VENTILATIONSSYSTEM - Värme, kyla och el-användning till fläktar

Transkript

1 VENTILATIONSSYSTEM - Värme, kyla och el-användning till fläktar Per Fahlén Chalmers tekniska högskola

2 RUMMETS VÄRMEBALANS Värmebalans Q tot [ ] [ ] 0 env rtu omponenter env trans pers Q inf Q Q Q rtu ahu light equip sol t oa t hr ROOM RTU HR Q rtu t AH AHU t ah AC t ac Q Q t Q env t ea Behov Tillförsel env Q ( t t ) oa Q Q ahu rtu hr ah ac

3 BALANSTEMPERATUR Definition Δt t b env env env trans inf trans t inf C inf U j A j env ( t t ) oa env tb [ C] 20 Dimensionerande effekt 10 Office I: U win Office II: U win ,00 0,10 0,20 0,30 0,40 d ins [m]

4 OPERATIV BALANSTEMPERATUR Medeleffekt Office I: η t 0 % Definition t b, op t env tb.op [ C] Office I: η t 80 % [l/s per office] C a hrv ( t t ) oa ( t 1 η ) tb.op [ C] Office II: η t 0 % hrv hrv ( t toa ) ea Office II: η t 80 % V [l/s per office] V [l/s]

5 FATORER SOM PÅVERAR DEN OPERATIVA BALANSTEMPERATUREN Rumstemperatur (utnyttja dödband) Internvärme (solskydd; apparater, belysning) limatskärm (ganska statisk) Ventilation: Styrmöjligheter C a hrv ( t 1 η )

6 HYGIENFLÖDE Nattilation behövs för att klara dimensionerande fall Daytime air flow rates CAV: Const. 10 l/s per person DCV: Min. 4.4 l/s ((0.35 l/s/m 2 ) AQ control (CO2) Max l/s (0.80 l/s/m 2 ) TC control (t. ) Max. Δt AQ criterion The daytime min. flow rate provides c CO2 < 1000 ppm with fully occupied (see diagram) CO2 concentration [ppm] Load: 1 person Flow : 4.4 l/s Flow : 10 l/s Time [h]

7 STYRNING AV LUFTFLÖDE Termiskt klimat: T.ex. t rum t t tot t C a ( U A/ Ca V ) 2 Δt Δt t ΔV Luftkvalitet: T.ex. CO 2 CO2 V V CO2 2 c c V V CO2 Δc Δc CO2 ΔV

8 TILLUFTENS YLEFFET Beror direkt av - luftflöde - tilluftstemperatur - rumstemperatur ( t t ) Δ ΔV V Δt Δt ( t t ) ( t t )

9 LÄGRE TEMPERATUR ELLER MER FLÖDE? Lägre temperatur ger ökad kompressorel Högre flöde ger ökad fläktel ΔW e ΔW ΔW e, f ( k W k f We, f ) Δt 6 ΔW Δt e k W (1 k k f W W e, f ) k2 [-] 4 2 t1 25 C W Δt e 0.03 W W (1 25 W Δ 0 e, f ) t1 35 C Evaporating temperature t 2 [ C]

10 EXTERN ELLER INTERN RUMSYLA rav på SFP för att TC-styrt luftflöde ska vara el-effektivare än kylmaskin (n 1,5 till 2): Volumetric fan power: W e, f SFP [kw/m V 3 /s] a Volumetric cooling capacity:, q V [kw/m V 3 /s], 1 ( q.2 ( t t ) ) V Relative cooling capacity: c [kw/kw] SFP q < V COP c SFP [kw/m 3 /s] 1 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 n COP 2, Dt 4 COP 4, Dt 4 COP 2, Dt 8 COP 4, Dt 8 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Relative cooling capacity [kw c /kw ]

11 FLÄTEFFET Minska SFP - Öka fläktverkningsgraden - Reducera distributionstryckfall - Reducera aggregattryckfall (FI, HR, AH, AC) W SFP V SFP e, f Δp 10 3 a η V SFP a V f a, n Typical pressure drop Pa] Δp Δp Δp Δp Δp Δp Δp plus ducts, dampers, Δp terminals units 0 Outdoor 0 t oa F EA FI SA 9 HR EA FI EA HR SA t hr AH 8 t ah AC ROOM Exhaust 7 t ea 6 RH t Supply t ac F SA t RC

12 STYRPRINCIP FÖR YLA Luftflödet baseras på AQ-krav (t.ex. c CO2 <1000 ppm) Rumstemperatur baseras på TC-krav (t.ex. 21 C) Håll t rum rumstemperaturen vid komfortmin. (t.ex. 21 C) Minska värmeåtervinning tills t T t T,min (t.ex. 17 C) Använd dödband; t rum,min < t rum < t rum,max (t.ex C) Öka luftflödet baserat på max. av AQ- eller TC-krav Använd nattkyla men se upp med fläktenergi Starta kylmaskin när marginalökningen av fläkteffekt är större än kylmaskinseffekten

13 ONTORSEONOMI? Personalkostnad: SE/m 2 /år Hyra: SE/m 2 /år apitalkostnad installation: SE/m 2 /år Energikostnad: SE/m 2 /år