Temadag om ventilation og Varmepumper Den 28. september 2009

1

Temadag om ventilation og Varmepumper Den 28. september 2009

 Standarder/ lovgivning

 Uoverensstemmelser

 Hvad gør vi

Christian Grønborg Nicolaisen / Erik Hvirgel Hansen

2

Agenda

 Hvad er problemet med national krav / Internationale standarder

 Nationale lovkrav / Internationale standarder

 International standarders uhensigtsmæssigheder

 Observerede problemstilling med EN308 i praksis

 Hvad gør Teknologisk Institut

 Hvad gør vi i fremtiden

 Hvordan får vi midlerne til det

3

Hvad er problemet

 Forskellige nationale aggregat/ anlægs krav til:

 Energieffektivitet mht. varme og el

 Brug af forskellige international standarder

 Brug af forskellige nationale godkendte testlaboratorier MEDFØRER

 Omkostninger til test af aggregater er høj

 Test fra et nationalt godkendt laboratorium kan ikke nødvendigvis anvendes i hele EU

 Mange rejseomkostninger

 Sammenligneligheden er ofte ikke mulig

 Alt for meget ukorrekt test dokumentation/ reklame (VGV op til 95 %, overholder BR08 osv.) VI SER ET BEHOV FOR

 Virkelighedsnære, billige og sammenlignelige test

 Et laboratorium der kan alt / enighed om standarder

 Korte og billige udviklingsforløb

 Oprydning i standarder der er hullede og giver mulighed for at snyd

 Hvis krav der er forældede

 Hvis krav i visse tilfælde forfordeler ikke energieffektive aggregater

 Ensartet mærkning / positivliste i EU (ensartede nationale krav)

4

Nationale lovkrav / Internationale standarder

5

Nationale lovkrav / Internationale standarder

National lovgivning (som behandles i dag)

 Danmark

 Norge

 Sverige

 Finland

 Tyskland (passivhaus)

Internationale standarder

 EN 308 (samt ISO 5801)

 EN 13053

 EN 13141-07

 EN 13141-08

 EN 1886

 ”Passivhaus”

6

Nationale anbefalinger/ lovkrav

NATIONALE KRAV - LOVGIVNING BR 08 / BR 10 Sverige 06 Finland 06 Norge 06 Passivhaus EV / EN 13053

SFP VAV [W/m³/s] 2500 / 2100 2000 2500 2000 - INGEN

CAV [W/m³/s] 2100 / 1800 2000 2500 2000 - INGEN

Enfam. [W/m³/s] 1200 / 1050 2000 2500 2500 1620 INGEN

VGV Alle aggregater' 65% / 73% vejl. 70% 50% 70% (årsmiddel) 75% (inkl. motor) / 88% 40-68%

Varmetab Boliger [kWh/m²/år] 70+2200/A Syd 110/Nord 130 ? 125 / 110 ? -

Arbejdsbyg. [kWh/m2/år] 95 + 2200/A Syd 100/Nord 110 ? 105-200 ? -

Luftskifte Boliger 0,35 l/s/m² 0,5 h^-1 0,5 h^-1 0,5 h^-1 ? -

Tæthed Alle [l/s/m²] 1,5 0,6 (brutto areal) ? 1,5 ved 50Pa ? -

Standby forbrug Boliger - - - > 1 W INGEN

Tryktab Alle KANAL BR10 300/100 Pa - - - > 1 W (VGV) 150-350Pa

Krav til teststed Alle - - - PHP certificeret EV certificeret

7

International standarder

Nedenstående skema giver et overblik over de mest anvendte standarder i Nordeuropa, og et udpluk af relevante punkter i disse standarderne.

Tabellen medtager ikke alle punkterne i standarderne

Tabellen angiver ikke i alle punkter eksakte værdier, da det ikke kan indeholdes i teksten i tabellen.

Tabellen skal ses som en oversigt over uens forhold i standarderne, hvor:

 Rød angiver et ”uheldig” krav, enten mht. slutbrugere eller måleteknisk.

 Grøn angiver et ”godt” krav

 Gul angiver uoverensstemmelser imellem standarderne.

8

INTERNATIONALE KRAV - STANDARDER EN308 EN 13053 (EV) EN 13141-07 Passivhaus EN 1886 (EV)

Filtre Indblæs / udsug - F7 / F5 + tryk label ? - F7/G4 (installeret)

Filtervagt - - - max 10%≠flow / 1år

Massestrøm Afvigelse ind/ud ±3% INGEN (VGV EN308) ±3% BalanceretEN1886

omhandler aggregats meka- niske styrke og Lækageklasse ud fra areal

Målte massestrømme 2 2 2 4

Luftteknisk målinger q^m±3% t±0,2^oC ISO 5801 dp±1,4%, qv±1,2%,t±0,5^oC P^opt±2%

qm±3% t^tør±0,2 t^våd±0,3 230V±1% qv^ekslækage±5%

dps^ekstlækage±2% -

t^måleplan= 9 punkter EN 308 EN 308 -

Lækage Metode Flow måling EN 1886 Flow måling / EN308 DIBt ? Flowmåling

Intern ≤ 3% (250/100Pa) EN 308 2-10% (50+100+200Pa) ≥ 3% (50-350 Pa)

Ekstern ≤ 3% (400/250Pa) EN 1886 2-10% (100+250+300Pa)

ikke specificeret

≥ 3% (50-350 Pa) L1-3 0,2-1,9l/s/m² (+700 Pa/-400Pa)

Carry-over Metode Sporgas EN 308 Sporgas / EN308 DIBt ?

(roterende) Lækage ≤ 3% EN 308 0,5-4%Intern 2%ekstern

?

Min diff. tryk udsug 0 til -20Pa <0Pa / intern mods 0 til -20Pa ?

VGV-test konditioner Udsugning 25^oC±0,5^oC EN 308 20^oC 20^oC

Friskluft 5^oC±0,5^oC EN 308 plade 7^oC rotor -7^oC -10^oC til +15^oC

Omgivelser 20^oC±0,5^oC EN 308 22^oC±3^oC -

Kondensation TØR EN 308 EN 308 TØR

Motorvarme MED / UDEN EN 308 EN 308 MED

Test tid 30 min EN 308 1h stabil=>0,5h test -

Min indblæs temp - - 16,5^oC (=> vgv 88%)

Istest evt. visuel tilisnings test 6h (ingen beskriv.)

EN308 -15^oC/ t^våd=10^oC og modstridende 6/24h

Afisnings krav+ingen reduktion i indblæs Målepunkt / er 8 (komb af q_mn/0,67/1,5) EN 308 VGV 2-3 punkter 1 til 3 VGV og KAP

Varmebalance Max ±5% EN 308 EN 308 -

Andet Max 0,1^oC fra agg-kanal

Max 0,1^oC i måleplan

EN 308 P^optiht. EN13141=indv.

Max 0,1^oC i måleplan

-

Flow Arbejdesområde - - EN13142(uklar) Q_{max 169Pa}/1,3Q_{mi 49Pa}/07 -

Nominelt flow Opgives af producent Design tryk / 50Pa Opgives af producent Middel af arb.område

Omdrejningstal Krav til styring - Kræver måling af vent. omdr. min 3 synkroniserede

omdr. (70, 100 130%)

Intern middel hast.. Classe V1-V5 - 1,5 til 3 m/s - - -

Konditioner Reference 1,2 kg·m^-3 1,2 kg·m^-3 (inkl. tryk) 20^oC 1013,25hPa -

Måling 1,16 til 1,24 kg·m^-3 EN 308 ? -

Isolering qv≤1,5m³/s=>1 m²KW^-1 - - 0,5→2W·m^-2·k^-1

VP - -Mulighed for komb. VP og

VGV test. ikke sammenli.

VP som VGV. Års COP ref hus på 120 m³/h

Datalogning Min pr. 30 sek

Kapacitets måling min 3 kurver m8 p

9

International standarders uhensigtsmæssigheder

10

International standarders uhensigtsmæssigheder

Problemer i EN308 :

 Nominelt flow opgives af producent => Lækage kan altid overholdes + dårlig sammenlignelighed

 Ingen krav om filtre => Dårlig sammenlignelighed

 Carryover justering af dp>20Pa fungerer ikke => Måling kan ikke gennemføres iht. EN308

 Manglende ekstra lækage måling => Fejlmåling /snyd med VGV

 VP er ikke indeholdt i standard => EN308 dækker ikke hele aggregat området

Tekst markeret med rødt = praktiske problemer som bliver uddybet senere

11

International standarders uhensigtsmæssigheder

Problemer i EN 13053

EN 13053 referer til EN308 i alle ovenstående punkter hvor der er uhensigtsmæssigheder.

Men EN 13053 har yderligere et par områder hvor normen i sig selv er uhensigtsmæssig.

 Designtryk opgives af producent => Dårlig sammenlignelighed

 Massestrømsafvigelse ikke specificeret => Dårlig sammenlignelighed

 Lækage opgives i l/s/m² => Uden hensyntagen til luftstrømmen

 Lækage i 3 klassificeringer => Dårlig sammenlignelighed / uoverskueligt for bygherre

 Omregning af tryk til Rho=1,2 kg/m³ => Adopteret fra ventilatortest. Ikke er muligt i et anlæg hvor temperaturen ændres ved passage af veksleren. Kræver, at el-effekten til hver enkelt ventilator måles –pga. uens effektoptag/ fælles styring.

 Måling af ventilatorens omdrejningstal => Måleudstyr vil influere på det interne tryktab og lækage.

Ingen værdi for brugeren

 Ingen krav til isolering af aggregat => Dårlig sammenlignelighed

 Forældet og svage krav til VGV og tryktab => Meget uens fra nationale krav

12

International standarders uhensigtsmæssigheder

Problemer i Passivhaus regler

 Filtervagt => Da begge siders filter tilsmudser har den ingen værdi

 Balanceret flow => Ingen specifikation af usikkerhed - mulighed for snyd

 Måling af 4 luftstrømme => Er ikke fyldestgørende for varmebalancen pga. lækage

 Ingen krav til måleusikkerhed => Dårlig sammenlignelighed / mulighed for snyd

 Henviser til DIBt mht. carryover => Men DIBt har ingen anvisninger

 VGV med motorvarme => Deres beregningsudtryk belønner dårlige ventilatorer :

 Ingen krav til testomgivelsernes temperatur => Giver mulighed for snyd

 Krav om tmin indblæsningstemperatur=16,5^oC => VGV_krav=88% i stedet for opgivet krav på 75%

 KUN 1-3 MÅLEPUNKTER => ABSOLUT IKKE NOK TIL AT BESKRIVE ET AGGREGAT

 Ingen omregning til norm konditioner => Dårlig sammenlignelighed

 VP => Det er godt at PHI medtager VP, men et reference hus på

120m³/h er ikke fyldestgørende.

 Generelt mange modstridende krav, som der ikke er gjort rede for, hvilket gør det utroværdigt.

Au Ab

c m

P Fo Ab eff t WRG

p el

, ,

13

Observerede problemstilling 1 i praksis (EN308)

14

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Carryover justering af dp

>20Pa fungerer ikke

Test foretaget med aggregat, hvor Carryover er for høj og det interne tryk øges for at nedbringe Carryover iht. EN308

8% 7% 7% 6% 6%

-0,22

0,01 0,02

0,38

0,66

-30%

-20%

-10%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

70/30 lækage Carry-over 6-6 Carry-over 6-6 intern tryk op intern tryk mere op

Carryover/ lækage Internt dp

15

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Carryover justering af dp>20Pa fungerer ikke

Samme aggregat men med ny forbedret renblæsningszone, designet til maksimal qv = 7-7 og rotoromdrejninger 60%. Carryover ved dp internt ca. 20Pa iht. EN308

1,8% 1,8% 1,8%

3,36%

2,7%

7,0%

0,0%

1,0%

2,0%

3,0%

4,0%

5,0%

6,0%

7,0%

8,0%

6-6 Rotor 100% 6-6 Rotor 80% 6-6 Rotor 60% 7-7 Rotor 100% 7-7 Rotor 60% - VALGT Gl. renblæsningszone

16

Observerede problemstilling 2 i praksis (EN308)

17

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Manglende lækage måling

VGV kan bliver målt højere end den egentlig er, hvis der er lækage mellem qv_friskog qv_afkast.

 Lækage mellem qv_friskog qv_afkastmåles ikke ved lækagemålinger.

 Der er ikke taget højde for denne problemstilling i EN308 som absolut vil være værst med roterende vekslere.

 Problemstilling er observeret i forbindelse med databehandling af de opmålte.

18

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Manglende lækage måling

Fig. 1: Aggregat opstalt

Fig. 2: Aggregatet påsættes modstande under test, svarende til nominelt flow som defineres ved flowet der opnås ved dp =100 Pa over aggregatet og SFP = 1200

-70Pa -30Pa

qv afkast

qv frisk qv indblæs

qv udsug

+30Pa

+70Pa qv afkast

qv frisk qv indblæs

qv udsug

19

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Manglende lækage måling

Fig. 3: Modstandene medfører ovenstående interne tryk (ved et tænkt eksempel med 50 Pa tryktab over filter og 30Pa over roterende VGV)

Fig. 4: De interne modstande giver anledning til lækage som markeret med de grønne pile og carry over som markeret med den blå pil. Lækagevejen er betinget af at EN308 overholdes og der opretholdes et undertryk i punkt A der ligger mellem 0-20Pa.

-70Pa -30Pa

qv afk. 12

qv frisk 21 qv indb. 22

qv ud 11

+30Pa

+70Pa

-80Pa -110Pa

-120Pa -150Pa

-70Pa -30Pa

qv afkast

qv frisk qv indblæs

qv udsug

+30Pa

+70Pa

-80Pa -110Pa

-120Pa -150Pa

20

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Manglende lækage måling

Fig. 5: Carry-over måles iht. EN308 ved at dosere sporgas i 11 og måle overføringen til punkt 22.

EN308 tager ikke stilling til lækagen fra 22 til 11 og 21 til 12, som kan forbedre VGV-%, som beregnes ud fra massestrømme i punkt 21 og punkt 11 samt temperaturmålinger i 21, 22 og 11 samt kontrol temperaturmåling i punkt 12. Den målte VGV-% kan derfor blive bedre end den virkelig er, hvilket er illustreret på nedenstående figur.

-70Pa -30Pa

qv afk. 12

qv frisk 21 qv indb. 22

qv ud 11

+30Pa

+70Pa

-80Pa -110Pa

-120Pa -150Pa

21

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Manglende lækage måling

Fig. 6: ^{qv frisk 21} måles til 100%.

qv indblæs 22 = 94%.

qv indblæs 22 formodes at være det samme som qv frisk 21, men pga. lækage fra 21 til 12 på og evt. fra 22 til 11 på samlet 8% falder denne luftmængde til kun 92%, den hæves dog en smule til 94% pga. 2% carry-over.

qv udsug 11 måles til 100%.

qv afkast 12 = 106%.

Af samme årsager som qv indblæs 22 stiger qv afkast 12 til 106%

At qv indblæs 22 falder til 94% resulterer i at indblæsnings temperaturer bliver varmere end den ville være hvis der havde passeret 100% luft over veksleren.

Ligeledes bliver afkasttemperaturen lavere pga. lækagen fra friskluftssiden.

Begge parametre forbedrer VGV-%. Problemstillingen bliver ikke afhjulpet ved at måle alle 4 luftstrømme(21, 22, 12 og 11), da det ikke kortlægger hvordan luftstømmene i aggregatet fordeles. Ligeledes afslører en energibalance over aggregatet ikke problemstillingen, da indblæsningstemperaturen bliver højere og afkasttemperaturen bliver lavere – dvs. begge sider af energibalancen bliver rykket.

Der bør derfor udføres 2 lækagemålinger hvor sporgas bliver tilført som anført nedenfor, hvilket også negligerer luftmængdemålinger på alle 4 sider.

106%

-70Pa -30Pa

qv afk. 12

qv frisk 21 qv indb. 22

qv ud 11

+30Pa

+70Pa

-80Pa -110Pa

-120Pa -150Pa

100% 94%

100%

5% 2% 3%

22

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Manglende lækage måling

Fig. 7: Lækage/ Carryover måling A.

Carry-over måling C22/C11 iht. EN308 samt måling af koncentration af sporgas (ppm) C12.

-70Pa -30Pa

qv afk. 12

qv frisk 21 qv indb. 22

qv ud 11

+30Pa

+70Pa

-80Pa -110Pa

-120Pa -150Pa

C11 Tilført/ målt sporgas C22 Målt sporgas

C12 Målt sporgas

23

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Manglende lækage måling

Fig. 8: Lækage/ Carryover måling B.

Lækagemåling A og B giver 2 ligninger med 2 ubekendte, når det formodes at samme målepunkt (qv, Ps) kan opretholdes ved de to lækagemålinger.

På ovenstående figurer og i nedenstående beregning er:

A = Carry-over (og evt. lækage) fra uren (udsugning/afkast) til ren (indbæsning.+friskluft) i m³/h B = Lækage (inkl. evt. Carry-over) modsat vej, fra ren til uren i m3/h

Hertil kommer at:

–

Lækagemåling A og B bør foretages før enhver kapacitets og VGV opmåling.

Igennem kapacitets og VGV-målingen opretholdes forholdsmæssigt samme trykfordeling i aggregatet, som der måles i lækagetestene, hvorved qv indblæs 22 og qv afkast 12, kendes ud fra de målte qv frisk 21 og qv udsug 11. VGV-% og qv korrigeres iht. lækagemålingerne.

C21-B Tilført/ målt

-70Pa -30Pa

qv afk. 12

qv frisk 21 qv indb. 22

qv ud 11

+30Pa

+70Pa

C12-B Målt sporgas

C22-B Målt sporgas

-150Pa -120Pa -110Pa -80Pa

24

Observerede problemstilling 3 i praksis (generelt)

25

Observerede problemstillinger med EN308 i praksis Urealistisk VGV måling med stor varme-u-balance

Eksempel på forskellige måder at angive de samme måle resultater.

Et problem som vi desværre alt for ofte ser.

0,70 0,72 0,74 0,76 0,78 0,80 0,82 0,84 0,86 0,88 0,90 0,92 0,94 0,96 0,98 1,00

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550

Tør temperaturvirkninsgrad

Luftstrøm m³/h, ref 20 ⁰C, 1013 mbar

eta kold ind (nt2), ventilator i drift eta kold (nt2), slukket ventilator

26

Hvad gør vi nu ?

27

Hvad gør vi nu

 Hvad har TI gjort

 BR2010 udredning til EBST ved øgede krav:

 Krav til kanalsystemet 100/ 250 Pa

 Øgede krav til SFP

 Øgede krav til VGV

 Øgede krav til installation (effekt og qv udtag)

 Øgede krav til brug af internationale standarder (Alle bygningstyper skal følge DS/EN 308 og DS 447)

 Udvikling af positivlister i samarbejde med ELFOR og ELSPAREFONDEN

 Opbygning af AGGLAB

 Passivhaus certificeret

 Indgået i ECO design i samarbejde med ENS

 Vi har opfundet den dybe tallerken – nu vi prøve at implementeres vores erfaringer i EU.

 Vi har banket på i forbindelse med ECO-design, men de hører ikke efter.

 Nu skal branchen stå sammen, så de kan hører efter (og som tillægsgevinst er der mulighed for et eksporteventyr)

 Hvad gør vi i fremtiden

 Hvilken standard skal vi følge

 Hvordan skal resultaterne præsenteres (positivlister/ mærkningsordning)

 Hvad skal der til for at testgrundlaget er gangbart i hele EU

 Undersøgelse af alle EU´s medlemslandes lovgivning => sammensat test der indeholder alt.

 Gå vores egen vej og anvende dele af forskellige normer/ afvige fra normer hvor der er huller.

 Presse på for en harmonisering i EU (lobbyarbejde i EU / samarbejde med passivhaus/ Eurovent)

 Hvordan får vi midlerne til

 At få kravene igennem

 Sprede vores viden fra Norden til resten af EU (positivlister/ mærkninger + eksport)