Het belang van luchtvochtigheids- en temperatuurmeting voor energiebesparing in klimaatregeling (HVAC) De voortdurend stijgende energiekosten vormen voor iedereen een last en hebben aanzienlijk bijgedragen aan de recente inflatiestijging. Vooral de maakindustrie, waar marges vaak krap zijn, wordt hierdoor hard getroffen. Met prijzen die voortdurend stijgen, is kostenbesparing door verhoogde efficiëntie de enige manier om marges te beschermen. Alleen al in de productie-industrie wordt jaarlijks naar schatting 113 miljard USD aan energie uitgegeven, dus het verminderen van energieverbruik biedt veelbelovende besparingskansen. In veel productiehallen worden strikte klimaatspecificaties gehanteerd om aan kwaliteits- en veiligheidseisen te voldoen. Afwijkingen hiervan kunnen leiden tot productverlies of terugroepacties. Klimaatregeling in commerciële gebouwen is goed voor 19% van het totale energieverbruik – een aanzienlijke kostenpost, maar ook een kans om flink te besparen. Laten we de sleutelonderdelen van klimaatregeling bespreken en bekijken waar energiereductie mogelijk is.
Effectieve klimaatregeling (HVAC)
De sleutel tot effectieve klimaatregeling is het strategisch inzetten van luchtvochtigheids- en temperatuursensoren (RH/T) en deze te koppelen aan een centraal regelsysteem. De metingen van deze sensoren geven feedback aan een programmeerbare logische controller (PLC) die het HVAC-systeem aanstuurt. Wanneer deze sensoren strategisch in een productieruimte geplaatst worden, leveren ze essentiële data over microklimaten en geven ze inzicht in het vermogen van het HVAC-systeem om temperatuur- en vochtigheidsverschillen te compenseren.
Deze grote datasets kunnen vervolgens, samen met andere sensoren en machine learning, gebruikt worden om klimaatveranderingen te voorspellen en preventief in te grijpen vóórdat dure schommelingen optreden. De belangrijke rol van sensoren in energiebesparing wordt bevestigd door het Amerikaanse ministerie van Energie, dat HVAC-sensoren aanwijst als topprioriteit binnen energieonderzoek vanwege hun potentieel om het verbruik aanzienlijk te verlagen.
De kosten van falende RH/T-sensoren
Hoewel RH/T-sensoren van grote waarde zijn bij klimaatregeling, kunnen ze juist averechts werken als hun prestaties niet accuraat en consistent zijn. De impact van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid is een kritische factor die vaak te weinig aandacht krijgt bij de beoordeling van HVAC-prestaties.
Dit is vooral relevant voor omgevingen waar de luchtvochtigheid hoger moet blijven dan normaal, zoals bij indoor farming of kaasmakerijen. Bevochtiging kost veel energie, en verkeerde vochtigheidsregeling kan leiden tot productverlies. Zelfs kleine afwijkingen van de ideale luchtvochtigheid en temperatuur kunnen dus duur uitpakken.
Het verschil tussen een sensor met een nauwkeurigheid van ±4% RH en een sensor met ±0,4% RH kan dan ook leiden tot tienduizenden euro’s aan jaarlijkse besparing door betere klimaatbeheersing.
Voorbeeld van energiebesparing door efficiënte HVAC-regeling
We nemen als voorbeeld een kleine faciliteit met een tolerantie van ±6% RH om een kwaliteitsproduct te kunnen leveren.
Om binnen die bandbreedte effectief te kunnen regelen, moeten de RH-sensoren een nauwkeurigheid hebben die 6 tot 8 keer beter is dan de tolerantie. Dat betekent: voor een tolerantie van ±6% RH, moeten de sensoren een nauwkeurigheid van ±1% of beter hebben. Als dat niet het geval is, geven ze onterecht aan dat het systeem moet worden geactiveerd.
Elke keer dat het systeem onnodig draait, slijt het sneller (denk aan luchtbevochtigers, ventilatoren, filters) en neemt het energieverbruik toe.
Deze terugkerende kosten worden vaak onderschat, omdat ze geleidelijk optreden. Maar op jaarbasis kunnen deze onnodige kosten oplopen tot meer dan $13.000 bij sensoren van matige kwaliteit, en tot meer dan $23.000 bij goedkope sensoren met lage nauwkeurigheid – alleen al voor een klein oppervlak. In grotere gebouwen is de besparing dus nog aanzienlijker. Gezien klimaatregeling gemiddeld 19% van het totale energieverbruik beslaat, verdien je de investering in nauwkeurige sensoren snel terug, en het draagt direct bij aan lagere overheadkosten en hogere winst.
Het belang van RH/T-sensortechnologie voor HVAC-regeling
Een probleem dat in het vorige voorbeeld naar voren kwam, is dat de meeste RH-sensoren niet nauwkeuriger zijn dan ±1%. Dat komt omdat gangbare RH/T-sensoren luchtvochtigheid meten op basis van elektrische geleidbaarheid van een hygroscopisch polymeer. Deze technologie kent echter beperkingen: de nauwkeurigheid ligt meestal op ±2% RH of slechter, en ze raken verzadigd of gaan driften bij hoge luchtvochtigheid of luchtverontreiniging.
Bovendien wordt dit type sensor nooit gespecificeerd voor meetnauwkeurigheid bij meer dan 85% RH, vanwege die beperkingen. Na meerdere cycli van bevochtigen en drogen treedt ook hysterese op, waardoor herkalibratie nodig is.
De oplossing: elektrolytische RH/T-sensoren van Novasina
De elektrolytische RH/T-sensoren van Novasina bieden een technologisch alternatief. Deze sensoren meten luchtvochtigheid op basis van de weerstand van een elektrolytische oplossing.
De voordelen:
– Snelle reactietijd
– Geen verzadiging bij hoge RH
– Geen hysterese
– Nauwkeurigheid van ±0,4% RH en ±0,1 K temperatuur, over het volledige bereik tot boven 85% RH
Deze technologie levert dus een orde van grootte betere prestaties dan polymerensensoren, met als resultaat een veel preciezere klimaatregeling in productieomgevingen.
Samenvatting
Veel oudere productiefaciliteiten gebruiken verouderde klimaatregelsystemen, vaak met slechts één thermostaat of luchtvochtigheidsmeter van beperkte nauwkeurigheid. Terwijl energiekosten vaak tot de top 3 van bedrijfskosten behoren, is investeren in betere klimaatregeling zinvol. De besparingen betalen de investering al snel terug en leveren structurele winst op.
Het belangrijkste – maar vaak vergeten – onderdeel van een effectief klimaatsysteem zijn de RH/T-sensoren. De elektrolytische RH/T-sensoren van Novasina, met hun ongeëvenaarde nauwkeurigheid en betrouwbaarheid, zouden de standaardkeuze moeten zijn om maximale energiebesparing te realiseren.
Meer weten? Neem contact op met Marcus:
📧 m.dekrom@pedak.nl
☎️ 06 417 899 37