Temadag om ventilation og varmepumper

Temadag om ventilation og varmepumper

Den 28. september 2009, Teknologisk Institut

Christian Drivsholm

Fremtidens dokumentation af ventilations- og varmepumpeprodukter

Præsentation og bevæggrunde for nyt

ventilationsaggregatlaboratorium på Teknologisk Institut

2

Erik Hvirgel Hansen

Industri og Energi

2

Formål

•Skabe en state-of-the-art testplatform, som kan producere hurtige resultater med ensartet høj troværdighed for ventilationsfabrikanter

•Tilbyde udviklingsopgaver for ventilationsfabrikanter

•(Fabrikanter er generelt blevet mere produktorienteret med kortere respons tid fra idé til afprøvning af prototype, dvs. udviklingstiden er i mange tilfælde nede på 1-2 år)

•(Øget brug af variantskabelse ud fra basisplatform i stedet for at starte ’from scratch’ )

•Skabe bedre kontakter til ventilationsfabrikantbranchen og bedre kendskab til Teknologisk Institut

•Får mere hånd i hanke med hvad kommercielle ventilationsaggregater reelt kan præstere adskilt på eleffektivitet og varmeeffektivitet

•Få et dybere kendskab til standarder, normer etc. og hermed blive bedre klædt på til samarbejde med andre EU lande omkring et mere ensartet accepteret testgrundlag

•Øget samarbejde omkring positivlister, energimærkning, EcoDesign m.m.

•Skabe en rød tråd (parallel) til vores øvrige aktiviteter i divisionen

<hurtig omtale af vores Energitestcenter faciliteter>

x

Tiltag Enfamilie boliger Boliger Andre bygninger

2008 2010 2015 2008 2010 2015 2008 2010 2015

SFP – udsugning

1000 800 700 1000 800 700 1000 800 700

SFP – CAV 1200 1050 900 2100 1800 1500 2100 1800 1500

SFP – VAV Ikke tilladt

1050 900 Ikke

tilladt

2100 1800 2500 2100 1800

VGV 65 73 80 65 73 80 65 73 80

Kommende EU stramninger på andre produkter

(Ingeniøren 18. september 2009)

Første skridt i den lange proces

•Dansk Energi ELFOR PSO projekt (338-010):

•”Analyser og kriterier for implementering af positivliste for

ventilationsaggregater byggende på energimærkningskonceptet”

Firmabesøgsrunde til ventilationsfabrikanter

Formål: Teknisk grundlag for energimærkning af aggregater

•Testmetode og problematikken omkring de tilstedeværende

forsøgsfaciliteter der eksisterer både på Teknologisk Institut samt andre nordiske testfaciliteter, der ikke er fyldestgørende herunder test af

varmeveksleres virkningsgrad ved tør tilstand

•Hvilke størrelse af ventilationsaggregater skal testes og være med i ordningen

•Driftsbetingelser, herunder minimumsværdi for det samlede totaltryk for aggregatet samt valg af driftstimer

•Oplysninger om energimæssige faktorer for aggregatet

•Valg af driftspunkt for aggregatets maksimale og minimale ydelse

•Beregningsprogram for aggregatets maksimale og minimale ydelse

•Positivlistens udformning (opbygning)

8

Resultat af firmabesøgsrunde

•Der blev generelt udvist stor interesse fra ventilationsfabrikanterne omkring test af ventilationsaggregater

•Med hensyn til forsøgsfaciliteter var der enighed om at de eksisterende forsøgsfaciliteter ikke var fyldestgørende blandt andet omkring test af varmevekslerens virkningsgrad ved tør tilstand – dette er et krav i fx DS/EN 308, trykprøvning, lækagemåling, mekanisk styrke, varmetab, akustisk

isolering af aggregat

•Der var ønske om test af mindre, mellem og store aggregater

•For driftsbetingelserne var der ønske om minimumsværdier for aggregatets totaltryk og for

maksimalt kanaltryk for indblæsnings og udsugningssiden på 100 Pa (primært enfamilieboliger).

Driftstiden for eventuelle energiberegninger udføres for 8760 timer.

• Der var bred tilslutning til energifaktor (årsfaktor) for aggregatet; men usikkerhed om hvilken der skulle anvendes. Et forslag på tale kunne være varmebesparelsen i forhold til elforbruget, en slags

”COP” faktor

•For valg af driftspunkter blev foreslået præsentation af aggregatets SFP-faktor som funktion af luftstrøm og kanaltryk

•Beregningsprogrammet skulle kunne angive et fornuftigt arbejdsområde for et aggregat afhængig af ønske

•Positivlisten kunne indeholde et nøgletal for prioritering af ventilationsaggregat

Det nye ventilationslaboratorium

10

Det nye ventilationslaboratorium

Det nye ventilationslaboratorium

Det nye ventilationslaboratorium

VF

ms

ms qv > 5 .00 0 m³/h / ø40 0

VE varme

Rumluft aff ugt et til ÷ 10 ºC Rumluft opvarmet op til 25 ºC

5 .00 0 m³/h /ø40 0 1 7ºC

Volu- stat

KF2

V olu st at

3 ºC

P₃ T₃ Udsug

Indblæs

P₄ T₄ Afkast

“ Udeluft”

Trykud- ligning

ø31 5 Isoleret med

kølekappe

2 5ºC

3 .0 0 0 m³/h El varmestave ti l op tøn ing

7 0% Pa

7 0% Pa

3 0% Pa

3 0% Pa 5 ºC

qv > 5 .00 0 m³/h / ø40 0 Kølekappeluft

EN3 08 (V GV+ lækage) ISO 58 01 (Luf t t eknisk) SBI 21 3 (SFP mv. ) Test anlæg i henhold til:

Varme- genvinding

Kundens anlæg

Uden kondensation Med kondensation Uden motorvarme BE06/SBi-213, DS-447, DS/EN-308, EN-13053

Med motorvarme DS/EN-308, EN 13141-7, EN 13141-8, EN-13053 EN 13141-7, EN 13141-8 Test af passiv varmeveksler

Basisoplysninger

Step 1: Lækagetest (DS/EN 308)

Unikke arbejdskurver (100, 75, 50, 30 %)

17

0 50 100 150 200 250 300

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Trykdiferens over korresponderende stutse, [Pa]

Luftstrømme [m³/h] ved forskellige driftstrin og ved 20 ⁰C

Ventilatorkurver

XXX, filter: ind F7, ud G4. April 2009

Trin 4 100% frisk/ind Trin 4 92% udsug/afkast Trin 3 75% frisk/ind Trin 3 72% udsug/afkast Trin 2 50% frisk/ind Trin 2 49% udsug/afkast

.

Tør varmevekslervirkningsgrad uden bidrag fra motorvarme

18

y = -0.000195307x + 0.88953774 R² = 0.991687226

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

0 100 200 300 400 500 600

ht= Dry temperature ratio = tør temperaturvirkningsgrad

Luftstrøm = Airflow , Supply air = Exhaust air, m3/h ref . 20 0C, 1013 mbar

XXX, April 2009

Middelvgv med ventilatorer i drift og nær energibalance

Lineær (Middelvgv med ventilatorer i drift og nær energibalance)

Temperaturvirkningsgrad excl. motorvarme

SFP kurver

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340

50 100 150 200 250 300 350 400

ryk differens [Pa] over korresponderende stutse

SFP beregnet ud fra interpolation af Watt-værdier, Jo lavere SFP værdi der kræves overholdt af Bygningsreglementet, jo mindre anvendelsesområde har ventilationsanlægget.

sfp600 sfp 800 sfp 1000 sfp1200 sfp1500 sfp1800 sfp2100 sfp2500 målepunkter

Målinger for ventilationsaggregat er nu klar til database for positivliste

20

Formål med positivliste

•Give forbrugerne et dokumenteret retvisende grundlag for bedømmelse af de energimæssige egenskaber for

ventilationsaggregater vurderet med baggrund i årlig totaludgift

•Fremhæve de mest effektive ventilationsaggregater på det danske marked

•Etablere et virkemiddel som på sigt kan initiere til udvikling

af endnu bedre ventilationsaggregater end fx BR08 lægger

op til.

Basisforudsætninger i beregningsalgoritme for positivliste

•Energistyrelsen har besluttet, at der til brug for vurdering af bygningers energirammer anvendes en faktor på 2,5 ved sammenvejning af el med henholdsvis gas, olie og fjernvarme

•Der anvendes samme forudsætning i beregningsgrundlaget for positivlisten

22

Dynamisk positivliste