Slimme verbetering thermisch comfort in bestaande utiliteitsbouw met zoveel mogelijk behoud van bestaande installaties
In veel bestaande gebouwen is het binnenklimaat niet optimaal. Dat is niet verwonderlijk: organisaties zijn dynamisch en dus is het huisvestingsvraagstuk dat ook. Functies van ruimtes kunnen variëren. ‘Het nieuwe werken’ heeft in menig kantoor volledige verdiepingen omgeturnd. Cellenkantoren maakten plaats voor open ruimten met plaats voor meer mensen. Ook het geïnstalleerd vermogen van automatiseringsapparatuur nam toe. Het gevolg: hogere warmtelasten.
Energieverlies in oudere gebouwen
Deze voorbeelden hebben gemeen dat de ‘gebruiksdynamiek’ resulteert in een wisselende behoefte aan warme, koude en verse lucht. In veel oudere gebouwen wordt het binnenklimaat vaak centraal gestuurd en niet op de lokale warmte- en koudebehoefte. Het is niet verwonderlijk dat in deze gebouwen comforteisen niet meer worden gehaald: het gebruik is sterk veranderd, de centraal gestuurde installatie is daarop niet ingesteld. Dus is er te veel ventilatie of juist te weinig (‘muf’) of wordt er tegelijkertijd verwarmd en gekoeld. Dit geeft onnodig veel energieverlies.
Naar een vraaggestuurd aanbod
Het onderzoek Duurzame intelligente gebouwen (DIG), heeft als primair doel het verbeteren van het lokale comfort in bestaande utiliteitsgebouwen. Daarbij willen we zoveel mogelijk de bestaande installaties gebruiken. Dat kan door inzet van slimme regelstrategieën en een vraaggestuurd aanbod van warmte, koude en ventilatie. Tweede doel is verbetering van de energie-efficiëntie van bestaande utiliteitsgebouwen.
Van comfortvraag naar energieopwekking
We richten ons op drie hoofdvragen:
1. Het verduidelijken van de lokale comfortvraagDeze kunnen we lokaal vaststellen(op vertrekniveau) door:
• Het oordeel van aanwezige personen over het thermisch klimaat vast te stellen en/of
• Metingen van de thermische behaaglijkheid (formeel) met een klimaatboom (PMV meetset), gecombineerd met een CO2 meting en/of
• Beperkte behaaglijkheidsmetingen via meting van (alleen) de binnentemperatuur en vochtigheid en/of CO2 concentratie en/of
• Het berekenen van een (voorspellende) inschatting over het thermisch binnenklimaat gebaseerd op eigenschappen van het gebouw, de interne warmtelast (personen/verlichting/apparatuur) en de eigenschappen van installaties, in combinatie met buitenklimaatcondities.
2. Herontwerp klimaatinstallaties
De bestaande klimaatinstallaties moeten vervolgens de concrete comfort-/gezondheidseis realiseren. Dat is vermoedelijk, door de structuur van de installaties, niet altijd mogelijk zonder kostbare ingrepen. We willen een methodiek ontwikkelen om installaties op een optimale (zo goedkoop mogelijke) manier te herontwerpen om aan de decentrale comforteisen te kunnen voldoen. Belangrijk daarbij is de inzet van slimme meet- en regeltechniek. De aanpak is gebaseerd op de trias energetica. Er komt een gefaseerd stappenplan, grotendeels gebaseerd op kosteneffectiviteit en haalbaarheid van maatregelen. Het streven is dat bij de laatste stap energieneutraliteit wordt bereikt.
3. Duurzame lokale energieopwekking
Naast comfortverbetering kan vraaggestuurde klimatisering in veel bestaande utiliteitsgebouwen leiden tot een verlaging van het energiegebruik. Energieverspilling wordt tegengegaan door de daadwerkelijke lokale vraag naar en aanbod van warmte/koude en ventilatie op elkaar af te stemmen, gelijk het principe van ‘smart grid’. Om volledig energieneutraal te worden, moet alle resterende energie die op jaarbasis nodig is om het gebouw te klimatiseren, duurzaam worden opgewekt in een straal van 10 km rond het gebouw. Primair zal dit op (PV) of rond (WKO) de gebouwomhulling plaatsvinden.
Voor een optimaal rendement van de ‘eigen’ duurzame energie en de kosten daarvan is een intern ‘smart grid’, ofwel intelligente sturing van vraag en aanbod noodzakelijk.
Gewenst eindresultaat:
Een methode, gebaseerd op slimme meet- en regeltechniek, die aangeeft hoe bestaande installaties in gebouwen optimaal kunnen worden ingezet om op vertrekniveau aan gestelde thermisch comfort- en ventilatie eisen te voldoen.
Looptijd:
November 2014 - november 2016
Partners:
- Saxion, Kenniscentrum Design & Technologie en Kenniscentrum Leefomgeving
- Cofely
