Ventilation efficiency measurements - a comparison between three supply air methods

Abstract

This study compares the two traditional ventilation methods
; mixed ventilation and displacement ventilation, with a new type of dif
fuser which attempts to solve the problem with blockage of the diffuser for the displacement ventilation. This new diffuser called Airshower is a product developed by Airson engineering AB whom is also the company
where all simulations and tests for this study were performed in a built office space. The study compares in term of ventilation efficiency, ventilation index, air exchange efficiency and mean age of air. The Airshower diffuser did prove to be the most efficient ventilation solution in comparison to the other systems when measuring with constant heat loads but the worst one with variable loads. The uncertainty of the results is estimated to be of consequence since the built office space had some
flaws such as leakage, issues with the adjustable floor and control system. In ventilation index terms however, the mixed air system is the only system which yields any expected results, this fraction between room- and exhaust air once again lacks confidence due to the unsealed laboratory. The displacement system would do a lot better if
the mean age of air in the exhaust air would be older.
The mean age of air does not differ much from system to system, it is in the interval of 20-30 minutes for all the systems with the exception for one point in the room for both of the displacement system with the probable cause of turbulence causing air currents reducing the
efficiency of the system. This study is not enough to conclude that any system is significantly better than any other but both the results and the conclusion of this study could change a lot for the displacement systems should the floor and walls be sealed.

Keywords: Ventilation efficiency, air exchange efficiency, local ventilation index, mean age
of air, comparison, mixed ventilation, displacement ventilation

Popular Abstract (Swedish)

Trötta ögon, huvudvärk, för kallt eller för varmt och allmänt lägre prestationsförmåga. Så kan det se ut på ett kontor med dålig ventilation och detta minskar förtjänsten för företaget samtidigt som det för de anställda upplevs påfrestande. Med ett väl dimensionerat, och rätt valt tilluftssystem blir inomhusklimatet avsevärt bättre och de anställda har de bästa förutsättningarna att med glädje prestera på topp under hela dagen.
Vårt arbete har gått ut på att jämföra ett av Airson engineering AB egenutvecklat tilluftsdon med två andra vanliga tilluftsdon då det är av intresse att ständigt vilja förbättra inomhusklimatet. För att ta reda på vilket don som var bäst lämpat för kontorsarbete jämfördes värden på ventilationseffektivitet, ventilationsindex, luftutbyteseffektivitet och medelålder av luften i ett uppbyggt labb. För att säga, vilket don som gav ny, frisk och fräsch luft bäst. Detta gjordes genom att tillföra spårgas och sedan mäta mängden spårgas i olika punkter. Det vi kom fram till var att vår studie inte var tillräcklig för att på ett konkret sätt påvisa att något don var bättre än ett annat, de funkade alla ungefär lika bra. Medelåldern var ungefär densamma i alla fallen medan för ventilationsindex så var ett omblandande system ibland bäst och för ventilationseffektivitet var Airsons egenutvecklade don ibland bäst.
Att resultaten inte blev så konkreta som vi hoppats på tror vi till stor del berodde på att labbet vid användandet inte var tillräckligt lufttätt. Det fanns ett höj- och sänkbart golv där den tillförda spårgasen som var något tyngre än luft kunde stanna kvar samt att all mätutrustning, elektronik m.m var placerade på utsidan vilket gav upphov till otätade håltagningar. Att täta labbet och genomföra nya mätningar hade varit väldigt intressant för att på så sätt se vilket don som faktiskt presterar bäst när det är helt tätt. En annan fråga uppstår då, är riktiga byggnader helt täta eller är vårt otätade försök mer realistiskt? Utöver tätningsproblem räknade vi med att vi släppte ut en 100-procentig spårgas men i verkligheten är den inte perfekt. En dyrare och renare spårgas skulle däremot inte ge upphov till mycket noggrannare resultat då det endast påverkar extremt lite.
I framtiden skulle en ny mätning vara av intresse men även att göra en CFD (Computer Fluid Dynamics) datorsimulering i t.ex. FloVENT för att jämföra strömningsproblem med de verkliga fallen vi har att tillgå.

• author: Henriksson, Max and Nilsson, Henrik
• supervisor: Dennis Johansson
• organization: Division of Energy and Building Design
• course: AEBM01 20161
• year: 2016
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Ventilation efficiency, air exchange efficiency, local ventilation index, mean age of air, comparison, mixed ventilation, displacement ventilation
• language: English
• id: 8893732
• date added to LUP: 2016-11-03 11:20:56
• date last changed: 2016-11-03 11:20:56