Lucht/lucht sateliet/kanaal airco druk en ducts

[BiLLY_daKid]

Beste tweakers, willen jullie eens meedenken?

Wij hebben een jaren '60 huis dat we gaandeweg moderniseren en verder isoleren. Er zit inmiddels ca. 6cm spouwmuur-isolatie in (Isowol), het dak op de 1e en enige verdieping heeft (op sommige delen) 20cm glaswol. Glas is ouderwets dubbel. Ik heb een warmteverlies berekening laten opstellen met 12kW / warmtepomp voor beneden en 8kW airco boven.

Op de begane grond hebben we circa 160m2 (1 zone) + SWW op een 12kW tcap warmtepomp draaien. Die draait nu drie dagen aan een stuk door en iedere twee uur een defrost, dus doet aardig zijn best om het warm te houden. De schoorsteen is nog open, de binnenmuur bij de garage is enkelsteens, de kruipruime van de 40m2 aanbouw is nog ongeisoleerd. Dit zal ik verbeteren in het voorjaar en daarmee komt er een beter balans in het warmteverlies.

De bovenverdieping van 90m2 met 5 slaapkamers (hoogtes tussen 2,5m en 3,5m) heeft nog geen verwarming. Ik wilde afwachten wat de winterse kou doet, maar ik krijg al een aardig beeld Het is nu 14 graden boven en dat wordt wat vervelend. Het was niet mogelijk om een vloerverwarming in te frezen, dus ik ben uitgegaan van luchtverwarming (en in de zomer koeling). Voor nu kan ik verwamen met een paar COP1 kacheltjes en een mobiele airco.

Ik heb een stukje overstek in de centrale hal. Dat kan ik gebruiken voor een sateliet (kanaal) airco. Ik heb voldoende muur, ruimte en plafond om af te werken met koven en verlichting. Multisplit is ook een oplossing, maar gevoelsmatig zou ik het aantal leidingen willen beperken.


Maar ik zit met praktische vragen.
1. Hoe kan ik uitrekenen hoe groot de ducts zouden moeten zijn? Ik kan kiezen voor geisoleerde flex buis, of wat mij handiger lijkt: Isover Climaver neto, dit zijn enigzins harde glaswolplaten. Die zou ik veel strakker tegen de muren en plafonds monteren.

2. Hoe kan ik uitrekenen hoeveel druk ik nodig heb? Mitsubishi heeft drie varianten, bijvoorbeeld KSH-M100i. Deze kan van 35-150 Pa en is 12kW. Eigenlijk te zwaar maar ik heb 3 fase nodig.

[TorxWorx]

BiLLY_daKid schreef op woensdag 29 november 2023 @ 15:07:

Maar ik zit met praktische vragen.
1. Hoe kan ik uitrekenen hoe groot de ducts zouden moeten zijn? Ik kan kiezen voor geisoleerde flex buis, of wat mij handiger lijkt: Isover Climaver neto, dit zijn enigzins harde glaswolplaten. Die zou ik veel strakker tegen de muren en plafonds monteren.

2. Hoe kan ik uitrekenen hoeveel druk ik nodig heb? Mitsubishi heeft drie varianten, bijvoorbeeld KSH-M100i. Deze kan van 35-150 Pa en is 12kW. Eigenlijk te zwaar maar ik heb 3 fase nodig.

De berekening hiervoor is best wel complex. Stromingsleer/vloeistofmechanica bestaat voornamelijk uit empirische vergelijkingen met daarin heel veel variabelen. De eerste stap is in kaart brengen waar je kanalen zou kunnen plaatsen en hoeveel afstand je moet overbruggen. Ook de max. afmetingen die je kwijt kan en waar de bochten zitten zijn hier van belang. Als je deze info hebt wil ik je wel even op weg helpen met de berekening.

[BiLLY_daKid]

Dank je @TorxWorx! ik heb het plattegrond bijgevoegd en ingetekend hoe de duct praktisch zou kunnen lopen. Ik zou de binnenunit ook nog kunnen omdraaien, maar dan hangt hij misschien net boven het verlaagde plafond van de badkamer. Is dit een beetje logisch?

[TorxWorx]

BiLLY_daKid schreef op donderdag 30 november 2023 @ 00:30:
Dank je @TorxWorx! ik heb het plattegrond bijgevoegd en ingetekend hoe de duct praktisch zou kunnen lopen. Ik zou de binnenunit ook nog kunnen omdraaien, maar dan hangt hij misschien net boven het verlaagde plafond van de badkamer. Is dit een beetje logisch?

[Afbeelding]

De indeling ziet er wat mij betreft best prima uit. De binnenunit omdraaien lijkt mij niet verstandig, zoals het nu getekend is zou de binnenunit dan vanuit de badkamer aanzuigen.

Voor de berekening: Wat zijn de maximale afmetingen van de kanalen die je kwijt kan (ik neem aan dat je ze boven een verlaagd plafon wil wegwerken?). Om je alvast een idee te geven, de equivalente hydraulische diameter voor rechthoekige kanalen is gegeven door D_h = 1.3*( a * b )^0.625 / ( a + b )^0.25
a: breedte kanaal intern
b: hoogte kanaal intern

Dus een kanaal van 250mmx150mm heeft een equivalente diameter van 210mm. Naarmate de verhouding a/b toeneemt, neemt de verhouding omtrek/opp. doorsnede ook toe en dus is er meer frictie -> meer drukval.

Aangezien een 12 kW airco behoorlijk wat lucht verplaatst ( >2000m^3/h in de hoogste stand volgens de datasheet) is het wel belangrijk dat de kanalen niet ondergedimensioneerd zijn ivm. het geluid. De site van Isover Climaver kan ik niet zo snel vinden welke afmetingen zij in hun assortiment hebben. Ook lijkt het alsof ze zich vooral focussen op de commerciële markt en niet aan particulieren leveren?

[BiLLY_daKid]

De kanalen links en rechts op de tekening, kan ik in principe zo groot maken als nodig. De punt van het dak zit op bijna drie meter en heb geen last van ramen en dergelijke. Ik denk dat het makkelijker is om een koof te maken, zodat daar ook lichtspots in kunnen. Is 250x150 gebruikelijk voor deze kanalen, 400x400 is ook geen probleem

De climaver is een (geisoleerde) plaat die is te snijden tot een kanaal. Deze is inderdaad wel voor de professionele markt. Maar omdat ik ook wil koelen in de zomer, moet het kanaaal geisoleerd zijn.

[TorxWorx]

BiLLY_daKid schreef op vrijdag 1 december 2023 @ 08:44:
De kanalen links en rechts op de tekening, kan ik in principe zo groot maken als nodig. De punt van het dak zit op bijna drie meter en heb geen last van ramen en dergelijke. Ik denk dat het makkelijker is om een koof te maken, zodat daar ook lichtspots in kunnen. Is 250x150 gebruikelijk voor deze kanalen, 400x400 is ook geen probleem

De climaver is een (geisoleerde) plaat die is te snijden tot een kanaal. Deze is inderdaad wel voor de professionele markt. Maar omdat ik ook wil koelen in de zomer, moet het kanaaal geisoleerd zijn.

Als eerste orde berekening heb ik het systeem voor je gemodelleerd met een 350x300mm kanaal, met 25mm isolatie en de wandruwheid volgens de specs van Isover Climaver. Voor de roosters heb ik nu 40x15cm aangenomen. Het kanaal heb ik niet verder door laten lopen dan nodig, dit zorgt ervoor dat de lucht het kanaal op het uiteinde wel "moet" verlaten.


Bovenstaande afbeelding geeft de drukverdeling door het systeem aan. Belangrijk om op te merken: Dit model geeft alleen de druk bij de uitlaat van de airco weer. Voor de statische druk heb je delta_p over de inlaat en uitlaat van de airco nodig. Aangezien ik niet weet wat de restricties in de airco (luchtfilters, etc.) zijn kan ik dit niet modeleren. In de praktijk wordt dit drukverschil altijd gemeten met een dubbele manometer.


De stromingssnelheid door het kanaal + flow rates door de roosters. Hier is nog wel flink wat verbetering te halen. De slaapkamer rechtsonder en de kamer ernaast krijgen te weinig flow doordat deze op de zijtak aangesloten zitten.


De roosters na de bocht hebben ook relatief weinig stroming, een meer vloeiende overgang is aan te raden om wervelingen (en geluidsproductie) na de bocht tegen te gaan. Hoe ver zou de koof van de muur af kunnen komen? Als er meer ruimte is kun je de lucht forceren op de splitsingen.

De muurdoorlaten is ook nog iets om over na te denken, nu heb ik dit voor het gemak als uitstekende delen gemaakt met daarin een rooster. Mijn verwachting is dat roosters te weinig opbouwhoogte hebben om dikte muur + isolatie kanaal te overbruggen.

Doordat je de kanalen maakt met losse platen zijn er best wat trucen toe te passen om de stroming te verbeteren. Verstelbare roosters kan misschien helpen om de flow tussen ruimtes gelijk te trekken, toch denk ik dat er meer nodig is dan dat alleen. Zelf zal ik even kijken wat ik nog kan bedenken, ik ben niet werkzaam in de airco business dus misschien is er een simpele oplossing waar ik geen weet van heb . Het hele model is parametrisch opgebouwd dus het is voor mij geen probleem om wat variabelen aan te passen en het opnieuw te laten runnen.