Bedarfslüftung im Passivhaus. Olaf Harms, Swegon GmbH

Transkript

1 Bedarfslüftung im Passivhaus Olaf Harms, Swegon GmbH

2 Planen für unsere Umwelt

3 Warum Lüftung? Zufuhr von Frischluft Abfuhr thermischer und stofflicher Lasten z.t. Kühlen mit Luft z.t. Heizen mit Luft Alternative: Luft / Wasser Systeme

4 Komfort Einfluss des Innenraumklimas Temperatur Luftqualität Luftbewegung Schallpegel

5 Auswahl des richtigen Systems Faustregel

6 Energieverbrauch Baujahr 1988 Baujahr 2006

7 Planen für die innere Umwelt Planen für die innere Umwelt

8 Anwesenheits- und Belegungsgrade Wie hoch ist der Nutzungsgrad von verschiedenen Räumen je nach Anwendung? Wie hoch ist der Belegungsgrad der betreffenden Räume?

9 Anwesenheit Büro Montag Freitag 8:00 18:00 Uhr

10 Anwesenheit Büro 15% pro Jahr in Benutzung!

11 Anwesenheit Besprechungsraum Mo.-Fr. 8:00 18:00 Uhr

12 Belegungsgrad bei Anwesenheit Besprechungsraum 16% der möglichen Kapazität bei Belegung

13 Anwesenheit Klassenzimmer 35%

14 Anwesenheit Apartments

15 Zusammenstellung Anwesenheitszeiten und Belegungsgrade Zusammenstellung Mo..Fr 8-18 Uhr Gesamtzeit Belegungsgrad Mo..Fr Belegungsgrad Gesamtzeit Büroräume 44,0% 15,0% Besprechungsräume 8,0% 2,4% 16,0% 4,8% Schulklassenräume 20,0% 6,0% 34,0% 13,0% Apartments 60,0%

16 CAV Constant Air Volume Konstanter Volumenstrom VAV Variable Air Volume Variabler Volumenstrom DCV Demand Controlled Ventilation Bedarfsgesteuerte Lüftung

17 CAV Constant Air Volume Konstanter Volumenstrom VAV Variable Air Volume Variabler Volumenstrom DCV Demand Controlled Ventilation Bedarfsgesteuerte Lüftung

18 CAV Constant air Volume Konstanter Volumenstrom VAV Variable Air Volume Variabler Volumenstrom DCV Demand Controlled Ventilation Bedarfsgesteuerte Lüftung

19 Besprechungsraum Fall 1 - Konstant Volumenstrom - Zulufttemperatur 20 C 20º 20ºC

20 CAV 20º 20ºC 20º 22ºC 20º 26ºC

21 Besprechungsraum Fall 2 - Bedarfsgeregelter Volumenstrom - Zulufttemperatur 17 C 20º 17ºC

22 DCV Bedarfsgesteuerte Lüftung 20º 18ºC 20º 22ºC 20º 20ºC 20º 20ºC

23 Bedarfslüftung/DCV; wo und wie? Gebäudetypen: Öffentliche Gebäude Kommerzielle Gebäude Privatgebäude Systeme: Nur-Luft Luft/Wasser

24 Funktion SCHULE DCV Gute Luftqualität Niedrigerer Energieverbrauch Dimensionierung 80%, Verbrauch 60%

25 Energieverbrauch CAV Energieverbrauch Ventilator DVC VAV Lüftungsbedarf

26 Funktion CAV Luftvolumen l/s Ersparnis DCV 100 Luftmenge pro Tag für DCV ca. 60% von CAV. Maximale Luftmenge ca. 80% von CAV. 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 Zeit

27 Messergebnisse 1000 CO2/ppm;Luftmenge/(l/s) Raumtemp/ C;Anwesenheitr o CO2 im Raum Luftmenge l/s OCC Mode Raumtemp :00 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 00:00 Datum

28 Energieeinsparung DCV / VAV Luftvolumenstrom abhängig vom Belegungsgrad - Bedarfsgesteuerte Lüftung Anzahl Personen Durchschnitt: 58 m 3 /h Luftvolumenstrom (m 3 /h) Zeit Luftvolumenstrom abhängig vom Belegungsgrad - CAV mit manueller Luftsteuerung bei Bedarf Anzahl Personen Durchschnitt: 103 m 3 /h Luftvolumenstrom (m 3 /h) Zeit

29 Zukunftseinsparungen Break even Zeit Kosten Projektstart Planung Bau Betrieb

30 DCV System, drei Ebenen ZONE SYSTEM Optimierer, Aggregat, Sensoren Volumenstromregler, Sensoren RAUM Aktiver Luftauslass + Sensoren Komfortmodul + Sensoren

31 Aktiver Luftauslass RJ45, RJ12 & Klemme Regulator und Stellantrieb Volumenstrommessung Sensoren

32 Sensorenmodul Präsenssensor Abdeckklappe Anschluss für Handterminal Temperatur Funktionsindikator

33 Aktive Luftklappen mit traditionellen Luftauslässen Nur-Luft System

34 GLT-Komponente zur Optimierung P s P s Kommuniziert mit allen Zonenreglern und dem Lüftungsgerät Zonenregler in mindestens einer Zone immer zu 90% geöffnet Das Lüftungsgerät wird mit minimalem Kanaldruck gefahren Energieverbrauch wird reduziert und optimiert Geräuschpegel des Lüftungsgerätes wird reduziert P s P s

35 Alternative Systemlösungen P s P s P s P s P s P s P s P s Stand alone = Keine Kommunikation. Lüftungsgerät und Zonenregler brauchen je eine eigene Druckregelung. Optimierung des Systems durch eine GLT (BMS)-Optimierer zur Kommunikation mit allen Zonenreglern und dem Lüftungsgerät durch ein Bus- System. Weiterer Vorteil: Systemdruckfühler können direkt beim Lüftungsgerät platziert werden. GLT (BMS)-System mit Anschlussmöglichkeiten zum lesen/schreiben von Soll-/Istwerten, Alarme, Brandlüftungsfunktionen, Sommernachkühlung etc.

36 Schule in Schweden Energieberechnung Projekt: Schule, Südschweden Design: 2005 Baujahr: 2006 Fläche: 3300 m² Luftvolumen: System m³/h CAV, VAV

37 CAV, VAV Raumtyp Systemsteuerung Teilluftmenge Klassenzimmer CAV 17% Gruppenraum CAV 7,8% Personalraum VAV C, CO 2 1,5% Konferenzraum VAV C, CO 2 1,8% Küche, Kantine CAV* 42% Café CAV 2,8% Bücherei VAV C, CO 2 2,5% Büro CAV 3,9% Turnhalle VAV C, CO 2 14% Umkleideraum CAV 4,9% Andere Räume CAV 2,0% * Nur Zwischen Uhr, andere Zeiten, Hygieneluftvolumenstrom 100%

38 Bedarf / Jahr Heizung und Elektrizität Energieberechnung für geplante Lösung Verbrauch / Jahr Einsparung/Jahr Heizung 70 kwh/m 2 /Jahr Elektrizität 64 kwh/m 2 /Jahr Total: 134 kwh/m 2 /Jahr Energieberechnung, DCV, 16 Zulufttemperatur Heizung 57 kwh/m 2 /Jahr Elektrizität 54 kwh/m 2 /Jahr Total: 111 kwh/m 2 /Jahr kwh/jahr Energieberechnung, DCV, 16, Beleuchtungssteuerung Heizung 67 kwh/m 2 /Jahr Elektrizität 37 kwh/m 2 /Jahr Total: 103 kwh/m 2 /Jahr kwh/jahr

39 Energieeinsparung in Schulen Durchschnittlicher Wärmeverbrauch in Deutschland Mit DCV System und Druckoptimierung 143 kwh/m 2 Jahr ~60 kwh/m 2 Jahr Gesamtfläche Schulräume in Deutschland ~300 Millionen m 2 Energiekosten 0,05 / kwh Annahme: Wir senken den Durchschnittsverbrauch auf 100 kwh/m 2 Jahr in Deutschland Totales Einsparpotential 13 TWh/ Jahr 660 Millionen / Jahr Lehrerjahresgehälter! Verringerte Abgase / Jahr Tonnen CO 2 /Jahr 700 Millionen Autokilometer! (Abgase von Autos)

40 Überwachung und Optimierung Die Überwachung und Kontrolle der Funktionen ist ein wichtiger Punkt zu mehr Energieeffizienz. Vorhanden sein offener Busprotokolle (z.b. Modbus oder Bacnet)

41 BUS-System

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43 SCADA-System Start UZ Raum 214 AHU1 Zuluft Abluft AHU2 Anwesenheit Raum 211 Raum 212 Raum 213 Raum 214 Temperatur 16 ºC Klappenposition 31% Volumenstrom 46,8 m³/h Temperatur 16 ºC Klappenposition 31% CO2 672 ppm Volumenstrom 46,8 m³/h Raum 215 Raum 216 Raumtemperatur Sollwert 22ºC Maximal CO2 Sollwert 800 ppm

44 Warum DCV/Bedarfslüftung? Kleinerer zu dimensionierender Volumenstrom, bis ca. 20% Kleinerer Technikraum und Schächte Primärenergieeinsparung Individuelle Regulierung Höhere Behaglichkeit und Komfort Höhere Mieteinnahmen

45 Bedarfsgesteuerte Lüftung für Besseres Innenraumklima Bessere Betriebsökonomie Zukunftsorientiert Kleinere Dimensionen Erhöhte Flexibilität

46 VIELEN DANK für Ihre Aufmerksamkeit