‘We schieten ons doel voorbij’

Luchtbehandeling met DX en VAV of debietregeling op luchtkwaliteit

In ons land groeit het aantal toepassingen van luchtbehandelingskasten met een DX-buitendeel voor het koelen en verwarmen. “In het licht van de energietransitie is dit begrijpelijk en misschien zelfs wenselijk, maar luchtbehandeling met DX-koeling of verwarming in combinatie met VAV-kleppen of debietsturing op luchtkwaliteit is eigenlijk een heel slecht plan”, meent Ton Kistemaker, directeur van Vortvent. “De race naar een zo energiezuinig mogelijke werking van onze luchtbehandelingskasten schiet te ver door.” In dit artikel legt hij uit waarom.

“In de meeste gevallen wordt DX-koeling en -verwarming toegepast om van het gas af te komen”, weet Kistemaker. “Bij weinig belasting echter lopen de VAV-kleppen dicht en bij regeling op luchtkwaliteit gaat het luchtdebiet omlaag. De combinatie van een (te) laag luchtdebiet en de startcapaciteit van de DX-machines zorgt voor pendelgedrag in het temperatuurverloop. Zo resulteert een startcapaciteit van circa 30-40% in een over- of ondershoot van de gewenste/berekende toevoerluchttemperatuur. Hierdoor maakt de DX-machine (te)veel starts en stops. Dit komt de levensduur van de machine absoluut niet ten goede en laat de (zuinigheids-)doelstellingen verloren gaan.”

Pendelen

Grof berekend geeft een luchtdebiet van 9.000 m3/h / 3.000 = 3 kg/s in combinatie met een nominaal DX-vermogen van 25 kW een dT van ongeveer 8K. “Bij een startcapaciteit van 30% van de DX-machine en bij een minimaal luchtdebiet van 20% van het nominale debiet wordt de berekening (0,2 x 9.000)/3.000 = 0,6 kg/s. Bij een startcapaciteit van 30% van 25 kW betekent dit dat een dT van 12,5K vrij snel behaald wordt”, aldus Kistemaker. “Duidelijk is dat de regeling van de luchtbehandelingskast in dit geval gaat compenseren. Een traag werkend systeem helpt dan wel iets, maar zal niet voldoende zijn om pendelen te voorkomen.” Gebruikers ervaren in dit geval een lager comfort door een wisselende toevoertemperatuur. Zeker wanneer gebruik wordt gemaakt van inblaas wervelroosters. “Luchtzakken is in dat geval een betere optie.”

Geef de DX ruimte

Luchtbehandelingskasten die zijn ingesteld op een vaste inblaastemperatuur kennen hetzelfde fenomeen als hierboven beschreven. De oproep van Kistemaker is dan ook een logische: “Geef de DX ruimte om de capaciteit te leveren.” Gaat de voorkeur toch uit naar VAV-kleppen of sturing op luchtkwaliteit, dan is het verstandig om de ondergrens zo hoog mogelijk te kiezen. “Voor VAV-kleppen betekent dit dat de V-min zo hoog mogelijk ingesteld moet worden”, vertelt hij. “Bij meting op luchtkwaliteit moet het maximaal aantal PPM zo laag mogelijk worden gehouden. En als het luchtdebiet op een minimale waarde ingesteld kan worden, dan moet deze waarde ook zo laag mogelijk zijn.”

Mogelijke oplossingen

De keuze voor een luchtkwaliteitsmeting met een eigen PI-regeling is volgens Kistemaker het overwegen waard. Hij geeft een voorbeeld, waarbij de gewenste maximale CO2-belasting is gesteld op 800 PPM (Klasse B). “Een sensor die bijvoorbeeld 0-2.000 PPM CO2 meet, met een 0-10V uitgang, zal bij 1.000 ppm dus 5V uitsturen naar een VAV-klep. Als men uitgaat van 0(2)V als capaciteit van Vmin en 10V als Vmax, dan zal deze klep in dit geval maar de helft van het debiet leveren, terwijl je mag veronderstellen dat de Vmax-instelling gebaseerd is op de maximaal te verwachten belasting. Het gevolg is dat de CO2-belasting waarschijnlijk te hoog zal blijven en nooit de gewenste 800 ppm zal bereiken.” Kiest men voor een CO2-sensor met PI-regeling en een eigen instelling van de gewenste CO2-waarde dan kan dit probleem voorkomen worden. “Blijft de sensor een te hoge waarde meten, dan zal de sensor de VAV-klep verder opensturen. Nadeel is echter de prijs van deze sensoren. Bovendien zijn ze lastiger in te stellen.” 

Mogelijke alternatieven volgens Kistemaker zijn het traag maken van het systeem, minimale debieten bij een VAV en een zo hoog mogelijke luchtkwaliteitsregeling. Ook kunnen installateurs de DX-capaciteit opsplitsen over meerdere units en circuits, mits gebruik wordt gemaakt van een cascaderegeling. “Sommige DX-leveranciers hebben zelf een cascaderegeling opgenomen, indien meerdere buitendelen worden toegepast. Ideaal is dan een systeem dat ook bijhoudt welke unit hoeveel tijd heeft gedraaid, zodat slijtage gelijkmatig verdeeld wordt over de units”, besluit Kistemaker, die tot slot adviseert om in plaats van een DX-systeem juist een watervoerend systeem te kiezen. “Een watervoerend systeem is namelijk mooier en nauwkeuriger te regelen…”