Ny forskning: decentraliserad ventilation kan spara energi
40 procent av den el som används för fläktar utanför industrin och hela 50 procent av energin till pumpar går att spara, enligt en doktorsavhandling från Göteborg. Bästa metoden är att decentralisera.
Genom att placera ut fläktar och pumpar decentraliserat finns stora mängder energi att spara, har Caroline Markusson, forskare på Chalmers tekniska högskola, räknat ut. Resultaten presenteras i doktorsavhandlingen ”Efficiency of building related pump and fan operation”.
– Installationsteknik är intressant. Systemen har sett likadana ut väldigt länge och därför finns det mycket att göra, inte minst vad gäller energieffektivisering, säger Caroline Markusson.
För fläktarna rör det sig om sammanlagt 1,8 terawattimmar, mer än vad som produceras av alla landets vindkraftverk eller tre procent av den totala elanvändningen.
En del av sparpotentialen ligger i att undvika tryckfall på grund av reglering av flödet. I dag placeras både pumpar och fläktar centralt. När effekten regleras blir det tryckfall i systemet vilket i sin tur innebär energislöseri. Om fläktar och pumpar placeras decentraliserat där det finns behov av värme, kyla eller ventilation så kan de slås på och av vid behov. Då behövs inte de spjäll eller ventiler som leder till tryckfall.
För pumpar har Caroline Markusson gjort ett verklighetsnära test i en kontorsbyggnad och kommit fram till att det fanns hela 70 procent att spara på värmeeffekten med behovsstyrning i ett decentraliserat system. För pumpelanvändningen fanns 50 procent att spara.
Krångligare undersöka fläktar
För fläktarna är verkligheten mer besvärlig. För det första så kunde hon inte genomföra en planerad undersökning av ett realistiskt fläktsystem eftersom hon inte fick tillgång till de rum som behövdes för att installera ett system. Men laboratorieförsök och teoretiska beräkningar visar att det finns mycket att spara även på fläktarna, om än inte lika mycket som för pumparna i procent räknat.
– Det finns även filter, luftrenare, värmeväxlare och annat som gör att tryckfallet över spjället bara blir en mindre del av det totala tryckfallet i systemet. För en ventil i ett pumpsystem är motsvarande siffra 50 procent, som alltså går att spara in om ventilen tas bort, förklarar Caroline Markusson.
Caroline Markusson har undersökt olika grader av decentralisering av fläktar. Ska tryckfallet minska maximalt bör även luftbehandling, med luftvärme till exempel, placeras ut lokalt i anslutning till de zoner eller rum som ska ventileras. Men det går också att sköta luftbehandlingen centralt och sedan skicka den rena uppvärmda eller kylda luften ut genom kanalerna till de decentraliserade småfläktarna intill rummen eller zonerna. Det teoretiska fläktbehovet för ett rum kan då bli så lågt som två watt. Ett system med centraliserad luftbehandling ger inte fullt så stor energibesparing som ett helt decentraliserat system. Den centrala fläkten varvtalsregleras efter behov.
Ett problem vad gäller energieffektivisering av fläktar är att slöseri är svårare att upptäcka än för pumpar. När pumparna som transporterar vätska för uppvärmning eller kylning inte fungerar märks det genast av dem som vistas i rummet eftersom temperaturen snabbt upplevs som obekväm. Men problem med ventilationen upptäcks inte lika snabbt. Det betyder att ineffektiva fläktsystem är svårare att göra något åt.
Lägre sparpotential
Sammantaget gör det att sparpotentialen i procent bedöms som lägre för fläktar än för pumpar, eller 40 procent. Men fläktsystemen i fastigheter står för en större andel av den energianvändningen och därför blir besparingen på fläktar större i absoluta tal.
För pumparna finns den allra största möjliga besparingen i byte av motor för att driva pumparna, från induktionsmotor till permanentmagnetmotor. Den sammanlagda besparingen till rimlig kostnad för pumpsystem utanför industrin är 50 procent, eller 1,6 terawattimmar har Caroline Markusson räknat ut.
Kerstin Lundell, Energi & Miljö nr 12/2011 sid 30-31
