LCC - Som verktøy ved valg av konsept for ventilasjon

Transkript

1 LCC - Som verktøy ved valg av konsept for ventilasjon Det optimale valget mellom driftsvennlighet og avansert styring Trond Thorgeir Harsem - Norconsult trond.thorgeir.harsem@norconsult.com

2 Konsept for ventilasjon Konstant luftmengde (CAV) timers drift pr. døgn 5 / 7 dager i uken. 1/3-2/3 luftmengde utenom driftstid Mengderegulert ventilasjon (VAV) Trinn ( 2 eller 3 trinn) - behovsstyrt Trinnløst - behovsstyrt

3 Behovsstyrt ventilasjon - utviklingstrekk Behovsstyrt ventilasjon i næringsbygg er ingen nyhet, men andelen bygg med VAV har økt markant de senere år TEK har siden 2007-utgaven hatt en mer "positiv" holdning til sentral kjøling enn lokal kjøling Luftkjøling og CAV kan gi store forskjeller internt i samme bygg, grunnet manglende hensyntagen til ulik belastning i ulike soner Flere leietakerspesifikasjoner (søkespec'er) krever VAV Større bevissthet rundt energi og miljø hos leietakere og eiendomsutviklere har medført etterspørsel etter energiriktige løsninger, dette forsterkes av sertifiseringer som Breeam og energimerking For å redusere reell energibruk er behovsstyring et godt virkemiddel - ergo er VAV mer og mer nødvendig

4 Behovsstyrt ventilasjon - utviklingstrekk VAV har vært kostbart - blant annet grunnet dyre ventilasjonskomponenter og styresystemer, og en del aktører uten tilstrekkelig kompetanse Flere leverandører har kommet med integrerte systemer (integrerer produkter og/eller styring) Swegon WISE GK Lindinvent TROX VIP X Lindab Pascal DBV - KRO-produksjon flere løsninger som har deler av elementene i seg finnes Disse systemene reduserer prisen, i enkelte tilfeller betydelig De er ofte basert på proprietære busser lokalt - fordeler/ulemper Systemene integrerer flere funksjoner (lysstyring osv.) Disse systemene løser ikke alt, men kan være egnet i de fleste tilfeller og er et alternativ til å designe alt "fritt" - vi må avgjøre hva som er riktig i det enkelte prosjekt (tenk drift!)

5 Forsvarsbyggs krav til dokumentasjon Bygger nybygg for ca. 2 mrd. NOK pr. år. Ny kampflybase Ørland Forsvarsdepartementet (FD) har satt følgende krav for prosjekter iverksatt etter 2012: En høyere energiklasse enn dagens forskriftskrav skal vurderes for alle byggeprosjekter. I prosjektdokumentasjonen skal det redegjøres for konsekvensene for investerings- og driftskostnadene ved å velge energiklasse A og B. En LCC-analyse som viser forskjellen mellom forskriftskrav og energiklasse A, eventuelt energiklasse B, skal utarbeides og fremsendes. Forskjellen i energiforbruk skal fremgå.

6 50% redusert energiforbruk fra fremtidens sykehus! 8 millioner m 2 helsebygg i Norge (SSB 2006) Bygningskategorien med høyeste energirammekrav 335 kwh/m 2 Registrert energibruk 322 kwh/m 2 (Enova byggstatistikk 2007) Pågående forskningsprosjekter for å redusere energibruk i fremtidens bygningsmasse tar ikke hensyn til sykehusspesifikke utfordringer 6

7 Energifordeling sykehus Konklusjon fra studie i forskningsprosjekt: Potensialet for energireduksjon i sykehus: 50 % redusert totalt energiforbruk ved behovsstyrt ventilasjon øket grad av gjenvinning

8 Hvorfor behovsstyrt ventilasjon? Hva er potensialet? Energibesparelse Tilleggskostnader? Investering FDVU-kostnader LCC - betraktninger - beregninger

9 Energiforbruk for et kontorbygg m2 Hva er potensialet? Energibesparelse Energi- og effektbudsjett (oppsett etter NS 3032 ) med fordeling på alternative energikilder: Fordeling kjøpt energi Elektr. Olje/gass Fj.varme Maks. effekt Netto energiforbruk Levert energiforbruk Annet Fj.kjøl. kw W/m 2 % MWh kwh/m² % MWh kwh/m² % MWh MWh MWh 1.Oppvarming 297,7 32,3 21 % 276,5 30,0 19 % 276,5 30,0 21 % 0,0 0,0 276,5 2.Vent.batt. 307,8 33,4 22 % 205,4 22,3 14 % 205,4 22,3 15 % 0,0 0,0 205,4 3.Varmtvann 59,1 6,4 4 % 46,1 5,0 3 % 46,1 5,0 3 % 0,0 0,0 46,1 4a.Vifteeffekt 53,9 5,8 4 % 168,6 18,3 12 % 168,6 18,3 13 % 168,6 4b. Pumper 1,1 0,1 0 % 6,1 0,7 0 % 6,1 0,7 0 % 6,1 5.Belysning 73,8 8,0 5 % 230,8 25,0 16 % 230,8 25,0 17 % 230,8 6.Utstyr 101,5 11,0 7 % 317,4 34,4 22 % 317,4 34,4 24 % 317,4 7.Kjøling 521,6 56,6 37 % 175,9 19,1 12 % 88,0 9,5 7 % 88,0 0,0 8.Gatevarme 0,0 0,0 0,0 0 % 0,0 0,0 0 % 0,0 0,0 0,0 1-8 Sum % % % Ventilasjonsandel: Vifteeffekt: 12% Kjøling: 12% (7%) Vent batt: 14% Sum: 38% (31 %)

10 Energiforbruk for et kontorbygg m2 Eksempel med VAV Energibesparelse Energi- og effektbudsjett (oppsett etter NS 3032 ) med fordeling på alternative energikilder: Fordeling kjøpt energi Elektr. Olje/gass Fj.varme Maks. effekt Netto energiforbruk Levert energiforbruk Annet Fj.kjøl. kw W/m 2 % MWh kwh/m² % MWh kwh/m² % MWh MWh MWh 1.Oppvarming 278,2 30,2 23 % 242,4 26,3 20 % 242,4 26,3 22 % 0,0 0,0 242,4 2.Vent.batt. 178,2 19,3 15 % 116,9 12,7 10 % 116,9 12,7 11 % 0,0 0,0 116,9 3.Varmtvann 59,1 6,4 5 % 46,1 5,0 4 % 46,1 5,0 4 % 0,0 0,0 46,1 4a.Vifteeffekt 18,9 2,0 2 % 59,0 6,4 5 % 59,0 6,4 5 % 59,0 4b. Pumper 1,1 0,1 0 % 6,1 0,7 1 % 6,1 0,7 1 % 6,1 5.Belysning 73,8 8,0 6 % 230,8 25,0 19 % 230,8 25,0 21 % 230,8 6.Utstyr 101,5 11,0 8 % 317,4 34,4 27 % 317,4 34,4 29 % 317,4 7.Kjøling 490,9 53,2 41 % 175,3 19,0 15 % 87,7 9,5 8 % 87,7 0,0 8.Gatevarme 0,0 0,0 0,0 0 % 0,0 0,0 0 % 0,0 0,0 0,0 1-8 Sum % % % Ventilasjonsandel: Vifteeffekt: 6,4 kwh/m2-5% 18,3 kwh/m2-12% Kjøling: 19,0 kwh/m2-15% 19,1 kwh/m2-12% Vent battt: 12,7 kwh/m2-10% 22,3 kwh/m2-14% Sum: 38,1 kwh/m2-30% 59,7 kwh/m2-38%

11 Thermal heating Thermal cooling Electrical power Energifordeling sykehus kwh/year kwh/m2 % Ventilation Fans ,6 % Light ,3 % Equipment ,5 % Ventilation cooling ,5 % Room cooling ,6 % Ventilation heating ,7 % Room heating ,7 % Sum ,0 % Ventilasjonsandel: Vifteeffekt: 40 kwh/m2-9,6% Kjøling: 10 kwh/m2-2,5% Vent battt: 114 kwh/m2-27,7% Sum: 164 kwh/m2-39,8%

12 Exempel Sonenivå Sonespjeld master Sonespjeld slave Sone i balanse Mixad sone

13 Eksempel byggnivå SONE SYSTEM Super WISE Spjeld ROM Ventil

14 Systemløsninger

15 Lindab Pascal

16 Samtidighet i Lindinvents anvisninger

17 Systemløsninger DBV - KRO-Produksjon 3 - trinns Digital behovsstyrt Ventilasjon: Enkle spjeld SMART styring Selvkontrollerende feilmelding over GSM Systemplugger ikke mulig å koble feil Velprøvd Belimo 2-posisjoners spjeldmotor Enkel innregulering evt. forinnstilling Enkel systemintergrasjon med bærbar PC

18 Stikkord - styring Styring; Tilstedeværelse, temperatur, CO2? I rommet: Prekomfort (tomt rom) og komfort; 2 ulike ventilasjonsnivåer I kontorer kan komfort være et fast nivå som er styrt av tilstedeværelse, evt. med modulerende temperaturstyring på toppen (40*/80-120m3/h). Ikke CO2. * Alltid gjenstand for diskusjon. I små møterom (typisk opp til 16 m2-8 prs) bør en ha tilstedeværelsesstyring i bunn, med temperaturstyring på toppen. Denne kan suppleres med CO2-styring om ønskelig. I store møterom bør det styres modulerende på T og CO2 mellom min og maks. Pris? Avhengig av kompleksitet og systemløsning er det ofte her prisen avgjøres.

19 Samtidighet Kontorbygg: 50-70% Sykehusbygg ofte mindre enn 30-50%.

20 Fallgruber med VAV Kurser med konstant luftmengde uten CAV-spjeld, vil gi varierende luftmengde Bruk motoriserte VAV-spjeld som CAV - styrt på fast luftmengde Indre rom med høy internbelastning krever spesiell omtanke ift. vinterdrift - har du nok kjølekapasitet? Innblåsingstemperatur? Hvor langt ned klarer ventilasjonsaggregatet å regulere? Tilpass aggregat til realistisk bruk av luftmengder - for stort aggregat kommer ikke ned i luftmengde. Tilstedeværelse til klimastyring må ha forsinkelse, det må være mulig å gå gjennom et kontor uten å aktivere klimastyring, vær spesielt OBS på dette ved felles føler med lys, f.eks. via DALI. OBS! Sykehus og laboratorier - mer komplisert! Ventilasjon i installasjonsgulv og VAV - pass på! VAV og kombibafler - fare for trekk - pass på! Valg av ventil og aktuator på vannside har stor betydning!

21 Kostnader for behovsstyrt ventilasjon Ventilasjonskostnader: 10 m3/hm2 x 150 kr/m3 => 1500 kr/m2 Cellekontor 10 m2 => kr Tilleggskostnader VAV: Behovsstyring: 5000 kr/celle eller 500 kr/m2 Tillegg vedlikehold pr. år: Trinnløs styring: 1% av totalkostnadene ventilasjon 20 kr/m2 Trinnstyring: 1%0 av totalkostnadene ventilasjon 2 kr/m2 Reduserte investeringskostnader grunnet mindre total ventilasjon: 20% reduserte ventilasjonskostnader (eks tillegg behovsstyring) 300 kr/m2 Reduserte årlige energiutgifter: 26 kwh/m2 - Antar kr. 1/kWh. Dvs: 26 kr/m2

22 LCC, kalkulering FDV-kostnader

23

24

25 40 års levetid

26 20 års levetid

27 60 år og 6 % realrente

28 60 år og 2 % realrente

29 Tusen takk for oppmerksomheten Trond Thorgeir Harsem - Norconsult trond.thorgeir.harsem@norconsult.com