Airconditioning met het Hemmes-systeem

folder

TVVL artikel dec 2000

Samenvatting TNO

schema ontvochtiger

Mollierdiagram

Schema

Mollierdiagram

Schema

Mollierdiagram

Beschrijving van de gepatenteerde systemen

De folder hiernaast geeft een uitgebreide beschrijving van het principe.

In december 2000 is een artikel verschenen in het TVVL-magazine

De vinding behoorde tot de genomineerden voor de ID-NL jaarprijs 2000  (en verloor van de kunststof LPGtank).

 TNO Bouw heeft in december 2000 opdracht gekregen van de Novem om het Hemmes-systeem met behulp van een simulatieprogramma (de basis voor VABI 114) door te rekenen en te vergelijken met een referentie-installatie voor een kantoor en een referentiezwembad met warmtewisselaars met dezelfde rendementen.

Besparingen tot 35% zijn mogelijk in die doorgerekende situaties. Voor zwembaden valt er nog veel meer door te rekenen maar daar had TNO helaas geen opdracht meer voor. Hier is nog een extra mogelijkheid met een extra koeler in de afblaaslucht waarmee de COP van de warmtepomp nog extra omhoog gaat.

Allereerst het volgende:

Echte airconditioning is een zodanige installatie dat een bepaalde binnentemperatuur en vochtigheid gehandhaafd worden ongeacht de weersconditie buiten.

In de zomer moet er dan gekoeld en ontvochtigd worden en in de winter verwarmd en bevochtigd.

In de huidige systemen wordt de koeler gebruikt om te koelen en is de ontvochtiging een al dan niet gewenst bij-effect.

In het Hemmes-systeem wordt de koeler gebruikt om hoofdzakelijk te ontvochtigen zodat op dat aspect het binnenklimaat allereerst goed wordt. Als er dan ook koeling is gewenst kan de retourlucht worden bevochtigd zodat deze koel wordt en kan deze koelte via een warmtewisselaar aan de toevoerlucht worden overgedragen.

De Hemmes ventilatie-unit werkt bij voorkeur met 100% verse buitenlucht en bestaat uit een eerste warmtewisselaar die met de koeler de ontvochtigingssektie vormt terwijl een tweede warmtewisselaar voor de warmteterugwinning en de koudeterugwinning zorgt.

Omdat de ontvochtigingssektie vóór de tweede warmtewisselaar kan zitten en ná de tweede warmtewisselaar zijn er dan ook twee basissystemen van de Hemmes ventilatie-unit.

De ontvochtigingssectie

Als  u even op het schema kijkt ziet u de eerste warmtewisselaar en de koeler. De lucht gaat heen door de warmtewisselaar, dan door de koeler om te ontvochtigen en dan weer terug door de zelfde warmtewisselaar.  Bij een zeer slecht rendement van de warmtewisselaar werkt dit principe als een koeler en bij een zeer hoog rendement van de warmtewisselaar werkt dit principe als een ideale ontvochtiger ofwel de lucht komt er net zo warm uit als dat hij er in ging, maar is net zoveel droger geworden als er water op de koeler is gecondenseerd.

Door te spelen met het rendement van de warmtewisselaar (bypassen of anderszins) kan dus gevarieerd worden tussen volledig ontvochtigen of volledig koelen (met als bijeffect toch ook een stukje ontvochtigen)

Is de ontvochtiging van de verse buitenlucht niet nodig dan kun je deze sektie bypassen en heb je er ook geen last van (dus geen nodeloze luchtweerstand).

Het Hemmes systeem met ontvochtiging vóór de warmte/koudeterugwinning

De ontvochtiger behandelt als eerste de lucht en maakt dus eigenlijk een nieuw buitenklimaat voor de tweede warmtewisselaar. Een buitenklimaat dat altijd beneden een vaste absolute vochtigheid gebracht kan worden.

Deze wijze van ontvochtigen van de buitenlucht wordt sinds enkele jaren door de firma Nautica in de US op de markt gebracht  (www.nauticadehumid.com) . Verder is dit ontvochtigersprincipe niet nieuw, maar wordt het eigenlijk alleen in recirculatielucht gebruikt.

Wanneer je aldus een prachtige toevoerluchtconditie hebt en daardoor ook een prachtige ruimteluchtconditie is ook de retourlucht mooi op een vaste vochtigheidswaarde. De relatieve vochtigheid is bijvoorbeeld 50%. Als je deze retourlucht bevochtigd met water tot 100%RV daalt de temperatuur een fors aantal graden. Met de tweede warmtewisselaar wordt deze koelte overgebracht naar de reeds ontvochtigde toevoerlucht.

Op deze wijze is het koelen ¨gratis¨ en is de koeler alleen in bedrijf om te ontvochtigen als dat nodig is.

Het gecondenseerde water wordt natuurlijk gebruikt om de retourlucht te bevochtigen.

Het Hemmes systeem beïnvloedt de vochtigheid en de koeling is ¨gratis¨  terwijl bij de huidige koelsystemen de temperatuur wordt beinvloedt en het terugbrengen van de vochtigheid als een extra latente koellast duur wordt betaald.

Anders gezegd: Hemmes gebruikt het potentiële koelvermogen van de retourlucht dat anders onbenut naar buiten wordt afgevoerd.

In het bijgaande mollierdiagram is een situatie getekend waarbij ontvochtigd wordt tot een temperatuur van 5 graden.  Dit is haalbaar met DX-koelers zodat een koelwatersysteem achterwege kan blijven.

Te droge lucht inblazen heeft minder nadelen dan te koude lucht inblazen, bovendien kan kanaalisolatie achterwege blijven en kun je ook lokaal bevochtigen met water zodat het koelvermogen vrijkomt.

Zonder de bevochtiging van de retourlucht is deze basisvariant van het Hemmes-systeem uitermate geschikt voor zwembadventilatie (zie aldaar) zodat met 100% buitenlucht en de helft van de huidige installatie gewerkt kan worden.

Mèt de bevochtiging van de retourlucht ontstaat een echte airconditioning waarbij het koelende vermogen vooral afhangt van de binnenconditie en indien deze vastligt zal ook de toevoertemperatuur mooi constant kunnen zijn.

Het Hemmes systeem met ontvochtiging ná de warmte/koudeterugwinning

Door het plaatsen van de ontvochtigingssectie ná de tweede warmtewisselaar zorgt de tweede warmtewisselaar voor het getemperde “nieuwe buitenklimaat”  en kan de ontvochtiger daarna gebruikt worden om iets extra te ontvochtigen of te ontvochtigen en te koelen.

Deze basisvariant van het Hemmes-systeem zal  hierdoor het meest voor de comfortkoeling worden toegepast.

Ook het vochtterugwinnend warmtewiel met nageschakelde ontvochtigingssectie valt onder dit systeem en is ideaal  omdat het wiel nu zomer en winter ingezet wordt om de toevoerconditie zo dicht mogelijk bij de retourconditie te brengen en deze laatste is immers juist  op het goede nivo gebracht met deze installatie.

up

terug naar de inhoudpagina