Vær opmærksom på
Når man udskifter ventilationsanlæg, er det vigtigt at undersøge trykfald i kanalsystemet, og om de kan undgås.
Udskiftning af mekanisk ventilation
Energiløsningen gennemgår udskiftning af ældre mekanisk ventilation med nyt anlæg i ikke-beboelse.
Forberedelse
Image
Om energiløsningen
Energiløsningen omfatter bl.a. dimensionering af anlægget, installation, valg af komponenter, funktionsafprøvning og service.
Den er relevant at udføre, når man har et udtjent anlæg, som der er store omkostninger forbundet med at vedligeholde og driftssikre.
Med energiløsningen opnår man lavere el- og varmeregning, færre udgifter til vedligehold og driftstop samt lavere CO2-udledning i driften.
Den gode løsning
For at give dine kunder den bedste rådgivning, bør du forklare dem, hvorfor udskiftning af et udtjent ventilationsanlæg med et nyt er en god idé.
Generelt om udskiftning af mekanisk ventilation
Generelt om udskiftning af mekanisk ventilation
Gamle og udtjente ventilationsanlæg er ofte dyre i drift. Der er typisk både høje energiudgifter og store omkostninger forbundet med at vedligeholde og driftssikre et udtjent anlæg.
Desuden kan det være både vanskeligt og besværligt at skaffe reservedele til ældre anlæg.
Der kan med andre ord være mange gode grunde til at investere i et nyt ventilationsanlæg.
Krav og anbefalinger
Krav og anbefalinger
Det anbefales at udskifte gamle og udtjente ventilationsanlæg i kontorbyggeri.
Det nye ventilationsanlæg skal leve op til nedenstående krav:
Minimum
| Anlæg | Krav til varmegenvindingen (tør virkningsgrad) |
Krav til specifikt elforbrug (SFP) |
|---|---|---|
| Konstant luftmængde | 73 % | 1.800 J/m3 |
| Variabel luftmængde | 73 % | 2.100 J/m3 |
Lavenergi
| Anlæg | Krav til varmegenvindingen (tør virkningsgrad) |
Krav til specifikt elforbrug (SFP) |
|---|---|---|
| Konstant luftmængde | 85 % | 1.500 J/m3 |
| Variabel luftmængde | 85 % | 1.800 J/m3 |
Den tørre virkningsgrad skal være dokumenteret iht. EN 308 og målt med ens massestrømme, uden kondensering af fugt og med en maksimal lækage på 3 %.
Aggregat med varmegenvinding
For et aggregat med varmegenvinding (undtaget væskekoblede vekslere) er kravet:
- SFPintlimit ≤ 1.100 + E – ((300 ∙ qnom)/2) – F
hvis qnom < 2 m3/s - SFPintlimit ≤ 800 + E – F
hvis qnom ≥ 2 m3/s
'qnom' er den nominelle eller dimensionerende luftmængde i m3/s
'E' er en effektivitetsbonus
Varmegenvindingsenheder
For alle varmegenvindingsenheder (undtaget væskekoblede vekslere) kan der opnås en effektivitetsbonus (reduktion af SFP) på:
- E = (nt – 0,73) ∙ 3.000
hvis temperaturvirkningsgraden er over 73 %.
'F' er en filterkorrektionsfaktor og er en reduktionsfaktor i SFPintlimit, der kræves, hvis de i forordningen tabellerede filtre mangler. Der gælder følgende:
- F = 0 – med filter
- F = 160 – medium filter mangler
- F = 200 – finfilter mangler
- F = 360 – begge filtre mangler
Måleudstyr
Måleudstyr
Image
Energibesparelse
Nedenfor ses beregninger af varme- og elbesparelser ved udskiftning af eksisterende ventilationsaggregat til nyt. Besparelserne er vist som specifikke værdier i kWh/m3 luft pr. time. Det forudsættes, at luftmængderne er de samme i før- og eftersituationen.
Den endelige energibesparelse findes ved at multiplicere den specifikke værdi med den indblæste luftmængde.
Der er foretaget beregninger ved tre reduktionsfaktorer. Reduktionsfaktoren benyttes til at beregne en gennemsnitlig luftmængde, når anlægget ændres fra enten CAV til VAV eller VAV til VAV.
Udskiftning af CAV-anlæg til VAV-anlæg
Varmebesparelser i kWh/m3/h
| Reduktionsfaktor |
Installationsår |
|||
|---|---|---|---|---|
| < 1995 | 1995-2006 | 2006-2010 | 2010 - 2017 | |
| Reduktionsfaktor = 0,6 | 2,33 kWh/m3/h | 1,84 kWh/m3/h | 1,37 kWh/m3/h | 1,18 kWh/m3/h |
| Reduktionsfaktor = 0,7 | 2,18 kWh/m3/h | 1,69 kWh/m3/h | 1,22 kWh/m3/h | 1,03 kWh/m3/h |
| Reduktionsfaktor = 0,8 | 2,02 kWh/m3/h | 1,54 kWh/m3/h | 1,06 kWh/m3/h | 0,88 kWh/m3/h |
Elbesparelser i kWh/m3/h
| Reduktionsfaktor |
Installationsår |
|||
|---|---|---|---|---|
| < 1995 | 1995-2006 | 2006-2010 | 2010 - 2017 | |
| Reduktionsfaktor = 0,6 | 1,89 kWh/m3/h | 1,24 kWh/m3/h | 0,98 kWh/m3/h | 0,79 kWh/m3/h |
| Reduktionsfaktor = 0,7 | 1,72 kWh/m3/h | 1,07 kWh/m3/h | 0,81 kWh/m3/h | 0,61 kWh/m3/h |
| Reduktionsfaktor = 0,8 | 1,49 kWh/m3/h | 0,84 kWh/m3/h | 0,58 kWh/m3/h | 0,39 kWh/m3/h |
Udskiftning af VAV-anlæg til VAV-anlæg
Varmebesparelser i kWh/m3/h
| Reduktionsfaktor |
Installationsår |
|||
|---|---|---|---|---|
| < 1995 | 1995-2006 | 2006-2010 | 2010 - 2017 | |
| Reduktionsfaktor = 0,6 | 0,94 kWh/m3/h | 0,67 kWh/m3/h | 0,40 kWh/m3/h | 0,30 kWh/m3/h |
| Reduktionsfaktor = 0,7 | 1,13 kWh/m3/h | 0,80 kWh/m3/h | 0,49 kWh/m3/h | 0,36 kWh/m3/h |
| Reduktionsfaktor = 0,8 | 1,32 kWh/m3/h | 0,94 kWh/m3/h | 0,57 kWh/m3/h | 0,42 kWh/m3/h |
Elbesparelser i kWh/m3/h
| Reduktionsfaktor |
Installationsår |
|||
|---|---|---|---|---|
| < 1995 | 1995-2006 | 2006-2010 | 2010 - 2017 | |
| Reduktionsfaktor = 0,6 | 0,34 kWh/m3/h | 0,20 kWh/m3/h | 0,07 kWh/m3/h | - |
| Reduktionsfaktor = 0,7 | 0,51 kWh/m3/h | 0,29 kWh/m3/h | 0,11 kWh/m3/h | - |
| Reduktionsfaktor = 0,8 | 0,71 kWh/m3/h | 0,41 kWh/m3/h | 0,15 kWh/m3/h | - |
Forudsætninger for eksisterende anlæg
- Driftstid: 8.00 – 17.00 (i fem dage pr. uge)
- Indblæsningstemperatur: 20 °C
- Udsugningstemperatur: 22 °C
|
Installationsår |
||||
|---|---|---|---|---|
| < 19952 | 1995-20061) | 2006-20101) | 2010 - 20171) | |
| VGV [%] | 55 | 60 | 65 | 67 |
| SFP - konstant luftmængde (CAV) [J/m³] | 3.500 | 2.500 | 2.100 | 1.800 |
| SFP - variabel luftmængde (VAV) [J/m³] | 4.000 | 3.200 | 2.500 | 2.100 |
1. Kravene som de var i BR i de pågældende perioder.
2. Værdien for CAV-anlæg stammer fra Energimærkningshåndbogen, mens værdien for VAV-anlæg er et skøn
Eksempel på brug af skemaet
En kontorbygning fra 1990 har installeret et ventilationsanlæg til ventilering af kontorlokalerne.
Anlægget er et CAV-anlæg og den indblæste og udsugede luftmængde er dimensioneret til 20.000 m3/h. Anlægget udskiftes til et VAV-anlæg og ventilationsentreprenøren forventer at den gennemsnitlige luftmængde vil være ca. 70 % af den maksimale.
Den årlige varmebesparelse vil udgøre 2,18 kWh/m3/h eller 43.600 kWh, mens den årlige elbesparelse vil udgøre 1,72 kWh/m3/h eller 34.400 kWh.
Specifik beregning
Hvis forudsætningerne for det eksisterende og nye anlæg afviger væsentligt fra de førnævnte forudsætninger, er det nødvendigt at foretage en specifik beregning.
Typisk vil temperaturvirkningsgraden for varmegenvindingsenheden og det specifikke elforbrug (SFP) afvige fra værdierne i tabellerne.
Endelig vil driftstiden ofte være en anden end fra kl. 8.00 – 17.00.
Indblæsningstemperaturen vil derimod stort set altid være 20 °C i opvarmningssæsonen.
Ventilationsentreprenøren vil kunne foretage disse beregninger. Endvidere findes beregningsmetoder i diverse håndbøger, såsom Ventilation Ståbi, Den lille blå om Ventilation eller TEKNIQs Energihåndbog.
Nedenfor ses et udtryk til beregning af det årlige varmeforbrug:
Qvarme = V ∙ a ∙ (t/8.760) ∙ (-1.492 ∙ nvgv + (131.000)) - Qel, ventilator [kWh/år]
Som det ses afhænger det årlige varmeforbrug også af den indblæste luftmængde V, reduktionsfaktoren a (kun for VAV-anlæg), antallet af driftstimer t, temperaturvirkningsgraden for varmegenvindingsenheden nvgv og elforbruget til indblæsningsventilatoren Qel, ventilator (som bliver til varme).
I før-situationen måles effektoptaget til ventilatorernes motorer ved maksimal luftmængde.
En forventet gennemsnitlige luftmængde i % af den maksimale skønnes, og reduktionsfaktoren i % beregnes på baggrund af denne. En belastningsfaktor på effektoptag findes på baggrund af denne, og et gennemsnitligt effektoptag beregnes.
Elforbruget Qel, ventilator beregnes herefter ved at multiplicere med den årlige driftstid t.
Reduktionsfaktor, a |
Belastningsfaktor på effektoptag, b |
|---|---|
| 0,5 | 0,177 |
| 0,6 | 0,279 |
| 0,7 | 0,410 |
| 0,8 | 0,572 |
| 0,9 | 0,768 |
Det forventede maksimale effektoptag for det nye anlæg beregnes på baggrund af kravet til SFP-faktoren i Bygningsreglementet. Et gennemsnitligt effektoptag beregnes igen ud fra reduktionsfaktor og belastningsfaktor på effektoptag.
Elforbruget Qel, ventilator beregnes herefter ved at multiplicere med den årlige driftstid t:
Qel, ventilator = b ∙ Pel, ventilator ∙ t [kWh/år]
Det årlige varmeforbrug i før-situationen udgør:
Qvarme = 5,5 m³ /s ∙ (2.000/8.760) ∙ (-1.492 ∙ 55 + (131.000)) – (10,5 kW ∙ 2.000 h/år) = 40.500 kWh/år
Det årlige varmeforbrug i efter-situationen udgør:
Qvarme = 5,5 m³ /s ∙ 0,7 ∙ (2.000/8.760) ∙ (-1.492 ∙ 73 + (131.000)) – (0,410 ∙ 6,5 kW ∙ 2.000 h/år) = 14.100 kWh/år
Det årlige varmebesparelse udgør derfor (40.500 kWh – 14.100 kWh) = 26.400 kWh.
Det maksimale effektoptag for det nye anlæg skønnes at være 11,5 kW og er beregnet på baggrund af kravet til SFP-faktoren i Bygningsreglementet, som er 2.100 J/m³ . Effektoptaget for motorerne til indblæsnings- og udsugningsventilatoren skønnes at blive henholdsvis 6,5 kW og 5,0 kW. Indblæsningsventilator og –motor bidrager til opvarmning af indblæsningsluften.
Det årlige elbesparelse udgør ((19,5 kW ∙ 2000 h) – (0,41 ∙ 11,5 kW ∙ 2000 h)) = 29.600 kWh
Metode til at beregne besparelsen
Symbolforklaring:
- V = indblæst luftmængde [m3/s]
- a = reduktionsfaktor aflæst fra tabel 8
- b = belastningsfaktor aflæst fra tabel 8
- t = antallet af driftstimer på et år [h]
- nvgv = Temperaturvirkningsgraden for varmegenindvinding
- Pel, = Effektoptag ventilator [kW]
- Qel,ind = Elforbrug til indblæsningsventilator [kWh]
- Elbesparelse [kWh/m3/h] aflæst fra tabel 5 eller 6
Varmebesparelse
Image
|
Årlig varmeforbrug før Qvarme, før [kWh/år] | Vfør [m3/s] * (t [h/år] / 8.760 [h]) * (-1.492 * nvgv + (131.000)) - Qel, ind [kWh/år] |
Image
|
Årlig varmeforbrug efter Qvarme, efter [kWh/år] | Vefter [m3/s] * a * (t / 8.760 [h/år]) * (-1.492 * nvgv + (131.000)) - Qel, ind [kWh/år] * b |
Image
|
Elforbrug ventilator, Qel [kWh/år] | Pel [kW] * t [h/år] |
Image
|
Årlig varmebesparelse [kWh/år] | Qvarme, før [kWh/år] - Qvarme, efter [kWh/år] |
Elbesparelse
Image
|
Årlig elforbrug før Qel, før [kWh/år] | Pel, samlet [kW] * t [h/år] |
Image
|
Årlig elforbrug efter Qel, efter [kWh/år] | b* Pel, samlet, efter [kW] * t[h/år] |
Image
|
Årlig elbesparelse [kWh/år] | Qel, før [kWh/år] – Qel, efter [kWh/år] |
Økonomisk besparelse
Image
|
Besparelse [kr./år] | Årlig varmebesparelse [kWh/år] * Fjernvarmepris [kr./kWh] + Årlig elbesparelse [kWh/år] * Elpris [kr./kWh] |
CO2-besparelse
Image
|
Besparelse [kg CO2/år] | Årlig varmebesparelse [kWh/år] * Emissionsfaktor for fjernvarme [kg CO2/kWh] + Årlig elbesparelse [kWh/år] * Emissionsfaktor for el [kg CO2/kWh] |
Eksempel på beregning af besparelse
Forudsætninger
Et eksisterende CAV-anlæg fra 1990’erne udskiftes til et nyt VAV-anlæg.
- Opvarmning: Fjernvarme
- Driftstid
- Hverdage: 8.00 – 17.00
- Weekender: Slukket
- Årlig: 2.000 h/år
- Nuværende anlæg:
- CAV fra 1997
- Indblæst luftmængde: 20.000 m3/h
- Effektoptag indblæsningsmotor Qel, ind: 10,5 kW
- Effektoptag udsugningsmotor Qel, ind: 9,0 kW
- Temperaturvirkningsgrad: 55 %
- Nyt anlæg: VAV
- Luftmængde (reduktionsfaktor a): 70 % af max
- Effektoptag indblæsningsmotor Qel, ind: 6,5 kW
- Effektoptag udsugningsmotor Qel, ind: 5,0 kW
- Temperaturvirkningsgrad: 73 %
Varmebesparelse
Image
|
Årlig varmeforbrug før Qvarme, før [kWh/år] | (20.000 [m3/h] / 60 / 60) [m3/s] * (2.000 [h/år] / 8.760 [h]) * (-1.492 * 55 [%] + (131.000)) – (10,5 [kW] * 2.000 [h/år]) = 41.075 [kWh/år] |
Image
|
Årlig varmeforbrug efter Qvarme, efter [kWh/år] | (20.000 [m3/h] / 60 / 60) [m3/s] * 0,7 * (2.000 / 8.760 [h/år]) * (-1.492 * 73 [%] + (131.000)) –(6,5 [kW] * 2.000 [h/år] * 0,41) = 14.278 [kWh/år] |
Image
|
Årlig varmebesparelse [kWh/år] | 41.075 [kWh/år] – 14.278 [kWh/år] = 26.797 [kWh/år] |
Elbesparelse
Image
|
Årlig elforbrug før Qel, før [kWh/år] | (10,5 [kW] + 9,0 [kW]) * 2.000 [h/år] = 39.000 [kWh/år] |
Image
|
Årlig elforbrug efter Qel, efter [kWh/år] | 0,41 [kWh/m3/h] * (6,5 [kW] + 5 [kW]) * 2.000 [h/år] = 9.430 [kWh/år] |
Image
|
Årlig elbesparelse [kWh/år] | 39.000 [kWh/år] – 9.430 [kWh/år] = 29.570 [kWh/år] |
Økonomisk besparelse
Image
|
Besparelse [kr./år] | 26.797 [kWh/år] * 0,84 [kr./kWh] + 29.570 [kWh/år] * 2,01 [kr./kWh] = 81.945 [kr./år] |
CO2-besparelse
Image
|
Besparelse [kg CO2/år] | 26.797 [kWh/år] * 0,018 [kg CO2/kWh] + 29.570 [kWh/år] * 0,035 [kg CO2/kWh] = 1.517 [kg CO2/år] |
Dokumentation
Det er vigtigt at der fremskaffes så meget dokumentation - herunder tegninger - for anlægget som muligt.
Tegninger anvendes til at få et overblik over anlægget. Tegningerne skal gerne indeholde skitser af kanalsystemets opbygning, dimensioner og komponenter.
Dokumentationen bør blandt andet også indeholde data vedr. indblæsnings- og udsugningsarmaturer.
Trykfald i anlægget
Inden det nye ventilationsaggregat installeres er det vigtigt at undersøge, om der er store trykfald i kanalsystemet. Store trykfald i kanalsystemet kan skyldes for små kanaldimensioner eller uhensigtsmæssig opbygning af kanalsystemet med mange bøjninger. Bøjninger øger modstanden og turbulensen i kanalsystemet.
Det er også vigtigt at være opmærksom på tryktabene i luftindtag og –afkast. Ofte er tryktabene i disse anlægskomponenter overraskende store.
Yderligere information
Bygningsreglementet
Danske standarder
DS 447 Ventilation i bygninger – Mekaniske, naturlige og hybride ventilationssystemer
DS 1752 Ventilation i bygninger – Projekteringskriterier for indeklimaet
DS 428 Norm for brandtekniske foranstaltninger ved ventilationsanlæg
DS 452 Termisk isolering af tekniske installationer
DS/EN 308 Varmevekslere. Prøvningsmetoder til bestemmelse af ydeevne for luft til luft- og røggasvarmegenvindingsanordninger