"Shell & Core"-gebouwen zijn grotere gebouwen die voor verhuurdoeleinden in kleinere eenheden zijn opgesplitst (zoals kantoorgebouwen of winkelcentra) en ze winnen snel aan populariteit. Bij het ontwerp en de inbedrijfstelling van het HVAC-systeem in dergelijke gebouwen is een andere aanpak nodig. Als dat niet gebeurt, ontstaan er problemen, zoals een lange overdrachtstijd en een te groot en onbetrouwbaar systeem.
"Shell & Core"-gebouwen en hun HVAC-systemen worden meestal in twee fasen gebouwd. De eerste fase is de bouw van de "Shell". Deze "Shell" wordt op basis van het ontwerp van de eigenaren van het gebouw gebouwd. De tweede fase is de bouw van de "Core", waarbij de afzonderlijke zones (meestal winkels of kantoren) volgens de vereisten van de huurders worden afgebouwd.
Het ontwerpen van het HVAC-systeem van de "Shell" is lastig voor de eigenaren van het gebouw, omdat ze niet weten welke activiteit er in elke individuele winkel of kantoor wordt gevestigd. Vaak leidt dit tot vertragingen bij de overdracht van de ruimtes aan de huurders door een zeer ingewikkeld inbedrijfstellings- en herinbedrijfstellingsproces. Daarnaast wordt het systeem vaak te groot uitgevoerd, waarbij sommige zones te weinig flow krijgen, terwijl andere zones het systeem leegtrekken.
Door het grote aantal huurders die allemaal een deel van de ruimte in de gebouwen huren en hun eigen ontwerpen maken, wordt de complexiteit van het HVAC-systeem onhoudbaar, waardoor er veel klachten over gebrek aan comfort en een slechte werkomgeving ontstaan. Bovendien worden de verantwoordelijkheden voor de "Shell" en de talloze aangesloten HVAC-systemen van de "Core" opgesplitst en dus moet alles goed worden gecoördineerd. Maar helaas gebeurt dat in de praktijk zelden.
Problemen oplossen
Op dit moment kunnen klachten van huurders alleen worden afgehandeld door (vaak dure) servicemonteurs in te huren om de problemen op te lossen. Een monteur kan de handmatige instellingen voor de inregelafsluiter aanpassen, een grotere pomp installeren of de watertemperatuur aanpassen. Maar eigenlijk leidt dit alleen maar tot hogere energiekosten en worden de problemen niet voldoende opgelost, omdat de omstandigheden in het HVAC-systeem voortdurend veranderen.
Hydronische balans
De belangrijkste oorzaak van een onbetrouwbaar of inefficiënt HVAC-systeem is het gebrek aan een goede hydronische balans. In sommige gebouwen zijn er geen inregelafsluiters voor de verschillende zones geïnstalleerd, terwijl de zones in andere gebouwen alleen met handmatige inregelafsluiters worden verdeeld.
Zoals in afbeelding 1 is te zien, kan een niet goed gebalanceerd HVAC-systeem worden vergeleken met de verdeling van water uit een – geperforeerde – tuinslang. De zone die het dichtst bij de kraan ligt, krijgt het meeste water, maar hoe verder de zone van het begin van de slang verwijderd is, hoe minder water er uit de slang stroomt. In afbeelding 2 wordt de werking van handmatige inregelafsluiters of debietbegrenzers uitgelegd; deze zorgen voor een gelijkmatige verdeling bij vollast. Maar in afbeelding 3 is te zien dat er in deellast geen goede balans is en er bij vollast sprake kan zijn van te veel flow. In afbeelding 4 ziet u dat het probleem alleen kan worden opgelost met drukverschilregelaars; dit zorgt voor hydronische balans in het HVAC-systeem, zowel bij vol- als bij deellast.
Hydronische balans in "Shell & Core"-gebouwen
De huurders van de verschillende ruimtes in de "Core" regelen zelf het ontwerp van hun HVAC-systeem, en de eigenaar van het gebouw is niet bij het uiteindelijke ontwerp betrokken. Dat betekent dat er verschillende systeemontwerpen mogelijk zijn. De meest voorkomende zijn:
- Meerdere fan coils/terminal units
- Eén fan coil/terminal unit
- Meerdere fan coils/terminal units met een afzonderlijke regeling per ruimte
De eigenaar van het gebouw moet in de retourleiding van elke zone een drukverschilregeling installeren, zodat het systeem optimaal kan presteren en het aantal klachten over het HVAC-systeem daalt. Het valt niet mee om de juiste drukverschilregeling te kiezen, omdat de ontwerper niet weet hoe het ontwerp van elke afzonderlijke zone eruit zal zien.
Voor zones met meerdere fan coils/terminal units moeten het debiet en de druk worden geregeld met een drukverschilregelafsluiter (DPCV), die met een impulsbuis op de stromingsbuis is aangesloten. Wanneer er slechts één fan coil is, kunnen het drukverschil en debiet worden geregeld met een drukgecompenseerde zoneregelafsluiter met geïntegreerde automatische debietbegrenzing (PICV), waarbij de impulsleiding op de retourleiding is aangesloten.
- Meerdere fan coils/terminal units
- Drukgecompenseerde zoneregelafsluiter (DPCV)
- Eén fan coil/terminal unit
- Drukgecompenseerde regelafsluiter met geïntegreerde automatische debietbegrenzing (PICV)
- Meerdere fan coils/terminal units met een regeling per ruimte
- Drukgecompenseerde zoneregelafsluiter (DPCV)
Wanneer het uiteindelijke totale HVAC-systeemontwerp onbekend is, kunnen er hogere kosten voor eigenaren van "Shell & Core"-gebouwen ontstaan. Wanneer de aanvankelijk geïnstalleerde regelafsluiters met geïntegreerde automatische debietbegrenzing niet in de HVAC-ontwerpen voor de "Core" van de huurder passen, moeten er kostbare aanpassingen aan het HVAC-systeem van de "Shell" worden uitgevoerd.
Hoe lost u dit op?
Een speciale oplossing voor "Shell & Core"-gebouwen
Danfoss heeft een nieuwe en innovatieve oplossing voor de uitdagingen in HVAC-systemen van "Shell & Core"-gebouwen. Met de speciale AB-PM drukgecompenseerde zoneregelafsluiter kunnen gebouweigenaren het verwarmings- en koelsysteem van de "Shell" ontwerpen en installeren voordat de huurders hun intrek nemen. Wanneer er in eerste instantie een AB-PM als DPCV wordt geïnstalleerd, heeft de gebouweigenaar een hydronisch gebalanceerd HVAC-systeem dat eenvoudig kan worden onderverdeeld in individuele zones voor elke winkel of kantoor, zonder het risico dat de afsluiters moeten worden vervangen.
Door het unieke ontwerp kan de afsluiter eenvoudig worden aangepast van DPCV naar PICV-functionaliteit, gewoon door de aansluiting van de impulsleiding te verplaatsen. Hierdoor is de AB-PM de ideale oplossing voor "Shell & Core"-gebouwen, ongeacht of de huurders een of meerdere fan coil/terminal units hebben om hun kantoor of winkel te verwarmen of te koelen. Dankzij deze functie kan elke zone flexibel worden ontworpen en opnieuw ingedeeld wanneer een andere (nieuwe) huurder andere HVAC-eisen heeft.
Een ander voordeel van de AB-PM-afsluiter is de geïntegreerde debietbegrenzer. Hiermee kan de maximale flow in een zone automatisch worden beperkt. Zo kan de eigenaar van het gebouw het maximale energieverbruik/debiet in het gebouw onder controle houden.
Wanneer de AB-PM wordt gebruikt voor PICV- of DPCV-functionaliteit met één fan coil/terminal unit, dan kan deze worden uitgerust met een geschikte AME435-servomotor voor een nauwkeurige regeling van de kamertemperatuur.
Conclusie
Danfoss AB-PM is een speciale oplossing voor uitdagingen bij het HVAC-ontwerp in "Shell & Core"-gebouwen. De AB-PM zorgt dat er een gespecificeerde ontwerpflow en drukverschil voor elke zone van het gebouw kunnen worden vastgehouden, waardoor de overdrachtstijd van het HVAC-systeem voor de "Shell" versneld kan worden, omdat er minder tijd nodig is voor installatie en inbedrijfstelling. Dankzij het unieke ontwerp biedt deze afsluiter 4 functies in één afsluiter voor een flexibele debietregeling, ongeacht het HVAC-ontwerp van de afzonderlijke winkels of kantoren. De AB-PM zorgt voor een geoptimaliseerd, betrouwbaar HVAC-systeem met lage TCO (total cost of ownership).
Meer informatie
