OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN - Leefmilieu …...Het minimale ontwerptoevoerdebiet voor ruimten bestemd voor menselijke bezetting moet worden gerealiseerd met buitenlucht. De bijkomende

OPLEIDING

DUURZAME GEBOUWEN

François DELSA

Dimensionering van de ventilatie in tertiaire gebouwen

VENTILATIE: ONTWERP EN

REGELING

Op basis van de presentatie van CENERGIE

LENTE 2018

2

● Bespreking van de geldende reglementering op het vlak van

ventilatie, vooral de elementen die betrekking hebben op de

energieprestatie van gebouwen (EPB)

● Dimensionering van een hygiënische ventilatie-installatie in

een tertiair gebouw

● Keuzecriteria voor een ventilatiegroep

● Mogelijkheden van verwarming / koeling door de lucht

● Vereisten met betrekking tot bevochtiging / ontvochtiging

Doelstelling(en) van de presentatie

3

1. Welke debieten in hygiënische ventilatie?

a. NBN EN 13779 en EPB-bijlage

b. Koninklijk besluit van 26 maart 2016

c. NBN EN 15251

2. Keuze van een luchtgroep

a. Welke keuzecriteria?

3. Klimaatregeling

a. Luchtdistributie

b. Diagram van de vochtige lucht

c. Verwarming/koeling

d. Bevochtiging/ontvochtiging

Ventilatie in tertiaire gebouwen

1. WELKE DEBIETEN?

● HYGIËNISCHE VENTILATIE:Het debiet moet een voldoende luchtkwaliteit handhaven rekening

houdend met de aanwezige vervuilers.

Verscheidene documenten preciseren de vereiste debieten:

► NBN D50-001 (1): dimensionering (residentieel)

vereist

► NBN EN 13779 (2): dimensionering (tertiair)

vereist

► NBN EN 15251: gebruik en comfortcriteria (tertiair en

residentieel)

► EPB (bijlagen, verwijzing naar de normen),

► Andere reglementen en voorschriften (ARAB, koninklijk

besluit) en ‘wetenschappelijke’ documenten (PHPP,…)

4

● INTENSIEVE VENTILATIE:

► het koelen van een gebouw door gebruik van buitenlucht

(gratis energie)

► het te produceren debiet is afhankelijk van het gebouw

(inertie,…), het klimaat en de af te voeren lasten.

● KLIMAATREGELING:

► het debiet wordt bepaald overeenkomstig het over te

brengen vermogen (warmte of koude) en de comforteisen

(pulsietemperatuur, …).

5

1. WELKE DEBIETEN?



c. NBN EN 15251

6

1. WELKE DEBIETEN?

● De NBN EN 13779 heeft betrekking op de prestaties van de

systemen

● Bijlage XVI (EPB)

► beoogt op de eerste plaats een minimale ventilatie in niet-residentiële

gebouwen te garanderen (aanvullende eisen)

► is noodzakelijk maar volstaat niet (luchtkwaliteit)

► geldt voor niet-residentiële gebouwen of delen ervan bestemd voor

menselijk gebruik

► Legt minimal ontwerpdebieten per ruimte op

7

1. WELKE DEBIETEN?a) NBN EN 13779 en EPB-bijlage

3 soorten ruimten:

► ruimten bestemd voor menselijke bezetting

ruimten voorzien om mensen er langere tijd te laten vertoeven (…).voorbeelden: kantoren, restaurants, hotelkamers….

► ruimten niet bestemd voor menselijke bezetting

ruimten voorzien om mensen er bij normaal gebruik slechts

gedurende vrij korte tijd te laten vertoeven (…).

voorbeelden: archieven, opslagruimten, toiletten….

► speciale ruimten

onder speciale ruimten wordt verstaan: ruimten blootgesteld aan specifieke vervuilers waarvoor andere (specifieke en/of strengere) eisen gelden wat de ventilatie betreft.voorbeelden: stookruimten, afvalopslagruimten,…

8


KlasseVerseluchtdebiet Verseluchtdebiet CO2-niveau in de lokalen

Luchtkwaliteit(niet-

rokersruimten) (rokersruimten) Typische waarden Standaardwaarden

IDA1

Uitstekende

kwaliteit

> 54 m³/u.pers. > 108 m³/u.pers. < 400 ppm 350 ppm

IDA2

Gemiddelde

kwaliteit

36 – 54

m³/u.pers.72 – 108 m³/u.pers. 400-600 ppm 500 ppm

IDA3

Aanvaardbare

kwaliteit

22 – 36

m³/u.pers.43 – 72 m³/u.pers. 600-1.000 ppm 800 ppm

IDA4

Lage kwaliteit< 22 m³/u.pers. < 43 m³/u.pers. > 1.000 ppm 1.200 ppm

● Ruimten bestemd voor menselijke bezetting

9

IDA1 IDA3: OK

IDA4 is onvoldoende


● Ruimten bestemd voor menselijke bezetting

► Ontwerpbezetting

► Theoretische bezetting

10


36 voorgestelde categorieën + ‘overige ruimten’

In te voeren gegevens vereist voor de

berekening van het minimumontwerpdebiet

in ruimten bestemd voor menselijke

bezetting

Vloeroppervlakte per

persoon (m²

/persoon)

(…)

Kantoren 15

Ontvangstruimten, onthaal, vergaderzalen 3,5

Hoofdingang 10

(…)

Overige ruimten 15

Klasse Verseluchtdebiet (niet-rokersruimten)

IDA1 klasse niet van toepassing

IDA2 > 2,5 m³/uur.m²

IDA3 1,3 – 2,5 m³/uur.m²

IDA4 < 1,3 m³/uur.m²

● Ruimten niet bestemd voor menselijke bezetting

11


● Ruimten niet bestemd voor menselijke bezetting

► Sanitaire ruimten

› het aantal wc’s en urinoirs is gekend

debiet: 25 m³/uur per wc of urinoir

› het aantal wc’s en urinoirs is niet gekend

debiet: 15 m³/uur.m²

► Douches

› debiet: 50 m³/uur per douche

► Andere niet voor menselijke bezetting bestemde ruimten

› debiet: 1,3 m³/uur.m²

12


● Hergebruik en doorstroming

► Het minimale ontwerptoevoerdebiet voor ruimten bestemd voor

menselijke bezetting moet worden gerealiseerd met buitenlucht.

De bijkomende debieten mogen worden gerealiseerd met

buitenlucht, hergebruikte lucht of doorstroomlucht

► In ruimten die niet bestemd zijn voor menselijke bezetting mag

het toevoerdebiet volledig worden gerealiseerd met afvoerlucht

uit ruimten van de kwaliteit ETA1 of ETA2

13


Voor hergebruik moeten alle richtlijnen van bijlage A.6 van de EN 13779 worden

nageleefd

● Hergebruikte lucht en doorstroomlucht

14Bron: VADEMECUM REGLEMENTERING EPB-WERKZAAMHEDEN 2015


● Drukvoorwaarden

► Een niet te verwaarlozen onevenwicht tussen toevoer- en

afvoerlucht is toegelaten.

met een lekdebiet bij 50 Pa

-5 Pa ≤ CP ≤ +10 Pa (bijlage VII-§7.5.)

50.V

)q-abs(q.)q-sign(q=CP

0,65

1

50

extractv,supplyv,

extractv,supplyv,

extVV

50

15




c. NBN EN 15251

16

1. WELKE DEBIETEN?

“Koninklijk besluit tot wijziging van het koninklijk besluit van 10

oktober 2012 tot vaststelling van de algemene basiseisen waaraan

arbeidsplaatsen moeten beantwoorden”

● De werkgever zorgt ervoor dat de werknemers in de werklokalen over

voldoende verse lucht beschikken, rekening houdend met de

werkmethoden en de door de werknemers te leveren lichamelijke

inspanningen.

Hiertoe neemt de werkgever de nodige technische of organisatorische

maatregelen opdat de CO2-concentratie in deze werklokalen lager is

dan 800 ppm, tenzij deze kan aantonen dat dit om objectieve en

gegronde redenen niet mogelijk is.

In elk geval mag de CO2-concentratie in deze werklokalen nooit hoger

zijn dan 1200 ppm.

17

WELKE DEBIETEN?b) Koninklijk besluit van 26 maart 2016

Airco system is dermate ingesteld dat de over een werkdag

gemiddelde relatieve luchtvochtigheid, tussen 40 en 60 % ligt, tenzij

dit om technische redenen niet mogelijk is

"De relatieve luchtvochtigheid bedoeld in het eerste lid, 3° mag

tussen 35 en 70 % liggen indien de werkgever aantoont dat de lucht

geen chemische of biologische agentia bevat die een risico kunnen

vormen voor de veiligheid en de gezondheid van de aanwezige

personen op de arbeidsplaats."

18


Welke debiet voor CO2-concentratie < 800 ppm ?

● Afhankelijk van veel parameters

● Moeilijk in te schatten

● IDA 1 voldoende ? We nemen IDA 1 als rekenbasis

Wat betekent dat besluit op gebied van ontwerp

● CO2 metingen in de arbeidsplaatsen

● Toename van de debieten, diameters

● Extra kosten

Alternative om extra kosten te verminderen : Ventilatie + gemotoriseerd

opening van de ramen

19




c. NBN EN 15251

20

1. WELKE DEBIETEN?

“Binnenmilieu-gerelateerde inputparameters voor ontwerp en

beoordeling van energieprestatie van gebouwen voor de kwaliteit

van de binnenlucht, het thermische comfort, de verlichting en

akoestiek”

● Bijlage B (informatief): basis van de criteria voor de kwaliteit van de

binnenlucht en de ventilatiedebieten

► B.1 Aanbevolen ventilatiedebieten voor de berekening in niet-

residentiële gebouwen

› B.1.2 Methode gebaseerd op menselijke bezetting en de componenten

van het gebouw

› B.1.3 Methode gebaseerd op het ventilatiedebiet per persoon of per m²

vloeroppervlakte

› B.1.4 Aanbevolen CO2-waarden voor de energieberekeningen

21

1. WELKE DEBIETEN?c) NBN EN 15251

“Binnenmilieu-gerelateerde inputparameters voor ontwerp en

beoordeling van energieprestatie van gebouwen voor de kwaliteit

van de binnenlucht, het thermische comfort, de verlichting en

akoestiek”

● Bijlage B (informatief): basis van de criteria voor de kwaliteit van de

binnenlucht en de ventilatiedebieten

► B.2 Aanbevolen debietwaarden voor de dimensionering van de

ventilatie van woningen

► B.3 Aanbevolen criteria voor de dimensionering van de

bevochtiging en ontvochtiging

► B.4 Ventilatie aanbevolen tijdens de uren van niet-bezetting

● Bijlage C (informatief): voorbeeld van het bepalen of een gebouw

weinig of zeer weinig vervuilend is

22


● Uittreksel (B.1.2)

23


Type

gebouw

of ruimte

Klasse Vloer-

opper-

vlakte

m²/pers.

l/(s.m²)

voor

bezetting

l/(s.m²) voor zeer

licht

verontreinigend

gebouw

l/(s.m²) voor licht

verontreinigend

gebouw

l/(s.m²) voor

verontreinigend

gebouw

Aanvulling

indien roken

toegelaten

Gesloten

kantoor

Landschaps

kantoor

Vergader-

zaal

Klasse Verwachte

ontevredenheid

over binnenklimaat

Debiet per persoon

l/s/pers

● Debieten in tertiaire gebouwen: raam het vereiste hygiënische

ventilatiedebiet voor volgende ruimten

24


Kenmerken van de

ruimte

Ontwerpdebiet [m³/uur]

Kantoorlandschap: 150 m²

(voorzien voor 20 personen)

Individueel kantoor: 20 m²

(voorzien voor 1 persoon)

Archiefruimte: 15 m²

Klaslokaal: 50 m² (25

leerlingen + 1prof.)

● Minimale bezetting per type ruimte (EPB)

25


TYPE RUIMTE [m²/persoon]

Kantoorgebouw

Kantoor 15

Ontvangstlokalen, onthaal, vergaderruimten 3,5

Hoofdinkom 10

Onderwijsinstellingen

Leslokalen 4

Polyvalente ruimte 1

Horeca

Restaurant, cafetaria, snelbuffet, kantine, bar, cocktailbar 1,5

Keuken, kitchenette 10

27



b. NBN EN 15251

c. ANDERE


a. Welke criteria?

3. Klimaatregeling

a. Luchtdistributie





28

2. LUCHTGROEPHOE KIEZEN?

Bron: Carrier

Bron: Carrier

29Bron: Carrier

2. LUCHTGROEPHOE KIEZEN?

30Bron: GEA HappelBron: Carrier

2. LUCHTGROEPHOE GROOT?

31Bron: GEA Happel

2. LUCHTGROEPHOE GROOT?

Luchtdebiet m³/u

32Bron: GEA Happel

2. LUCHTGROEPWELKE CRITERIA?

33Bron: GEA Happel


34

● WARMTEWISSELAAR

Bron: GEA Happel


● Warmtewisselaar met glycolwater

+ Luchttoevoer en afzuiging gescheiden

+ Toepassing: ziekenhuizen (geen risico van contaminatie)

+ eenvoudige regeling van T° (3-weg kraan)

- Laag rendement

- Drukval van glycolwater verbruik

van de pomp

- Risico op ijsvorming

- Kost niet verwaarloosbaar voor kleine

installaties

3535

h = 50 – 65 %

2. LUCHTGROEPWELKE WARMTEWISSELAAR?

Bron: GEA Happel

36

● Platenwarmtewisselaar

+ Geen bewegende onderdelen laag elektriciteitsverbruik

+ Weinig onderhoud

+ Zeer laag risico op vervuiling van verse lucht

- Pulsie en extractie in de nabijheid

- Neemt veel plaats in

- Aanzienlijk drukverliezen bij grote debieten

- Beperkte vochtterugwinning

- Risico op ijsvorming

h = 80 – 90 %


37

h = 70 – 80 %

● Warmtewiel

+ Vochtterugwinning (latente warmte)

+ Hoog rendement

+ Beperkte drukverliezen in verhouding tot het hoge rendement

+ neemt relatief weinig plaats in

+ beperkt risico op ijsvorming

- Pulsie en extractie in de nabijheid

- Bewegende onderdelen elektriciteits-

verbruik en onderhoud

- Risico op vervuiling van verse lucht


38

h = 75 – 90 %

● Regeneratieve warmtewisselaar

+ Vochtterugwinning (latente warmte)

+ Hoog rendement

+ Beperkte drukverliezen

- Neemt veel ruimte in

- Grote investering


39

Warmterecuperatie

● Besparing op voorverwarming van binnenkomende lucht


40

Warmterecuperatie

● Besparing op voorverwarming van binnenkomende lucht

Warmtewisse-

laar met

glycolwater

Platen-

warmte-

wisselaar

Warmte-

wiel

Regene-

ratief

Besparing in de

winter€ 2.010 € 2.175 € 2.860 € 3.175

Winst/verlies in % in

vergelijking met standaard:-8% 100 % +31 % +46 %

Besparing in de

zomer€ 0 € 58 € 87 € 86

Winst/verlies in % in

vergelijking met standaard:- 100 % 100 % +50 % + 48 %

Rendement bij 8 °C

(t°/vochtigheid)

55 %

0%

56 %

0 %

81 %

42 %

94 %

10 %

Prijs (9.500 m³/u) € 15.000 € 15.000 € 18.000 € 42.000


41

● LUCHTFILTERS

Bron: GEA Happel


42Bron: GEA Happel

● Zakkenfilters

2. LUCHTGROEPFILTERKLASSE?

43Bron: GEA Happel

● Zakkenfilters


44Bron: SICC

Aanbevelingen SICC (Société suisse des ingénieurs en VERWARMING et climatisation)

Te filteren stoffen Klasse volgens EN

779

Toepassingen

Insecten, textielvezels, haar, zand,

as, pollen, cement

G1

G2 Eenvoudig gebruik (bescherming tegen insecten)

G3

G4

Voorfilter en filter voor installaties van civiele bescherming

Luchtafvoer van spuitcabines, keukens

Antivervuilingsbescherming voor klimaatregeleenheden (bijv. in ramen)

Voorfilter voor filterklasse F6 tot F8

Pollen, cement, vervuilende deeltjes

(stof), ziektekiemen,

bacteriedragende stofdeeltjes

F5

Filter voor de luchttoevoer naar ruimten met beperkte

luchtzuiverheidseisen (werkplaatsen, garages, opslagruimten)

F5

F6

F7

Voorfilter en filter voor luchtbehandelingkasten

Eindfilter in luchtbehandelinginstallaties voor winkels, kantoren en

productieruimten

Voorfilter voor klasse F9 tot H12

Oliedampen en roetophopingen,

tabaksrook, metaaloxiderook

F7

F8

F9

Eindfilter in luchtbehandelinginstallaties voor kantoren, productieruimten,

ziekenhuizen, elektriciteitscentrales, computerruimten

Voorfilter voor absolute filters en actieve koolstoffilters

Ziektekiemen, bacteriën, virussen,

tabaksrook, metaaloxiderook

H10

H11 en H12

H13 en H14

U15 en U16

Eindfilter voor ruimten met hoge luchtzuiverheidseisen, laboratoria,

voedselnijverheid, apotheken, fijnmechanische, optische en elektronica-

industrie

H11 en H12 Eindfilter voor cleanrooms

Oliedamp en roetvorming,

radioactief stofH13 en H14

U15 en U16

Eindfilter voor cleanrooms

Eindfilter voor operatieruimten

Eindfilter voor luchtafvoer van kerncentrales


http://energie.wallonie.be/energieplus/CDRom/Ventilation/equipements/venequfiltre.htm

45Bron: Energie +

Qualité de l'air

intérieur

Qualité de l'air neuf

air pur poussièreConcentration très

élevée

Élevée

(IDA 1)F9 F7+F9 F5+GF+F9*

Moyenne

(IDA 2)F8 F6+F8 F5+GF+F9*

Modérée

(IDA 3)F7 F5+F7 F5+F7

Basse

(IDA 4)F6 F5+F6 F5+F6


Kwaliteit van de

binnenlucht Zuivere lucht Stof

Kwaliteit van de verse lucht

Zeer hoge

concentratie

Hoog

Gemiddeld

Matig

Laag

46Bron: Energie +


Absolute filters

Aansluiting tussen filters

Grove filters

Fijne filters

47

● VENTILATOREN

Bron: GEA Happel


48Bron: carrier

2. LUCHTGROEPVENTILATOREN?

49Bron: construction.co.uk


50Bron: carrier


51

SPECIFIC FAN POWER (SFP)

Bron: Eurovent 6-8

The SFP value is defined as power divided by air flow. It can easily be proven

that the value is also total pressure drop divided by overall efficiency of the

fan and motor system and this indicates how to reduce the value.

whereSFP = The specific fan power of the air handling unit/fan [kW/(m3/s)]

Pel = The absorbed electric power supplied from the mains to the fan in the air handling unit/fan (kW)

qV = Air flow through the air handling unit/fan (m3/s)

Δpfan = Total pressure rise from the fan inlet to the outlet (Pa)

ηe = Overall efficiency of the fan


52


Bron: AIVC

ηe = Overall efficiency of the fan


53Bron: Eurovent 6-8

SEPARATE SUPPLY AIR OR EXTRACT AIR HANDLING UNITS AND

INDIVIDUAL FANS

The specific fan power, SFPE is the electric power, in kW, supplied to a fan

divided by the air flow expressed in m3/s.

whereSFPE = The specific fan power of the air handling unit/fan [kW/(m3/s)]

Pel = The absorbed electric power supplied from the mains to the fan in the air handling unit/fan (kW)

qV = Air flow through the air handling unit/fan (m3/s)

SPECIFIC FAN POWER for unit (SFPE)


54Bron: Eurovent 6-8

HEAT RECOVERY AIR HANDLING UNIT WITH SUPPLY AIR AND EXTRACT AIR

The specific fan power, SFPE is the total amount of electric power, in kW,

supplied to the fans in the air handling unit, divided by the largest of supply air

or extract air flow rate (note, not the outdoor air nor the exhaust air flow rates)

expressed in m3/s.

whereSFPE = Specific fan power of a heat recovery air handling unit [kW/(m3/s)]

Pel,sa = The absorbed electric power supplied from the mains to the supply air fan (kW)

Pel,ea = The absorbed electric power supplied from the mains to the extract air fan (kW)

qV max = Largest of supply air or extract air flow through the air handling unit (m3/s)

SPECIFIC FAN POWER for unit (SFPE)


55Bron: Robatherm

SPECIFIC FAN POWER class (SFPE)


Categ. SFPE [W/(m³/s)]

Pulsie of Extractie

SFPE [W/(m³/s)]

Pulsie en Extractie

SFP 1 < 500 < 1 000

SFP 2 500 – 750 1 000 – 1 500

SFP 3 750 – 1 250 1 500 – 2 500

SFP 4 1 250 – 2 000 2 500 – 4 000

SFP 5 2 000 – 3 000 4 000 – 6 000

SFP 6 3 000 – 4 500 6 000 – 9 000

SFP 7 > 4 500 > 9 000

56Bron: Robatherm

SPECIFIC FAN POWER class (SFPE)


Componenten SFPE

[W/(m³/s)]

Extra F7 of F9 luchtfilter + 300

HEPA filter (H10 to H13) +1 000

Actiefkoolfilter (gasfilter) + 300

Recuperator van klasse H2 of H1

volgens EN13053

+ 300

Grote koellast en/of ontvochtigingsbatterij + 300

57


Bron: AIVC

Δpfan = Total pressure rise from the fan inlet to the outlet (Pa)


58Bron: AIVC

SFP with variable flow rate

In a constant air volume flow system,

the demands shall be met at the

design air flow and design external

pressure drop (pressure drop in the

ducting).

In a variable air volume flow system,

the demands made on the SFPE shall

be met at the partial air flow and the

related external pressure drop,

specified for each air handling unit

specification.



59Bron: AIVC

Example of calculation of SFP of a whole building



60

● GELUIDDEMPERS

Bron: GEA Happel


2. LUCHTGROEPGELUIDDEMPERS

61

Voor groep Voor leiding

Efficiëntie ↑ ↑

Δp ↑ ↑Bron: AIVC

Efficiëntie ↓ ↓

Δp ↓ ↓

62

● Regenbescherming + kleppenregister

Bron: GEA Happel


Bron: Energie +

2. LUCHTGROEPREGENBESCHERMING + KLEPPENREGISTER

63Bron: Carrier

Kleppenregisters Regenbescherming

64

● Thermische isolatie + luchtdichtheid

Bron: GEA Happel


2. LUCHTGROEPTHERMISCHE ISOLATIE + LUCHTDICHTHEID

65Bron: Carrier

▪ HOMOLOGATIE CONFORM NORM EN1886

• Chassis in staalprofielen

• Panelen met thermische isolatie van 60 mm dik

• Warmtedoorgangscoëfficiënt klasse T2

• Koudebrugfactor klasse TB2

• Mechanische weerstandsklasse 2A/1A (D1/D2)

• Dichtheid klasse B (L2)

• Verliezen door filterbypass klasse F9

Bovenlaag

Grondlaag

Voorbehandeling

Zinkfilm

Stalen paneel

Zinkfilm

Voorbehandeling

Grondlaag

Bovenlaag

66

NORME NBN EN 1886

Ventilation for buildings - Air handling units – Mechanical performance

Thermal transmittance

Class U (W / m² . K)

T1 U ≤ 0,5

T2 0,5 < U ≤ 1

T3 1 < U ≤ 1,4

T4 1,4 < U ≤ 2

T5 No Requirements


67Bron:http://www.eurovent-certification.com/

NORM NBN EN 1886 >< EUROVENT

Casing air leakage

Obsolete Existing

Test pressure: -400 Pa

Classification:

Max. leakage rate 0,44 l/sm² => class B

Max. leakage rate 1,32 l/sm² => class A

Max. leakage rate 3,96 l/sm² => class 3A

Test pressure: +700 Pa

Classification:

Max. leakage rate 0,63 l/sm² => class B

Max. leakage rate 1,90 l/sm² => class A

Max. leakage rate 5,70 l/sm² => class 3A

Test pressure: -400 Pa

Classification:

Max. leakage rate 0,15 l/sm² => class L1(M)



Test pressure: +700 Pa

Classification:





68

● Warmte-/koudebatterijen

Bron: GEA Happel


2. LUCHTGROEPWARMTE-/KOUDEBATTERIJEN

69Bron: GEA HappelBron: Energie +

KLIMAATREGELING

70



b. NBN EN 15251

c. ANDERE


a. Welke criteria?

3. Klimaatregeling

a. Luchtdistributie





a. LUCHTDISTRIBUTIE

b. DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT

c. VERWARMING/KOELING

d. BEVOCHTIGING/ONTVOCHTIGING

71

3. KLIMAATREGELING?

De door de ventilatie aangevoerde lucht kan worden gebruikt als vector

● om te verwarmen of te koelen

● om te bevochtigen of te ontvochtigen

72

3. KLIMAATREGELING?a) LUCHTDISTRIBUTIE

● Om te verwarmen of te koelen

Een van de voordelen van de passiefnorm is dat er in bepaalde gevallen

via de hygiënische ventilatie kan worden verwarmd (klein vermogen vereist).

Hierbij gelden echter enkele eisen en beperkingen:

► Het ventilatiedebiet wordt bepaald door de warmtebehoefte

(koppeling ventilatie-verwarming). Vaak dient er meer geventileerd

te worden dan op basis van de hygiënische behoeften nodig is (risico

van droge lucht en van oververbruik). Het probleem vergroot wanneer

de behoefte aan hygiënische lucht verkleint (bij niet-gebruik).

► De temperatuur van de ingeblazen lucht is begrensd (onder- en

bovengrens) omwille van het comfort, wat ook een begrenzing van het

vermogen inhoudt. Zo beperkt het PHPP de pulsietemperatuur bijv. tot

52 °C voor de verwarming.

73


N Voordelen:

• Kan worden gebruikt om de luchtvochtigheid te regelen (voorverwarming,

bevochtiging, …)

• Geen uitrusting nodig in de kamers

N Nadelen:

• Vereist grote luchtdebieten

∙ Aanzienlijke plaatsinname van luchtbehandelingsnetwerken

• Afhankelijkheid van hygiënische ventilatie met klimaatbehandeling

N Toepassing:

• Zones met hoog debiet en lage behoefte aan klimaatregeling

• Systeem met hoog reactief vermogen

Bron: Energie +


De luchtsnelheid speelt een rol in het comfortgevoel

Hiermee moet rekening worden gehouden bij de keuze van het

ventilatiesysteem en zijn componenten.

Bron: W. Frank: Raumklima und thermische Behaglichkeit. Berlin, 1975.

75


Toenemende energiebehoefte

TochtLu

chts

nelh

eid

[m/s]

Onc

om

fort

ab

el: w

arm

Comfortabel

Oncomfortabel: koud

Luchttemperatuur [°C]

voor verwarming


Bron: Energie + (norme DIN 1946)

76

In de bezette zone mag het temperatuurverschil tussen de

ingeblazen lucht en de omgevingslucht niet groter zijn dan:

- 1,5°C bij warme ingeblazen lucht

- 1°C bij koude lucht



77Bron: TROX



Bron: Energie + (norme DIN 1946)

78Bron: TROX


a. LUCHTDISTRIBUTIE




79

3. KLIMAATREGELING?

80

3. KLIMAATREGELING?b) DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT

81Bron: AFPA – DEAT – F.Cabeza

3. KLIMAATREGELING?b) DIAGRAM VAN DE VOCHTIGE LUCHT

Droge temperatuur

Absolute vochtigheid

Dauwpunt

a. LUCHTDISTRIBUTIE




82

3. KLIMAATREGELING?

● Verwarmingsbatterijen► De verwarmingsbatterij is de warmtewisselaar die de lucht opwarmt.

elektrische weerstand

warmwaterbatterij

83

3. KLIMAATREGELING?c) VERWARMING

Symbool

84

Bron: AFPA – DEAT – F.Cabeza

De verwarming wordt op het psychometrisch diagram weergegeven door

een horizontale lijn tussen de punten A en B.

Wanneer de droge temperatuur t stijgt:

- blijft de dauwtemperatuur tr constant

- blijft de absolute vochtigheid x constant

Evolutie van de lucht - verwarming

De RV neemt af, en dat

is het probleem


Welk vermogen kan door de ventilatie worden overgebracht?

Verwarmingsvermogen [W]

=

0,34 x Debiet x T

[W/(m³/u).K] [m³/u] [°K]

85

In deze ventilatie-installatie wordt 2.000 m³/u lucht verwarmd met

batterij BC. Hierbij moet het volgende worden vastgesteld:

1- De kenmerken van punt N aan de uitgang van batterij BC.

2- Het vermogen van batterij BC.



86


1- De kenmerken van punt N aan de uitgang van batterij BC

ts1 = - 10°C

Φ1 = 80 %

Δt = 22°C

Q = 2000 m3/h

1 2

ts2 =?

Φ2 =?


P = 0,34 * Q * T

= 0,34 * 2000 * 22 = 15 kW

87


2- Het vermogen van batterij BC

ts1 = - 10°C

Φ1 = 80 %

Δt = 22°C

Q = 2000 m3/h

ts2 = 12°C

Φ2 = 17 %!!!!

SI: Δt = 45°C

ts2’ = 35°C

Φ2’ = 4 %!!!

P = 0,34 * 2000 * 45 = 30,6 kW


88


1- De kenmerken van punt N aan de uitgang van batterij BC

ts1 = - 10°C

Φ1 = 80 %

Δt = 22°C

Q = 2000 m3/h

1 2

Ts2’ = 35°C

Φ2’ = 4 %

2’


89


Circulatiegraad bij luchtverwarming

Tussen de 2 à 5 vol/u

Een circulatiegraad van 5 vol/u zorgt voor een goede verspreiding van

de warmte in de ruimte.

- Temperatuur homogeniteit

- Geen stratificatie

- Heeft meestal een hoger debiet nodig dan hygiënisch ventilatie

Werken met luchtrecirculatie


a. LUCHTDISTRIBUTIE




90

3. KLIMAATREGELING?

● Koudebatterijen► De koudebatterij is de warmtewisselaar die de lucht afkoelt.

Batterij met koelvloeistof /

koud water

Bron: blog GuidEnR - Les systèmes de climatisation couramment utilisés 91

3. KLIMAATREGELING?c) KOELING

Symbool

vereist een sifonafvloeiing van het

condenswater

opvangbak voor het

condenswater

Koel-

vloeistof

Koel-

vloeistof

92

Le refroidissement est représenté sur le diagramme psychométrique par une

horizontale entre les points A et B.

Il s'agit donc d'une transformation inverse du VERWARMING.

On remarque que lorsque la température t sèche diminue:

- la température de rosée reste constante,

- l'humidité absolue x reste constante.


Evolutie van de lucht – “droge” koeling (zonder condensatie)

De oppervlaktetemperatuur van de koudebatterij blijft hoger dan de

dauwtemperatuur van de lucht voor die door de koudebatterij gaat.

Deze warmte die uit de lucht wordt getrokken, is de voelbare warmte.

Er is geen condensatie van waterdamp van de lucht.

Deze koeling van de waterdamp zonder wijziging van toestand wordt

voelbare of “DROGE” koeling genoemd.


93

De koeling van de lucht,

tot een temperatuur

lager dan het dauwpunt

ervan, gaat altijd

gepaard met een

ontvochtiging.


De daling van de droge

temperatuur gaat gepaard met:

- de daling van de

dauwtemperatuur,

- de daling van de absolute

luchtvochtigheid.

Een dergelijke transformatie

wijzigt zowel de voelbare warmte

als de latente warmte van de

beschouwde lucht.

Evolutie van de lucht – Koeling en ontvochtiging van de lucht


Koelbatterij

(100% efficiëntie toegelaten)

94

Circulatiegraad bij luchtkoeling

Tussen de 6 à 8 vol/u

.

- Temperatuur homogeniteit

- Geen stratificatie

- Heeft meestal een hoger debiet nodig dan hygiënisch ventilatie

Werken met luchtrecirculatie

Evolutie van de lucht – Koeling en ontvochtiging van de lucht


● Kasten voor luchtvermenging► De vermenging beoogt de homogene samenvoeging van luchtdebieten

van verschillende herkomst.

Dit is bijvoorbeeld het geval voor de verse buitenlucht en de afvoerlucht

in de lokalen.

Vermenger met lamellen

Bron: dimclim.fr

95

3. KLIMAATREGELING?c) LUCHTVERMENGING

Bron: airtradecentre.com

Lokaal

Ver-

menging

Buiten

96

Toepassing van de wet van de luchtvermenging

geeft:

hM = ( qmE . hE + qmL . hL ) / ( qmE + qmL )

rM = ( qmE . rE + qmL . rL ) / ( qmE + qmL )

θM = ( qmE . θE + qmL . θL ) / ( qmE + qmL )


Het mengpunt M ligt op

een rechte lijn tussen de

2 punten. De plaats

hangt af van het

massadebiet.

Evolutie van de lucht – Vermenging van luchtmassa’s

3. KLIMAATREGELING?c) LUCHTVERMENGING

Lokaal

Ver-

menging

Buiten

Grafische

modellering

Evolutie op een luchtbehandelingscentrale – winter:

97

De lucht in A wordt met de lucht in B

vermengd tot de lucht in C.

De lucht wordt vervolgens verwarmd in de

warmtebatterij tussen C en D.

Tot slot wordt de lucht in het lokaal

geblazen.

Bron: CRETAL Ph


Evolutie op een luchtbehandelingscentrale – zomer:

98

De lucht in A wordt met de lucht in B

vermengd tot de lucht in C.

De lucht wordt vervolgens afgekoeld in de

koudebatterij tussen C en D.

Tot slot wordt de lucht in het lokaal

geblazen.

Bron: CRETAL Ph


a. LUCHTDISTRIBUTIE




99

3. KLIMAATREGELING?

● Waarom?

Wanneer de koude buitenlucht wordt verwarmd, daalt de relatieve

vochtigheid ervan (de absolute vochtigheid blijft constant). En een

te groot verseluchtdebiet kan tot droge lucht leiden, wat

oncomfortabel kan zijn (< 30 %)

Zone 1: droogteproblemen.

Zones 2 en 3: ontwikkeling van bacteriën en

microzwammen.

Zone 3: ontwikkeling van mijtachtigen.

Zone 4: polygoon van hygrothermisch comfort

Bron: R. Fauconnier

100

3. KLIMAATREGELING?d) BEVOCHTIGING

Vochtgehalte (g/kg)Vochtigheidsgraad

Temperatuur (°C)

Enthalpie h (kJ/kg)

● Waarom?

ARAB

Inzake luchtvochtigheid bepaalt het ARAB:

Het arbeidsklimaat mag niet worden verstoord door overmatige

vochtigheid of droogte.

Bovendien moet een relatieve luchtvochtigheid van 40 tot 70%

gehandhaafd worden, onder voorbehoud van technologische eisen.

Europese norm NBN EN 13779 (2004)

In het temperatuurbereik 20-26°C schrijft de norm een relatieve

vochtigheidsgraad voor van 30-70 %.

101


● Om te bevochtigen of te ontvochtigen

Om het risico van droge lucht te beperken, dient:

1. de toevoer van verse lucht beperkt te worden tot het minimum

dat voor de hygiëne vereist is, en geniet hercirculatielucht de

voorkeur als de vereiste luchttoevoer groter is (bijv. voor de

verwarming)

2. een deel van het vocht van de vervuilde lucht gerecupereerd

te worden d.m.v. hygroscopische recuperatoren

3. de verse lucht bevochtigd te worden

102


103

- Veel gebruikt voor 1980

- Opgelet voor woekerende bacteriën

- LENARD-effect (lucht laadt zich met statische

elektriciteit)

- Vereist warmtebatterij voor en na +

druppelafscheider

- Verboden voor cleanrooms

Bron: Energie+

Het water wordt door sproeiers verneveld in

de luchtstroom of op een

afvloeiingsoppervlak dat voor een betere

bevochtiging van de lucht zorgt.

Evolutie van de lucht – Vernevelingsbevochtiger

Gebruik vrijwel volledig vervangen door

nieuwe installaties!


Symbool

Luchtbehande-

lingsleiding

Druppel-

afscheider

Met recyclage

104

Of adiabatische bevochtiging (geen

uitwisseling van warmte met buiten).

De evolutie van de lucht gebeurt

theoretisch met constante

natteboltemperatuur.

De helling van de evolutie hangt af

van de temperatuur van het

vernevelde water, dus van de

verzadigingstemperatuur “sat”.

Bron: dimclim.fr


De bevochtiger volstaat niet om de lucht te verzadigen.

Hiervoor is een “oneindig uitwisselingsoppervlak” nodig.


Symbool

105

Evolutie van de lucht – Stoomluchtbevochtiger

Bron: Energie+

- Geen probleem met hygiëne

- Eenvoudiger en nauwkeuriger onderhoud en

regeling

- Geen bijkomende warmtebatterijen

- Geen drukvallen op de lucht

Vervangt de bevochtigers door verneveling van

water.

De waterdamp wordt rechtstreeks in de leiding

of in de luchtbehandelingscentrale geïnjecteerd.


Symbool

Lucht-

behandelingsleiding

Stoom-

cilinder

Elektroden

Watertoevoer

106

De theoretische evolutie [ES]

gebeurt bij constante droge

temperatuur (isotherm).

Door de enthalpie van de damp (rv

= 2676 kJ/kg bij 100 °C) gebeurt

de reële evolutie [ES'] volgens een

helling die afhangt van de rv.

De reële temperatuurstijging

bedraagt 1 tot 2 °C naargelang

het geval en de temperatuur van de

damp.

Bron: dimclim.fr


In het kader van een voorontwerp wordt de

evolutie als isothermisch beschouwd.


Symbool

a. LUCHTDISTRIBUTIE




107

3. KLIMAATREGELING?

108

Evolutie van de lucht – Ontvochtiger door koudebatterij

- De lucht die door de

ontvochtiger gaat, wordt

afgekoeld tot onder het

dauwpunt.

- Condensatie van de waterdamp

op het oppervlak van de

koudebatterij

- De droge lucht gaat vervolgens

door de condensator waar hij

wordt opgewarmd en

teruggestuurd.

Luchtbevochtier die van een koker

kan worden voorzien

Bron: teddington.com

3. KLIMAATREGELING?d) ONTVOCHTIGING

109

- Niet echt energiezuinig procedé

- De kosten blijven beperkt door recuperatie van de warmte van de

condensatiegroep

Bron: dimclim.fr

Evolutie van de lucht – Ontvochtiger door koudebatterij


110

Evolutie van de lucht – Ontvochtiger door adsorptie

- Het water in de lucht wordt in contact gebracht

met stoffen die sorptie-eigenschappen hebben,

m.a.w. die waterdamp kunnen absorberen.

- Het meest gebruikte vaste adsorptiemiddel is

silicagel.

Ontvochtiger door adsorptie

Bron: teddington.com

- Het adsorptiemiddel bestaat uit een

roterend wiel: terwijl de ene zone

geregenereerd wordt, zorgt de andere

voor de ontvochtiging.

Bron: dimclim.fr


111

- De evolutie gebeurt grotendeels volgens een natte isotherm.

- Bij eerste benadering kunnen we aannemen dat de evolutie isenthalpisch

is.

Bron: dimclim.fr

Evolutie van de lucht – Ontvochtiger door adsorptie


112

WEBSITES

● www.eurovent-certification.com/

● www.energieplus-lesite.be

● www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=infofiche

s&pag=42&art=1

● www.dimclim.fr

NORMEN:

● NBN EN 1886; 1998 Ventilatie van Gebouwen-

Luchtbehandelingseenheden

● NBN EN 13779; 2007 (N) Ventilatie niet-residentiële gebouwen

● LG03-eurovent-6-8; 2005

Nuttige hulpmiddelen, websites, enz.:

http://www.eurovent-certification.com/

http://www.eurovent-certification.com/

http://www.energieplus-lesite.be/

http://www.wtcb.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=infofiches&pag=42&art=1

http://www.dimclim.fr/

Referenties Gids Duurzame Gebouwen:

113

Opleiding Passief en (zeer) lage energie – gedeelte ventilatie

www.leefmilieu.brussels/themas/gebouwen/goede-praktijken-om-te-

bouwen-en-te-renoveren/om-u-te-helpen/opleidingen-duurzaam-37

Gids Duurzame Gebouwen:

www.gidsduurzamegebouwen.brussels

Thema ENERGIE

Dossier | Een energie-efficiënt ventilatiesysteem ontwerpen

http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be/fr/accueil?IDC=3

http://www.leefmilieu.brussels/themas/gebouwen/goede-praktijken-om-te-bouwen-en-te-renoveren/om-u-te-helpen/opleidingen-duurzaam-37

http://www.gidsduurzamegebouwen.brussels/

https://www.gidsduurzamegebouwen.brussels/nl/een-energie-efficient-ventilatiesysteem-ontwerpen.html?IDC=22&IDD=5340

114

● Welke norm(en) gebruiken?

► Voor de dimensionering voor tertiaire gebouwen

► Voor de keuze van een groep

● Welke invloed heeft de EPB?

● Welke keuzecriteria zijn er voor mijn luchtgroep?

● Hoe comfort garanderen aan de gebruikers met

een klimaatregeling “alleen lucht”?

Om te onthouden van de presentatie

115

Contact

François DELSA

Project engineer

Gegevens

: +32 4 226 91 60

E-mail: [email protected]

mailto:[email protected]

OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN - Leefmilieu …...Het minimale ontwerptoevoerdebiet voor ruimten bestemd voor menselijke bezetting moet worden gerealiseerd met buitenlucht. De bijkomende

Documents