DIY vraag gestuurd WTW systeem

[Martijn264]

Beste allen,

Ik ben druk bezig om voor het nieuwe huis van mijn ouders een vraaggestuurd wtw systeem te ontwerpen (type D).
Eisen:

• Autonoom (geen lelijke knoppen op batterijen aan de muur oid)
• Betrouwbaar
• Betaalbaar
• Stil

Ik kon geen systeem vinden dat aan al deze eisen voldoet (als het bestaat hoor ik het graag!).
Daarom ben ik gekomen op het volgende systeem:


Het bestaat uit een reguliere WTW unit, waar de ventilatoren uit verwijderd zijn. De WTW unit is nog steeds verantwoordelijk voor bypass, warmteterugwinning en vorstbeveiliging. De lucht toevoer ventilator wordt vervangen door één ventilator die op debiet gestuurd wordt (constant debiet). De toevoer komt in een centrale hal uit, die verbonden is aan alle ruimten. De afvoer wordt gesplitst over meerdere ventilatoren, ieder verantwoordelijk voor één ruimte, die ieder ook op debiet geregeld worden. Adhv luchtkwaliteit (IAQ, RH, temp) kan de afvoer van lucht uit ruimten geregeld worden. De toevoer wordt dan simpelweg ingesteld als de som van de afvoer debieten.

De ventilatoren zouden bijvoorbeeld uit de serie van Ruck Etamaster kunnen komen. Deze EC fans zijn met 10V PWM te sturen (zie https://www.ventilatielan...r-em-ec-serie?ft68788=PWM).
De snelheids sensor wil ik oplossen met een hot wire anemometer. Dit zijn naar mijn weet de enige betaalbare snelheidsensoren die op lage luchtsnelheden accuraat werken. Bijv.: https://moderndevice.com/products/wind-sensor-rev-p.
De luchtkwaliteit wil ik meten met de bekende Bosch BME680. Voor natte verblijven zou RH gebruikt kunnen worden, voor bijv. woonkamer of keuken IAQ.
Dit alles wil ik aan elkaar knopen met een ESP32-S2 met ESPHOME. Het huis is al uitgerust met Home-Assistant (HA). ESPHOME kan dan de PID control van de ventilator doen (ventilatorsnelheid adhv luchtsnelheid meting) en de BME680 uitlezen. Vanuit HA kunnen de control beslissingen gemaakt worden (bijv. RH>80% badkamer, debiet badkamer met 5m3/h omhoog).

Vragen:

1. Wat is een geschikte WTW unit voor dit systeem?
2. Enige andere opmerking of aanmerking over dit systeem?

[Cereal]

Gaaf dat je t zelf gaat proberen, gaat mij iets boven de pet.
M.i. is CO2 een betere trigger voor ventialtie debiet dan IAQ.

Veel fijnstof komt van wokken op gas bijv, daar zou je met een goede afzuigkap al het e.e.a. oplossen.

Als je je zorgen maakt over IAQ kun je ook een extra HEPA filter in je systeem opnemen, zodat je altijd (fijn)stof vrije lucht inblaast in je huis.

Volgensmij heeft Duco oplossingen om CO2 en vochtigheid ín de kanalen te meten, en met kleppen de debieten in te regelen per ruimte. Dus m.i. bestaat dit off the shelf wel. IAQ weet ik zo niet, maar wellicht is dat nog in te hacken.

https://www.duco.eu/be_nl...ie/intelligente-regelklep

[ThinkPad]

Martijn264 schreef op maandag 2 mei 2022 @ 12:01:
[...]

Het bestaat uit een reguliere WTW unit, waar de ventilatoren uit verwijderd zijn.
[...]

Ik weet dat @Theo dit ook heeft gedaan, volgens mij omdat zijn WTW-motoren defect waren. Hij heeft ze vervangen door twee ventilatieboxen die er extern aan hangen. Misschien komt hij na mijn mention nog langs om wat tips te droppen

[Theo]

Veel opmerkingen over het systeem (tnx @ThinkPad )

De losse WTW met externe motoren zal gerust kunnen werken, dat werkt bij mij ook zonder problemen. Alleen zul je in jouw geval wel iets moeten verzinnen om het systeem in balans te krijgen. Je hebt immers drie afvoer en één enkele aanvoer ventilator, en die moeten qua debiet dus ook in balans staan en blijven. Je kan met een schoepenwiel anemometer gaan werken of gaan experimenteren met een regeling gebaseerd op de verschiltemperatuur; wanneer de invoer 10 graden opgewarmd wordt en de afvoer 10 graden afkoelt dan staat het systeem in balans. Is de dT van de afvoer maar 5 graden dan zal de aanvoer tweemaal zo hard moeten draaien. Maar dit soort regelingen zul je zelf van scratch moeten maken en inregelen.

De hot wire anemometer gaat niet werken voor wat je wil. zo'n meter heeft een homogene luchtstroom nodig terwijl de luchtstroom in je ventilatie nogal turbulent is waarmee de snelheid in de buis niet homogeen is. (in het midden stroomt het sneller dan aan de zijkanten,en in de buurt van een bocht is het helemaal spannend en turbulent). Ik heb een tijdje geleden ook geprobeerd met een glow wire te meten maar dit is niet bruikbaar gebleken (ook niet een beetje, het is compleet niet bruikbaar). Mijn advies; gebruik dus geen glow wire meter; dat is zonde van je tijd, geld en moeite omdat het niet werkt.


Het is dus een heel complex iets dat je wil maken, en ik kan je adviseren om het niet te doen. Gebruik je WTW met z'n interne ventilatoren en zet 'm in balans. Gebruik in de individuele ruimtes geen ventilatoren die je aanstuurt maar zet een regelbare klep in je buiswerk die je aanstuurt, en daarmee de afvoer dus knijpt/stuurt.

Of ga zoeken naar de Itho qualityflow. Dat is zo'n beetje wat je zoekt maar dan kant en klaar.

[Martijn264]

@Cereal
Bedankt. Ik moet nog eens duiken in de beste methode voor luchtkwaliteit monitoring. Een extra filter op de toevoer is zeker een goed idee.

@Theo
Bedankt. De Itho Qualityflow ken ik maar is imo redelijk omslachtig en ik heb er niet zo goede verhalen over gelezen. De knoppen in alle ruimten op batterij zijn ook zeker geen pluspunt van dat systeem.

De balans wil ik garanderen door simpelweg de toevoer ventilator op debiet te regelen als de som van alle afvoeren. Op die manier zou het systeem altijd in balans moeten zijn.

Die hot wire anemometer blijft een spannende. Ik mik nu op de sensor gebruikt in deze studie: https://people.eng.unimel...sic/proceedings/19/77.pdf. https://moderndevice.com/products/wind-sensor-rev-p. Daar wordt de sensor in turbulente lucht getest. Adhv die resultaten en slimme plaatsing van de sensor denk ik dat met wat filtering de waarde van deze sensor gebruikt moet kunnen worden voor regeling van de ventilator snelheid. Daar wil ik nog een prototype voor maken. Turbulentie is met een Reynolds getal van ~20.000 wel gegarandeerd helaas...

Mij trekt het hele variëren van de kleppen om debiet te regelen niet omdat dat systeem niet één unieke oplossing heeft en alle ventielen afhankelijk zijn van elkaar. Dat regelen is een stuk lastiger en heeft veel kalibratiewerk nodig (of een debiet sensor per ventiel).

[MBgek]

Leuk project, in plaats van regelen op debiet kun je m.i. veel beter regelen op onderdruk direct voor de afzuigventilator.

Mijn eerste gedachten zijn een enkele ventilator voor toe- en afvoer, gestuurde regelkleppen in het kanalenwerk per ruimte en dan regelen op onderdruk van de afzuig fan. Zo werken grote systemen in bijvoorbeeld de utiliteit ook, en is daar ook een bewezen goede manier.

[Martijn264]

@MBgek Zou je in dat systeem dan de afvoer regelen op debiet en toevoer op druk? Of hoe zie je dat voor je?

[MBgek]

Martijn264 schreef op maandag 2 mei 2022 @ 18:44:
@MBgek Zou je in dat systeem dan de afvoer regelen op debiet en toevoer op druk? Of hoe zie je dat voor je?

Ik zou niks doen met debiet, regelen op druk is veel eenvoudiger te realiseren. Een enkele drukmeting direct vóór de ventilator, afzuig ventilator regelen op X onderdruk en dan hoeft de toevoer ventilator dit alleen maar te volgen met eventueel nog een offset naar boven of beneden. Dat is iets waar je achterkomt tijdens het inregelen.

[Martijn264]

Hoe garandeer je dan een minimale airflow? Regel je dan puur relatief adhv luchtkwaliteit?

[MBgek]

Martijn264 schreef op maandag 2 mei 2022 @ 19:01:
Hoe garandeer je dan een minimale airflow? Regel je dan puur relatief adhv luchtkwaliteit?

Minimale luchtdebiet per ruimte zijn tabellen voor ( voorbeeld ). Per ruimte kun je dan inderdaad aan de hand van de luchtkwaliteit gaan regelen, doorgaans zijn dat CO2 meters.

Een voorbeeldje van een regeling is dan dit, er van uit gaande dat er per ruimte elektronisch gestuurde kleppen zijn.

• CO2 in ruimte X gaat over drempelwaarde Y
• regelklep wordt open gestuurd
• onderdruk in het gehele systeem daalt omdat de klep open gaat
• ventilator toert op om zijn setpoint te behouden

[Martijn264]

@MBgek Yes, die eisen ken ik. Ik gebruik zelf https://www.wtcb.be/exper...e-ventilatieinstallaties/ om debieten per ruimte e.d. te bepalen. Erg handig.

@Theo Als alternatief voor de hot wire anemometer heb ik nu een ruwe testopstelling met een gemodificeerde pc fan als anemometer gebouwd (hall effect sensor). Dit icm een regelbare pc fan en een arduino met PID regelaar zorgt voor een hele makkelijke en betrouwbare manier om debiet te regelen. Zie hieronder.

Ik vraag me af welke WTW je gebruikt? En hoe heb je voorkomen dat bijv. vochtbeveiliging en bypass niet goed werken met losse ventilatoren? Ik ben zelf bang dat die functies (en misschien andere) niet goed meer werken wanneer de inwendige ventilatoren verwijderd worden.

[Theo]

@Martijn264 Een bypass heb ik niet in de WTW zitten gezien bijna het hele huis voorzien is van vloerkoeling en airco; dus koelen doen we actief ipv passief. Qua vorstbeveiliging; een simpele thermostaat die net boven nul staat ingesteld schakelt een fan gewoon aan/uit; dit is ook het type thermostaat dat je in een koelkast kan vinden en in WTW systemen dat nog zonder elektronica werkten, maar enkel met AC motoren en wat condensatoren om ze in vermogen te reduceren/regelen; deze gebruiken ook zo'n thermostaat

De WTW die ik heb staat is een Brink HR renovent; dit was één van de weinige die qua ruimte past op de vliering naast het toegangsluik onder de schuine kap. Toen de motoren stuk gingen (of iig; één ging stuk en de tweede trilde ook al aardig) heb ik beide motoren verwijderd en in de kanalen twee losse Itho ventilatieboxen gezet die ik ook echt trillingsvrij kon monteren omdat ik qua ruimte wat flexibeler was, dit ook omdat de vliering een houten vloer heeft en de trillingen best hoorbaar waren. Het kost je een paar procent van het thermisch rendement omdat de warmtegeneratie in de motoren niet meer gebruikt wordt voor het (voor)verwarmen van de lucht, maar het levert wel een compleet trillingsvrije installatie op.


Je omgebouwde casefan is wel goed verzonnen Geeft deze minder weerstand dat de Holdpeak die ernaast ligt?

[ Voor 4% gewijzigd door Theo op 05-05-2022 13:12 ]

[Martijn264]

Actief koelen is een mooie luxe. Een bypass is ook niet echt noodzakelijk maar wel handig in de warme zomer.
Wat bijv. Itho doet met de HRU ECO 350 qua vorstbeveiliging vind ik erg interessant. Ze mixen warme binnenlucht bij de buitenlucht om zo ook met lichte vorst nog te kunnen ventileren. Het lijkt me net te vaak te vriezen in NL om dan nooit te kunnen ventileren... Dat systeem is eventueel wel zelf te passen op WTW's zonder zo'n 'slimme' vorstbeveiling denk ik. Misschien zijn zelfs de klepactuatoren van bijv. een moderne Itho wel over te nemen...

Ik had nog niet eens bedacht dat je de verliezen in een ventilator mee kan nemen in de thermische efficientie . Het liefst zou ik gewoon een losse warmtewisselaar hebben om dit systeem op toe te passen, maar die kan ik niet echt vinden. Ik moet me ook nog eens verdiepen in mechanische installatie, vibratiedemping en akoestiek!

Die holdpeak zit er eigenlijk alleen nog maar op omdat ik die gebruikt heb om de pc fan anemometer te eiken, hij kan er eigenlijk wel af . De pc fan anemometer die ik op dit moment gebruik is de goedkoopste non-pwm fan die ik had liggen. Wat helpt is dat ik de spoelen en stator-ijzer verwijderd heb, waardoor de draaiweerstand alleen nog door de lager komt. Ik durf niet echt te zeggen welke anemometer minder weerstand geeft op dit moment. Het knutselgehalte van deze opstelling helpt ook niet