Debiet en temperatuurregeling in klimatiseringsinstallaties

Rationeel energiegebruik bij verwarming en koeling op basis van gecombineerde debiet en temperatuurregeling. De uitbouw van software die complexe thermische kringen kan doorrekenen op basis van elementaire hydraulische kringen.

Maatregelen om gebouwen energie-efficiënt te verwarmen en te koelen, kunnen onderverdeeld worden in twee domeinen namelijk de optimalisatie van de gebouwschil en de optimalisatie van de thermische installatie. Bij de optimalisatie van de gebouwschil is het van belang ervoor te zorgen dat zo weinig mogelijk warmte, respectievelijk koude uit het gebouw kan weglekken wat wordt bekomen door ondermeer isolatie, luchtdichtheid, doordachte zonnewering en warmterecuperatie bij ventilatie. Bij de energetische optimalisatie van de thermische installatie is het wenselijk de gehele installatie met distributienet en afgiftesystemen zodanig te ontwerpen en te regelen dat de warmte- , respectievelijk koudegenerator het benodigde vermogen steeds onder optimale rendementscondities kan produceren waarbij ook de distributie-energie (pompenergie) tot een minimum wordt herleid. In de huidige stand der technologie wordt ofwel de temperatuur ofwel het debiet geregeld om het vermogen bij koeling en verwarming te regelen. Een vermogenregeling door een gelijktijdige combinatie van zowel temperatuur- als debietregeling schept mogelijkheden om de energie-efficiëntie verder te optimaliseren. Hierbij verbetert niet enkel het productierendement, maar ook de benodigde distributie-energie (pompenergie) kan hierdoor gedecimeerd worden. Het voorliggende doctoraatsonderzoek ambieert voor de totale thermische installatie dit regeloptimum te zoeken. De bijhorende technologie wordt EFTC-control genoemd: “Enhanced Flow and Temperature Condition control” Het aantal gangbare hydraulische configuraties van thermische installaties en hun bijhorende regelingen is zeer groot. Studiebureaus en ontwerpers verliezen vaak het overzicht waardoor kansen tot energiebesparing vaak worden gemist. De verschillende hydraulische configuraties en regelstrategieën worden in het onderzoek overzichtelijk in kaart gebracht en vergeleken inzake energie-efficiëntie door middel van modelleren en computer simulaties (o.a; EES). De configuratie waarbij EFTC-control de grootste energetische opportuniteit oplevert, zal worden omschreven als de best beschikbare technologie. Veldmetingen in een reële installatie met implementatie van EFTC-control zullen dit moeten bevestigen. Zich niet beperkend tot de reeds bestaande hydraulische configuraties zullen ook nieuwe ideeën voor hydraulische configuraties en regelstrategieën worden onderzocht. Zo zal ondermeer warmtedistributie op basis van een georkestreerd versturen van warmtepakketten onderzocht worden. Het modelleren en simuleren van thermische installaties vormt het grootste takenpakket in het onderzoek. Bestaande modellen worden opgespoord, onderzocht en gevalideerd volgens hun toepasbaarheid voor het EFTC-onderzoek. Nieuwe modellen worden ontwikkeld. Er wordt een doordachte keuze gemaakt uit diverse modellering- en simulatie softwarepakketten. De meerinvestering van EFTC wordt door middel van economische analysetechnieken in relatie gebracht met de energiebesparingen.

Disciplines

  • Verwarmings- en koeltechnieken.
  • Duurzame technologieën.
  • Ecologisch verantwoord energiegebruik.
  • Regeltechnieken.

Doel

Rationeel energiegebruik bij verwarming en koeling op basis van gecombineerde debiet en temperatuurregeling. De uitbouw van software die complexe thermische kringen kan doorrekenen op basis van elementaire hydraulische kringen.

Contact

MDO@kdg.be
03/613.13.84

  • Duur onderzoek: oktober 2007 - september 2011

  • Projectpartners: Universiteit Antwerpen

  • KdG-medewerkers: Roel Vandenbulcke, Eddy Janssen, Luc Mertens