Twee aspecten van energiereductie

Two aspects of energy consumption reductions in real buildings: iSERV and nZEBs
Echte energiereducties in echte gebouwen

Echte energiereducties in echte gebouwen
De Europese Unie wil het energieverbruik in de gebouwde omgeving omlaag brengen. Omdat
verwarming, ventilatie en airconditioning (HVAC) voor ongeveer 11% bijdragen aan het totale elektriciteitsverbruik
in Europa (volgens de cijfers van het EC Joint Research Centre) zijn deze systemen
een belangrijk element bij de doelstelling van de EU. In dit artikel komen we meer te weten over
twee specifieke aspecten van energiezuinigheid bij HVAC; beide focussen op hoe belangrijk het is
om te begrijpen hoe commerciële gebouwen werken in het echte leven als de eerste stap op weg
naar minder energieverbruik.

Eerst het benchmarken van de huidige energiegegevens. Om het energieverbruik in commcerciële
gebouwen te begrijpen, te verbeteren en wettelijk te regelen is een correcte kwantificering van
bestaande energieprestaties van HVAC-componenten tijdens gebruik essentieel. Hier komt het
iSERV-project om de hoek kijken. Financieel ondersteund door Intelligent Energy Europe (door de
EU) is het met iSERV mogelijk om HVAC-systemen continu te bewaken en te benchmarken. Deelnemers
zijn in staat om het energieverbruik van een bepaald HVAC-component te koppelen aan
de uitgevoerde activiteiten. Voor meer informatie interviewen we Dr. Ian Knight, lector aan de
Universiteit van Cardiff en iSERV projectcoördinator.

Dr. Knight is al meer dan 20 jaar betrokken bij onderzoek naar de prestaties van gebouwen en
gebouwonderdelen, vooral op het gebied van reductie van koolstofemissies in de gebouwde omgeving.
Dr. Knight heeft een BSc (met lof) in brandstof- en energietechniek en een PhD in natuurkunde.

Een ander aandachtsgebied voor de EU betreft nieuwe gebouwen die in totaal bijna geen energie
verbruiken. Deze nZEB of bijna-energieneutrale gebouwen kunnen worden beschouwd als
een belangrijk onderdeel van de oplossing om de energiezuinigheid van HVAC te verbeteren. EU
Richtlijnen stellen al als eis dat nieuwe overheidsgebouwen in 2019 nZEB-gebouwen moeten zijn,
en dat alle nieuwe gebouwen in 2021 nZEBs moeten zijn. Maar naar wij horen, tenzij ontwerpers
het ‘simpel willen houden’, zullen nZEBs geen eenvoudige oplossing bieden om energieverbruik te
verminderen.

We horen meer over nZEBs van prof. Dr. Jarek Kurnitski van SITRA, het Finse innovatiefonds aan
de Technologische Universiteit van Tallinn. Professor Kurnitski heeft al vele jaren gewerkt aan het
verbeteren van de energiezuinigheid van de gebouwde omgeving. Voordat hij bij SITRA kwam was
hij hoogleraar aan de Technische Universiteit van Helsinki, waar hij leiding gaf aan onderzoek naar
binnenklimaat bij het Energy Performance Centre. Hij is ook vice-voorzitter en bestuurslid van de
REHVA, de Federatie van Europese Verwarmings- en Airconditioning-Verenigingen.

Grundfos ontmoette beide mannen op de REHVA Annual Conference & Meeting 2012 on HVAC
Technology & Energy Retrofitting, gehouden in Timisoara, Roemenië.

 

iSERV – continu bewaken en benchmarken

iSERV – continu bewaken en benchmarken

Dr. Ian Knight is betrokken geweest bij eerdere EU-projecten die mogelijke besparingen van max.
60% aangaven voor afzonderlijke HVAC-systemen met behulp van gedetailleerde energiegegevens
tijdens gebruik. Het iSERV-project (‘iSERV’ is afgeleid van ‘i’ voor Inspectie en ‘SERV’ voor Service,
waar HVAC-systemen doorgaans voor worden gebruikt) werd daarom gecreëerd met financiële
ondersteuning van het Intelligent Energy Europe programma van de EU ter kwantificering van de
huidige energieprestaties van HVAC-componenten en -systemen in de praktijk. De energiebesparingsmogelijkheden
worden daarna vrij beschikbaar gesteld. Doelstelling is om bij te dragen aan
een reductie van het totale elektrische energieverbruik in de EU van ongeveer 2%.

 


Er is een tekort aan werkelijke energiegegevens
tijdens het gebruik van HVAC-systeemcomponenten.
iSERV is ontworpen om een grote dataset
te realiseren van het werkelijke energieverbruik
in Europese HVAC-systemen en hun componenten.

Dr. Ian Knight

Dr. Ian Knight
Dr. Ian Knight

Dr. Knight, hoe kunnen deelnemers en anderen profiteren van iSERV?

IK: iSERV doet wat aan het probleem om de energieprestaties van HVAC-systemen in gebouwen
in de EU in de praktijk te verbeteren. We hebben een recht-toe-recht-aan proces ontwikkeld om gebouwen in te voeren in de iSERVcmb database met een spreadsheet, die ontworpen is om op één plaats alle informatie over HVAC-systeemcomponenten samen te brengen.

Deelnemers hoeven alleen maar de benodigde
gegevens in te voeren, zoals:

•     Verbruiksgegevens van HVAC-systeemcomponenten, sensoren en meters
•     Informatie over het vloeroppervlak en de uitgevoerde activiteiten
•     Voortdurende werkelijke gegevens voor tenminste de koeler, geregistreerd over een geheel jaar


Met iSERV hebben we nu de mogelijkheid om
in detail te kijken naar het energieverbruik van
HVAC-systemen in gebouwen.

Dr. Ian Knight

De gegevens die verzameld worden in het iSERV-project worden gebruikt om eerste benchmarks
af te leiden voor de energie die verbruikt wordt door HVAC-componenten voor specifieke toepassingen,
gebieden en tijdstippen. Hierdoor zullen op maat gemaakte benchmarks mogelijk worden
voor afzonderlijke HVAC-systemen, zodat beter inzicht hierin wordt verkregen. Momenteel zijn we
HVAC-systeemeigenaren, gebruikers en systeem- of componentfabrikanten etc. aan het werven.

 

Kunnen deelnemers een beter inzicht krijgen in hun systemen?

IK: Jawel, als er meer gegevens beschikbaar zijn, zal in de rapporten ook een vergelijking worden gemaakt met andere combineerbare systemen. Met inbegrip van rapporten over de op maat gemaakte prestaties van hun HVAC-systemen en terugkoppeling over energiebesparingsmogelijkheden
voor hun specifieke systeem.

 

An example of an iSERV HVAC Summary Report

Wat zijn de voordelen voor deelnemers op de lange termijn?

IK: Door meer inzicht een beter beheer van hun HVAC-energieverbruik. Begrip van de oorzaken van
variaties in het energieverbruik in het HVAC-systeem in vergelijkbare systemen, wat voordelen zal
opleveren zoals:
•     Meer vertrouwen om investeringen te plegen om de energiezuinigheid te verbeteren van
       slechter presterende systemen
•     Betere keuze van te vervangen componenten
•     Financiële voordelen uit een meer gerichte investering in energiezuinigheid die ook eenvoudiger
       kan worden gerechtvaardigd
•     Grotere besparingen dan mogelijk zou zijn uit inspecties alleen

Wetgeving
IK:
Er is te weinig informatie waarop beleidsbeslissingen en toekomstige wetgeving over energiezuinigheid in HVAC-systemen in de EU kunnen worden gebaseerd. Deze situatie is nu aan
het veranderen. Het project hoopt bij te dragen aan een betere controle van energiebesparingen
voor de betrokkenen in de sector, zodat het niet uitmaakt hoe u de vereiste doelstellingen voor
energieverbruik haalt onder de voorwaarde dat u kunt aantonen dat u hier voldoende voor heeft
gedaan. Hiervoor zijn innovatieve technieken en benaderingen nodig, alsmede het erkennen dat
alle betrokkenen een rol kunnen spelen bij het benadrukken van goede prestaties en helpen om te
verschuiven naar nZEB (near-Zero Energy Buildings) gebouwen die in 2019 en later vereist zijn.

Alle geïnteresseerde betrokkenen die aan het iSERV-project willen deelnemen kunnen de website
van het project bezoeken op http://www.iservcmb.info/

 

Houd het simpel: runnen van nZEB-gebouwen

Houd het simpel: runnen van nZEB-gebouwen

Ontwerpen van bijna-energieneutrale gebouwen die echte mensen
kunnen runnen

De Europese Richtlijn Energieprestatie Gebouwen (EPBD) vereist dat vanaf 2019 ‘alle nieuwe
overheidsgebouwen bijna-energieneutraal zijn’ (nearly zero-energy buildings, nZEB), en eind 2020
moeten ‘alle nieuwe gebouwen bijna-energieneutraal zijn’. In dit artikel krijgen we antwoord op
de vraag wat de huidige status van nZEB-gebouwen is.

 

Professor Dr. Jarek Kurnitski

Professor Kurnitski, waarmee moet rekening worden gehouden voor
optimaal energiebeheer van nZEBgebouwen?

JK: In de praktijk zijn er twee typen nZEB-gebouwen.
Enerzijds zijn er zeer ingewikkelde gebouwen
die niet eenvoudig te beheren zijn, vaak met ingewikkelde
ventilatie- en koelsystemen, meestal hybride systemen. Ter illustratie: nZEB-gebouwen
ontworpen met natuurlijke ventilatie met beperkte regeling zijn vaak afhankelijk van het gedrag
van de gebruiker voor het openen en sluiten van ramen, schermen etc. - en dat leidt tot niet-optimaal
gebruik, onjuist beheer en verspilde energie.

Anderzijds zijn er gebouwen die op gewone gebouwen lijken als het gaat om beheer. Het gebouw
van het Milieucentrum in Helsinki is hiervan een voorbeeld, met een koelsysteem met één boorgat
en een simpel ventilatiesysteem, niet veel ingewikkelder dan een traditioneel gebouw. Ik denk dat
zulke systemen in de toekomst heel belangrijk zullen worden. We moeten ons realiseren dat er altijd
iemand moet zijn voor het installeren, inregelen, bedienen en onderhouden van de systemen
in nZEB-gebouwen; houd het dus simpel, en gebruik zeer efficiënte componenten en systemen.

 


We moeten ons meer inspannen om gebouwen te ontwerpen die eenvoudiger in gebruik zijn

Professor Kurnitski

Hoe zit het met de rol van pompen en andere HVAC-componenten in nZEB-gebouwen?

JK: Pompen, waaiers en andere HVAC-componenten zijn belangrijk. Als deze componenten ontworpen
zijn om te kunnen werken in een simpel systeem, dan is het vooral van belang dat het zeer efficiënte componenten zijn. Een belangrijke trend in het ontwerp van nZEB-gebouwen gaat in de richting van lage druk, lage snelheid, soms zelf-inregelende systemen die ook een hoog rendement geven.

 

Waarom maken nZEB-gebouwen soms hun verwachtingen niet waar?

JK: Eén reden is dat ze te ingewikkeld kunnen zijn. Een andere factor is dat het ontwerp te optimistisch
kan zijn. Ook zien we onverwachte factoren zoals kantoorapparaten die in de energiebalans
van het gebouw een dominerende rol spelen.

 


We zien nu bij nZEB-gebouwen dat kantoorapparaten
in feite een belangrijke rol zijn gaan
spelen in de energiebalans

Professor Kurnitski

REPORT SHOWING ENERGY USE OF APPLIANCES

Voor een nZEB-gebouw in Parijs, Frankrijk, liet het gemeten energieverbruik ons zien dat kantoorapparaten
twee maal zoveel energie verbruikten als waar de ontwerpers rekening mee hadden
gehouden.

Zijn er in uw onderzoek gemeenschappelijke technische eigenschappen van commerciële nZEB-gebouwen naar voren gekomen?

JK: Jawel, er zijn een paar algemene eigenschappen die ze gemeenschappelijk hebben. Doorgaans
combineren nZEB-gebouwen vermindering van de vraag met effectieve systemen en hernieuwbare
energie ter plekke. In het algemeen delen ze eigenschappen zoals:
•     Distributiesystemen op waterbasis voor verwarming en koeling met betere energiezuinigheid
      dan systemen op luchtbasis.
•     Groot aantal soorten energiebronnen zoals warmtepompen, stadsverwarming, bio-WKK,
       zonnecellen en zonnecollectoren.
•     Ventilatie met warmteterugwinning, vaak vraaggestuurd, door centrale of decentrale systemen
•     Oplossingen met vrije koeling gecombineerd met mechanische koeling via verdamping of ventilatie
       etc.
•      Warmteterugwinning met hoog rendement
•     Geoptimaliseerde buitenkant van het gebouw en effectieve uitwendige bescherming tegen de zon
•     Gebruikmaking van thermische massa en andere passieve maatregelen

Wat is er nog meer nodig om meer nZEB-gebouwen te krijgen?

JK: Regelgeving voor gebouwen blijft hier de belangrijkste drijfveer. Energieprestatiedoelen zoals
vastgesteld in bijv. de EPBD (Europese Richtlijn Energieprestatie Gebouwen), en opgenomen in
nationale bouwvoorschriften zijn van belang. We moeten in gedachten houden dat we minder
dan zeven jaar hebben voordat nieuwe openbare gebouwen nZEB-gebouwen moeten zijn volgens
de EU-wetgeving. Verbeteringen van de energieprestatie zullen ook voor bestaande gebouwen
plaatsvinden, maar niet op een nZEB-prestatieniveau omdat dit niet realistisch is voor bestaande
gebouwen.

 





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati