Met de TOjuli is er meer aandacht voor oververhitting van gebouwen gekomen. Om het binnenklimaat van een gebouw comfortabel te houden, kan je plafondkoeling toepassen. Hoe simuleer je dit correct in Vabi Elements? En waar dien je rekening mee te houden, zodat waterdamp in de lucht in de praktijk niet gaat condenseren op het plafond?
Hoe voer ik een koelplafond in?
In Elements kun je bij Sjablonen Afgiftesysteem op verschillende manieren een koelplafond invullen. Bij Systeem Koude kun je een Koelplafond invoeren. Deze is (net als vloerverwarming) een bron in constructie. Dit houdt in dat je bij de constructie van het plafond een thermisch actieve laag dient in te vullen.
Er is ook een andere manier om een koelplafond aan te brengen, zonder de constructie aan te hoeven passen. Dit is door een systeem Warmte & koude (4-pijps) klimaatplafond te kiezen. Als je wilt dat het klimaatplafond alleen koelt, kan je het setpoint van verwarmen op een lage temperatuur (bijvoorbeeld 0 graden) zetten. Dan voldoet het setpoint, waardoor de verwarming uit blijft.
Voorbeeld klimaatplafond
Als voorbeeld hebben we een klimaatplafond ingevuld met de standaard distributietemperaturen van Vabi Elements (17 graden aanvoertemperatuur voor de koeling).
Zoals bovenstaand figuur laat zien, koelt het klimaatplafond zelfs bij de hoogste relatieve luchtvochtigheid (RV) van het jaar. Op het eerste gezicht lijkt er in de simulatie niets aan de hand.
Toch is de situatie die gesimuleerd is in de praktijk niet wenselijk. Om dit in te zien, kun je in een Mollier diagram kijken wat er gebeurt bij het koelen. In bovenstaand voorbeeld is de luchttemperatuur 24 graden en is de relatieve luchtvochtigheid 86% (16:00 uur van de daguitvoergrafiek hierboven). Als deze lucht afkoelt tot 22 graden, terwijl dezelfde absolute luchtvochtigheid wordt behouden, zal een relatieve luchtvochtigheid worden bereikt van 100%. Koelen tot onder de 22 graden zorgt ervoor dat het water in de lucht zal gaan condenseren op het koelplafond. Als dit koelplafond met bijvoorbeeld 17 graden aanvoertemperatuur wordt geïnstalleerd, zal de waterdamp in de lucht op het koelplafond condenseren en van het koelplafond naar beneden druppelen. Hoe kun je condensatie voorkomen?
Dauwpuntsregeling
Om te voorkomen dat er water op het koelplafond condenseert, kun je gebruik maken van een dauwpuntsregeling. Deze regeling zorgt ervoor dat het koelplafond uitschakelt, wanneer er condensatie op het plafond dreigt. In het voorbeeld hierboven zou dit betekenen dat er niet gekoeld wordt, terwijl het buiten 32 graden is! Dit is niet erg comfortabel voor de gebruikers van het gebouw.
Klimaatplafond ontwerpen boven dauwpuntstemperatuur
Om te zorgen dat het koelplafond het gehele jaar gebruikt kan worden, zijn er twee mogelijkheden. De eerste mogelijkheid is om de aanvoertemperatuur (koeling) van het klimaatplafond hoger te maken. In dit voorbeeld zal de aanvoertemperatuur van het klimaatplafond dan boven de dauwpuntstemperatuur van 22 graden moeten komen. Met een aanvoertemperatuur van 22 graden is het erg lastig om te koelen naar 24 graden, dus in dit voorbeeld heeft de tweede mogelijkheid de voorkeur. Deze tweede mogelijkheid houdt in om de lucht in de ruimte te laten ontvochtigen door de luchtbehandelingskast.
Ontvochtigen
Met het ontvochtigen verlaag je de relatieve luchtvochtigheid in de ruimte. Tot hoever er ontvochtigd dient te worden, is af te leiden van het Mollier diagram. In het Mollier diagram staat op de verticale as de temperatuur. In dit voorbeeld willen we geen condensatie bij 17 graden aanvoertemperatuur voor de plafondkoeling. Door bij 17 graden en 100% relatieve luchtvochtigheid af te lezen, kom je op een absolute luchtvochtigheid van 12.15 g/kg (zie pijl nummer 2 in onderstaand figuur). Als we bij deze absolute luchtvochtigheid naar 24 graden gaan, komen we op een relatieve luchtvochtigheid van 65% (zie pijl nummer 3 in onderstaand figuur). Dit betekent dat de luchtbehandelingskast dient te ontvochtigen tot 65% in de ruimte.
Dit ontvochtigen stel je in bij luchtbehandeling ‘ontvochtiging aanwezig’ aan te vinken. Wanneer de ingevulde relatieve luchtvochtigheid niet gehaald wordt, helpt het om de koelbatterij van de luchtbehandelingskast een groter vermogen of koudere distributietemperatuur te geven. Ook kan het helpen om de specificaties van het vermogen van de koelbatterij op te geven.
Hiermee is het gelukt om een koelplafond in Elements te simuleren die in de praktijk naar behoren werkt. In het bijgevoegde voorbeeldproject is het ontvochtigen tot 65% gesimuleerd in de variant ‘klimaatplafond met ontvochtiging’.
Energieverbruik klimaatplafond
Door het ontvochtigen gebruikt de luchtbehandelingskast meer energie. Voor het ontvochtigen wordt de lucht afgekoeld tot onder dauwpuntstemperatuur, zodat het water condenseert. Vervolgens wordt de lucht weer verwarmd tot de gewenste inblaastemperatuur. Daardoor staat zelfs bij een buitenluchttemperatuur van 32 graden de verwarming aan (zie onderstaand figuur). Ook het koelen tot dauwpuntstemperatuur vraagt veel energie.
Alternatief: Koelen met inductie-unit
Een alternatief om de ruimte te koelen is bijvoorbeeld een inductie-unit. Wanneer we in hetzelfde project inductie-units in plaats van klimaatplafond gebruiken om te koelen, dan heeft de inductie-unit variant minder vermogen en minder energie nodig om te koelen. De lokale koeling en de koelbatterij van de luchtbehandelingskast hebben minder vermogen nodig, zie onderstaand figuur (gemaakt met variant ‘inductie-unit).
Dus een inductie-unit komt qua energieverbruik beter uit dan een klimaatplafond. Bij een klimaatplafond is het belangrijk om te letten op of de distributietemperaturen passen bij de condities in de ruimte, bijvoorbeeld met een Mollier diagram. Bekijk hier het bijbehorende voorbeeldproject.
Heb je vragen of wil je meer weten over het klimaatplafond? Neem dan contact met ons op.
