Orange, kampen

Naam Spreker: Ing. Walter van Kampen Presentatie: Bionica, natuurlijk in klimaatinstallaties Walter van Kampen

Bionica ? natuurlijk in klimaatinstallaties Ing. Walter van Kampen

Bionica [ samengesteld uit de Griekse woorden βίον", uitgesproken als "bion", en mimetica en betekent letterlijk 'nabootsen van het leven‘]

• de wetenschap die de natuur onderzoekt met als doel de opgedane kennis toe te passen in de maatschappij • bionica probeert de natuur niet te imiteren, maar tracht haar principes te doorgronden en ervan te leren. (John J. Videler 2010) • “grondlegger” Jack E. Steele arts bij de USAF.

Bionica geen fictie, maar realiteit

Foto : Lee Majors, ABC

Bionica geen fictie, maar realiteit

Foto : T800 a.k.a. Arnold Schwarzenegger

Moderne Gebouwen (Zijn wij de “ bau-bionik� vergeten)

Foto : wie dit gebouw kent mag het zeggen

Bau Bionica (Bruno Keller)

Energie

koelen

verwarmen

Tijdconstante Voor thermische traagheid Isolatiegraad Factor Warmtewinst vs Warmteverlies

“Gebouwen worden steeds beter geïsoleerd met als gevolg : een verschuiving van minder verwarmen naar meer koelen, maar geen energie besparing meer”

Samengevat : Bau Bionik [Kunnen wij in de installatietechniek concepten uit de natuur leren en toepassen voor het ventileren en klimatiseren van een gebouw].

• • • • •

isoleren is prima, tot aan het optimale punt verder isoleren bespaard geen energie meer moderne gebouwen hebben een koelvraag massa : extra beton ? Dat is vaak geen optie nog meer (koel)technische installaties ?

Bionica verdampingskoeling

Persie B.C. Een windvanger (Bad Gir) welke het gebouw koelt

Verdampings koeling [verdampingskoeling middels water middels de fase overgang van vloeistof naar gas]

• het koudemiddel : water • indirect adiabatisch of adiabatisch • maken gebruik van de fase overgang van water van vloeistof naar gas • Ingebouwd in luchtbehandelingskasten • koelen tot aan het dauwpunt behoort tot de mogelijkheden

bionica PCM koeling (middels de opslag van energie)

Shalers patent uit 1865 koelen van lucht met ijs

Wat zijn technische PCM ?

[Phase Change materials, materialen die op een geconstrueerd punt van aggregatietoestand kunnen veranderen, vast naar vloeibaar en omgekeerd]

• het koudemiddel : anorganische zouthydraten • smelten en stollen bij een geconstrueerde temperatuur ; • eenvoudig aan te brengen extra gebouw massa; voor een meer constante temperatuur

PCM als thermische batterij [Phase Change materials, materialen die op een geconstrueerd punt van aggregatietoestand kunnen veranderen, vast naar vloeibaar en omgekeerd]

• • • •

anorganische zouthydraten smelten en stollen bij geconstrueerde temperatuur warmtecapaciteit per Kg 30x hoger dan beton volledig benutbare warmtecapaciteit, door het lage getal van Biot (PCM = 0,13, Beton = 1,88) • verpakt in panelen praktisch en toepasbaar

PCM, laden en ontladen [Phase Change materials, materialen die op een geconstrueerd punt van aggregatietoestand kunnen veranderen, vast naar vloeibaar en omgekeerd] 23 33 째C 째C

25 째C

Ontwerpen met PCM energieopslag [Spelregels bij het ontwerpen van PCM installaties ]

• temperatuur verschil tussen dag en nacht • mogelijkheid voor laden en ontladen • het gaat niet vanzelf ! (er zijn geen magische PCM oplossingen) • gebruik een actieve energiedrager • denk vanuit de te klimatiseren ruimte

Verificatie PCM metingen 34°C

32°C

29 °C

24°C

23°C 22 °C

25°C 23°C

23°C

Dag temp PCM temp Nacht temp

22°C

21°C 19°C

20°C

17° C

Datacentrum: Temperatuur eis in de koude gang ≤ 25 graden De vier gekoppelde warmste dagen van 2003, zijn warmer dan de eisen in NEN 5060

PCM technieken toegepast in gebouwen

Foto : De ecofactorij, een PCM geklimatiseerd gebouw

Koeling van datacentra (verdamping en/of energie opslag)

Foto : datacentrum met Computer Room Air Condition units

Voordelen van PCM technieken [Waarin de praktische en energetische voordelen van de toepassing van PCM technieken in gebouwen duidelijk worden]

• • • • • • •

geen of 50% kleinere koelmachines kleinere elektrische aansluitvermogens bij renovaties gemakkelijk toepasbaar energiebesparing voor koelen en/of verwarmen een oplossing voor HFK vrije gebouwen minder onderhoud, eenvoudige techniek zeer betrouwbaar en ……………

Bionica ! natuurlijk in klimaatinstallaties Bedankt voor uw aandacht