3 - Kari Thunshelle, Sintef
•
0 likes•765 views
Innregulering av ventilasjon – utfordringer med VAV og CAV i samme anlegg Foredraget tar for seg innregulering av VAV-anlegg når det er CAV- strenger i anlegget. Stikkord her er økt kompetanse på fallgruver, minimumsluftmengder, trykkfall, SFP-tall i forhold til oppstart og innregulering av nye ventilasjonsanlegg. Foredragsholder: Kari Thunshelle, Sintef byggforsk
Recommended
More Related Content
More from VVS-Foreningen
3 - Kari Thunshelle, Sintef
- 1. Solstrandkonferansen 2013 Innregulering av ven?lasjon – UCordringer med VAV-‐ og CAV i samme anlegg (Behovstyrt ven?lasjon) Kari Thunshelle SINTEF Byggforsk Teknologi for et bedre samfunn 1
- 2. Et ikke uvanlig scenario • Vi har gåL fra VAV i enkelte rom ?l VAV "over alt" • Behovsstyring øker kompleksiteten i anlegget • Det tar lang ?d å innregulere anlegget slikt at det virker slik man ønsker • Innregulering av VAV anlegg krever en helt ny kompetanse ut over grunnleggende innreguleringsmetodikk • Automa?kk – en gråsone mellom elektro og VVS Teknologi for et bedre samfunn 2
- 3. Frem?den er behovsstyrt! "Byggereglene blir stadig strengere -‐ alt annet kan man bare glemme", Understreker administrerende direktør Morten Lie i Statens bygningstekniske etat (BE) Kilde Norsk VVS 01.11.11. Krav i nye bygg fra 2015 Krav ved rehabilitering fra 2020 DIBIK: • Nye hus: Krav ?l Passivhusnivå i nye bygg fra 2015 • Rehabilitering: Krav ?l passivhusnivå fra 2020 Teknologi for et bedre samfunn 3
- 4. Frem?den er behovsstyrt! Lavenergiprogrammet: Kunnskapsbehov for å innføre passivhus som standard: Stram behovsstyring av oppvarming, venGlasjon, lys og utstyr er helt avgjørende for å få et reelt lavt energibehov. • Installasjoners energibruk må behovsstyres • Ven?lasjon og belysning – størst potensial Teknologi for et bedre samfunn 4
- 5. Marienlyst -‐ Norges første passivhusskole Sentralt i Drammen – eid av Drammen kommune En av flere case-‐studier i ZEB Planlagt for 550 elever fra 8.-‐10. trinn Bygges ferdigs?lt sommer 2010, i bruk fra september Ca 50 ansaLe og 470 elever Skolen har behovsstyrt venGlasjon med roterende v.gj., co2-‐føler og temperaturmålere Belysning styrt av bevegelsessensorer, og modulerende dagslysstyring, noe LED Sentralvarme i alle gulv, aernvarme/varmepumpe Varmeabsorberende glass, automaGsk solskjerming på fasade mot sør og vest Røykluker kan ven?lere på varme dager, naLkjøling Teknologi for et bedre samfunn 5
- 6. Lucmengder TEK 10 § 13-‐3. Ven$lasjon i byggverk for publikum og arbeidsbygning • I byggverk for publikum og arbeidsbygning skal friskluc?lførsel på grunn av 3 forurensninger fra personer med leL ak?vitet være minimum 26 m pr. Gme pr. person. Ved høyere ak?vitet skal friskluc?lførsel økes slik at luckvaliteten blir ?lfredss?llende. 3 2 • GjennomsniLlig friskluc?lførsel skal minimum være 2,5 m pr. Gme pr. m 3 gulvareal når bygningen eller rommene er i bruk og minimum 0,7 m pr. 2 Gme pr. m gulvareal når bygningen eller rommene ikke er i bruk. Kravet skal ivareta behov for å ven?lere bort lukt og emisjoner fra bygningsmaterialer og inventar Teknologi for et bedre samfunn 6
- 7. TEK10-‐krav = behovsstyring Rom i bruk: Tilført lucmengde > 26m3/h*personer + 2,5m3/h*areal Rom som ikke i bruk i driRsGden: I drics?d: Tilført lucmengde > 2,5m3/h*areal Utenom driRsGden: Tilført lucmengde > 0,7m3/h*areal Teknologi for et bedre samfunn 7
- 8. To hovedtyper av VAV-‐anlegg • Anlegg med spjeldop?malisering • Trykkstyrte kombinasjonsanlegg Teknologi for et bedre samfunn 8
- 9. Enkel trykkstyring CAV gren på enden av VAV gren Ps CAV VAV VAV VAV VAV VAV VAV Teknologi for et bedre samfunn 9 May-2002-JL
- 10. Enkel trykkstyring VAV gren på enden av CAV gren Ps VAV CAV CAV CAV CAV CAV CAV Teknologi for et bedre samfunn 10 May-2002-JL
- 11. Trykkstyrte anlegg • Mange varianter • VAV på enden av en gren • CAV på enden • Mer kombinerte anlegg Teknologi for et bedre samfunn 11
- 12. Trykkstyrte sonespjeld -‐ uCordringer • Rik?g plassering av trykkfølere, deres nøyak?ghet og trykk-‐ setpunkt avgjørende for energibruk og funksjon • Sensorer fanger ikke opp endringer – kun omfordeling • Høyt setpunkt gir struping, høy SFP og for høy energibruk • Lavt setpunkt gir gir risiko for VAV-‐enheter uten autoritet og dermed ubalanse Anbefalt innreguleringsmetode sonespjeld: • Velg passende set-‐punkt, gjør orienterende målinger • Innreguler CAV ven?ler mot hverandre og CAV strenger mot hverandre • Juster evt setpunkt slik at det blir så lavt som mulig før VAV spjeld programmeres og CAV reguleres mot VAV • Kontroller at alle VAV-‐enhetene får nok luc samt luchas?ghet ved minimumslucmengde Teknologi for et bedre samfunn 12
- 13. Trykkstyrte kombinasjonsanlegg • Følg vanlig innreguleringsprosedyre for CAV ven?ler og strenger – Åpne alle spjeld, overstyr automa?kk (skal ikke regulere) – Orienternede målinger, indeks og referanse – Ven?ler mot hverandre, bi-‐grenkanaler, grenkanaler og hovedlucmengde • UCordringer ligger i innregulering av CAV mot VAV – Finn indeks og referanse – Kvalifisert vurderingav behov for videre justering • Trykkstyring: – Vurder set-‐punkt ut fra forholdstallene på grenene – Så lavt set-‐punkt som mulig • Programmer VAV-‐speld og la anlegget regulere • Kontroll – Kontroller VAV-‐enhetne på maks og min lucmengde som for anlegg med spjeldop?malisering – Kontrollmål CAV enheter som for standardanlegg Teknologi for et bedre samfunn 13
- 14. Anlegg med spjeldop?malisering • Direkte kontroll med alle spjeld fra op?mizer • Vet både spjeldposisjon og lucmengde • Regulerer vice direkte ut fra behov. • Kontroll på endringer i anlegget i det de oppstår. Teknologi for et bedre samfunn 14
- 15. Erfaringer spjeldop?malisering • Gode eLer inntuning • Energieffek?ve anlegg • Mange VAV-‐spjeld pr op?mizer med hyppige endringer kan gi pendling (Grini 2010) • Dyrest • Økt kompleksitet • Rask innregulering Teknologi for et bedre samfunn 15
- 16. Presise lucmengde målinger under innreguleringen... ...takket være fabrikk kalibreringen Teknologi for et bedre samfunn 16 May-‐2002-‐JL PM VAV / Lars van der Haegen/JL
- 17. Belimo VAV Trend for Analysering av: • Tilførsels trykk • Trykk variasjoner • Spjeld posisjon • LuRmengde • Visualisering av reguler-‐ings evnen • Referanse signal • Måleverdi • Spjeld vinkel • Rom dynamikk … May-‐ Teknologi for et bedre samfunn 2002 PM VAV / Lars van der 17 -‐JL Haegen/JL
- 18. Krav ?l prosjektering/uCørelse • Hvilke lucmengder skal vi dimensjonere for? • Avstander ?l reguleringsenheter • Måleteknikk • SFP-‐krav • Minimum/maksimumslucmengder • Noen vanlige feilkilder • Ak?ve ?llucsven?ler – eliminerer noen problemer Kilde: Rockwool Teknologi for et bedre samfunn 18
- 19. To typer Sam?dighet – dimensjonering og beregning Maksimal samGdighet 100 % • For dimensjonering 90 % – Type bruker, ak?vitet & antall 80 % – 70 – 100% samtidighetsfaktor for kanalsegment 70 % – NB Temperatur! Sannsynlighet for bruk av forsering i et avtrekkspunkt 60 % BrukssamGdighet 80 % 50 % • For energiberegninger 60 % 40 % – Kontorbruk: 20% -‐ 60% (drics?d) 40 % 20 % – Lucmengde: 40 – 70% (CAV) 30 % – Energi RealisGsk sniY 50/50 20 % 10 % 0% 1 10 100 Antall forserbare avtrekkspunkter betjent av kanalsegmentet Teknologi for et bedre samfunn 19
- 20. Behovsstyring ja, men hvilket behov? Dimensjonering av anlegg • Sjekk maksimal behov og maksimal sam?dighet– dimensjonerende -‐ type rom, ak?vitet, antall brukere etc • Sjekk normalbruk -‐ Hva slags lokaler? Mye kontorer? Tilstedeværelse? Fordeling av kontor og andre type lokaler på kanalneL – jevnt fordelt eller ikke? • Vurder regulering og trykkfall. For å klare SFP-‐krav må ikke trykkfallet være for høyt. Type regulering (trykkstyring/spjeldop?malisering) og dimensjon påvirker • Sjekk minimumslucmengder og at anlegget da vil fungere som ?ltenkt -‐ Spesielt på grenspjeld kan mimimumslucmengder bli svært små i forhold ?l maksimal, og reguleringsproblem kan oppstå NB! GjennomsniYlig luRmengde brukes ved energiberegning (NS 3031 og NS 3701) – ikke ved dimensjonering av anlegg! Teknologi for et bedre samfunn
- 21. Krav i NS 3031 Energiberegninger basert på gjennomsniYlig venGlasjonsluRmengde ut fra – GjennomsniLlig lucmengde i drics?den – Lucmengde utenfor drics?den • Der ikke nærmere beregninger er gjort kan gj.sniL i drics?den reduseres med 20% i forhold ?l dimensjonerende lucmengde (CAV) SFP beregnes ved gjennomsniYlig trykkfall – det vil i praksis si gjennomsniLlig lucmengde og struping. Teknologi for et bedre samfunn 21
- 22. Velg vice i forhold ?l normal drics?lstand Teknologi for et bedre samfunn
- 23. SFP og lucmengde – kontroller! ∑iN 1 (ΣPi Δti ) ∑iN 1 (SFPe,i qv ,i Δti ) SFPe = N= = = ∑i =1 (qv,i Δti ) ∑iN 1 (qv ,i Δti ) = 1 0.9 Poor 0.8 Normal Good Fraction of max SFP 0.7 Ideal Unødvendig struping 0.6 langs kritisk vei! 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 r² 0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 r , Fraction of maximum flow rate Teknologi for et bedre samfunn
- 24. Autoritet • VAV-‐spjeld er bladspjeld avrundet i topp og bunn. • I åpen posisjon gir en endring i spjeldvinkel på 1-‐2˚ liten endring i lucmengde • Spjeld regulerer best i området +/-‐45 ˚, en liten endring i spjeldvinkel gir endret lucmengde • Endret behov påvirker trykkforholdene i kanalneLe, tar noe ?d før systemet tar høyde for endringen. • Påvirker nabo-‐enheter. Trykkfall når enhet med endret behov åpner, naboenhet åpner for å kompensere • Med spjeld lukket typisk 50% trenger liten justering • Indeksven?l maks 80% åpen (72 ˚), øvrige spjeld typisk maks 70% Teknologi for et bedre samfunn 24
- 25. VAV-terminalen: en lukket reguleringskrets Motor Trykkføler Δp Motorens gangtid er 0 – 10 V avgjørende for stabiliteten. Regulator Teknologi for et bedre samfunn 25 May-2002-JL
- 26. Plassering av VAV-‐enheter kan påvirke regueringen • VAV-‐enhetene har både et målekors og et spjeld • God reguerling krever gode målinger av lucmengde • For å få gode målinger kreves et utviklet has?ghetsprofil i kanalen foran målekorset • ELer bend, avgrening, spjeld, lydfeller etc • DeLe gjelder for VAV-‐enheter på lik linje som andre målepunkter Teknologi for et bedre samfunn 26
- 27. Anbefalte minsteavstander Anvisning 16-‐7 anbefaler : • Sirkulære kanaler: 5D før målepunkt, 2D eLer • Rektangulære: 6Dh før målepunkt, 2Dh eLer • Gjelder både pga innregulering og måling. • Korte avstander krever spesielle hensyn, kanskje ekstra spjeld, og gir mindre gode målestrekk Teknologi for et bedre samfunn
- 28. Utvikling av Målenøyak?ghet ved has?ghetsprofil montasje eLer T-‐rør Teknologi for et bedre samfunn 28
- 29. For stor dimensjon på VAV-‐spjeld på grenen • Krav ?l SFP gjør at man ønsker lavere trykkfall i anlegg og gjør romsligere prosjektering • Behovsstyring kan gi perioder med svært lave lucmengder i forhold ?l maksimal sam?dighet. • Problemer med regulering hvis minimumslucmengdene for små i forhold ?l størrelsen på VAV-‐enheten, spesielt på grenspjeld • VAV-‐enhetene opererer med has?gheter i området 1,2-‐6,0 m/s (rimelige trykkfølerer). Reguleringen baseres på måling av differansetrykk over et målekors. Under 1,2 m/s klarer enheten ikke lenger å måle og dermed regulere. Den viser den 0 lucmengde. • 0 luc betyr at spjeld åpner for å få mer luc. Mister kontroll på lucmengder og får ubalanse i anlegget • Nyere enheter kan ha større nøyak?ghet, ned mot 0,6m/s, men da må deLe spesifiseres. • Vmin kan minimum seLes ?l lucmengden ved 1,2m/s (0,6m/s) Kontroller både maks og minimum luRmengde ved prosjektering! Teknologi for et bedre samfunn 29
- 30. TEK krav ?l SFP • SFP = Viceeffekt/lucmengde [kW/m3*s] ∑( Ptil + Pav ) – Viceeffekt er summen av effekten på ?llucsvica pluss effekten av avtrekksvica SFP = • – Totallucmengde defineres her som den største av ?llucs-‐ og avtrekkslucmengdene i anlegget V • SFP = Anleggstrykkfall/ total virkningsgrad Δptot SFP = [kPa ] η tot • Total virkningsgrad – ηm= virkningsgrad motor – ηk= virkningsgrad kracoverføring – – ηm= virkningsgrad vice ηm= virkningsgrad turtallsstyring η tot = η m ⋅η k ⋅η v ⋅η t • Total virkningsgrad for vicesystemet – 30 -‐70% • Krav i TEK10: – Boligbygning≤ 2,5 kW/ (m3/s) – Øvrige bygninger≤ 2,0 kW/ (m3/s) Teknologi for et bedre samfunn
- 31. Sensorer • Kvalitet og plassering kan påvirke reguleringen • Sensi?ve -‐ trykk, temperatur og fuk?ghet avh. av blant annet teknologi og materialvalg. • Målenøyak?gheten påvirkes over ?d slik at det er behov for jevnlig kalibrering for de fleste av sensorene. • Effekten av aldring av lyskilde og elektronikk avh måleprinsipp, materialvalg og omgivelser. • Fleste sensorleverandører angir leve?d > 15 år Hvordan sikre sensorkvaliteten? • Sammenlignbare data – standard ( ikke sammenlignbare i dag) • Kreve 3dje parts kontroll (40 % av 208 sensorer hadde for stort avvik, 15 sensortyper– ingen var iht egen spesifikasjon) • SeL krav ?l måleusikkerhet • Bruke måleusikkerheten ved lucmengdestyring • ”NaLkontrollere” med SD-‐anlegget – (CO2 sensorer: utelucnivå) • På forhånd avtalt økonomisk kompensasjon Teknologi for et bedre samfunn 31
- 32. Andre forhold • Polaritet er en vanlig koblingsfeil. Sjekk at denne er rik?g for alle enhetene før du begynner innreguleringen. • Girutløser (svart knapp): "synchroniza?on": – Motor ?l enten fullt åpen eller fullt lukket – Synkronisert med mekanisk stopp – Løser problem med avvik som bygger seg opp over ?d, f.eks når spjeld er åpnet eller endret uten strøm på • Målekors kan over ?d ha behov for rengjøring – Frakoble posi?v trykkslange Teknologi for et bedre samfunn 32
- 33. Ak?ve ?llucsven?ler • BenyLet i GK siL kontorbygg i Asker -‐ rehab • BenyLet i Miljøhuset GK, Norges første passivhus yrkesbygg, dokumenteres i FOR KLIMA! • Presise, også ved lave lucmengder • Mye automa?kk er prefabrikkert – lite koblingsfeil • Ikke nødvendigvis dyrere enn "trykkstyring" Teknologi for et bedre samfunn 33
- 34. Dokumentasjon av anlegg med CAV og VAV • Som for standard klassiske anlegg for CAV-‐enheter : For hvert målepunkt – Målested (etg, gren,ven?lnr) – Prosjektert verdi samt maksimalt ?llaL avvik – Målemetode (se 16-‐7) – InstrumenLype (fabrikat, modell) – Instrumentnummer – Kalibreringsbevis for instrument samt dato for siste kalibrering • Som for spjeldop?maliseringsanlegg på VAV-‐enheter • SPF-‐verdi for anlegget Teknologi for et bedre samfunn 34
- 35. Kontroll og dokumentasjon – anlegg med spjeldop?malisering • To testscenarier: – maks sam?dighet – Minimum i alle soner – Kontroller hver VAV-‐boks for maks og min – Noter ønsket pådrag, lucmengde spjeldvinkel (i grader og %) • Sam?dighet: – Normalt 50-‐80%, ikke 100% – Tvangsstyring i ulike soner, f.eks for 80% kjøres 80% på Vmaks og 20% på Vmin – BenyL soner, for tes?ng av Vmaks • Hvorfor tester vi også for Vmin? – Sjekk at ikke lucmengden går ?l 0 – Vmin I alle rom bortseL fra eL med Vmaks – får personen I deLe rommet den lucen han trenger? – Lav SFP-‐verdi utenfor bruks?d (struping) Teknologi for et bedre samfunn 35
- 36. Hvordan tvangsstyre ?l Vmaks og Vmin? • Alle enhetene I bygningen – Overstyre romregulatoren (CO2/temperatur). Kan oce gjøres sentralt via SD anlegg – Bruke op?mizer vil å s?lle alle VAV-‐boksene sam?dig. Raskt! • Det enkelte rom – Ved bruk av såkalt "ZTH" – håndholdt kommunikasjonsboks – Ved bruk av PC med egnet programvare, f.eks PC Tool Teknologi for et bedre samfunn 36
- 37. Hvordan dokumentere? • Den enkle varianten: Skrive inn I SINTEFs protokoll. Finnes på regneark, enkelt og greit • Den proffe varianten : Bruke PC Tool eller ?lsvarende program. Kjøre en fuksjonstest og lagre rapport for hver VAV-‐boks Teknologi for et bedre samfunn 37 PM VAV / Lars van der Haegen/JL
- 38. Teknologi for et bedre samfunn 38
- 39. Dokumentasjon av SFP i overleveringsprotokoll SFP-‐verdi ved definerte driRsGlstander • Anlegget tvangskjøres ?l maks lucmengde – Hovedlucmengder måles (leses av) – Viceeffekter leses av eller måles -‐ SFP beregnes – For anlegg med %dimensjon av maks må lucfordeling defineres • Anlegget tvangskjøres ?l redusert lucmengde (defineres i prosjektet, % og fordeling) – Hovedlucmengder måles – Viceeffekter leses av eller måles -‐ SFP beregnes ∑( Ptil + Pav ) SFP = • V Teknologi for et bedre samfunn 39
- 40. Måling av SFP • Effektmåling – komplisert og farlig – i el-‐tavla! • 3 fase neLanalysator – tangamperemeter ikke godt nok • P-Watt, U-Volt, I-Amp, PF=Power Factor P = 3 ⋅ U ⋅ I ⋅ PF Hioki 3196 Chauvin Arnoux type 8334B Qualistar 8334 Teknologi for et bedre samfunn
- 41. SFP regnes ut fra ak?v effekt Strøm og spenning ikke er i fase. Spenningen ligger foran, typisk for induk?ve laster som en motor er. Ser vi på spenningen for alle fasene sam?dig, er de tre fasene er forskjøvet 120° i forhold ?l hverandre, som de er i et 3-‐faset anlegg AkGv effekt (kW) – den effekten som motoren gjør seg nyLe av, og som vi betaler for ReakGv effekt (VAR) -‐ er et mål for strøm som går i systemet uten å skape noen effekt for motoren. For at det skal bli effekt, må strøm og spenning være ?lstede sam?dig Tilsynelatende effekt (kVA) – vektorsummen av ak?v og reak?v effekt Teknologi for et bedre samfunn 41
- 42. Meld. St.28 Melding ?l Stor?nget Gode bygg for eit betre samfunn 7.6.1 Barrierar for innovasjon i byggesektoren • Den store prosentandelen av små føretak og det rela?vt låge kunnskapsnivået • Kortvarige samarbeidsrelasjonar • Mange forskjellige sluLprodukt • Raske endringer krever oppdatert kompetanse Teknologi for et bedre samfunn 42
- 43. Spørsmål Teknologi for et bedre samfunn 43
- 44. NS 3700 og 3701 GjennomsniYlige luRmengder i driRsGden: • Grunnlag for energiberegning – ikke dimensjonering! • ForutseYer presis behovsstyring! Nye begreper: • Andel primærareal • PersonteYhet • Tilstedeværelse i driRsGden Teknologi for et bedre samfunn 44
- 45. Kontroll og dokumentasjon – anlegg med spjeldop?malisering • To testscenarier: – maks sam?dighet – Minimum i alle soner – Kontroller hver VAV-‐boks for maks og min – Noter ønsket pådrag, lucmengde spjeldvinkel (i grader og %) • Sam?dighet: – Normalt 50-‐80%, ikke 100% – Tvangsstyring i ulike soner, f.eks for 80% kjøres 80% på Vmaks og 20% på Vmin – BenyL soner, for tes?ng av Vmaks • Hvorfor tester vi også for Vmin? – Sjekk at ikke lucmengden går ?l 0 – Vmin I alle rom bortseL fra eL med Vmaks – får personen I deLe rommet den lucen han trenger? – Lav SFP-‐verdi utenfor bruks?d (struping) Teknologi for et bedre samfunn 45