OliNo

Duurzame Energie

Van mechanische ventilatie naar CO2 vraaggestuurde ventilatie

Geplaatst door Niels Thijssen in Energiebesparing
Tags: ,
Geef een reactie

De CO2 sensor

Sinds 2008 draait hier in de nieuwbouwwoning (bouwjaar 2005) de Itho Ecofan 2. Initieel alleen met de bestaande drie-standenschakelaar op de badkamer, later voorzien van een tweede radiografische drie-standenschakelaar (met timer). Door de jaren heen zie en hoor je nog meer over de soorten van ventilatiesystemen en begint het toch te kriebelen om je ouderwetse ‘mechanische ventilatie’ om te bouwen naar een modernere, energiezuinigere variant gebaseerd op vraagsturing.

En zo begon dit project…

Allereerst laat ik even nogmaals benadrukken dat mijn ventilatiekanalen en de afzuigventielen ingeregeld zijn ten tijde van de mechanische ventilatie periode met de Ecofan 2 door een bedrijf.

Hier kon ik met de oude driestanden-schakelaar ventileren tussen 75 m3/u, 150 m3/u of maximal 300 m3/u. Daarbij wordt naar rato een vastgesteld debiet van de woonkamer/keuken, toilet en badkamer afgevoerd.

Energieverbruik & EPC

Door de ventilatie vraaggestuurd te maken gebruik ik 1 enkele sensor in de referentie-ruimte. In mijn geval de woonkamer & keuken. Om de luchtkwaliteit te meten wordt het gehalte CO2 continue in de gaten gehouden. Afhankelijk van hoeveel mensen er zijn, des te sneller het CO2 niveau zal stijgen en waar de ventilatie versneld in werking gaat treden.

Bij afwezigheid zal de ventilatie blijven werken, tot het gewenste niveau bereikt is en dan stoppen met ventileren.

Door het gepast ventileren wordt er geen overbodige warmte (uit de lucht) vervroegd weggevoerd, iets wat hopelijk zijn positieve invloed zal hebben op het gasverbruik in mijn huishouden.

Afhankelijk van wat ik zoal gelezen heb, heeft een vraaggestuurde ventilatie een reductie op het EPC (energieprestatiecoëfficient) van de woning in Nederland met een waarde van ca 0,1 tot 0,2.

Ik heb ook gekeken naar de optie van een gebalanceerd ventilatiesysteem (waarbij  er een WTW (Warmteterugwinning) plaats vindt op de lucht). Helaas gaat dat niet zo makkelijk: het dient o.a. frees/sloopwerk om aanvoer-en retourkanalen in de wanden/vloeren weg te werken. En ik durf dan niet te garanderen dat de constructie voldoende stevig is als de vloerdelen zo verzwakt worden. Daarnaast is daarmee ook het kostenplaatje enorm, niet iets wat je even doet op een weekendje. Daarom het alternatief: van gewone mechanische ventilatie naar CO2-vraaggestuurde ventilatie.

De CO2-sensor dient wel met een aparte voeding gevoed te worden. Het betreft hier een 15 Volt voeding. Gedurende de 2 weken van continue meten is er …. kWh verbruikt. Als verbruiksmeter is de voor handen zijnde Cresta RCE1106 hiervoor benut.

Aandachtspunten

Benodigde materialen

De printplaat voor montage van de PWM-module t.b.v de CO2-sturing

Voor de Itho Ecofan 2 zijn een aantal componenten noodzakelijk om een vraaggestuurde ventilatie te maken met behulp van een CO2-sensor.

De CO2-sensor is rechtstreeks fysiek gekoppeld aan de Ecofan. Door continue meten van het CO2 niveau in de referentieruimte (bij mij de woonkamer en keuken) wordt bepaald hoe de luchtkwaliteit is.

Grofweg is een CO2 niveau van meer dan 1.200 PPM niet langer meer hygienisch. Frisse en zuivere lucht bevat minder dan 500 PPM CO2.

Door 5 LED’s op de CO2 sensor krijg je een indicatie wat er gemeten is in de ruimte:

  • 2e rode LED >1600 PPM CO2
  • 1e rode LED 1200-1600 PPM CO2
  • oranje/gele LED 800-1200 PPM CO2
  • 1e groene LED 500-800 PPM CO2
  • 2e groene LED <500 PPM CO2

Afhankelijk van het niveau wat gemeten wordt door de CO2-sensor en de instelling op de sensor zelf (3 standen,

De PWM-module geplaatst (linkerzijde)

ten behoeve van de aansturing naar de ventilatie) wordt er continue gemeten en geventileerd.

De CO2-sensor heb ik op circa 160-170 cm hoogte gemonteerd, niet in de directe nabijheid van een afzuigpunt of luchttoevoerrooster.

Resultaten

Ik heb via de site Mindergas.nl sinds het stookseizoen gestart is al enkele jaren aan gasverbruik vastgelegd, tot aan mijn referentie-jaar 2007.

Door een vergelijk per periode (in dit geval: wekelijks) uit te voeren op basis van gewogen graaddagen is enig vergelijk mogelijk. Immers: het huishouden is constant gebleven, net als het leefpatroon. Het gas-aandeel voor het koken is minimaal, ca. 10 m3 op jaarbasis. Want het gros doe ik vooral elektrisch met o.a. een oven, magnetron en waterkoker.

Aangezien er vele punten veranderd zijn ten opzicht van mijn oorspronkelijke basisjaar 2007, heb ik gekozen voor een vergelijk tussen 2012 en 2011. In dat jaar is o.a. de Atag Qsolar aanwezig, zijn alle ventilatie-ventielen op eenzelfde stand ingeregeld, en is ook de centrale verwarming waterzijdig ingeregeld. Enige verschil is dan nog de manier van ventileren: in 2011 nog gewoon met de normale driestanden-schakelaar, en vanaf eind januari 2012 op vraaggestuurde wijze via een CO2-sensor. In 2012 (vanaf 28 januari) is de CO2-vraaggestuurde regeling actief, en is deze ter visualisering vetgedrukt in onderstaande tabel weergegeven.

Tijdvak/periode 2011

[m3/gew.grd.dg]

2012

[m3/gew.grd.dg]

7 jan t.m. 13 jan 0,26 0,26
14 jan t.m. 20 jan 0,34 0,24
21 jan t.m. 27 jan 0,30 0,29
28 jan t.m. 3 febr 0,41 0,23
4 febr t.m. 10 febr 0,30 0,23
11 febr t.m. 17 febr 0,25 0,25
18 febr t.m. 24 febr 0,31 0,23

Uiteraard heb ik voor later dit jaar (najaar 2012) weer een meet-periode gepland, om te zien of de gedane bevindingen consistent blijven.

Momenteel merk ik op dat de grootste winsten geboekt worden in koude perioden. Immers het verschil tussen de binnentemperatuur en de buitentemperatuur is dan het grootst, waardoor ook de meeste energie dan via ventilatie verdwijnt. En natuurlijk het geluid: er vindt alleen ventilatie plaats zodra deze nodig is (gemeten door de sensor). Al met al een mooie uitbreiding van de veel gebruikte mechanische ventilatie!


Niels Thijssen, website Renewable Energy: NOW!

23 Reacties to “Van mechanische ventilatie naar CO2 vraaggestuurde ventilatie”

  1. HenkR Says:

    Wederom een mooi overzicht; omdat het altijd beter en mooier kan.
    Ik vraag me af of het meerwaarde heeft om de luchtvochtigheid te meten. Met name de huishoudens die wel veel op gas koken (= H2O en CO2).
    Nog een CITO-vraag:
    - Is een huis vol planten gunstig voor de O2 / CO2 / H2O-huishouding en is dit nog van invloed op de CO2-gestuurde mechanische ventilatie :-) ?

    (CO-detectie zou ook een mooie, veilige feature zijn; vol vermogen!)

  2. Niels Thijssen Says:

    Fotosynthese (omzetten van CO2 naar zuurstof en glucose) bij planten vindt plaats gedurende daglicht, dus in de avond heb je er bijster weinig aan ;)
    Toevallig dat een vriend een kamer vol met planten heeft, en ook daar s’ avonds de CO2-niveau’s zag stijgen (gemeten met een andere CO2-sensor/meter). Echter de woning is niet te vergelijken, doch het niveau wat gemeten werd lag rond de 900 PPM CO2 zo uit mijn hoofd (1-persoons huishouden, woning bj. ca 1985).

    Luchtkwaliteit kun je op een aantal punten beoordelen, maar zover ik gezien/gelezen heb is de hoeveelheid CO2 een goede indicatie. Uiteraard speelt ook de luchtvochtigheid een deel mee, evenals de temperatuur.
    Temperatuur is goed te regelen (thermostaat bedienen). Luchtvochtigheid over het algemeen ook (badkamers zijn echter altijd vochtiger dan woonruimte), zolang de relatieve luchtvochtigheid tussen ca. 40% en 60% bedraagt.
    Ergo: CO2 meten is een goede maatstaf. En ventileren moet continue gebeuren voor voldoende verversing, een raampje open zetten is niet alleen voldoende.

  3. Wim Says:

    @Henk,
    Leuk, waarom gooien we warmte weg terwijl planten ons CO² gehalte omlaag halen? Het neigt naar wietplantage om CO² op niveau te houden.

    @Niels,
    Weer een interessant project. En ik stel nu de hypothese dat de voorjaarsmoeheid word veroorzaakt door 1600 ppm in woningen en bedrijven die geld willen besparen door minimaal te ventileren.
    Vergeet niet dat de O² verdwijnt door aanwezigen. Hoge CO concentraties hebben hetzelfde effect.

    Luchtvochtigheid word momenteel bestreden met ventileren. De net
    opgewarmde lucht word eenvoudigweg verwijderd met de vochtige lucht. En dat terwijl het condenseren van vochtige lucht energie oplevert. Het principe van een HR ketel. Op mijn CV ketel zitten 2 pijpjes. 1 koude verse toevoer, en 1 warme CO² en H²O afvoer. Deze 2 worden samengevoegd in 1 pijpje naar buiten, waar koud en warm weer gemixt worde. En uiteraard ook de samenstelling van de gassen. Waarom staan er geen 2 pijpjes een eind uit elkaar? Vervolgens kan ik dus zonder al te veel breekwerk de koude buiten lucht eerst laten condenseren met de warme vochtige binnen lucht en ook nog eens verwarmen. Zonder al te veel bik en breekwerk. Niet afzuigen, maar energie zuinig inzuigen en uitblazen. Wie heeft het huidige systeem eigenlijk bedacht? Waarschijnlijk iemand die de energie prijs, zowel in geld als milieu, niet relevant vond.

  4. Niels Thijssen Says:

    Ondanks dat vooraf aan publicatie het artikel gereviewed is, zie ik tot mijn schrik dat bij de alinea van Energieverbruik & EPC het verbruik niet is genoemd.

    Intussen heb ik met een Voltcraft Energy Monitor 3000 metingen verricht.
    De CO2 sensor heeft een aparte voeding (15 Volt, max 2 Ampere).
    Er wordt continue 1,8 Watt verbruikt (en een schijnbaar vermogen van 3,8 VA gemeten). Hieruit komt een cosinus phi van 0,35.

    Metingen met de Cresta RCE-1106 liet de tellers op 0 staan, met een piek-vermogen van 2 Watt. Ik geef hier de Energy Monitor 3000 het voordeel van een goede meting.

    Als ik snel tel, is dat ca 41 kWh op jaarbasis aan verbruik voor de sensor. Wat bij een gasprijs van ca. 55 eurocent per m3 minimaal zo’n 16 m3 aardgas moet besparen op jaarbasis om ‘break even’ te bereiken.
    Lijkt me haalbaar, zeker in het najaar.

  5. Zwerius Kriegsman Says:

    Niels,

    Nu ben ik alleen nog even benieuwd naar de kosten.
    Of heb ik daar over heen gelezen?

    m.vr.gr.
    Zwerius Kriegsman
    http://geen-energierekening-meer.weebly.com/index.html

  6. Niels Thijssen Says:

    Er vanuit gaande dat er reeds een Itho Ecofan 2 aanwezig is, zijn er een aantal componenten nodig (voeding, CO2-sensor, PWM-printplaat voor in de Ecofan).
    En wat kleinmateriaal (o.a. om de verbinding tussen sensor en ecofan te leggen).
    Brutoprijs is ca. 200 Euro voor alles bij elkaar.

  7. Harm Otten Says:

    @HenkR,
    Ik ben toevallig laatst op zoek gegaan naar de invloed van planten op de luchtkwaliteit in huis. Daarbij vond ik een interessant artikel over de hoeveelheid planten die nodig is om voldoende zuurstof te produceren voor 1 persoon:
    http://www.depers.nl/opmerkelijk/595658/Gered-door-planten.html

    Daarnaast nog een leuk artikel op een wetenschappelijke site met als titel “Hoeveel zuurstof produceert een plant?”
    http://wibnet.nl/hoe-zit-dat/hoeveel-zuurstof-produceert-een-plant

    Zelf heb ik al een bananenplant en nog een aantal planten in mijn woonkamer staan. Deze eten bij voldoende licht CO2, het zogenaamde fotosynthese proces. Ook al zullen ze mijn CO2 uitstoot nooit geheel kunnen compenseren, het helpt wel een beetje. Misschien ga ik ze binnenkort als experiment meer licht geven d.m.v. energiezuinige LED-groeilampen.

  8. HenkR Says:

    @Harm,
    Bedankt voor de reactie! Ons huurhuis in de stad met mechanische ventilatie heeft helaas niet het allerbeste binnenklimaat. Neem alleen al die zwarte smeer en fijnstof in de deursponningen. Je zuigt feitelijk alle koude en luchtvervuiling je huis in. Ik heb geen groene vingers, maar we hebben ooit wat spathiphyllums” aangeschaft in de hoop dat dit wat verschil kan maken. Helaas hebben we niet de tools / testomstandigheden om e.e.a. te meten. Twee volwassenen en drie kinderen produceren behoorlijk wat vocht en CO2, en het zou toch leuk zijn als de natuur “gratis” de binnenboel een beetje zuivert
    (http://en.wikipedia.org/wiki/Spathiphyllum).
    In theorie moet er best wel wat mogelijk zijn; zelfs schadelijke gassen van oplosmiddelen e.d. kunnen tot op zekere hoogte worden “afgevangen”(
    http://www.sti.nasa.gov/tto/Spinoff2007/ps_3.html).
    Misschien nog wat adviezen uit de Transition Town hoek? Groente achter glas kweken bind toch o.a. CO2 en H2O? Overdag niet of nauwelijks mechanische ventilatie zou toch mooi meegenomen zijn :-).
    Ik ben benieuwd wat er allemaal met planten mogelijk is. In combinatie met jouw genoemde LED-lampen en eventueel een accu(?), wordt je misschien helemaal als herboren wakker vanwege je frisse, zuurstofrijke private-jungle.

  9. Niels Thijssen Says:

    @HenkR: ik ben momenteel nog een laatste aanpassing aan het ventilatiesysteem door te voeren, althans: dat staat in de planning. Ik wil namelijk de luchtinname (dauerluft) voorzien van filtermateriaal (G3 of hoger).
    Daarmee zou fijnstof (en andere zaken zoals pollen) ook tegengehouden moeten worden.
    Wel is het dan zaak om periodiek (om de 6 maanden?) deze te vervangen door schone exemplaren.

  10. HenkR Says:

    @Niels: je bent lekker fanatiek bezig, keep up the good work. Ik vraag me alleen af of het gebruik van filtermateriaal op termijn geen dure grap gaat worden. De naam is me even ontschoten, maar je kunt verontreinigde vloeistoffen en gassen ook scheiden met een soort labyrint waar verschillende stroomsnelheden heersen (b.v. “voorverwarmde loze” kruipruimte?). In het langzame deel “vallen” de zwaardere verontreinigingen onder in een “bak” (flotatie?). In de laatste stap het fijnste stof electrostatisch afvangen? Er zijn vast nog veel betere ideeen :-).

  11. ivan Says:

    Ik hoor beweren dat mechanische ventilatie na enkele jaren problemen zou opleveren met stof/schimmel in de kanalen (vooral natte afvoer kan ik me voorstellen). Moeten we vrezen dat je hier meer last van zal hebben als het systeem regelmatig afgeschakeld wordt door de CO2-sensor?

  12. Niels Thijssen Says:

    @Ivan: de problemen van ventilatie kunnen ook een oorzaak hebben in achterstallig onderhoud, wat menig eigenaar maar al te makkelijk vergeet. Vervuiling is afhankelijk van gezinssamenstelling, het al dan niet roken, etcetera.
    Ikzelf heb voorafgaand aan het inregelen van de mechanische ventilatie eerst een inspectie & reiniging laten uitvoeren. Hierover kun je meer hier lezen: http://www.renewable-energy-now.org/2010/02/inregelen-mechanische-ventilatie/

    Je zou het misschien zelf kunnen doen als je de middelen tot je beschikking hebt. Maar voor een klein bedrag is dat meegenomen bij het afstellen van het ventilatie-debiet per afzuigpunt en het ventilatie-vermogen op de mechanische ventilatie

  13. Edwin Bommezij Says:

    @Niels. Dank voor het mooie en grondige artikel over de voordelen van CO2-meting in ventilatielucht. Er wordt dus energie bespaard. Is je volgende actie het plaatsen van een ventilatiewarmtepomp? Ik zou je berekeningen wel willen zien van de energiebesparing die je hiermee bewerkstelligt.

  14. Niels Thijssen Says:

    @Edwin: momenteel is de situatie zo dat elke investering alleen nog maar duurder wordt t.o.v. de bereikte besparing. En gezien komende tijd voor mijn baan een onzekere periode aan gaat breken, gebruik ik het geld dan liever voor de ‘in-between-jobs’ situatie dan mij even te bekommeren om de laatste Joules uit de geventileerde lucht. Prioriteiten en zo, je kent het wel ;)

  15. Jan Martens Says:

    HOi, leuk initiatief. In mijn (nieuwbouw-)huis worden per ruimte de CO2-levels gemonsterd mbv verstelbare inlaatventielen (centraal in een plenum gemonteerd, alwaar ook de co2sensor zit, check ff bij itho). Dit werkt voorbeeldig, met voor mij als belangrijkste voordelen: geen geluidsproductie door de afzuiging en geen vervuilde lucht via een inlaatkanalensysteem zoals bij een (slecht gedimensioneerd en onderhoden) WTW systeem zoals je ze in NL nogal vaak ziet.

    Ik heb wel een vraagje: als je in je slaapkamer ligt te ronken, merkt de sensor in de keuken dat wel. Oftwel; is er voldoende luchtverversing? Of staat de afzuiging altijd op een klein pitje mee te draaien? Het lijtk me verstandig om een en ander toch te laten controleren bij een goed installatieburo. Persoonlijk zou ik geen risico’s willen lopen voor die 40 kuub gas (40 x 60 cent= 24 euro)winst die je vangt per jaar.

    Overigens lijkt het me tov de afzuiging die je eerst had (met de driestandenschakelaar) wel een behoorlijke verbetering in luchtkwaliteit.

  16. Niels Thijssen Says:

    @Jan: dat was een van de dingen die ik heb uitgezocht. Deze oplossing werkt echter alleen met 1 CO2-sensor op de Ecofan. Een alternatief is de oplossing van Duco, echter per sensor dient ook voeding geplaatst te worden (en navenant hoog prijsplaatje van ca. 250 euro per sensor excl voeding, zo uit mijn hoofd). Het is dus kiezen waar je de sensor neer hangt. Ik verkoos de woonkamer/keuken (leefruimte) hiervoor. Zoals ik op mijn website zelf aangaf, en hier in het begin van het artikel: de luchtventielen zijn allen ingeregeld op juiste (verhoudingsgewijze) luchtafvoer-debieten.

  17. grad Says:

    vraag: ik heb een Orcon mvs8-14p in mijn woning. Volgens de installateur zou deze motor alleen maar afzuigen, maar zodra ik een kraan openzet, begint hij te ventileren en blijft dat doen. Ik moet het afzuigen op de hoogste stand zetten om niet de viezigheid uit de kanalen terug te krijgen (lucht uit de wc e.d.). Kan ik die sensoren of magneten niet afplakken? Gek word ik ervan.

  18. rike de boer Says:

    Interessant deze materie.

    Zijn er ook mensen met ervaring met lokaal CO2 ventileren(alleen woonkamer, keuken en bad op rel vochtigheid) en hoe zit het met geluid??

  19. Niels Thijssen Says:

    @Rike: Je zou kunnen kijken naar mogelijkheden met bijvoorbeeld een Climarad, die ventileert in elk geval de ruimte waarin deze geplaatst is op basis van CO2 en met WTW.
    Of ook Jaga Hybrid solutions, eenzelfde soort.
    Ervaringen heb ik zelf niet daarmee, maar met wat zoeken rondom deze produkten kun je wellicht op antwoorden komen.

  20. Richard Geurtsen Says:

    @Niels
    Jouw informatie gaf me aanleiding na te denken over een decentrale oplossing -zonder ventilatiekanalen-, waarbij in ELK te ventileren vertrek een aantal onderdelen wordt geplaatst, namelijk: 1) Een ventilatierooster voor natuurlijke aanvoer, bijvoorbeeld links; 2) een rooster voor afvoer van de lucht, bijvoorbeeld rechts in dezelfde ruimte; 3) een CO2 sensor die met beide ventilatieroosters in verbinding staat t.b.v. regeling.

    Mijn wens is om geen centraal systeem aan te leggen (ik wil om praktische en financiële redenen niet allerlei kanalen door mijn huis laten lopen) én om in elk vertrek afzonderlijk de CO2, continu vraaggestuurd te regelen…

    Hoe kijk jij tegen deze oplossing aan (voor -en nadelen)? Enig idee welke bestaande componenten ik hiervoor kan gebruiken?

  21. Niels Thijssen Says:

    @Richard: denk je ook aan het aanleggen van lichtnet t.b.v. de mechaniek/elektronisch open en sluiten van de beluchting bij ramen? En dan nog CO2 sensor/intelligentie met RF voor de ramen?
    Ik vrees dat het lastig gaat worden zonder stevig verbouwen.
    DUCO heeft oplossing die ik bekeken, maar dan moet je ook je kozijnen aanpakken. En schrik niet van de prijzen :’(
    Ik denk dat je met jouw beoogde oplossing a) lastig wordt in aanleg, b) prijstechnische niet prettig wordt.

  22. Mike Says:

    En late reactie maar voor iedereen die denk dat CO2 de (enige) parameter waarop geregeld moet worden, zie http://www.rivm.nl/dsresource?objectid=rivmp:17205, radon zou ook een factor moeten zijn.

    In het bouwbesluit, http://www.kiwihesta.nl/~uploads/products/docs/ventilatie eisen bestaand.pdf, staan mede daarom minimale ventilatie eisen, 0.7 dm^3 /s per m^2 voor een woonbestemming.

  23. Sieds Talma Says:

    Niels, hoe heb je de ventilatie mbt PPM CO2 ingeregeld?

    Mijn instelling:
    >530PPM CO2 > ventilatie stand 2 (WEMO aan)
    stand 1 (WEMO uit)
    >800PPM CO2 > stand 3 (30min mbv US-Nest thermostaat)

    Mijn apparatuur:
    https://www.netatmo.com/nl-NL/product/weerstation#view1 (CO2 sensor)
    https://store.nest.com/product/thermostat/ (relais stand 3)
    Belkin Wemo Home Automation Switch (relais stand 2)
    Besturing middels recepten in IFTTT.com

    Ik krijg goede feedback van mijn Netatmo(CO2 niveau registratie) en van IFTTT (schakelmeldingen).

    groet,
    Sieds

Geef een reactie

 

WP Theme & Icons by N.Design Studio
Gebruiksvoorschriften | Privacybeleid Adverteren Entries RSS Comments RSS Log in