Energiezuinige gebouwen: geen tijd meer te verliezen

Hoe energie besparen in commerciële gebouwen? Het was het onderwerp van een gezamenlijke roadshow van Beckhoff Automation en Danfoss. Normaal een Duitse aangelegenheid maar op verzoek van de Belgische vestigingen konden ook Belgische installateurs en systeem­integratoren een graantje meepikken van de praktische kennis die gedeeld werd met een stop in Bluepoint Antwerpen. De sleutel bleek te liggen in het vinden en behouden van de juiste hydraulische balans en het integreren van alle signalen in één gebouwautomatiseringssysteem.

Willen we met zijn allen de klimaatdoelstellingen halen, dan zullen we moeten inzetten op energie-efficiëntere gebouwen. Daarom wierp Europa de Europese richtlijn voor de energieprestatie van gebouwen (EPBD) in het leven. Een internationale norm die helaas bij het ter perse gaan van dit artikel nog niet in nationale wetgeving was omgezet. “En België is daar heus niet alleen in, ook Duitsland heeft zijn huiswerk nog niet in orde”, geeft Frank Schubert, marketing & training bij Beckhoff aan. “Nochtans is het potentieel voor energie­besparing in gebouwen enorm. Naar schatting voldoet 85% van de kantoorgebouwen nog niet aan de norm. En dat heeft er alles mee te maken dat de bouwheer in de meeste gevallen de energiefactuur niet moet dragen. Als we die achterstand kunnen inhalen, kunnen we per jaar 20 miljoen ton CO₂ besparen, dat is het equivalent van wat vijf miljoen wagens jaarlijks uitstoten.” Met de roadshow willen Beckhoff en Danfoss werk maken van een grotere bewustwording. “De technologie bestaat om duurzaamheid te realiseren in nieuwe en in bestaande gebouwen. We moeten ze alleen nog willen toepassen en dat gedurende de volledige levensduur van gebouwen”, aldus Schubert.

‘Hoeveel gebouwen zijn er niet waar de verwarming en de airco op hetzelfde moment aan het draaien zijn?’

Systemen die communiceren

Maar hoe kunnen we dat het beste aanpakken? De roadshow schetste niet alleen het kader waarbinnen we in de toekomst zullen werken, maar reikte ook al de ontbrekende stukjes van de ­puzzel aan. “De puzzel leggen is net wat we moeten doen”, vat Philip Neyens van Beckhoff samen. “Door systemen te integreren, kunnen we de data die we eruit capteren samenbrengen voor een efficiëntere en zuinigere werking. Hoeveel gebouwen zijn er niet waar de verwarming en de airco op hetzelfde moment aan het draaien zijn? Systemen moeten met elkaar kunnen praten. Dat is ook de meerwaarde van Beckhoff’s oplossing voor gebouwautomatisering. Alles is gekoppeld in een pc-gebaseerd systeem waarin meer dan 400 verschillende signaaltypes kunnen verwerkt worden.” Typische besparingen liggen gemiddeld rond 25 à 40%. “We verbinden niet enkel de apparaten in het gebouw, maar sturen de gegevens ook door naar de cloud waar er nog verdere analyse op gedaan kan worden. En met de toevoeging van algoritmes voor artificiële intelligentie kunnen we nog heel veel leren om gebouwen slimmer te laten werken. Dat zal niet alleen energie besparen maar ook onderhoudskosten.”

Automatisch naar hydraulische balans

Dat Beckhoff en Danfoss deze roadshow samen organiseren hoeft niet te verwonderen. Beide bedrijven geloven sterk in openheid. Net daarom laten de slimme oplossingen voor energiebesparing van Danfoss zich zo makkelijk integreren in het platform voor gebouwautomatisering van Beckhoff. Accountmanager Projects Benelux bij Danfoss Nico Van Eyck: “Hydraulische balans creëren in een gebouw is de sleutelfactor om energieverliezen terug te dringen zonder dat er aan comfort moet ingeboet worden. Om die gedurende de hele levensloop van een gebouw te behouden is er data nodig. Veel data. Wie zonder intelligentie aan het werken is, heeft geen inzicht en holt voortdurend achter de feiten aan. Dat willen we veranderen door aan dynamische balancering te doen. Daarom hebben we de AB-QM ontwikkeld, een drukgecompenseerde regelafsluiter met geïntegreerde automatische debietbegrenzing. Op basis van de data die hij krijgt houdt hij, in combinatie met de digitale servomotor NovoCon, het systeem continu stabiel met het juiste debiet voor de eindgebruiker. Gebouwbeheersystemen en HVAC-installaties worden zo met elkaar verbonden. Dit biedt u een compleet geautomatiseerd en gecontroleerd proces voor het regelen, monitoren, optimaliseren en onderhouden van de verwarming en/of koeling van uw gebouw. Met de slimme monitoring van Beckhoff werkt deze oplossing perfect. Er valt ongelooflijk veel tijd en geld te besparen door de hydraulische balans automatisch te regelen.”    

Werk aan de winkel in kantoorgebouwen.

Beter comfort voor studenten

Duurzame gebouwconcepten zijn geen verre toekomstmuziek meer. De opleiding Elektromechanica aan Hogeschool PXL in Diepenbeek toont hoe de slimme techniek van Beckhoff Automation een gezond klimaat creëert voor zijn studenten. Patrick Pilat: “De norm voor het CO₂-gehalte in gebouwen en kantoren ligt op 1.000 ppm. Om daarover te waken, zijn we vijf jaar geleden begonnen met de integratie van sensoren om gegevens te capteren en te visualiseren. Onze studenten zijn vervolgens met die data aan de slag gegaan om de ventilatie slim aan te sturen. In eerste instantie werd een CO₂-gestuurde ventilatie toegepast waarbij de geregistreerde CO₂-pieken daalden van 6.000 ppm naar ongeveer 3.000 ppm. Nu wordt er gebruikgemaakt van een model met artificiële intelligentie dat expliciet rekening houdt met de huidige CO₂-waarde, een schatting van het aantal studenten op basis van het lessenrooster, de binnen- en buitentemperatuur, de ventilatiestand en de vochtigheid. Het computermodel gebruikt deze parameters om twee CO₂-waardes te voorspellen – die over één uur en over twee uur – en gebruikt die waardes samen met de huidige CO₂-waarde om de ventilatie aan (en bij) te sturen. De ventilatieresultaten werden daardoor nog beter. In 2018 werd 45,9% van de tijd de norm overschreden, in 2019 nog 29,6%. Er komen nog elke dag nieuwe data bij, die het voorspellende model nog accurater zullen maken. De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat ‘smart’ ventilatie in de nabije toekomst gemeengoed zal worden, met een evolutie richting geïntegreerde systemen. Op de campus van PXL-Green & Tech in Diepenbeek wil men meer en meer lokalen op deze manier ‘smart’ ventileren en uitbreiden naar verwarming.”