Mengderegulering AV VARME OG KULDEANLEGG

Transkript

1 Saving energy by redesign engderegulering AV VARE OG KULDEANLEGG Kjell Hantho /.tf

2 Hvem er vi og hva gjør vi? Hvem Kjell Hantho: energikultivator/r. engderegulering med lang erfaring fra entreprenør og konsulent-virksomhet, og erfaring med etablering av energiprosjekter hos større byggeiere. Hva gjør vi Vi grønnmaler bedrifter og deres bunnlinje gjennom redusert og konvertert energibruk. Gjerne gjennom redesign og aktiv bruk av markedskrefter og støtteordninger.

3 Erfaring fra Forsvarsbygg sine konverteringsprosjekter

4 Behov for omstilling Endringer må til, men hvordan? Fokus på sluttbruker og minst mulig kostnad Fremtidsrettet og effektiv ressursbruk arkedsorienterte løsninger Helhetlig systemtenkning Positiv handling

5 Vårt gull Vårt arvesølv Behov for omstilling hvordan? Vi må forvalte våre ressurser bedre. Kull Olje Gass Bio/avfall Vann Vind Hav Sol U ts l i p p Primærenergikilder Energitjenester Lys Ventilasjon Kjøling Oppvarming T ap

6 Før ombygging Etter ombygging 59 gr.c tur Og 57 gr.c retur 65 gr.c tur Og 35 gr.c retur

7 Returtemperatur hovedfyr Samlet retur til varmesentral

8 Erfaring fra Tveita borettslag Før ombygging Etter ombygging

9 Statkraft og fakturering fjernvarme Derfor er mengderegulering viktig 9 July 22, 2012 kjell@hantho.as

10 Hva er vannbåren varme og hvor brukes den? (Begreper og definisjoner) Nær-/fjern-varmesentral (Fyrrom er i betjent bygg) Primær side Varmesentral Varmeveksler tappevann Varmeveksler varmeanlegg

11 Virkemåte 3-veis shuntventil Blandingsventil Pakkboks Ventilhus Reguleringsport 1 Spindel Sete 3 Fordelingsventil Styring 2 Shuntport Ventilplugg (kjegle) Seteventiler med denne vanlige konstruksjonen skal alltid monteres slik at de blander to volumstrømmer til en. (Blandingsventil)

12 Virkemåte 3-(2) veis sete-/kule-ventil Blandingsventil 100% pådrag Turvann 80⁰C 80 C Turvann 80 C Varmebatteri Ventilasjon + Ingen Blandingsventil resirk. 50% pådrag Turvann 60⁰C Kjelevann Kjelevann 80 C Blandingsventil Turvann 0% pådrag 60 C Turvann 35⁰C Resirk. Varmebatteri Ventilasjon + Varmebatteri Ventilasjon +

13 Varmeveksler Feilkobling av varmevekslere vil redusere tilgjengelig varmeeffekt hos forbruker, samt gi høyere returtemperatur til varmesentral

14 Energieffektive pumper Regulerer effekt/vannmengde etter behov Løftehøyde (m) Regulering p-variabel p-konstant manuell

15 Utekompenseringskurver

16 Elysat. Tradisjonelle varmeanlegg (Trykkløs fordeling med dobbel mantlet beredere) Rad. kurs syd-øst Rad. kurs nord-vest Ventilasjon + Fjernvarme/ fyrrom SETTPUNKT SETTPUNKT -SB03 SETTPUNKT -RT03 -RT01 Tappevann -RT02 -SB01 -SB02 KV VV 2000 l / 70ºC 2000 l / 70ºC

17 Tradisjonelle varmeanlegg Typiske kjennetegn. Konstant sirkulert vannmengde og variabel turtemperatur. Vannmengde dimensjonert etter effektbehov ved DUT (Dimensjonerende UteTemperatur, kaldeste periode siste 30 år). Anlegg ofte utstyrt med mange pumper. Strupeventiler (motstander) benyttet for å innregulere anlegget. Bypasser (kortslutninger) returnerer vann der det ikke er varmebehov. KONSEKVENSER Store deler av pumpeenergien går til å frakte YE vann unødig. Høye temperaturer, liten delta T, t (temperatur-forskjell mellom tur/retur) og stort varmetap.

18 engderegulering hvorfor? Full effekt 4,34 m³/h % effekt 4,34 m³/h 0,96 m³/h 0,71 m³/h t = 20 t = 10 t = 45 t = % 100% 16% 22% 78% 22% 78% 100 kw 50 kw 50 kw 50 kw % % 45 Dim. forhold (Kaldeste 3 dagers periode siste 30 år). 3-veis shunt- Kopling med bypass engdereg. ed pumpesirk. i batterikrets Ren mengderegulering

19 engderegulering hvorfor? I et bygg vil behovet for varme og kjøling variere hele tiden i løpet av dagen og året pga. varierende utetemperatur, solinnstråling, varme fra maskiner, lys og mennesker, osv. Oppbygging av varmeanlegg gjenspeiler ofte historisk lave energipriser. ålet tidligere var å sikre nok varme/energi til enhver tid, uten fokus på energieffektivitet. Det er ikke behov for å transportere den samme, maksimale, vannmengde hele tiden når effektbehovet er mindre enn 100%. Det er sløsing med energi, og det er kostbart. Den naturlige konsekvensen blir å variere vannmengden etter behovet. Erfaringsmessig gir dette en reduksjon i energibruken på 20-50% I effektbruken får vi ofte en reduksjon på 10-30%

20 engderegulering hvorfor? Ved effektavgivelser under 50% blir returvannstemperaturen liggende nær tilluftstemperaturen i et varmebatteri. For et moderne radiatorsystem blir returvannstemperaturen gjerne grader over romtemperaturen ved effektavgivelse under 50%. Sirkulert primærvannmengde reduseres med over 80% til varmebatteri ved 50% effektavgivelse.

21 Elysat. T engderegulering, hvordan? (Hvordan øke delta T?) Fjernvarme/ fyrrom 40⁰C Rad. kurs syd-øst 50⁰C SETTPUNKT 45⁰C Rad. kurs nord-vest 55⁰C SETTPUNKT -SB03 Ventilasjon + SETTPUNKT -RT03 -RT01 Tappevann -RT02 70⁰C 45⁰C 70⁰C 75⁰C -SB01 -SB02 70⁰C 60⁰C 65⁰C 40⁰C 55⁰C Steng KV VV Steng 70⁰C 2000 l / 70ºC 2000 l / 70ºC

22 Eksempler ombygging Returtemp. fjernvarme primærside Haakonsvern Før ombygging Etter ombygging Etter finjustering

23 Eksempler ombygging Sjøkrigsskolen Bergen bygg 0003 (Etter finjustering har vi 31% besparelse) Etter ombygging 15% besparelse Finjustering SDT gir ytterligere 15% besparelse

24 Hvilken besparelse kan oppnås? Eksempel: Vi registrerte 2 ⁰C delta T på ved intet varmebehov før ombygging. Varmesentralen er på 1500 kw. Sparepotensial <= kwh

25 Kontroll av mengderegulering Vi kan si oss fornøyd når returtemperaturen er lavere enn 40 SD-anlegg Energimåler Termometer Følbar temperatur

26 T Feilkilder: 1-Hva er feil her? Rad. kurs syd-øst Rad. kurs nord-vest Ventilasjon + Fjernvarme/ fyrrom SETTPUNKT 40⁰C 40⁰C -RT01 Tappevann SETTPUNKT 45⁰C 65⁰C 60⁰C 45⁰C -RT02 10% -SB03 60⁰C SETTPUNKT 20⁰C -RT03 20⁰C 35⁰C 60⁰C 75⁰C SETTPUNKT 60⁰C 60⁰C -RT02 60⁰C 15% -SB01 100% 20% -SB02 30⁰C 50⁰C

27 T Feilkilder: 2-Hva er feil her? Rad. kurs syd-øst Rad. kurs nord-vest Ventilasjon + Fjernvarme/ fyrrom SETTPUNKT 40⁰C 40⁰C -RT01 Tappevann SETTPUNKT 45⁰C 45⁰C -RT02 10% -SB03 50⁰C 70⁰C SETTPUNKT 20⁰C -RT03 20⁰C 40⁰C 70⁰C 75⁰C SETTPUNKT 50⁰C 80⁰C 70⁰C 50⁰C -RT02 70⁰C 50⁰C 15% -SB01 20% -SB02 100% 20% 35⁰C

28 Stråletak problem for varmepumper å ha høy turtemperatur Liten avkjøling Gir returtemperatur nær turtemperatur

29 Alternativ oppvarming med aerotempere

30 Ombygging strålevarme i tak til lavtemperatur Alt. 1 - Ved fare for frost (Aerotempere ved porter etc.) Aerotemper Alt. 2 - Ved ingen fare for frost Aerotemper RAV leveres i spesialutførelse med en del av kapillarrøret opprullet på batteri, for å fungerer som minimumsføler. DANFOSS Termostatstyrt ventil RAVV med RAV 10/8 For 10 C.38 C 10 C T 10 C T 35 C 35 C DANFOSS Termostatstyrt ventil RAVV med RAV 10-25/8 For 10 C.38 C Aerotemper bestilles med standard regulering som starter vifte ved varmebehov. Styreenhet må ha mulighet for å sende drift og feilsignal til SD. Leveres med portvakt for stopp av vifte ved åpen port. Aerotemper bestilles med standard regulering som starter vifte ved varmebehov. Styreenhet må ha mulighet for å sende drift og feilsignal til SD. Leveres med portvakt for stopp av vifte ved åpen port. DANFOSS Termostatstyrt ventil RAVV med RAV 10-25/8 For 10 C.38 C 35 C T 35 C 55 C DN C DN C 55 C Aerotemper Hovedventil Effekt (55-35) Rørdim Frico SWH 12 RAV kw DN 15 Frico SWH 22 RAV kw DN 20 Frico SWH 32 RAV kw DN 25 Frico SWH 33 RAV kw DN 25

31 T 10 C Aerotemper T 35 C DN Ombygging strålevarme i tak til lavtemperatur Til 1 ny aerotempere Til 1 nye aerotemper Ny tilkobling Ny tilkobling 35 C 35 C Til 1 ny aerotemper Til 1 ny aerotemper Til 1 ny aerotemper 55 C Ny aerotemper tilkobles her Bypass fjernes og tur/retur tilkobles aerotemper. Bypass fjernes og tur/retur tilkobles aerotemper. Bypass fjernes og tur/retur tilkobles aerotemper. 10 C

32 engderegulering kjøling eksempel før ombygging 32 July 22, 2012

33 engderegulering kjøling eksempel etter ombygging LB001 Tørrkjøler uteluft 22 C 22 C DATA- KJØLING DATA- KJØLING RT406 SB501 RT504 QF401 SC402 KV SB513 SB C JP502 NS JP503 NS SC501 RT505 IK001 SLUK RT401 RT501 SC401 Ekspansjonskar NS JP402 NS RT DATA- KJØLING SB511 JP401 RT502 SC502 RT403 RT506 LV001 RT503 JP501 NU001

34 EKS ENGDEREGULERING - EKSISTERENDE ANLEGG Nordshunt 2160 l/h VENT ØST 5600 m^3/h ALPHA Å Å UPS VENT VEST Q RADIATORKURS SØR RADIATORKURS VEST RADIATORKURS NORD VENT AGNA AGNA AGNA Vegg WILO STRATOS 30/1-12 DN65 SEDEGARD EVG 88-20D anometer Termometer Temperaturføler SD 34 July 22, 2012 kjell@hantho.as

35 EKS ENGDEREGULERING OBYGD ANLEGG VENT ØST 5600 m^3/h S Bypass stenges B Bypass strupes VENT VEST Ny føler Q RADIATORKURS SØR RADIATORKURS VEST RADIATORKURS NORD Air-Sep 100/4 ED TILBEHØR 1-3. Leveres komplett med styringsautomatikk. Kan kobles mot hovedretur. Tilkobles SD for alarmer. S501 AIR-SEP SB500 KV SG500 R 1 `` S503 S502 Pumpe fjernes Ny føler AGNA Bypass fjernes Ny føler AGNA Bypass fjernes Ny føler AGNA Bypass fjernes Ny føler Fjernvarmeleverandør leverer dette Ny pumpe Grundfos angna3 D F med BACnet/IP. 15 m3/h mot 8 mvs anometer Termometer Temperaturføler SD 35 July 22, 2012 kjell@hantho.as

36 Utskiftning av eksisterende radiatorer Høy temperatur Dårlig manuell regulering

37 Nye konvektorer/lav temperatur radiator (55/45) Lav temperatur Termostatstyring

38 Viktige erfaringer (Ved ombygging til mengderegulering ) Fokus må være hele systemet Omfattende systematisk arbeid Krever ofte annen kunnskap å kunne forstå hvordan detaljene påvirker hverandre Ofte må systemer bli redesignet og ombygget Fokus på detaljene Her ligger feilen og løsningen Økt grønn vekst, større besparelse