Energi ut i løse lufta

Enova Svarer gir deg innspill til energioptimal behovsstyrt ventilasjon.

0

– Energioptimal behovsstyrt ventilasjon vil bli svært viktig for å nå fremtidige målsettinger og krav til energibruk i yrkesbygg, sier energirådgiver Stig Allan Stokvik i Enovas Svartjeneste, Enova Svarer.
 
Hensiktsmessig behovsstyrt ventilasjon
Formålet med ventilasjon er primært å tilfredsstille menneskers behov for god luftkvalitet og et godt inneklima. Når bygget og rommene er i bruk skal tilfredsstillende frisklufttilførsel vurderes ut fra følgende forhold;
o       A) personbelastning
o       B) materialbelastning
o       C) forurensning (aktiviteter og prosesser)
For å beregne frisklufttilførselen ved bruk sammenlignes verdiene (A + B) og C. Den største verdien legges så til grunn for dimensjonering av ventilasjonsinstallasjonene. Samlet avtrekk tilpasses mengden tilført friskluft.
 
– Hensiktsmessig behovsstyrt ventilasjon forutsetter at ventileringsbehovet varierer betydelig over tid, noe som er tilfellet i eksempelvis skoler, kontorbygg og andre yrkesbygninger med varierende personbelastning, sier Stokvik.
 
Ambisjonsnivå
TEK10 angir minimumsnivå for inneklima og ventilasjon. Ventilasjonsanlegg i bygg dimensjoneres ofte etter minimumskrav i TEK. Krav satt til luftmengder i forskrift forutsetter imidlertid at det ikke er forurensning fra prosesser, at det er lav materialemisjon og at det ikke er en betydelig termisk forringelse av luftkvaliteten.
– Dersom luftmengder ikke dimensjoneres etter TEK, er det en risiko for at en ikke tilfredsstiller innklimakrav i opplæringsloven eller arbeidsmiljøloven. Der ambisjonsnivået i eksempelvis skole- og kontorbygg settes høyere enn TEK10 vil det kunne være hensiktsmessig å benytte gjeldende NS 15251, anbefaler energirådgiver Stokvik.

Etter å ha satt og valgt ambisjonsnivået i ett bygg vil en kunne bestemme klima- og hygienekrav som igjen vil være grunnlaget for å beregne og styre luftmengder. For å fastsette belastning fra mennesker, utstyr, lys, prosesser osv. kan bruk av et romfunksjons-program være hensiktsmessig.

Omrøringsventilasjon og fortrengingsventilasjon
Omrøringsventilasjon og fortrengningsventilasjon er to alternative prinsipper for å tilføre luft i ett rom eller en sone.

Omrøringsventilasjon er det mest brukte ventilasjonsprinsippet og med perfekt omrøring vil luftkvaliteten være lik i hele rommet og i avtrekket. Luften tilføres med stor hastighet i en sone utenfor oppholdssonen. Hastighet og temperaturdifferanser reduseres til et komfortabelt nivå før den strømmer inn i oppholdssonen.

Ved behovsstyring av omrøringsventilasjon er en utfordring at kastelengden varierer med luftmengde og hastighet. Tiltak som delvis kan kompensere for varierende kastelengde er aktiv tilluftsventil med konstant hastighet, virveldiffusor, tilstedeværelsesstyrt (på-/av)- ventilasjon i rom beregnet for en person og riktig kastlengde ved tilstedeværelse (på).

Fortrengningsventilasjon skjer ved at tilluften tilføres med lav hastighet direkte i oppholdssonen.
For å sikre en vellykket løsning med fortrenging må takhøyden være minimum 2,7 meter og tilluften minimum 1 til 2 grader kaldere enn romluften (forurensningskildene avgir varme til romluften noe som skaper konveksjonsstrømmer som frakter forurenset luft ut av oppholdssonen).

Fortrengning krever en høyere tilluftstemperatur (1 – 4 grader under romtemperatur) enn omrøring (4 til 10 grader under romtemperatur).
– I eksempelvis skolebygg er det ofte vanskelig å få til en gjennomført god fortrengningsløsning i alle rom og omrøring blir derfor ofte valgt. Ett annet moment som kan være viktig i eksempelvis skoler er at fortrengingsprinsippet gir økt risiko for luftbåret smitte fordi nysing og utåndingsluft får lengre horisontal kastelengde, forklarer Stokvik i Enova Svarer.
 
Behovsstyring og energibruk
VAV (Variable Air Volume) omfatter ventilasjonsløsninger hvor luftmengdene kan variere. Det er mange typer prinsipper for å tilpasse ventilasjonen til faktiske behov. Energioptimale ventilasjonsanlegg regulerer riktig og har god virkningsgrad ved minimum luftmengde.

– Ved å ta i bruk prinsipper der ventilasjonen kan styres etter faktiske behov og faktisk kvalitet på inneklima er det store potensialer for reduksjon av energibruk i yrkesbygg. Optimalt designede ventilasjonsløsninger vil redusere unødvendig energibruk og driftskostnader gjennom hele levetiden til ventilasjonsanlegget, sier Stig Allan Stokvik.
 
DCV-systemer (Demand Controlled Ventilation) er en definisjon for behovsstyrt ventilasjon der tilført ventilasjonsluftmengde, eller ventilasjonens tilførte kjøle-/varmeeffekt, reguleres automatisk etter målte behov på romnivå. DCV-systemer mottar tilbakemelding i form av et signal som viser oppnådd kvalitet. Oppnådd kvalitet og ønsket kvalitet sammenlignes og systemet reguleres i forhold til å minimalisere eventuelle avvik.
 
Digital Behovsstyrt Ventilasjon (DBV) er et enklere system der tilført ventilasjonsluftmengde ikke reguleres etter et målt luftkvalitetsbehov på romnivå. DBV forenkler reguleringen og en unngår kostnadsdrivende komponenter som DCV-spjeld og luftkvalitetssensorer. Ulempen er at en ikke får tilbakemelding på om det er avvik fra luftkvalitetskriteriet i rom eller sone. En får heller ikke logget og dokumentert inneklimaet, og det blir vanskelig å oppdage feil fra installasjonsfasen og i driftsfasen.

Sintef har i samarbeid med andre aktører utarbeidet en veileder som kan hjelpe rådgivere og entreprenører til å beskrive og prosjektere energioptimal behovsstyrt ventilasjon. Arbeidstrinnene fram til montering er;
o       Ambisjonsnivå, materialbruk, romfunksjon, reserve
o       Luftmengder
o       Romregulering, soneinndeling
o       Systemvalg
o       Samtidighet, dimensjonering
o       Utforming
www.sintef.noBehovsstyrt ventilasjon, DCV – forutsetninger og utforming