Energieffektivisering i statslige institutioner ved anvendelse af decentrale ventilatorer i kanalsystemer

Nærværende forskningsprojekt har studeret energibesparelsespotentialet for et nyt mekanisk ventilationssystem, hvor indreguleringsspjæld er erstattet med decentrale ventilatorer. Indledningsvis er et konventionelt VAV-system (VAV=variable air volume=variable luftstrøm) med spjæld studeret med henblik på at indgå som reference for sammenligning med det nye ventilationssystem. Nærværende undersøgelse fremlægger en ny metode til implementering i praksis af styringsstrategien ”static pressure reset” (SPR). Almindeligvis styres indblæsningsventilatorens ydelse i et VAV-system på baggrund af en trykføler anbragt i indblæsningskanalen. Ventilatorens omdrejningstal styres, så der opretholdes et konstant statisk tryk, der hvor føleren er placeret.

Yderligere reduktion af energibehovet kan opnås ved at sænke setpunktet for trykket i kanalen når ventilationssystemet kun er belastet delvis. Strategien er i litteraturen kendt som ”pressure reset control” eller ”critical zone reset strategy”. Den her fremlagte metode er evalueret gennem eksperimentelle studier i laboratoriet. Studierne viser, at effektbehovet reduceres med mellem omkring 10 % og 50 % ved anvendelse af ”pressure reset control” i forhold til konstant statisk tryk.

Den fremlagte ”static pressure reset”-strategi er i det følgende tilpasset et VAV-system med decentrale ventilatorer. Nærværende undersøgelse fremlægger en metode til at styre såvel hovedventilatoren som de decentrale ventilatorer så systemet er balanceret uanset belastningsgrad. Metoden til styring omfatter to niveauer – zoneniveau og systemniveau – og den er baseret på måling af det statiske tryk i kanalsystemet svarende til den energieffektive styring for ventilationssystemer med spjæld. På baggrund af to identiske forsøgsopstillinger i laboratoriet, én med spjæld og én med decentrale ventilatorer, er der foretaget sammenligninger af effektbehovet for de to systemer.

Resultaterne viser den fremlagte metodes evne til at styre ventilationssystemet med decentrale ventilatorer. For de valgte volumenstrømme var de målte effektbehov i de to systemer i hovedsagen ens med undtagelse af meget lave volumenstrømme. Beregninger afslører et energibesparelsespotentiale på omkring 30 % afhængig af hovedventilatorens effektivitet.

Den fremlagte styringsmetode er blevet implementeret i et fuldskala VAVsystem, som betjener tre undervisningsrum på Syddansk Universitet, SDU ved Odense. Tre decentrale ventilatorer er installeret i de tre undervisningsrum og de eksisterende spjæld er gjort inaktive i åben tilstand. Der foreligger data fra et års målinger på det oprindelige system og målinger på det nye system pågår. For at kunne indregne indvirkning af varierende udeklima er det nødvendigt, at det nye system med decentrale ventilatorer er i drift adskillige måneder endnu før at det er muligt at sammenligne de to systemer.