EffiLuft Elektroeffizienz von mittleren und grossen Lüftungsanlagen

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1 EffiLuft Elektroeffizienz von mittleren und grossen Lüftungsanlagen Christoph Dahinden 041 / christoph.dahinden@hslu.ch Horw Kurzreferat: 25. IG Komfortlüftung

2 Projekt Beteiligte Auftraggeber Arbeitsgemeinschaft 2,

3 Ausgangslage In einem Vorprojekt wurden 6 mittlere Lüftungsanlagen auf Einhaltung des SFP untersucht. Vier von sechs Anlagen haben den Wert überschritten. 3,

4 SFP (Spezifische Ventilatorleistung) Kennzahl, wie viel elektrische Leistung wird benötig, um einen bestimmten Volumenstrom zu erzeugen. Beschreibt nicht, wie effizient Anlage betrieben wird! (Bedarfsregulierung, Reduktion Volumenstrom, Druckoptimierung SSSSSS = PP qq vv = pp ηη gggggg 3600 = WW mmm h SFP P q v p Spezifische Ventilatorleistung elektrische Wirkleistungsaufnahme Ventilator Nennluftvolumenstrom Gesamtdruckerhöhung über Ventilator ηη ges Gesamtwirkungsgrad ηη ges = ηη Venti ηη Motor ηη Transmission ηη FU 4,

5 SFP (Spezifische Ventilatorleistung) 73% 76% 73% PP pp qq vv ηη Venti ηη Motor ηη Keilriemen ηη FU ca. 50% -80% ca. 85% - 93% ca. 80% - 98% konst. ca. 96% SFP P q v p ηη ges Spezifische Ventilatorleistung elektrische Wirkleistungsaufnahme Ventilator Nennluftvolumenstrom Gesamtdruckerhöhung über Ventilator Gesamtwirkungsgrad 5, ηη ges = ηη Venti ηη Motor ηη Keilriemen ηη FU

6 Projekt Arbeiten Planungsunterlagen 46 Anlagen Wirkungsgrade und Druckverluste aus Planungsunterlagen Anlagegrösse m³/h Baujahr ab 2005 pp Bestimmung theoretischer SFP ηη gggggg Messkampagne 13 Anlagen Messung Leistungsaufnahme und Druckerhöhung bei Max. Volumenstrom. Volumenstrom und (Leistungsaufnahme vor Ort gemessen PP Gemessener SFP Erfahrungen Schwierigkeiten bei theoretischer SFP Bestimmung Schwierigkeiten bei Messung Volumenstrom / El. Energie Hinterfragen der Grenzwerte aus Norm Interview mit Monoblock Hersteller, Ventilator Hersteller und Planer Umsetzung 1 Anlage Gehäuse-Ventilator durch EC-Radialventilator neuster Generation ersetzt Anpassung Drucksollwert VAV-Regelung Druckoptimierung VAV-Regelung auf Klappenstellung qq vv 6,

7 SFP (SIA 382/1:2014) Anlagetypen SFP des Anlagetyp Annahme, in ABL weniger Druckverluste infolge weniger Funktionen 7,

8 Messung Luftvolumenstrom Methode Vor- und Nachteil Netzmethode viele Messpunkte sehr aufwendig Druckmessung über Ventilator Elekt. Leistung Methode Vor- und Nachteil Strom/Spannungs- Messung Drehstrom- Energiemessgerät sehr einfach Einlaufdüse nicht immer vorhanden Tracergas Methode sehr aufwendig, sehr teure Messeinrichtung oft einzige Möglichkeit einfach und günstig ungenau, da cosφ und Wirkungsgrad nicht berücksichtigt sind etwas aufwendig oft Stromwandler nötig Anzeige FU / EC-Steuerung Misst nur Energie Antrieb ohne Regeleinrichtung 8,

9 Resultat Auswertung Planungsunterlagen SFP Grenzwert Auslegung ZUL erreicht? Ja 24 Nein 22 SFP Grenzwert Auslegung ZUL erreicht? SFP Grenzwert Auslegung ABL erreicht? Ja 5 Nein 41 SFP Grenzwert Auslegung ABL erreicht? Ja; 5 Nein; 22 Ja; 24 Ja Nein Ja Nein Nein; 41 9,

10 Resultat Auswertung Messkampagne SFP Grenzwert Messung ZUL erreicht? Ja 7 Nein 6 SFP Grenzwert Messung ZUL erreicht? SFP Grenzwert Messung ABL erreicht? Ja 3 Nein 10 SFP Grenzwert Messung ABL erreicht? Ja 23% Nein 46% Ja 54% Ja Nein Ja Nein Nein 77% 10,

11 Erfahrungen / Schwierigkeiten Planungsunterlagen Auf Monoblock Datenblatt wird SFP nicht überall explizit angegeben Monoblock Hersteller erhalten von Planer oft geschätzter ext. Druckverlust ohne Druckverlustberechnung Bei Angabe SFP ist oft Rückverfolgung nicht klar Filterverschmutzungsgrade bei SFP fälschlicher weise mit einberechnet SFP Bestimmung ohne Rücksprache mit Herstellern oft nicht möglich Messkampagne Anlage mit neuen Filtern bei max. Volumenstrom messen. Max. Volumenstrom teils schwer einstellbar Anlagen im Vergleich zur Planung teils überdimensioniert schlechter Wirkungsgrad zur Folge Bei ca. 1/3 der Anlagen Volumenstrom höher als bei Auslegung höherer Druckverlust zur Folge Fehlende Prüfstutzen 11,

12 Hinterfragung Norm 382/1:2007 Falls SFP nicht eingehalten wird, besteht die Möglichkeit, Einzelanforderungen einzuhalten Druckverluste Strömungsgeschwindigkeiten Gesamtwirkungsgrad der Ventilatoren Bsp. ABL p SFP nötiger Systemwirkungsgrad Einfache Abluftanlage Abluft mit Abwärmenutzung Einfache Lüftungsanlage Lüftung mit Lufterwärmung Lüftung mit erwärmung und befeuchtung Einfache Klimaanlage Klima mit befeuchtung Klima mit befeuchtung und entfeuchtung pp ηη gggggg = (3600 SSSSSS) 12,

13 Funktionskontrolle / Abnahme MSRL SWKI EN12599 Bsp. Regulierbulletin Unternehmer Zur Bestimmung des SFP ist die aufgenommene Leistung sowie der Volumenstrom notwendig, und zwar bei Auslegungsbedingungen (max. Volumenstrom, neue Filter). Elektr. Energie wird oft nicht gemessen evt. Anpassung Normen zur Folge. 13,

14 Interview Partner Kernaussagen Ventilator Hersteller Erp Richtlinie verbietet Einsatz von ineffizienten Ventilatoren Vergleichbarkeit von Ventilatoren schwierig (Auslegungsprogramm notwendig) Monoblock Hersteller Spagat gute Anlage zu rein energetisch wirtschaftlichen Anlage (Äpfel mit Birnen verglichen) Bei Vergabe zählt tiefster Preis SFP wird in Offert Phase ausgewiesen, nicht aber bei Revisionsunterlagen Selten rückfragen betreffend SFP Planer Unvorhergesehen Bauänderungen verschlechtern Druckverluste (Bsp. Verengungen, Hindernisse..) MSR-Integrator Muss sich nicht um SIA 382:1 kümmern Bei Abnahme elektr. Leistung nicht aufgenommen Funktionsbeschreibung: VAV-Steuerung mit Druckkonstant Regelung Konstant-Druck Sollwert von Planer nicht hinterfragt Spagat Preis zu Energieeffizienz (Einsparung Datenpunkte, Rückmeldungen) 14,

15 Optimierungspotential: Druck bei VAV Anwendungen Max. Schieberstellung Druck Konstantregelung Druck Optimierung Volumenstrom 7478 m³/h 7441 m³/h Druck nach Venti Pa Pa Stellwert Venti 39.4 Hz 36.9 Hz Wirkleistung 2210 W 1851 W Max. Schieberstellung 54 % 91% - 16% 15,