Energieverbruik van technische installaties optimaliseren

Een installatie wordt gedimensioneerd op een worstcasescenario: volle bezetting, extreme buitentemperatuur, alle ruimtes in gebruik. Dat is terecht, want de installatie moet die situatie aankunnen.

Het probleem ontstaat wanneer die worstcase ook het dagelijkse bedrijfspunt wordt. Een installatie die is ontworpen voor twintig procent van de uren, maar draait alsof het altijd die twintig procent is, verbruikt structureel te veel zonder dat er iets kapot is.

Daar komt bij dat gebouwen veranderen en installaties niet. Ruimtes krijgen een andere functie, werktijden verschuiven, een verdieping komt leeg te staan. De regeling blijft intussen op de oorspronkelijke uitgangspunten staan.

De goedkoopste optimalisatie is een installatie die uit staat wanneer er geen vraag is. Toch is draaitijd de parameter die het langst onaangeroerd blijft, omdat een klokprogramma ooit is ingesteld en sindsdien niemand meer heeft gecontroleerd of het nog klopt.

Voorstart en nadraai vallen hier ook onder. Een luchtbehandeling die twee uur voor openingstijd aanslaat omdat dat ooit nodig was in de koudste week van het jaar, doet dat de rest van het jaar zonder reden. Een regeling die de voorstart afstemt op buitentemperatuur en de werkelijke ruimtetemperatuur, wint die uren terug.

Bij pompen en ventilatoren verhoudt het opgenomen vermogen zich ongeveer tot de derde macht van het toerental. Twintig procent minder toerental levert daardoor grofweg de helft van het vermogen op.

Dat maakt debietregeling de meest onderschatte maatregel in gebouwinstallaties. Een systeem dat het debiet volgt op werkelijke vraag, via drukregeling of via de kleppositie van de zwaarst belaste groep, bespaart aanzienlijk zonder dat een gebruiker er iets van merkt.

Voorwaarde is wel dat de vraagzijde wordt gemeten. Een toerentalregeling die op een vaste drukwaarde staat ingesteld, is in feite nog steeds een vaste instelling.

Het rendement van warmtepompen en koelmachines hangt sterk af van het temperatuurverschil waartegen ze moeten werken. Elke graad die de aanvoertemperatuur bij verwarmen lager kan, of bij koelen hoger, verbetert dat rendement merkbaar.

Een weersafhankelijke regeling die de aanvoer volgt op de werkelijke vraag in plaats van op een vaste waarde, is daarmee een van de effectiefste ingrepen op de opwekking. In gebouwen met afgifte op lage temperatuur is de ruimte hiervoor het grootst.

De begrenzing zit in de zwakste groep: als één ruimte een hoge aanvoertemperatuur nodig heeft om comfortabel te blijven, bepaalt die het niveau voor het hele systeem. Meetdata maakt zichtbaar welke groep dat is, en of daar een gerichte oplossing voor bestaat.

Gelijktijdig verwarmen en koelen is de duurste vorm van comfort. Het treedt op wanneer twee regelingen dezelfde ruimte bedienen zonder van elkaar te weten, of wanneer de dode zone tussen verwarmen en koelen te smal is ingesteld.

In de data is dit onmiskenbaar: warmtevraag en koudevraag die in hetzelfde uur oplopen in dezelfde zone. Verbreding van de dode zone en een gedeelde vrijgave lossen dit doorgaans op zonder investering.

Ditzelfde patroon speelt tussen systemen: koeling die draait terwijl ventilatie met buitenlucht van vijftien graden dezelfde ruimte zou kunnen koelen. Vrije koeling is vaak wel aanwezig maar niet vrijgegeven, of vrijgegeven op een drempel die te streng staat.

Optimalisatie is geen project met een einddatum. Instellingen worden aangepast na een klacht, een onderhoudsbeurt of een storing, en zelden teruggezet. Zonder bewaking is een geoptimaliseerde installatie binnen twee jaar terug bij het oude profiel.

Een referentieprofiel per installatie voorkomt dat. Wijkt het werkelijke gedrag af van wat bij die buitentemperatuur en bezetting hoort, dan is dat een signaal op het moment zelf. Dat is het verschil tussen een besparing die standhoudt en een besparing die alleen in een rapport bestaat.

Ons artikel over energiekosten verlagen met gebouwdata gaat dieper in op die meetsystematiek.

De meeste technische installaties zijn niet te klein of te oud. Ze draaien alleen op uitgangspunten die niet meer overeenkomen met het gebouw waar ze in staan.

Draaitijd, debiet, temperatuurniveaus en gelijktijdigheid zijn vier knoppen die zonder vervanging aanzienlijk verbruik wegnemen. Wat ze gemeen hebben is dat je ze pas kunt instellen als je weet wat de installatie werkelijk doet.

Optimaliseren begint daarom niet bij de installatie, maar bij de data die ze al produceert.