Meer toegevoegde waarde bij verwarming, ventilatie en airconditioning door toegangshardware
Auteur: Todd Schwanger, Commercial Product Manager, Southco Inc.
Commerciële verwarmings-, ventilatie- en airconditioningsystemen (HVAC) behoren tot de duurste en meest kritische technische systemen die tegenwoordig in gebouwen worden gebruikt.
Eigenaren van gebouwen, ontwikkelaars en hun huurders zijn voortdurend op zoek naar meer kosteneffectieve en energie-efficiënte installaties die zorgen voor comfortabele omgevingsomstandigheden met het veranderen van de seizoenen. Met lopende bouwprojecten over de hele wereld is de markt uiterst concurrerend, met grote spelers die streven naar toegevoegde waarde door verlaging van het energieverbruik en het aanbieden van innovatieve oplossingen om aan de eisen van de klant te voldoen.
In reactie hierop hebben fabrikanten van HVAC-installaties hun behuizingontwerpen energie-efficiënter en ergonomischer gemaakt. Een probleem hierbij is wel dat HVAC-behuizingen nu vaak zijn uitgerust met dikkere geïsoleerde deuren om te voorkomen dat warmte door de deur weglekt. Dit heeft geleid tot een groeiende behoefte aan nieuwe sluiting- en scharniertechnieken om toegang tot deze behuizingen te vereenvoudigen, zodat leveranciers van HVAC-installaties nog beter aan de eisen van eindgebruikers kunnen voldoen.
Verbeteren van HVAC energie-efficiëntie
De nieuwste HVAC-systemen beschikken over geavanceerde digitale regelingen en geavanceerde technologie voor luchtbehandeling en warmteoverdracht. Hoewel ze daardoor veel efficiënter zijn, blijven HVAC-systemen hiermee nog steeds forse energieverbruikers. Uit onderzoek van het U.S. Department of Energy van commerciële gebouwen blijkt dat HVAC-apparatuur verantwoordelijk is voor 39% van het energieverbruik van een gebouw (1).
Grote HVAC-fabrikanten ontwerpen en fabriceren gewoonlijk hun eigen behuizingen. Bij hun inspanningen om de energie-efficiëntie van de behuizingen te verhogen, zijn de door hun toegepaste soorten toegangscontrole- en scharniercomponenten belangrijke elementen waarmee in het ontwerp rekening moet worden gehouden. Een van de grootste problemen waarmee deze HVAC-fabrikanten momenteel te kampen hebben zijn, zoals vele andere industrietakken die herstellen van de COVID-19 pandemie, de wereldwijde stagnaties in de leveringsketen. Dit betreft ook de levering van hoogwaardige sluitingsystemen en speciale scharnieren voor de vaak in HVAC-behuizingen toegepaste grote toegangspanelen/deuren. Deze concurrentiedruk maakt het zinvol om samen te werken met de leveranciers van deze belangrijke hardware, die de beschikking hebben over bewezen globale ontwerp- en productiemiddelen.
Werken met deze leveranciers kan er niet alleen voor zorgen dat componenten, zoals sluitingen en scharnieren, op tijd beschikbaar zijn voor het afronden van HVAC orders; ook zorgen ze ervoor dat de kwaliteit van het ontwerp en de productie van de componenten gegarandeerd is, ongeacht de locatie waar de installaties worden geproduceerd.
Scharnieren met openhoudstand, zoals de C6 serie van Southco, zorgen ervoor dat een deur in een vooraf bepaalde hoek kan worden geopend en dan in deze positie wordt vastgehouden voor makkelijke toegang, in plaats van dat er een externe deurstop moet worden aangebracht om de deur open te houden.
Verbetering van het ontwerp van toegangsdeuren voor behuizingen
Via toegangsdeuren van HVAC-behuizingen kan energieverlies optreden, hetzij door buitenlucht die de behuizing in lekt, hetzij door het lekken van behandelde lucht naar buiten of door warmteoverdracht via de deur zelf. In beide gevallen vergroot het de hoeveelheid benodigde energie om het gebouw of de faciliteit van geconditioneerde lucht te voorzien.
Om dit te compenseren verbeteren toonaangevende HVAC-bedrijven de isolatie van hun HVAC-behuizingen door het toepassen van dikkere panelen met verbeterde isolatie om de warmteoverdracht via de deur tegen te gaan. Sommige toegangsdeuren hebben nu een dikte tot 100 millimeter. Deze dubbele paneeldeuren zijn opgebouwd uit twee afzonderlijke panelen met een dikke laag schuimisolatie ertussen. Afhankelijk van de grootte van de deur, wegen zij gewoonlijk tussen de 15 en 25 kilo.
Sommige deuren zijn normale standaardpanelen die bij openen toegang verlenen tot regelapparatuur; andere zijn volledige, manshoge deuren waardoor personeel toegang krijgt tot de behuizing. Naast energiebesparing zorgen stevigere, geïsoleerde toegangsdeuren een hogere kwaliteitsperceptie. Tevens bieden ze een belangrijk concurrentievoordeel voor leveranciers van HVAC-systemen.
Beveiliging van grotere geïsoleerde deuren
Om goed te werken moet een deur voorzien zijn van een veilig sluitingssysteem en betrouwbare scharnieren. Zonder deze voorzieningen kan een deur een zwakke plek vormen in de behuizing.
Bij geïsoleerde deuren wordt rond de deuropening een laag schuimmateriaal of een samendrukbare rubberrand aangebracht, die als pakking fungeert voor een veilige afdichting. In het verleden waren standaard, eenvoudige sluitingen voldoende om enkelvoudige plaatstalen deuren te beveiligen.
Met de groeiende aantallen geïsoleerde behuizingdeuren is echter een nieuwe sluittechniek nodig om een bijna luchtdichte afdichting te creëren bij het afsluiten van een deurpaneel met een dikte die kan variëren van 25 tot 100 millimeter. Bovendien worden bij toegangsdeuren voor behuizingen nu betere pakkingen toegepast die stijver zijn en moeilijker kunnen worden samengedrukt, wat extra uitdagingen creëert voor sluitingssystemen.
De meest geschikte oplossing hiervoor is een draaigrendelsluiting, die een paneel of luik met een nok dichthoudt en tegelijkertijd een pakking rond de binnenkant van de deur samenperst om deze af te dichten. Een belangrijke uitdaging bij de keuze van deze sluitingen is het onvermijdelijke feit dat de deurkruk door de deur heen moet, waardoor een gat door de geïsoleerde wand ontstaat.
Een manier om mogelijk warmteverlies te beperken is het kiezen van sluitingen met een minimale ontwerpvoetafdruk om de grootte van het gat door het paneel te minimaliseren. Een andere ontwerpkeuze betreft het warmtegeleidingsvermogen: de keuze voor sluitingen met niet-metalen isolerende componenten kan zorgen voor een thermische onderbreking.
Fabrikanten van behuizingen moeten wellicht overschakelen van eenvoudige noksluitingen op draaigrendelsluitingen, zodat rekening kan worden gehouden met dimensievariaties in hun systeem. Als installaties worden vervoerd naar de locatie ervan, kan de constructie van de kast worden verbogen, waardoor de deuren niet meer goed afdichten. Draaigrendelsluitingen kunnen deze veranderingen compenseren en ervoor zorgen dat de deur gegarandeerd goed afdicht.
Hoewel een draaigrendelsluiting de juiste oplossing is voor een dubbelwandig deurpaneel met isolatie, kan onjuiste installatie van de sluiting ervoor zorgen dat de isolatie te veel wordt samengedrukt. Hierdoor kan de schuim- of plaatstructuur beschadigd worden en een holte creëren die de isolatiefactor kan verlagen, of een goede afdichting van de pakking kan verhinderen. Om dit te voorkomen zijn er speciale noksluitingen ontworpen die stevig op de deur kunnen worden bevestigd zonder dat de schuimisolatie in gesloten toestand wordt platgedrukt.
Met meerpuntsluitingssystemen, zoals de M3-serie van Southco, kunnen meerdere sluitpunten bovenaan, onderaan en in het midden van de deur door één actuator worden bediend, wat een vereenvoudigde toegangsoplossing biedt en ervoor zorgt dat extra grote deuren volledig gesloten zijn wanneer technici klaar zijn met hun werk.
Voordelen van meerpuntsluitingssystemen
In sommige gevallen hebben deze deuren zeer grote afmetingen, zodat een enkele sluiting niet voldoende is om de deur volledig te beveiligen. Meerpuntsluitingssystemen - waarbij meerdere sluitpunten boven, onder en in het midden van de deur door één actuator worden bediend - kunnen een vereenvoudigde toegangsoplossing bieden voor extra grote deuren.
Ze bieden verschillende voordelen. Eerst en vooral is het met meerpuntsluitingssystemen eenvoudiger om te garanderen dat het paneel, na het bezoek van een technicus, met slechts één actuator volledig wordt beveiligd, in plaats van te moeten onthouden dat er meerdere sluitingen moeten worden vergrendeld. Aangezien er slechts één actuator nodig is zijn meerpuntsluitingssystemen doorgaans ook goedkoper dan de aanschaf en installatie van twee of drie sluitingen. Bovendien bespaart het energie: bij meerdere sluitpunten hoeft er maar één actuator door de geïsoleerde deur te worden aangebracht.
Het toevoegen van meerdere sluitpunten kan ook potentiële veiligheidsproblemen voorkomen. Onderhoudstechnici kunnen bijvoorbeeld moeilijk bereikbare sluitingen niet goed vergrendelen, vooral als deze hoog op de deur zitten. Als de volgende technicus de andere wel gesloten sluitingen opent, kunnen de onder druk staande deuren voortijdig openzwaaien, met letsel tot gevolg. Door over te schakelen op een meerpuntsluitingssysteem wordt dit risico geëlimineerd, terwijl tevens de isolatie wordt verbeterd doordat er minder gaten door de deur hoeven te worden geboord.
Bij de keuze van meerpuntsluitingssystemen is het belangrijk te kiezen voor systemen waarvan de remote sluitelementen kunnen worden aangepast om eventuele ‘speling’ of dimensievariaties in de deurvorm te kunnen compenseren. Dit kan leiden tot situaties waarbij de hoofdsluiting op de deurkruk veilig afsluit, maar de externe sluitpunten zich niet volledig vastzetten en de deurafdichting samendrukken.
Toonaangevende leveranciers van meerpuntsluitingen bieden een simpele oplossing: nadat de sluitingen zijn geïnstalleerd, kunnen de externe sluitpunten met een schroef worden afgesteld om ervoor te zorgen dat alle sluitpunten zich in één keer volledig vastzetten.
Meerpuntsluiting kan ook zorgen voor meer veiligheid. Het interieur van HVAC-behuizingen waarin ventilatoren lucht in en uit de installatie blazen, kan een hoge druk genereren. Dit kan risico’s opleveren voor onderhoudstechnici die een niet volledig beveiligde deur openen, waarvan maar één van de sluitingen is geactiveerd door de technicus die het laatst in de kast is geweest.
Dit risico wordt geëlimineerd door goed ontworpen meerpuntsluitingen. Bovendien integreren sommige sluitingenleveranciers in de sluiting een schakelaar of deurpositiesensor, die de ventilatoren van de HVAC-compressor automatisch uitschakelt als de sluiting wordt geactiveerd, waardoor technici nog beter worden beschermd.
Intuïtieve scharniertechnologie voor behuizingen
Net als sluitingen zijn scharnieren een essentiële toegangscomponent in het totale ontwerp van de HVAC-behuizing, maar dit gaat verder dan alleen het verbinden van het paneel met het frame. De mogelijkheden van de nieuwste scharniertechnologie bieden ontwerpers nieuwe mogelijkheden om de prestaties van en de interactie met paneeldeuren te verbeteren.
Wanneer onderhoudstechnici de deur van een behuizing openen, willen ze vaak dat deze open blijft staan, terwijl ze werken aan een regelpaneel of onderhoudswerk doen. In plaats van een externe secundaire deurhouder te bevestigen om de deur open te houden, kunnen scharnieren ervoor zorgen dat de deur in een vooraf ingestelde hoek kan worden geopend en in die positie kan worden vastgezet.
Frictiescharnieren hebben dezelfde functie en zorgen voor een soepele opening van de deur. Met deze scharnieren kan de deur intuïtief bewogen worden, en op elk punt van het hele bewegingsbereik op zijn plaats worden gehouden als hij stilstaat, waarbij de hoeveelheid inspanning die nodig is om de deur te bewegen net voldoende is om weer te reageren op een doelbewuste beweging.
Naast het openen moeten grote deuren in bepaalde HVAC-systemen ook makkelijk verwijderd kunnen worden voor het vervangen of upgraden van grote installaties. Hiervoor is een serie verwijderbare scharnieren beschikbaar, speciaal ontworpen om makkelijk te kunnen verwijderen zonder dat daar speciaal gereedschap voor nodig is, waarna de deur uit het frame kan worden ‘getild’.
Het kiezen van de juiste leverancier
Bij het kiezen van een bedrijf voor het leveren van scharnieren en sluitingen voor behuizingen is het nuttig om te werken met een leverancier, waarvan de producten gecertificeerd zijn conform de toonaangevende industriële normen voor inbraakbeveiliging, zoals IP65 en NEMA4.
Daarnaast heeft het voordelen om te werken met bedrijven die deskundige ondersteuning en advies kunnen geven over de beste sluit- en scharniertechnologie voor specifieke behuizingsontwerpen – met name ontwerpen met geïsoleerde deuren die vragen om toegangsoplossingen die specifiek voor die toepassingen zijn ontworpen.
Aangezien HVAC OEM’s blijven werken aan de verbetering van het ontwerp en de energie-efficiëntie van hun behuizingssystemen, kan de keuze voor de juiste sluit- en scharnieroplossingen om deze ontwerpen te completeren bijdragen tot de algemene efficiëntie, energiebesparing en verbeterde prestaties, waarvoor de nieuwste generatie HVAC-systemen is ontworpen.
REFERENTIES
1. Energy Information Agency, 2001. Commercial Buildings Energy Consumption Survey. Washington, D.C.: U.S. Department of Energy.
