Terug naar

Ontwerp van een hybride free-coolingsysteem

Hybride ventilatie is ventilatie die 'natuurlijke' ventilatie combineert met 'mechanische' ventilatie. Bv. natuurlijke ventilatie via (de fijn af te stellen openingsgraad van) de ramen en dakopeningen, ondersteund met een dakextractor indien men onvoldoende natuurlijke ventilatie verwacht. In extremis wordt de dakextractor dan enkel ingeschakeld als blijkt dat er gedurende de eerste uren van de nacht onvoldoende temperatuurverlaging is in het gebouw. Deze dakextractoren zijn bij voorkeur ventilatoren met een laag verbruik, die losstaan van de hygiënische ventilatie, zoals bv. dakextractoren in daktorentjes.

Praktijkvoorbeeld: Cameleon

Dit is de optie die werd gekozen voor de koeling van de kantoren van de winkel Cameleon: de gevelopeningen zijn opengaande vensters.

De trek komt van de 2 daktorentjes die uitmonden in de centrale gang. De inschakeling van de torentjes wordt geregeld met een thermostaat en beheerd door het GBS (gebouwbeheersysteem).

Het debiet van de torentjes bedraagt 11 200 m³/u voor een luchtverversing van de kantoren van meer dan 4 vol/u.

Cijfervoorbeeld

Hernemen we het bovenstaande cijfervoorbeeld en vergelijken we het verbruik van een zuiver mechanische free-cooling, een hybride free-cooling die gebruikmaakt van ofwel mechanische extractie ofwel mechanische pulsie van het hygiënische ventilatiesysteem, en het verbruik van traditionele klimaatregeling.

Geval 1: het geleverde luchtdebiet komt overeen met het hygiënische luchtdebiet, d.i. 0,86 vol/u

Vergelijking tussen het elektriciteitsverbruik van een klassieke koelgroep en verschillende vormen van beperkte nachtventilatie

image52_nl(Bron : Matriciel )

Opmerking :

In hybride modus is mechanische extractie interessanter dan pulsie aangezien het verbruik van de ventilatoren vaak lager ligt. Dit komt omdat de drukverliezen op het net groter zijn (wegens de doorgang van de lucht door de luchtbehandelingsbatterijen, het groter aantal filters, het net dat over het algemeen langer is, enz.).

We merken ook op dat men bij mechanische pulsie ermee rekening moet houden dat de gepulseerde lucht 1°C hoger zal liggen dan de buitenlucht omdat ze door de ventilatiegroep passeert.

Mechanische pulsie is daarentegen wel nuttig als men niet zeker is van het goede traject van de lucht. Dankzij het pulsienet is men over het algemeen zeker dat alle ruimten correct gekoeld worden:

Voorbeeld van hybride ventilatie

image53 (Bron : Matriciel )

In dit bovenstaande voorbeeld van hybride ventilatie is het met mechanische ventilatie niet mogelijk om de ruimte rechts correct te ventileren. Via mechanische stuwing kan de hele ruimte correct gekoeld worden door de verse lucht

Geval 2: het geleverde luchtdebiet wordt opgevoerd tot 4 vol/u om voor echte koeling te zorgen

Vergelijking tussen het elektriciteitsverbruik van een klassieke koelgroep en verschillende vormen van nachtventilatie met 4 vol/u

image54_nl(Bron : Matriciel )

Conclusie:

Nachtventilatie waarvoor een apart ventilatietraject wordt uitgetekend met een zeer lage druk, verbruikt veel minder elektriciteit dan nachtventilatie via de luchtgroep. Als er in dat traject al dan niet nog ondersteuning is via een ventilator zal dat niet doorslaggevend zijn. Deze ventilator zal gezien de lage drukval geen grootverbruiker zijn, al is het natuurlijk aangewezen elk overbodig verbruik te vermijden.

Opmerking: kan men de hygiënische ventilatie baseren op de hybride ventilatie?

Los van het concept van free-cooling, kan het concept van hybride ventilatie worden toegepast op hygiënische ventilatie door de mechanische dan wel natuurlijke ventilatie in te zetten, afhankelijk van het seizoen:

Het doel is om tijdens het stookseizoen te profiteren van een precieze controle van het debiet van de hygiënische ventilatie en van de warmteterugwinning op de afgezogen lucht en tegelijkertijd het jaarlijkse stroomverbruik van de ventilatoren te verminderen. Zo is tijdens het stookseizoen de mechanische ventilatie met warmterecuperatie in werking (tijdens de uren van bezetting).

Vanaf het tussenseizoen, wanneer de verwarmingsbehoeften verdwijnen, is er geen reden meer om de warmte terug te winnen uit de vervuilde lucht. Bijgevolg kan het mechanische ventilatiesysteem worden uitgezet. De gebruikers zijn zo meester over hun ventilatie doordat ze manueel de vensters of de openingen voor free-cooling kunnen gebruiken.

Ook hier geldt de opmerking dat de opengaande ramen niet als toevoeropeningen gebruikt kunnen worden in het kader van de EPB-regelgeving (zie pagina Kan men de hygiënische ventilatie baseren op natuurlijke ventilatie ?).

In grotere gebouwen vraagt dit een doordachte sturing en follow-up, maar het is zeker haalbaar en zal energie besparen.

Zie tevens dossier Een energie-efficiënt ventilatiesysteem ontwerpen.