Tekniske løsninger
- Behovsstyring
Alt energibrukende utstyr i en bygning bør i
størst mulig grad styres etter behovet som sjelden er konstant over
døgnet, uka eller året. Det er store energibesparelser å hente ved en
optimal behovstilpasning.
I prinsippet kan all behovsstyring foregå manuelt ved at f.eks. vaktmester
går rundt og passer på å slukke lys, justere oppvarming, etc. I praksis er
det ikke mulig å gjennomføre dette fullt ut fordi vaktmesteren ikke kan være
“over alt til enhver tid”. I tillegg er det nå en trend å redusere
vaktmestertjenestene mest mulig for å spare penger. Den eneste realistiske
måten å få til kostnadseffektiv behovsstyring på er å ta i bruk moderne
automatikk. Med dagens elektronikk- og datateknologi er det “nærmest
ingen grenser” for hva man kan få til på en rimelig og driftsikker måte.
I det følgende blir det kort gjennomgått aktuelle former for behovsstyring
som reduserer energiforbruket, uten at det går på bekostning av inneklimaet. |
|
|
Belysning
I skolebygg er det som regel relativt store vindusarealer som slipper
inn rikelig med dagslys i store deler av året. Dagslyssensorer
sammen med egnede lysarmaturer (med elektronisk forkopling) kan
redusere den elektriske belysningen i takt med innfallende dagslys
(dimming) for å oppnå konstant belysning av arbeidsflatene.
Et rimeligere alternativ er å la dagslyssensoren skru av
armaturrekken(e) nærmest vinduene når dagslysinnfallet er
tilstrekkelig. Denne måten å gjøre det på vil gi noe variasjon i
belysningen av arbeidsflatene, men innen helt akseptable grenser.
I tillegg til
dagslyssensor bør det være en persondetektor i rommet som kan skru av
belysningen helt når rommet står tomt. I dagens skole, hvor det benyttes
mange spesialrom, er det til enhver tid mange rom som står tomme.
|
| |
|
Solavskjerming
Når det gjelder solavskjerming, er det mekaniske avskjermingssystemer som
markiser og innvendige/utvendige persienner som er aktuelle for
behovsstyring. Disse kan styres av utvendige dagslys- sensorer som
avdekker behov for solavskjerming.
Spesielt for utvendige persienner er det mulig å få meget “smarte”
løsninger. I en elektronisk styringsenhet programmer man inn byggets
beliggenhet (lengde- og breddegrad), fasadenes orientering (nord, syd,
osv,), retning og høyde på nabobygg/terreng. Til enhver tid beregner da
styringsenheten solas posisjon i forhold til bygget. Dersom det er
klarvær, og direkte solstråling, senkes ikke bare persiennene på
solbestrålte fasader, men bladene vinkles bare så mye at kun den direkte
solstrålingen stenges ute.
I varierende grad slipper derfor diffust dagslys inn, og man kan også se
ut.
Det er viktig at
persienner/markiser styres av en form for automatikk. Ta for eksempel et
østvendt rom i april/mai. Dersom ingen husker på å senke
persiennene/markisene om ettermiddagen, vil rommet, på solrike dager,
være overoppvarmet allerede ved skolestart neste dag. Å senke
persiennene da vil ikke ha så stor effekt fordi bygningskonstruksjonen
er blitt oppvarmet og vil fortsette å avgi varme utover dagen.
Slike problemstillinger
som beskrevet ovenfor unngår man fullstendig om det benyttes vinduer med
solavskjermende egenskaper. Helt uten elektronikk og mekanikk passer de
seg selv. Man går glipp av noe nyttig solvarme i perioden november –
februar, men dette blir som regel neglisjerbart i forhold til de
vedlikeholdskostnadene man har med mekanisk solavskjerming.
|
|
Ventilasjon
Formålet med ventilasjon i skolebygg er primært å fjerne
“forurensninger” skapt av mennesker. I denne sammenheng er
“forurensninger” kroppslukt, tarmgasser, utåndingsgasser (CO2
), varme og fuktighet. Ventilasjon er også, men i vesentlig mindre grad,
nødvendig for å fjerne gasser/lukt fra bygningsmaterialer, matlaging
etc. Behovet for ventilasjon vil derfor variere over døgnet, uka, året.
For å variere ventilasjonen i forhold til menneskelig aktivitet er det
to prinsipper som er mest aktuelle:
-
I mindre rom
(kontorer, grupperom, ..) er det tilstrekkelig å styre luftmengden
etter tilstedeværelse ved hjelp av en persondetektor.
Persondetektoren stiller om spjeld i tilluft- og avtrekkskanalene
til rommet fra min. til maks. posisjon og vice versa. Minimum
ventilasjon når rommet er tomt, maksimum ventilasjon når det er folk
til stede.
-
I større rom med
varierende personantall, bør ventilasjonen reguleres
kontinuerlig av en CO2 –sensor for å holde CO2
–innholdet i lufta på et akseptabelt nivå, f.eks. 600-700 ppm.
Maksimalt nivå innendørs i følge forskrifter er 1000 ppm (nivået ute
er gjerne 380-400 ppm).
I tillegg til CO2
–nivå eller tilstedeværelse blir ventilasjonen gjerne også styrt av
romtemperaturen. Stiger temperaturen over et satt nivå øker
ventilasjonen selv om rommet er tomt, eller CO2 –nivået er
tilfredsstillende.
I tillegg til
behovstilpasningen når det er folk til stede, som beskrevet ovenfor, er
det vanlig å kjøre ventilasjonen
etter ur. Avslått, eller på minimum, om natten, i helger og i ferier.
|
|
|
|
Oppvarming og kjøling
Hva som er “riktig” romtemperatur er i stor grad avhengig av om det er
mennesker i rommet eller ikke. I oppvarmingssesongen kan man spare
energi ved å la romtemperaturen synke om natten, i helger og i ferier.
Dette kan man få til med såkalt “nattsenkingsautomatikk”. Enkle systemer
bare senker og hever temostatsettpunktet mellom gitte grenser etter
tiden på døgnet. Mer sofistikerte systemer tar i tillegg hensyn til hvor
kalt det er ute og starter oppkjøringen til komforttemperatur tidligere
på kalde enn på mildere dager (“optimal start”). Dette for å sikre at
komforttemperatur er nådd når folk kommer om morgenen. Tidspunkt for å
starte oppkjøring som funksjon av utetemperatur (og i noen tilfeller
også vind) kan være lagt inn som fast(e) kurve(er) i automatikksystemet.
Men det finnes også “smarte” systemer som prøver seg fram og “lærer”, og
på denne måten får man derfor de helt riktige kurvene for akkurat dette
bygget.
På samme måte som i
oppvarmingssesongen kan man i kjølesesongen spare energi ved å redusere
kjølingen og la romtemperaturen stige når folk ikke er til stede.
Man har i tillegg mulighet for “frikjøling” ved å la
ventilasjonsanlegget gå for fullt i en periode om natten og kjøle ned
bygningskonstruksjonen for å møte neste dags varmebølge. Her ligger et
betydelig potensialet som er svært lite utnyttet i dag. Selv i døgn hvor
temperaturen ute kommer opp i 26-27
oC på ettermiddagen er temperaturen vanligvis nede i 13-15
oC på etter natten.
Også oppvarming og
kjøling kan til en viss grad styres etter tilstedeværelse for å spare
energi. Dersom rommet står tomt på dagtid kan automatikken la
romtemperaturen synke/stige en grad eller to under/over
komforttemperatur, men ikke lenger enn at den relativt raskt kan bringes
tilbake til komforttemperatur når det kommer folk.
|
|
Moderne
reguleringsteknologi gir nye undervisningsmuligheter
Ved å benytte digital styringsteknologi (”bus”) kan man etablere
en forbindelse mellom styringssystemet mellom
bygningsautomatiseringssystemene (BAS) med feltbus-anleggene - og
skolens og
skolens vanlige datanett (Ethernet). Derved kan elever med en vanlig
PC få ”lese-adgang” til temperaturer, kWh-forbruk, CO2-nivåer
mm. Dette kan så benyttes aktivt i undervisningen i miljøfag.
Fordelen med å gjøre det på denne måten er at man ikke behøver
å ”plage” vaktmesteren med å låne hans PC, eller at elever må
slippe til i elektriske skap etc.
En kobling mellom datanettverk og styringsnettverk kan etableres
slik at hele skolens tekniske anlegg ser ut som en WEB-side, hvor
man kan ”klikke seg fram” og se på det man ønsker med en
vanlig nettleser som elevene er fortrolige med fra før.
|
|
|