidsskrifter
Michael Gudmundsson og Johan Jepsen som er ansat hos Lindø Industripark anser vi som værende
en troværdig og ufarvet kilde, da det er i deres egen interesse at give os så korrekte informationer
som muligt, så vi kan drage de rigtige konklusioner.
Finn Jensen som er direktør hos Bellinge ventilation, har gennem mange år været en troværdig
leverandør til Lindø Industripark. Vi har brugt ham i forbindelse med bestemmelse af det
nødvendige luftflow i kantinen og til at prissætte hvad et nyt ventilationsanlæg vil koste. Vi mener
at hans lange erfaring inden for området gør at vi kan betragte ham som en ekspert, og antager
derfor hans udtagelser som en troværdig kilde.
Peter Timm er ansat hos en offentlig instans og vi anser ham derfor som værende en troværdig
kilde.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 64 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
9 Konklusion
Gennem vores analyse af det eksisterende ventilationsanlæg, kan vi konstatere at det ikke er muligt
at løse problemerne med hensyn til driftsoptimering og forbedring af indeklimaet, hvis de gældende
lovkrav skal overholdes.
Vi har dermed valideret vores hypotese ”Det forventes ikke at det er muligt at løse problemerne
med hensyn til driftsoptimering og forbedring af indeklimaet, hvis de gældende lovkrav skal
overholdes.”
Dette skyldes at ventilatorerne og ventilationsmotorerne ikke lever op til de virkningsgrader som er
gældende i DS 447 og KF Nr. 327/2011. Yderligere er der heller ikke den fornødne dokumentation
på ventilationsanlægget. Anlægget overholder dog kravet vedrørende det specifikke elforbrug til
lufttransport, men da vi sætter spørgsmålstegn ved, om ventilatorerne og deres motorer vil have
samme gode resultat, hvis de indgik i et nyt ventilationsanlæg med en anden driftssituation, mener
vi ikke at det er sandsynligt at de vil overholde kravet hvis der foretages ændringer på anlægget.
Ventilationskanalerne er utætte og tilfører forurening til ventilationsanlægget. Yderligere mangler
der foranstaltninger mod spredning af støj, fugt, ild, gas, røg og lugt og der forekommer også et
uønsket energitab til kælderen og den omkringliggende jord.
Det eksisterende ventilationsanlæg er overdimensioneret, da varmefladen er næsten 4 gange for
stor i forhold til varmebehovet og luftflowet er væsentligt større end nødvendigt.
Ventilationsanlægget mangler også muligheden for at kunne reguleres efter behovet.
Da der ikke kan ændres på det eksisterende ventilationsanlæg, anbefaler vi at der investeres i et
nyt. Med et nyt ventilationsanlæg, vil de eksisterende problemer med hensyn til høje
driftsomkostninger og dårligt indeklima forsvinde.
Vi anbefaler at det nye ventilationsanlæg placeres på taget af kantinen. Vi foretrækker denne
placering frem for kælderen, da prisen på installationen af anlægget er lavere samt at
ventilationskanalerne ikke krydser nogle brandzoner.
Ydereligere anbefaler vi at ventilationsanlægget opbygges som et passivt termisk
fortrængningsanlæg med radiatorer til primær opvarmning. Dette gør vi på grund af muligheden for
at kunne behovsstyre ventilationen, samt at der opnås mindre driftsomkostninger end ved at
anvende ventilationsanlægget til primær opvarmning af kantinen.
Med en investering i et nyt ventilationsanlæg, viser beregningerne at anlægget vil være
tilbagebetalt på mindre end 6 år. Samtidig viser beregningerne at der i investeringens levetid vil
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 65 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
være en samlet på besparelse på driften på over 800.000 kr., hvilket svarer til en besparelse på
55,22 % på varmen og 78,01 % på elforbruget.
Vi har dermed valideret vores hypotese ”Et nyt ventilationsanlæg med behovsstyring vil nedbringe
driftsomkostningerne med minimum 40 % og samtidig forbedre indeklimaet (mht. lugtgener, træk
og svingende temperaturer)”.
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 66 af 68
Bachelorprojekt
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Afleveringsdato:
27/05/2015
10 Kilder
10.1 Hjemmesider
http://www.lindo-industripark.dk/
http://eur-lex.europa.eu/
http://bygningsreglementet.dk/
http://arbejdstilsynet.dk/
10.2 Bøger
DS 418: 2011, 7. udgave
DS 447: 2005, 2. udgave
DS 452: 1999, 2. udgave
DS 474: 1993, 1. udgave
Kommissionens forordning (EF) Nr. 327/2011 om miljøvenligt design af elmotordrevne ventilatorer.
Vejledning til KF Nr. 327/2011
Den lille blå om ventilation 2. udgave
Den lille blå om systemoptimering 1. udgave
Den lille blå om ventilation 1. udgave
Ventilations ståbi, 2. udgave
Varme ståbi 6. udgave
Eksempelsamling om brandsikring af byggeri 2012, 2 oplag
Elektroteknik bog 3, Elektriske maskiner 4. udgave
Formelsamling for maskinmesteruddannelsen 18. udgave
Bygningsreglementet 1995
10.3 Personer
Michael Gudmundsson, Maskinmester Lindø Industripark
Johan Jepsen, Bygningskonstruktør Lindø Industripark
Finn Jensen, Direktør Bellinge Ventilation
Peter Timm, Teknisk afdeling Kerteminde Kommune
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 67 af 68
11 Bilagsoversigt
Bilag 0 Projektskabelon ……………………………………………………………………………………………..……….. 1
Bilag 1 Mail fra Peter Timm, Kerteminde Kommune .................................................................... 4
Bilag 2 vejledning til KF Nr. 327/2011 tabel 2............................................................................. 5
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger .................................................................................. 6
Bilag 4 Måleapparat certifikater ................................................................................................. 7
Bilag 5 Uddrag Datablad Elma CM-07 ....................................................................................... 11
Bilag 6 Uddrag datablad Kamstrup Multical 602 varmemåler ...................................................... 12
Bilag 7 Motor mærkeplader...................................................................................................... 14
Bilag 8 Table with efficiency classes: IE 60034-30 ..................................................................... 15
Bilag 9 Måleskema Indblæsningskanal friskluft .......................................................................... 16
Bilag 10 Beregning af densiteter for luft ved forskellige temperaturer ......................................... 16
Bilag 11 Måleskema udsugningskanal friskluft ........................................................................... 17
Bilag 12 Beregninger af 𝑐𝑜𝑠𝜑 udsugningsmotor ........................................................................ 18
Bilag 13 Interview med Johan Jepsen LIP ................................................................................. 18
Bilag 14 Beregning af ny cos𝜑 indblæsningsmotor .................................................................... 19
Bilag 15 Beregning af ny cos𝜑 udsugningsmotor ....................................................................... 19
Bilag 16 Måleskema indblæsningskanal drift ............................................................................. 20
Bilag 17 Måleskema udsugningskanal drift ................................................................................ 20
Bilag 18 Anlægstegning med temperaturmålinger ..................................................................... 21
Bilag 19 Mollierdiagram ........................................................................................................... 22
Bilag 20 måleskemaer udsugning fra kantinen .......................................................................... 23
Bilag 21 Måleskema ingeniørgang ............................................................................................ 23
Bilag 22 Areal beregninger af kantine ....................................................................................... 24
Bilag 23 Uddrag af bilag til håndbog for energikonsulenter, U-værdier ....................................... 25
Bilag 24 Varmeforbrug timebasis, varmeflade ........................................................................... 32
Bilag 25 Flugtvejsoversigt ........................................................................................................ 33
Bilag 26 Tilbud fra Bellinge ventilation ...................................................................................... 34
Bilag 27 Varmeforbrug, varmeflade .......................................................................................... 36
Bilag 28 Datablad VEX360 ....................................................................................................... 38
André Brandt Markvardsen & Michael Rothmann
Side 68 af 68
Bilag 0 Projektskabelon
Emne
Optimering af varme og ventilationsanlæg
Skribenter
Michael Rothmann, maskinmester studerende,
[email protected]
André Brandt Markvardsen, maskinmester studerende,
[email protected]
Vejledere
Leif Roest, teknisk vejleder FMS, [email protected]
Claus Pedersen, teknisk vejleder FMS, [email protected]
Rikke Andreassen, metode vejleder FMS, [email protected]
Michael Gudmundson, Facility manager Lindø industripark,
[email protected]
Problemstilling
Lindø industripark, har i deres kantine, et gammelt ventilationsanlæg
som også anvendes til rumopvarmning. Ventilationsanlægget er
oprindeligt dimensioneret til 1500 personer ved anvendelse af
kantinens fulde areal. Nu er den ene del af kantinen blændet af og den
del der anvendes er godkendt til 210 personer. Kantinen anvendes
dagligt i ca. tre timer.
Ventilationsanlægget har en gammel Honeywell temperatur regulering,
som dog ikke anvendes mere, da det gav for store temperatur udsving i
kantinen. Dette indebærer at varmefladen og recirkuleringen nu
reguleres manuelt. Derudover kører alle ventilationsmotorer med
konstant hastighed, døgnet rundt.
Følgende er konstateret:
 Der er ikke behovsstyring, med øgede driftsomkostninger til følge.
 Dårligt atmosfærisk indeklima i form af lugtgener og træk.
 Dårligt termisk indeklima i form af svingende temperaturer.
Den manglende behovsstyring er fordyrende, og en anden løsning skal
fremlægges, hvori rentabiliteten af det ændrede ventilationsanlæg
samt en forbedring af indeklimaet indgår.
Problemformulering
Hvordan løses de konstaterede problemer for ventilationsanlægget,
med hensyn til driftsoptimering og forbedring af indeklimaet, når
gældende lovkrav skal overholdes.
Hypotese
1
Vi har opstillet disse to følgende hypoteser.

Det forventes ikke at det er muligt at løse problemerne med
hensyn til driftsoptimering og forbedring af indeklimaet, hvis de
gældende lovkrav skal overholdes.

Et nyt ventilationsanlæg med behovsstyring vil nedbringe
driftsomkostningerne med minimum 40 % og samtidig forbedre
indeklimaet (mht lugtgener, træk og svingende temperaturer).
Metode


















Måle temperatur i kantinen ved indblæsning, til beregning af
varmetab.
Måle temperatur i kantinen ved udsugning, til beregning af
varmetab.
Måle temperatur lige efter indlæsnings ventilator, til beregning af
varmetab.
Måle temperatur i udsugningskanal/ingeniør gang inden huller i
væg, til beregning af varmetab.
Måle temperatur lige inden udsugningsventilator, til beregning af
varmetab.
Opmåling af kanal tværsnit for udregning af måleplaner.
Måle lufthastigheder i måleplaner ved den aktuelle drift situation,
for beregning af luft flow.
Måle lufthastigheder i måleplaner for de 2 ventilatorer i en
situation hvor de flytter luft uafhængigt af hinanden, for
beregning af luft flow.
Måle den optagede strøm på de 2 ventilationsmotorer, for
beregning af effekt optaget.
Beregning af cos phi for hver af de 2 ventilationsmotorer, for
beregning af effekt forbruget.
Beregning af effekt forbruget, for beregning af virkningsgrader på
ventilatorer og det specifikke el forbrug.
Beregning af virkningsgrader, til vurdering af
ventilationsanlægget.
Beregning af det specifikke elforbrug, anvendes i forbindelse med
BR10 krav.
Aflæse varmeforbruget for varmefladen, til beregning af
varmetab.
Afklare myndigheds krav i forhold til ventilationsanlæg, ved at
klarlægge krav fra BR10.
Opmåling af kantine, beregning af U-værdier i kantine, beregning
af varmetab og undersøge person belastning i kantinen for at
kunne lave en behovsanalyse, for at afklare det årlige varmesplid,
samt for at kunne dimensionere et nyt anlæg.
Indhente pris på et nyt ventilations anlæg fra 2 forskellige
leverandører.
Beregne tilbage betalingstiden for nyt anlæg, ud fra besparelse i
varme og el udgifter, i forhold til det eksisterende anlæg
2
Projektets delopgaver






Anlægsbeskrivelse
Krav til ventilationsanlæg
Analyse af eksisterende ventilationsanlæg
 Målemetoder
 Beregninger
 Diskussion af beregninger
Behovsanalyse af kantine
 Opmåling af kantine
 Beregning af U-værdier
 Beregning af varmetab
 Person belastning
Dimensionering af ventilationsanlæg
 Størrelse på ventilatorer, varmeflade
Økonomisk konsekvens
 Pris på anlæg
 tilbagebetalingstid
3
Bilag 1 Mail fra Peter Timm, Kerteminde Kommune
Fra:
Peter Timm ([email protected])
Sendt:17. april 2015 10:31:52
Til:
[email protected]
Kære Michael
Jeg kan bekræfte, at BR-10 skal overholdes i forbindelse med renovering/udskiftning af ventilationsanlæg, og der skal
ansøges om byggetilladelse.
Venlig hilsen
Peter Timm
Byggesagsbehandler
Key Account Manager
Miljø-og kulturforvaltningen
Kerteminde Kommune
Mail: [email protected]
Tlf: 6515 1474
Fra:
[email protected]
Sendt:17. april 2015 10:29:12
Til:
[email protected] ([email protected])
Hej Peter,
Angående ændring af eksisterende ventilationsanlæg, til kantinen hos Lindø industripark.
I forlængelse af telefonsamtale, må du meget gerne bekræfte følgende:
Hvis vi ændrer ventilationsanlægget, for eksempel ved at montere frekvensomformer på
ventilatormotor, er der krav om byggetilladelse fra kommunen.
Byggetilladelsen gives kun af Kerteminde kommune, hvis hele anlægget lever op til kravende i BR10.
Ser frem til at høre dig.
Med venlig hilsen
Michael Rothmann
Maskinmester studerende
4
Bilag 2 vejledning til KF Nr. 327/2011 tabel 2
5
Bilag 3 Anlægstegning med flowmålinger
6
Bilag 4 Måleapparat certifikater
7
8
9
10
Bilag 5 Uddrag Datablad Elma CM-07
11
Bilag 6 Uddrag datablad Kamstrup Multical 602 varmemåler
12
13
Bilag 7 Motor mærkeplader
Mærkeplade for udsugningsmotor
Mærkeplade for indblæsningsmotor
14
Bilag 8 Table with efficiency classes: IE 60034-30
15
Bilag 9 Måleskema Indblæsningskanal friskluft
Vi startede med at måle lufthastigheden i kanalen ved hjælp af nedenstående måleplan, hver måling blev
foretaget i 10 sekunder og gennemsnittet blev noteret i skemaet.
Drift uden recirkulation 10s gns
Måleskema Indblæs. Kanal
a
b
Højde/bredde 50
190
18
2,04
2,35
37
1,93
1,91
55
1,99
1,08
74
1,26
1,59
bredde
0,8
c
d
345
2,49
2,26
1,89
1,82
højde
0,92
Areal
0,736
f
720
e
455
610
2,46
2,67
2,10
2,49
2,26
2,24
1,57
2,10
2,13 i gennemsnit
2,94
2,74
2,51
2,35
Bilag 10 Beregning af densiteter for luft ved forskellige temperaturer
𝑀 = 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟𝑚𝑎𝑠𝑠𝑒𝑛 𝑚å𝑙𝑡 𝑖 𝑘𝑔⁄𝑚𝑜𝑙
𝑝 = 𝑇𝑟𝑦𝑘𝑘𝑒𝑡 𝑚å𝑙𝑡 𝑖 𝑃𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙
𝑅 = 𝑔𝑎𝑠𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑛
𝑇 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑖 𝐾𝑒𝑙𝑣𝑖𝑛
𝜌0℃ =
𝑀·𝑝
0,029 · 101325
=
= 1,295 𝑘𝑔/𝑚3
𝑅 · 𝑇 8,314 · (273 + 0)
𝜌10℃ =
𝑀·𝑝
0,029 · 101325
=
= 1,249 𝑘𝑔/𝑚3
𝑅 · 𝑇 8,314 · (273 + 10)
𝜌20℃ =
𝑀·𝑝
0,029 · 101325
=
= 1,206 𝑘𝑔/𝑚3
𝑅 · 𝑇 8,314 · (273 + 20)
𝜌30℃ =
𝑀·𝑝
0,029 · 101325
=
= 1,166 𝑘𝑔/𝑚3
𝑅 · 𝑇 8,314 · (273 + 30)
16
Bilag 11 Måleskema udsugningskanal friskluft
Vi startede med at måle lufthastigheden i kanalen ved hjælp af nedenstående måleplan, hver måling blev foretaget i 10 sekunder og gennemsnittet blev
noteret i skemaet.
Drift uden recirkulation
Måleskema recirc. Kanal inden ventilator 10s gns.
Højde/bredde 70
105
21
1,66
1,65
1,65
42
1,52
1,54
1,49
63
1,54
1,72
1,57
84
1,52
1,61
1,69
280
515
600
1,41
1,43
1,29
1,37
1,53
1,42
1,53
1,42
1,44 i gennemsnit
70
1,61
1,87
1,48
0,78
105
1,56
1,83
1,35
0,87
280
1,23
1,44
1,12
0,57
højde
1,07
398
1,43
1,47
1,43
1,60
Drift uden recirkulation
Måleskema afkast Kanal 10s gns.
Højde/
Bredde
21
42
63
84
Kanal bredde
1,28
bredde
1,28
398
1,27
1,28
0,98
0,98
515
600
1,12
1,05
1,05
1,01
1,09
1,07
0,77
1,08
1,41 i gennemsnit
Areal
1,37
685
1,44
1,38
1,40
1,51
803
1,24
1,29
1,24
1,42
højde
920
1,39
1,21
1,32
1,44
1025
1,34
1,33
1,27
1,42
1130
1,32
1,27
1,26
1,35
Areal
1,07
685
1,11
1,04
1,21
1,19
1,37
803
1,27
1,40
1,54
1,61
920
1,45
1,66
1,73
1,86
1025
1,79
1,89
2,12
2,27
1130
1,83
1,90
2,20
2,33
17
Bilag 12 Beregninger af 𝑐𝑜𝑠𝜑 udsugningsmotor
𝐼1/1 = 5,6 𝐴 𝑖 𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒
cosφ1/1 = 0,8 𝑖𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒 ⇒ 𝜑1/1 = 36,87 °
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 = 3,7 𝐴
𝐼𝑤𝑙 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒𝑠 𝑎𝑡 𝑣æ𝑟𝑒 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
𝑠𝑖𝑛𝜑1/1 =
𝐼1/1
⇒ 𝐼𝑤𝑙 = 𝑠𝑖𝑛𝜑1/1 · 𝐼1/1 = sin(36,87) · 5,6 = 3,36 𝐴
𝐼𝑤
sinφny =
𝐼𝑤𝑙
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡
=
3,36
= 0,9081
3,7
𝜑𝑛𝑦 = sin−1 (0,9081) = 65,24°
cos𝜑𝑛𝑦 = cos(65,24) = 0,4188
Bilag 13 Interview med Johan Jepsen LIP
Interview med Johan Jepsen, som er bygningskonstruktør hos Lindø Industripark. Interviewet omhandler
kantinens bygningsmaterialer og tekniske installationer.
Interviewer: Hvad findes der af dokumentation på ventilationsanlægget i kantinen?
Johan: Der findes ikke længere noget dokumentation for anlægget hvilket til dels skyldes anlæggets alder
men også fordi meget af dokumentationen er gået tabt i forbindelse med overdragelse af bygninger og
oprydning i arkiver.
Interviewer: Kan du fortælle noget om hvordan kantinen er isoleret?
Johan: Jeg tror at der originalt er 50mm isolering i loftet men der er i forbindelse med renovering af taget
er blevet lagt yderligere 100mm så der i alt er 150mm.
Interviewer: Er der isolering i væggene? Og i så fald hvor meget?
Johan: Ja, I indervæggene er der isoleret med 50mm og i ydervæggene er der ikke nogen isolering, men
der er ca. 30cm hulmur.
Interviewer: Ved du hvilke type vinduer der sidder i kantinen?
Johan: Ja, der sidder nogle gamle termoruder. Nærmere bestemt ved jeg ikke.
18
Bilag 14 Beregning af ny cos𝜑 indblæsningsmotor
𝐼1/1 = 7,7 𝐴 𝑖 𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒
cosφ1/1 = 0,83 𝑖𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 = 4,6 𝐴
𝜑 = 33,9 °
𝐼𝑤𝑙 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒𝑠 𝑎𝑡 𝑣æ𝑟𝑒 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
𝑠𝑖𝑛𝜑1/1 =
𝐼1/1
⇒ 𝐼𝑤𝑙 = 𝑠𝑖𝑛𝜑1/1 · 𝐼1/1 = sin(33,9) · 7,7 = 4,295 𝐴
𝐼𝑤
sinφny =
𝐼𝑤𝑙
4,295
=
= 0,9337
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡
4,6
𝜑𝑛𝑦 = sin−1 (0,9337) = 69,02°
cos𝜑𝑛𝑦 = cos(69,02) = 0,358
Bilag 15 Beregning af ny cos𝜑 udsugningsmotor
𝐼1/1 = 5,6 𝐴 𝑖 𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒
cosφ1/1 = 0,8 𝑖𝑓ø𝑙𝑔𝑒 𝑚æ𝑟𝑘𝑒𝑝𝑙𝑎𝑑𝑒 ⇒ 𝜑1/1 = 36,87 °
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡 = 3,9 𝐴
𝐼𝑤𝑙 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑔𝑒𝑠 𝑎𝑡 𝑣æ𝑟𝑒 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
𝑠𝑖𝑛𝜑1/1 =
𝐼1/1
⇒ 𝐼𝑤𝑙 = 𝑠𝑖𝑛𝜑1/1 · 𝐼1/1 = sin(36,87) · 5,6 = 3,36 𝐴
𝐼𝑤
sinφny =
𝐼𝑤𝑙
𝐼𝑓𝑚å𝑙𝑡
=
3,36
= 0,8615
3,9
𝜑𝑛𝑦 = sin−1 (0,8615) = 59,49°
cos𝜑𝑛𝑦 = cos(59,49) = 0,5077
19
Bilag 16 Måleskema indblæsningskanal drift
Beregning af aritmetisk middelhastighed i indblæsningskanalen ved drift med 100% recirk.
Drift recirkulation
Kanal bredde
Måleskema Indblæs. Kanal
0,8
a
b
c
d
e
Højde/bredde 50
190
345
455
18
1,8
2,6
2,35
2,4
37
3,35
2,95
2,85
2,6
3,35
2,85
3,0
2,9
55
3,05
3,0
3,0
3,2
74
i
2,87 gennemsnit
højde
0,92
Areal
0,736
f
610
2,25
2,65
2,75
3,05
720
3,1
3,05
3,15
3,6
𝐷𝑒𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 𝑒𝑟 = 𝑣𝑚 = 2,9 𝑚/𝑠
Bilag 17 Måleskema udsugningskanal drift
Beregning af aritmetisk middelhastighed i udsugningskanalen ved drift med 100% recirk.
Drift
recirkulation
Kanal bredde
højde
Areal
Måleskema recirc. Kanal
1,28
1,07
1,37
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
Højde/bredde
70
105
280
398
515
600
685
803
920
1025
1130
1,95
2,15
1,8
1,8
2,0
2,0
1,7
1,7
1,65
1,55
21 1,75
1,8
1,8
1,8
1,7
1,9
1,75
1,65
1,75
1,85
1,7
42 1,75
1,65
1,9
1,85
1,75
1,6
1,8
2,0
2,05
1,7
1,65
63 1,55
1,9
2,0
1,95
1,9
1,65
1,75
1,95
1,95
1,65
1,75
84 1,75
i
1,8 gennemsnit
𝐷𝑒𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 𝑒𝑟 = 𝑣𝑚 = 1,8 𝑚/𝑠
𝑉𝑒𝑑 ℎ𝑗æ𝑙𝑝 𝑎𝑓 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑙𝑒𝑛: 𝑣𝑚 =
𝑚
̅1 + 𝑚
̅2 + 𝑚
̅3 + 𝑚
̅4 …
𝑛
𝑚
̅ = 𝑔𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑠 𝑚å𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟
𝑛 = 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑚å𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟
20
Bilag 18 Anlægstegning med temperaturmålinger
21
Bilag 19 Mollierdiagram
Mollierdiagram med indsatte resultater
22
Bilag 20 måleskemaer udsugning fra kantinen
Beregning af aritmetiske middelhasigheder fra kantinen
Måleskema udsugning kantine 1
1
2
3
4
Ø110
Ø110
Ø110
Ø110
6,2
8,2
7,2
6,6
7,82 i
Måleskema udsugning kantine
8,1
8,2
8,4
8,9
7,9
7,4
7,2
7,3
gennemsnit
8,4
9
8,6
7,5
2
1
2
3
4
Ø110
Ø110
Ø110
Ø110
7,2
7,4
7,2
7,6
7,6 i
8 7,6
7,5 7,2
7,9
8
7,8 7,8
gennemsnit
7,4
7,8
7,6
7.9
𝐷𝑒𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 𝑖 𝑑𝑒𝑛 𝑒𝑛𝑒 𝑒𝑛𝑑𝑒 = 𝑣𝑚 = 7,8 𝑚/𝑠
𝐷𝑒𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 𝑖 𝑑𝑒𝑛 𝑎𝑛𝑑𝑒𝑛 𝑒𝑛𝑑𝑒 = 𝑣𝑚 = 7,6 𝑚/𝑠
𝐵𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒𝑡 𝑣𝑒𝑑 ℎ𝑗æ𝑙𝑝 𝑎𝑓 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑙𝑒𝑛: 𝑣𝑚 =
𝑚
̅1 + 𝑚
̅2 + 𝑚
̅3 + 𝑚
̅4 …
𝑛
𝑚
̅ = 𝑔𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑠 𝑚å𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟
𝑛 = 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑚å𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟
Bilag 21 Måleskema ingeniørgang
Beregning af aritmetisk middelhastighed ved blandingsluft
Højde/bredde
40
80
120
160
25
0,48
0,47
0,50
0,55
50
0,50
0,40
0,58
75
0,35
0,30
0,43
0,43
0,45 i
gennemsnit
𝐷𝑒𝑛 𝑎𝑟𝑖𝑡𝑚𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑑𝑒𝑙ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 = 𝑣𝑚 = 0,45 𝑚/𝑠
𝑏𝑒𝑟𝑒𝑔𝑛𝑒𝑡 𝑣𝑒𝑑 ℎ𝑗æ𝑙𝑝 𝑎𝑓 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑙𝑒𝑛: 𝑣𝑚 =
𝑚
̅1 + 𝑚
̅2 + 𝑚
̅3 + 𝑚
̅4 …
𝑛
𝑚
̅ = 𝑔𝑒𝑛𝑛𝑒𝑚𝑠𝑛𝑖𝑡𝑠 𝑚å𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟
𝑛 = 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑚å𝑙𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟
23
Bilag 22 Areal beregninger af kantine
Arealer
Beregning af gennemsnitshøjde i kantinen.
ℎ = ℎ𝑣𝑖𝑛𝑑𝑢𝑒 +
ℎ𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟 − ℎ𝑣𝑖𝑛𝑑𝑢𝑒
5,8 − 2,8
= 2,8 +
= 4,3 𝑚
2
2
Beregning af flader i kantinen
Bygningsdel
Vinduer
Døre
Ydervæg - Vinduer og døre
Inder væg, mod ubrugte del af
kantine
Loft
Terrændæk
Længde
1
1
1
bredde
0,95
1
24,9
højde
1
2
2,8
antal
40
4
1
Areal i m2
38
8
23,72
1
24,9
24,9
19
17
15
4,3
1
1
1
1
1
81,7
423,3
373,5
Σ𝐴𝑣𝑖𝑛𝑑𝑢𝑒𝑟 = 38 𝑚2
Σ𝐴𝑑ø𝑟𝑒 = 8 𝑚2
𝐴𝑦𝑑𝑒𝑟𝑣æ𝑔 = 23,72 𝑚2
𝐴𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑣æ𝑔 = 81,7 𝑚2
𝐴𝑙𝑜𝑓𝑡 = 423,3 𝑚2
𝐴𝑔𝑢𝑙𝑣 = 373,5 𝑚2
24
Bilag 23 Uddrag af bilag til håndbog for energikonsulenter, U-værdier
25
26
27
28
29
30
31
Bilag 24 Varmeforbrug timebasis, varmeflade
Uddrag fra målinger pr time, oplyst fra Kerteminde Forsyning.
Dato
2015-04-13T13:00:00+02:00
2015-04-13T12:00:00+02:00
2015-04-13T11:00:00+02:00
2015-04-13T10:00:00+02:00
2015-04-13T09:00:00+02:00
2015-04-13T08:00:00+02:00
2015-04-13T07:00:00+02:00
2015-04-13T06:00:00+02:00
2015-04-13T05:00:00+02:00
2015-04-13T04:00:00+02:00
2015-04-13T03:00:00+02:00
2015-04-13T02:00:00+02:00
2015-04-13T01:00:00+02:00
2015-04-13T00:00:00+02:00
2015-04-12T23:00:00+02:00
2015-04-12T22:00:00+02:00
2015-04-12T21:00:00+02:00
2015-04-12T20:00:00+02:00
2015-04-12T19:00:00+02:00
2015-04-12T18:00:00+02:00
2015-04-12T17:00:00+02:00
2015-04-12T16:00:00+02:00
2015-04-12T15:00:00+02:00
2015-04-12T14:00:00+02:00
2015-04-12T13:00:00+02:00
2015-04-12T12:00:00+02:00
2015-04-12T11:00:00+02:00
2015-04-12T10:00:00+02:00
2015-04-12T09:00:00+02:00
2015-04-12T08:00:00+02:00
2015-04-12T07:00:00+02:00
2015-04-12T06:00:00+02:00
2015-04-12T05:00:00+02:00
2015-04-12T04:00:00+02:00
2015-04-12T03:00:00+02:00
Energi tilvækst
pr. time i MW
T frem
0,02
0,02
0,03
0,02
0,02
0,02
0,03
0,02
0,03
0,02
0,03
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,03
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,01
0,03
0,02
0,01
0,03
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,03
0,02
Gennemsnit 0,02
MW/h
T retur
66,71
67,91
68,73
66,16
67,64
67,98
68,75
68,88
69,46
70,03
68,54
67,55
68
67,13
66,05
65,72
64,26
62,83
62,65
62,84
62,09
61,53
62,28
62,46
62,49
62,61
63,26
63,96
64,82
65,01
65,42
65,15
64,48
65,87
65,62
21,16
21,01
20,78
20,65
20,6
20,59
20,59
20,79
20,75
20,76
20,69
21,14
21,47
21,5
21,4
21,37
21,42
21,54
21,62
21,84
21,97
22,08
22,16
22,23
22,16
21,88
21,89
21,75
21,47
21,47
21,47
21,5
21,61
21,69
21,73
Måler nr.
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
65006637
32
Bilag 25 Flugtvejsoversigt
33
Bilag 26 Tilbud fra Bellinge ventilation
2015-077 Budgetpris for Ventilationsanlæg til Lindø Industripark kantine
Fra:
Finn Jensen ([email protected])
Sendt:19. maj 2015 22:12:43
Til:
[email protected]
Cc:
[email protected]
Hej Michael og André
Jeg har regnet lidt frem og tilbage på fremsendte, for at finde den rigtige luftmængde.
Der er følgende retningslinjer for at kunne fastlægge en luftmængde til den aktuelle kantine.
Bygningsreglementet anbefaler et luftskifte på op til 15-20 l/s/person. Svarende til 54-72 m3/h/person.
Kravet til ventilering i f.eks. undervisningsrum er min. 5 l/s/person, svarende til min. 18 m3/h/person.
Absolut minimal ventilering i et opholdsrum må ikke være mindre end 0,35 l/s/m2. svarende til 1,3
m3/h/m2.
Eller at CO2 indholdet i inde luften, ikke i længere perioder overstiger 0,1 pct. CO2.
Så der kan være mange løsninger, som er lovlige, og anbefalingsværdige.
Maksimal luftmængde må være de 72 m3/h. x 210 Personer. Svarende til ca. 15.000 m3/h.
Ventilering med de 5 l/s/person x 210 personer, svarende til ca. 3.800 m3/h.
Minimal luftmængde må være de 1,3 m3/m2 Gulv x 382. Svarende til ca. 500 m3/h.
Eller hvis ventilation skal benyttes til opvarmning, og vi fastsætter en maksimal indblæsningstemperatur på
35 °C.
Vil der kunne tilføres ca. 8-10 W/m3. Med et varmebehov på ca. 20 kW. Bliver luftmængden ca. 2.000
m3/h.
Jeg vil vælge at lave en vurdering af de forskellige faktorer, der gør sig gældende, så som at rum er rimelig
højloftet, at brugen ikke er konstant, og at vi derfor kan udnytte det store volumen som en slags buffer.
Normalt kan det anbefalede luftskifte på 5 l/s/person, holde CO2 Niveauet under 0,1 % (Under 1.000 ppm)
Og da rummet har en gennemsnitlig lofthøjde på 4,3 meter, og altså godt og vel det dobbelte af den
normale komfortzone, hvor personer befinder sig, vil jeg ikke have problemer med at anbefale et luftskifte
på godt halve af de ca. 4.000 m3/h. som 5 l/s/person giver.
Den teoretiske volumen over komfortzonen er ca. 382 m2 x 2,4 m. = 920 m3. Og da maks.
Personbelastning, typisk kun vil vare ca. 30 min.
Vil et min. luftskifte på ca. 2.000 m3/h. Kunne ventilerer komfortzonen med frisk luft, selv ved maks.
Belastning med 210 personer i varighed på ca. 30 min.
Ud fra ovenstående betragtninger vil jeg anbefale at der monteres et ventilationsanlæg med en kapacitet
på ca. 2.500 m3/h. Ved maks. Drift.
Ligeledes vil jeg anbefale at udforme ventileringssystemet som fortrængningsventilation, for bedst muligt
at udnytte det høje rum.
34
Dette anlæg kan så leveres med en vandvarmeflade, med en kapacitet på ca. 25 kW. Og kan dermed
opvarme kantineområdet.
Hvis anlæg skal benyttes til opvarmning, skal system udføres som fuld opblanding, således at man får den
varme luft ned i komfortzonen.
Jeg vil dog kraftigt anbefale at opvarmning udføres med radiatorer frem for, via ventilationsanlægget, da
rumkomforten forringes meget hvis ventilationsanlæg benyttes til opvarmning.
Nedenstående tilbud, er indeholdende projektering, levering og montering af følgende:
1 stk. Ventilationsanlæg for ca. 2.500 m3/h. med højtydende modstrømsveksler med en genvindingsgrad
på op til 90%. og et max. Specifikt elforbrug på: max SFP 2.1 kW/(m3/s). Anlæg er uden varmeflade, da
dette sandsynligvis ikke vil være nødvendigt, hvis der opvarmes med radiatorer. Ventilationsanlæg er
udført for udendørs montage, incl. fundament udv. På tag over kantine.
Friskluft og afkasts kanaler incl. lydsluser og hætter.
Kanalføring udv. På tag for indblæsning og udsugning, incl. montagekonsoller, 50 mm. Varmeisolering af
rør afsluttet med alu. Kapper.
2 stk. Rørgennemføringer i tag incl. inddækninger:
Indv. Rørføringer for udsugning ved loft og indblæsning via fortrængningsarmaturer, placeret ved væge
eller ved søjler.
Der skal monteres i alt ca. 5-7 stk. Armaturer. Alle rørføringer er synlige og ubehandlede.
Levering og montering af komplet automatik for styring af ventilationsanlæg, automatik er forberedt for
opkobling til en Trend hovedstation (CTS system.) for overvågning af anlæg. Incl. interne fortrådninger, og
styrepanel placeret i kantine.
Projektering/dimensionering, levering, montering og aflevering af komplet ventilationsanlæg for kantine.
Anlæg kan tilbydes for en samlet tilbudssum på 190.000,00 Kr. Netto excl. Moms.
Tilbud er excl. Strømforsyning til anlæg på tag.
Hvis anlæg skal udføres med vandvarmeflade for opvarmning af kantine, og kanalsystem skal udformes for
dette, vil der være en medpris på ca. 50.000,00 Kr. Excl. Moms.
Tillægspris er excl. Strøm og varmeforsyning til aggregat på tag.
Ovenstående priser er excl. Alle demonteringsarbejder i forbindelse med eksisterende anlæg, samt alle
efterfølgende bygnmingsarbejder for udbedring af lofter, gennemføringer mm.
Med venlig hilsen
Finn Aa. Jensen
Mobil. +45 40 45 92 32
e-mail: [email protected]
Belvent A/S.
www.belvent.dk
Tlf. +45 65 96 16 43
35
Bilag 27 Varmeforbrug, varmeflade
Varmeforbruget kommer fra Kerteminde forsyning, og er aflæst fra den måler som registrere fjernvarmeforbruget på varmefladen til ventilationsanlægget.
Varmeforbruget er taget som et gennemsnit af årene 2013-2014, og er regnet til 108,73MWh. Gennemsnittet er regnet efter væksten i forbruget i forhold til
timetælleren. Varmeforbruget for perioden kan ses på nedenstående tabel, og er markeret med en grøn farve.
Meter No.:
65006637
SUM
31-05-2012
Heat energy #1 ~ E1
[MWh]
1,9
30-06-2012
5,79
3,89
04-06-2012
377
19,3
1142
31-07-2012
5,95
0,16
15-07-2012
271
7,8
1886
31-08-2012
5,96
0,01
29-08-2012
89
3,3
2630
30-09-2012
9,65
3,69
25-09-2012
1180
53,5
3350
31-10-2012
24,16
14,51
28-10-2012
2033
81,4
4094
30-11-2012
47,99
23,83
05-11-2012
2025
92,8
4814
31-12-2012
73,8
25,81
13-12-2012
2280
78,4
5558
31-01-2013
98
26-01-2013
1915
79
28-02-2013
120,13
09-02-2013
2089
80,5
31-03-2013
151,79
03-03-2013
2029
89,7
30-04-2013
162,81
30-04-2013
2265
73,3
31-05-2013
162,87
01-05-2013
454
23,5
30-06-2013
162,87
0
0
31-07-2013
162,87
0
0
31-08-2013
162,87
0
0
30-09-2013
163,09
26-09-2013
730
27,9
31-10-2013
175,32
20-10-2013
2892
78,5
30-11-2013
193,25
24,2
22,13
31,66
11,02
0,06
0
0
0
0,22
12,23
17,93
03-11-2013
2909
79,8
6302
6974
7718
8438
9182
9902
10645
11389
12109
12853
13573
Date
Heat energy increase #1 ~ E1 [MWh]
Flow 1 Max. Date
[yy:mm:dd]
17-05-2012
Flow 1 Max.
[l/h]
392
Power 1 Max.
[kW]
20,2
Hour counter
[h]
422
36
31-12-2013
212,6
31-01-2014
241,04
28-02-2014
252,76
31-03-2014
257,76
30-04-2014
260,73
31-05-2014
261,5
30-06-2014
261,51
31-07-2014
261,51
31-08-2014
261,51
30-09-2014
261,51
31-10-2014
262,87
30-11-2014
268,92
31-12-2014
280,09
Total in period
2013/2014
19,35
28,44
11,72
5
2,97
0,77
0,01
0
0
0
1,36
6,05
11,17
206,29
29-12-2013
2663
93,6
25-01-2014
2917
105,3
01-02-2014
2925
92,8
02-03-2014
1417
61,3
06-04-2014
651
32,1
13-05-2014
309
14,8
02-06-2014
2
0
0
0
0
0
0
0
31-10-2014
2673
76,4
24-11-2014
2278
69,9
06-12-2014
2663
80,1
14317
15061
15733
16477
17197
17941
18661
19405
20149
20869
21613
22333
23077
16775
31-01-2015
294,1
14,01
19-01-2015
3004
81,1
23821
28-02-2015
315,8
21,7
01-02-2015
1872
68,8
24493
31-03-2015
334,67
18,87
01-03-2015
529
31,2
25237
Average 2013/2014
108,73
37
Bilag 28 Datablad VEX360
38