De free-cooling heeft nood aan een correcte regeling:
- Als de free-cooling mechanisch gebeurt , zal de luchtbehandelingscentrale uitgerust moeten worden met een geautomatiseerde regeling waarmee de free-cooling in werking kan worden gesteld, wanneer de klimaat- en tijdsvoorwaarden (in het geval van een nachtventilatie) vervuld zijn. De luchtbehandelingscentrale zal de luchtdebieten moeten kunnen verhogen (free-cooling overdag en/of 's nachts).
- Bij hybride of natuurlijke free-cooling kan het beheer van de luchttoevoer- of luchtafvoeropeningen ofwel manueel, ofwel automatisch gebeuren . Bij manueel beheer zou een visuele indicator de gebruiker erop kunnen wijzen dat hij zijn raam moet openzetten, wanneer de voorwaarden voor free-cooling vervuld zijn.
Op natuurlijke ventilatie gebaseerde nachtventilatie (en free-cooling in het algemeen) is een principe dat onze voorouders al toepasten: ze beschermden zich in de zomer tegen de zon, sloegen de warmte op in de massa van het gebouw en voerden deze warmte opnieuw af door het gebouw 's nachts te openen. Dit 'lowtech'-principe kan echter ook in een 'hightech'-beheer worden vertaald, wanneer de openingen gemotoriseerd zijn.
Manuele of geautomatiseerde toe-/afvoeren
Er zijn 2 sturingsmethoden mogelijk, waartussen gekozen dient te worden:
- Gemotoriseerd (en geautomatiseerd): De openingen zijn gemotoriseerd en een regelsysteem stuurt de openingen in functie van de buiten- en de binnentemperatuur. De openingen, inclusief eventueel dakopeningen, gaan open wanneer het regelsysteem vindt dat het gebouw afgekoeld moet worden. Hierbij aansluitend, of enkel als er onvoldoende debiet is, kunnen ventilatoren (vaak zijn dit dakextractoren) mee worden ingeschakeld. Bij ongunstige weersomstandigheden (regen en te hoge windsnelheden) kan men beslissen om de openingen te sluiten en de free-cooling stil te leggen om regen- en windschade te vermijden. Verder is de regeling ook aangewezen om ervoor te zorgen dat het systeem niet dieper koelt dan gevraagd. Tijdens het tussenseizoen of in het begin van de zomer kan het namelijk gebeuren dat een permanente verluchting 's nachts het gebouw te veel afkoelt, wat niet comfortabel is en kan leiden tot het activeren van de verwarming. Een automatisering biedt ten slotte de mogelijkheid om het sluiten van de openingen in verbinding te stellen met een elektronisch alarm, waardoor het risico op indringing in onbezette lokalen wordt beperkt. Automatiseren kost geld, maar is in veel gevallen aangewezen, in het bijzonder in grote gebouwen die ‘s nachts niet bezet zijn.
- Manueel: De gebouwgebruikers beheren de openingen manueel (bij het verlaten van de ruimten). Dat kan het geval zijn in kleine gebouwen of woningen waar de nachtventilatie op eenzijdige, of misschien dwarse wijze geschiedt. Ook in grotere gebouwen waar de free-cooling geautomatiseerd is en de doorstroomopeningen niet permanent zijn, komt het vaak voor dat de doorstroomopeningen manueel te bedienen zijn (een luik openen of een deur laten open staan). In dat geval is het noodzakelijk om de gebouwgebruikers te sensibiliseren en het principe van free-cooling via opengaande ramen uit te leggen. Men moet hen duidelijk maken dat ze zelf impact hebben op het zomercomfort in de lokalen waar ze werken of wonen en hoe.
Modulering
De opening/sluiting van de luchttoevoeren/-afvoeren kan van het 'open/gesloten'-type, van het per stand instelbare type of volledig modulerend zijn. Daarbij spreekt het voor zich dat hoe meer modulerend de regeling is, hoe fijner de regeling in het gebouw zal zijn. Niettemin zou een volledig modulerende regeling te complex worden en gaat de voorkeur uit naar een modulering in 3 standen (100% open, tussenpositie en 100% gesloten) bij de installatie van een free-coolingsysteem voor overdag en 's nachts. Als de free-cooling alleen 's nachts plaatsvindt, volstaat een 'aan/uit'-regeling.
Energieverspilling
Voor een natuurlijke of hybride free-cooling zal speciale aandacht uitgaan naar het risico op energievernietiging , wanneer de vensters manueel of automatisch geopend worden. Hiertoe zullen sensoren die de opening van de natuurlijke luchttoevoeren detecteren, worden verbonden met de luchttoevoermonden en de verwarmings-/koelelementen van het gebouw. Naargelang de gewenste flexibiliteit en de ruimten in het gebouw (landschapskantoor, individueel kantoor, ...), zullen er zones worden bepaald om de regelinstallatie zo eenvoudig mogelijk te maken en extra kosten voor regeluitrustingen (openingssensoren, gemotoriseerde kleppen, ...) te vermijden.
Als de free-cooling bovendien gekoppeld is aan een andere vorm van passieve of actieve koeling, geldt een gepast beheer als essentiële factor om energieverspilling te voorkomen. De systemen kunnen niet tegelijk werken: eerst de free-cooling, en daarna de actieve koeling als het vermogen ontoereikend blijkt. Als er passieve koeltechnieken samen gebruikt worden, is de situatie anders en is de gelijktijdige werking van twee technieken soms aanbevolen. Zoals we hierboven al vermeldden, is de energieverspilling met betrekking tot de verwarming een punt om rekening mee te houden. Free-cooling mag niet te diep koelen om te vermijden dat het gebouw zodanig afgekoeld zou worden (bv. tot 14°C) dat het de volgende dag opnieuw verwarmd moet worden. Ook hiervoor dringt een krachtige regeling zich op.
Er zal worden aanbevolen om gebruik te maken van een regeling via het GBS, kwestie van alle parameters te kunnen visualiseren:
- de klimatologische omstandigheden binnen en buiten (temperatuur, vochtigheid, windsnelheid en -richting, regen);
- de positie van de openingen/afsluitingen (bij natuurlijke en hybride free-cooling);
- de activering van de ventilatoren, de registers, de luchtdebieten, ...
Specifiek bij natuurlijke of hybride free-cooling zal de regeling worden bepaald door de ontwikkelde strategie en de vastgelegde ontwerpparameters. Voor een hybride free-cooling met natuurlijke luchttoevoeren en door een atrium ondersteunde afvoer zal de modulering van de afvoeropeningen van het atrium en/of een afvoerventilator bijvoorbeeld beheerd worden door een automaat met als inputgegevens de klimatologische omstandigheden buiten (windsnelheid, regen) en binnen (temperaturen van de te koelen zones, temperaturen in het atrium – bovenaan en beneden om de doeltreffendheid van het schoorsteeneffect te bepalen). De programmering zal de mate van ondersteuning bepalen waarop een beroep gedaan zal worden om de gewenste debieten af te voeren. Wanneer de natuurlijke trekomstandigheden volstaan, zal er geen ondersteuning worden geactiveerd en zal het systeem overeenstemmen met een natuurlijke free-cooling.
Voorbeeld van een regeling met hybride free-cooling en een schoorsteeneffect
Of het beheer nu manueel of geautomatiseerd gebeurt, de gebruikers zullen altijd worden betrokken in een proces om zich hun gebouw eigen te maken. Wanneer de luchttoevoeren geautomatiseerd zijn, zal de gebruiker de mogelijkheid moeten krijgen om van de ingestelde werking af te wijken. Als de gebruiker namelijk niet wil dat het venster geopend wordt, moet hij dat kunnen beletten. Anderzijds zal de gebruiker zijn eigen raam ook moeten kunnen openen. Meerdere studies hebben immers het positieve effect erkend van het naar believen kunnen openen van vensters met het oog op het comfort van de gebruikers. De opening van de ramen zal in dat geval echter wel worden gecontroleerd om energievernietiging te voorkomen.
