Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Steigende Aussentemperaturen und Luftfeuchtigkeit werden in Zukunft zu einem erhöhten Energieund Leistungsbedarf für Kühlung und Entfeuchtung führen. Insbesondere für Räume, in denen sich vulnerable Menschen oder Schulkinder aufhalten, erfordert dies kostengünstige, leicht nachrüstbare und effiziente Lösungen, um ein komfortables Raumklima zu gewährleisten, das den Bedürfnissen dieser Gruppen gerecht wird. Das Projekt wird die Machbarkeit der Nachrüstung bestehender Lüftungssysteme mit Fortluft-/Abluftwärmepumpen (vereinfacht «Abluftwärmepumpen» - ABLWP) in Kombination mit Wärmerückgewinnung (WRG) untersuchen. Dabei wird das Potenzial dieser Technologie zur Reduktion des Kühl- und Entfeuchtungsbedarfs und zur Verbesserung des Raumkomforts in Altersheimen und Schulen aufgezeigt und mit anderen Lösungen verglichen. Das schweizerische Regelwerk weist heute Lücken bezüglich ABLWP auf, insbesondere in Kombination mit WRG. Im Projekt sollen Vorschläge für eine Bewertungsmethode und darauf aufbauende Regeln und Anforderungen für die Energievorschriften und Normen erarbeitet werden.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Rising outdoor temperatures and humidity will lead to increased energy and power demand for cooling and dehumidification in the future. Particularly for spaces occupied by vulnerable people or school children, this requires cost-effective, easy-to-retrofit and efficient solutions to ensure a comfortable indoor environment that meets the needs of these groups. The project will investigate the feasibility of retrofitting existing ventilation systems with exhaust air/outgoing air heat pumps (simplified as “exhaust air heat pumps” - ABLWP) in combination with heat recovery (HR). The potential of this technology for reducing the cooling and dehumidification demand and for improving indoor comfort in nursing homes and schools will be demonstrated and compared with other solutions. There are gaps in the Swiss regulations regarding ABLWP, particularly in combination with heat recovery. The project will develop proposals for an assessment method and, based on this, rules and requirements for energy regulations and standards.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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L'augmentation des températures extérieures et de l'humidité de l'air entraînera à l'avenir une augmentation des besoins en énergie et en puissance pour le refroidissement et la déshumidification. En particulier pour les pièces où se trouvent des personnes vulnérables ou des écoliers, cela nécessite des solutions économiques, faciles à mettre à niveau et efficaces afin de garantir un climat intérieur confortable qui réponde aux besoins de ces groupes. Le projet étudiera la faisabilité de la mise à niveau des systèmes de ventilation existants à l'aide de pompes à chaleur air sortant/air extrait (appelées plus simplement « pompes à chaleur air sortant » - PACE) en combinaison avec la récupération de chaleur (RC). Il s'agit de montrer le potentiel de cette technologie pour réduire les besoins de refroidissement et de déshumidification et pour améliorer le confort intérieur dans les maisons de retraite et les écoles, et de la comparer à d'autres solutions. Le cadre réglementaire suisse présente aujourd'hui des lacunes en ce qui concerne les PAC, en particulier lorsqu'elles sont combinées à la récupération de chaleur. Le projet vise à élaborer des propositions de méthode d'évaluation et, sur cette base, des règles et des exigences pour les réglementations et normes énergétiques.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Steigende Aussentemperaturen und Luftfeuchtigkeit werden in Zukunft zu einem erhöhten Energie- und Leistungsbedarf für Kühlung und Entfeuchtung führen. Insbesondere für Räume, in denen sich vulnerable Menschen oder Schulkinder aufhalten, erfordert dies kostengünstige, leicht nachrüstbare und effiziente Lösungen, um ein angenehmes Raumklima zu gewährleisten, das den Bedürfnissen dieser Gruppen gerecht wird. Das Projekt wird die Machbarkeit der Nachrüstung bestehender Lüftungssysteme mit Fortluft-/Abluftwärmepumpen in Kombination mit Wärme- oder Enthalpierückgewinnung untersuchen. Dabei wird das Potenzial dieser Technologie zur Reduktion des Kühl- und Entfeuchtungsbedarfs und zur Verbesserung des Raumkomforts in Altersheimen und Schulen aufgezeigt und mit anderen Lösungen verglichen. Das schweizerische Regelwerk weist heute Lücken bezüglich Fortluft-/Abluftwärmepumpen auf, insbesondere in Kombination mit Wärmerückgewinnung. Im Projekt sollen Vorschläge für eine Bewertungsmethode und darauf aufbauende Regeln und Anforderungen für die Energievorschriften und Normen erarbeitet werden. Der vorliegende Zwischenbericht präsentiert eine Auswahl der zentralen Ergebnisse der Arbeiten, die zur Definition der Grundlagen (AP 2) für die Energiesimulationen sowie für die experimentellen Tests an der Lüftungsanlage durchgeführt wurden:
- Analyse und Festlegung der klimatischen Randbedingungen sowie der Details der relevanten Simulationsszenarien.
- Definition der Auswertekriterien für die Simulationsergebnisse, um eine konsistente und vergleichbare Bewertung der späteren Simulationen zu gewährleisten.
- Erstellung der Gebäudemodelle für die IDA-ICE-Simulationen: vollständige Ausarbeitung des Schulgebäudemodells sowie wesentliche Fortschritte bei der Modellierung des Altersheims; anhand von sechs realen Seniorenheimen in der Stadt Zürich wurden die getroffenen Modellannahmen überprüft und plausibilisiert.
- Entwicklung des Simulationsmodells für Lüftungsgeräte mit integrierter Enthalpierückgewinnung und Abluftwärmepumpe, erarbeitet in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Nilan und EQUA Solutions.
- Analyse der normativen Grundlagen sowie Definition der Prüfbedingungen und Messmethoden zur experimentellen Validierung des Simulationsmodells; die Messkampagnen sind ab Januar 2026 geplant.
- Analyse des Lüftungsgeräts Nilan HCR 800T, eines kompakten, integrierten Lüftungssystems mit Enthalpierückgewinnung und reversibler Wärmepumpe, das im Rahmen der experimentellen Tests detailliert charakterisiert werden soll.
Die in diesem Zwischenbericht präsentierten Analysen und Schlussfolgerungen sind vorläufig und können im weiteren Projektverlauf auf Basis neuer Daten und Erkenntnisse angepasst oder erweitert werden; dies betrifft ebenso die dargestellten Simulations-szenarien und -modellen wie auch die experimentellen Untersuchungen. Nach der vollständigen Ausarbeitung dieser Grundlagen werden die experimentellen Tests zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Lüftungsmodells (AP3), das für die Gebäudesimulationen eingesetzt wird, durchgeführt. Parallel dazu erfolgt die detaillierte Festlegung der Simulationsparameter, gefolgt von der Durchführung der Gebäude- und Anlagensimulationen (AP4).
Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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Rising outdoor temperatures and humidity levels will, in the future, lead to increased energy demand and higher cooling and dehumidification loads. This is particularly relevant for spaces occupied by vulnerable individuals or schoolchildren, where cost-efficient, easily retrofittable, and energy-efficient solutions are required to ensure a comfortable indoor environment that meets the needs of these groups. The project investigates the feasibility of retrofitting existing ventilation systems with exhaust/extract-air heat pumps in combination with sensible or enthalpy heat recovery. It assesses the potential of this technology to reduce cooling and dehumidification requirements and to improve thermal comfort in retirement homes and schools and compares it with alternative solutions. The current Swiss regulatory framework shows gaps regarding exhaust/extract-air heat pumps, particularly when combined with heat recovery systems. The project aims to develop proposals for an evaluation method and derive corresponding rules and requirements for future energy regulations and standards. This interim report presents a selection of the central results from the work carried out to define the foundations (WP 2) for the energy simulations, as well as for the experimental tests on the ventilation system:
- Analysis and definition of the climatic boundary conditions and the relevant simulation scenarios.
- Definition of the evaluation criteria for the simulation results to ensure a consistent and comparable assessment of the subsequent simulations.
- Development of the building models for the IDA-ICE simulations: full elaboration of the school building model and substantial progress in modelling the nursing home; assumptions were validated and plausibly using data from six real nursing homes in the city of Zurich.
- Development of the simulation model for ventilation units with integrated enthalpy recovery and exhaust-air heat pumps, carried out in close collaboration with the project partners Nilan and EQUA Solutions.
- Analysis of the normative framework and definition of the test conditions and measurement methods for the experimental validation of the simulation model; the measurement campaigns are scheduled to begin in January 2026.
- Technical analysis of the Nilan HCR 800T ventilation unit, a compact integrated system with enthalpy recovery and a reversible heat pump, which will be thoroughly characterised in the experimental tests.
The analyses and conclusions presented in this interim report are preliminary and may be refined or extended as the project progresses and new data become available. This applies both to the simulation scenarios and models and to the experimental investigations. Once these foundations are fully developed, the experimental tests for validating the functionality of the ventilation model (WP 3), which will be used in the building simulations, will be carried out. In parallel, the detailed definition of the simulation parameters will be completed, followed by the execution of the building and system simulations (WP 4).
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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À l'avenir, l'augmentation des températures extérieures et des niveaux d'humidité entraînera une hausse de la demande énergétique et des charges de refroidissement et de déshumidification. Cela est particulièrement pertinent pour les espaces occupés par des personnes vulnérables ou des écoliers, où des solutions rentables, faciles à installer et efficaces sur le plan énergétique sont nécessaires pour garantir un environnement intérieur confortable qui réponde aux besoins de ces groupes. Le projet étudie la faisabilité de la modernisation des systèmes de ventilation existants avec des pompes à chaleur à air extrait/évacué, en combinaison avec une récupération de chaleur sensible ou enthalpique. Il évalue le potentiel de cette technologie pour réduire les besoins en refroidissement et en déshumidification et améliorer le confort thermique dans les maisons de retraite et les écoles, et la compare à d'autres solutions. Le cadre réglementaire suisse actuel présente des lacunes en ce qui concerne les pompes à chaleur à air extrait/évacué, en particulier lorsqu'elles sont combinées à des systèmes de récupération de chaleur. Le projet vise à élaborer des propositions pour une méthode d'évaluation et à en déduire les règles et exigences correspondantes pour les futures réglementations et normes énergétiques. Ce rapport intermédiaire présente une sélection des principaux résultats des travaux menés pour définir les bases (WP 2) des simulations énergétiques, ainsi que des essais expérimentaux sur le système de ventilation :
- Analyse et définition des conditions climatiques limites et des scénarios de simulation pertinents.
- Définition des critères d'évaluation des résultats de simulation afin de garantir une évaluation cohérente et comparable des simulations ultérieures.
- Développement des modèles de bâtiments pour les simulations IDA-ICE : élaboration complète du modèle de bâtiment scolaire et progrès substantiels dans la modélisation de la maison de retraite ; les hypothèses ont été validées et jugées plausibles à l'aide des données provenant de six maisons de retraite réelles de la ville de Zurich.
- Développement du modèle de simulation pour les unités de ventilation avec récupération d'enthalpie intégrée et pompes à chaleur sur air extrait, réalisé en étroite collaboration avec les partenaires du projet Nilan et EQUA Solutions.
- Analyse du cadre normatif et définition des conditions d'essai et des méthodes de mesure pour la validation expérimentale du modèle de simulation ; les campagnes de mesure devraient débuter en janvier 2026.
- Analyse technique de l'unité de ventilation Nilan HCR 800T, un système compact intégré avec récupération d'enthalpie et pompe à chaleur réversible, qui sera caractérisé de manière approfondie lors des essais expérimentaux.
Les analyses et conclusions présentées dans ce rapport intermédiaire sont préliminaires et peuvent être affinées ou complétées au fur et à mesure de l'avancement du projet et de la disponibilité de nouvelles données. Cela s'applique aussi bien aux scénarios et modèles de simulation qu'aux investigations expérimentales. Une fois ces bases entièrement développées, les essais expérimentaux visant à valider la fonctionnalité du modèle de ventilation (WP 3), qui sera utilisé dans les simulations de bâtiments, seront réalisés. En parallèle, la définition détaillée des paramètres de simulation sera achevée, puis les simulations de bâtiments et de systèmes (WP 4) seront exécutées.
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