Stookplaatsrenovatie Energie-efficiëntie zit hem in de hydraulica!

Transcriptie

1 Seminarie Duurzame Gebouwen Stookplaatsrenovatie 07 december 2018 Energie-efficiëntie zit hem in de hydraulica! Over de impact van de hydraulica op de uiteindelijke systeemprestaties Dr. ing. Roel Vandenbulcke Hysopt NV

2 DOELSTELLINGEN VAN DE PRESENTATIE Sensibilisering omtrent het belang van een goed hydraulisch ontwerp Begrijpen van de principiële werking van hydraulische schakelingen Hydraulische concepten lezen en doorgronden 2

3 PLAN VAN DE PRESENTATIE I. Het potentieel II. Hydraulische balans III. Hydraulische schakelingen IV. Besparing op pompenergie 3

4 I. HET POTENTIEEL Meer comfort met minder energieverbruik! 4

5 II. HYDRAULISCHE BALANS Een voorbeeld Ventiloconvectoren 3800W, 75/65 C Ontwerpdebiet: 0,33 m³/h Geen inregelafsluiters 5

6 II. HYDRAULISCHE BALANS Een voorbeeld Bereken ontwerpdebieten 0,33 m³/h 0,66 m³/h 0,99 m³/h 1,32 m³/h 1,65 m³/h 1,98 m³/h 2,32 m³/h 2,65 m³/h 6

7 II. HYDRAULISCHE BALANS Een voorbeeld Bereken ontwerpdebieten Selectie leidingdiameters DN15 DN20 DN25 DN32 DN32 DN32 DN32 DN32 7

8 II. HYDRAULISCHE BALANS Een voorbeeld p 8 p HX Bereken ontwerpdebieten Selectie leidingdiameters Bereken ontwerpdrukvallen p 7 p 6 p 5 p 4 p 3 p 2 p 1 8

9 II. HYDRAULISCHE BALANS Een voorbeeld p 8 p HX Bereken ontwerpdebieten Selectie leidingdiameters Bereken ontwerpdrukvallen Bereken de pompdruk p 7 p 6 p 5 p 4 p 3 p 2 p 1 p pomp = p i + p HX 9

10 II. HYDRAULISCHE BALANS Een voorbeeld p 8 p HX p 7 p 6? DEBIETEN? p 5 p 4 p 3 p 2 p 1 p pomp = p i + p HX 10

11 II. HYDRAULISCHE BALANS Een voorbeeld Te weinig debiet bovenaan! Te veel debiet onderaan! -76 % -52 % -15 % +12 % +30 % +61 % +106 % +173 % +239 % 11

12 II. HYDRAULISCHE BALANS Een voorbeeld Te weinig debiet bovenaan! Te veel debiet onderaan! Huidige praktijk? Comfortproblemen oplossen met grotere pomp: 3,5m 15m -76 % -52 % -15 % +12 % +30 % +61 % +106 % +173 % +239 % 12

13 II. HYDRAULISCHE BALANS De oplossing: hydraulisch balanceren Pompdebiet: 5,57m³/h 2,65m³/h Pompdruk: 15m 3,5m Pompenergie: -88% 13

14 III. HYDRAULISCHE SCHAKELINGEN Probleem: veel hydraulische schakelingen 14

15 III. HYDRAULISCHE SCHAKELINGEN Drie basisschakelingen 15

16 III. HYDRAULISCHE SCHAKELINGEN Principiële werking 16

17 III. HYDRAULISCHE SCHAKELINGEN Thermisch gedrag in deellastwerking T ketel = C te ; 75 C 17

18 III. HYDRAULISCHE SCHAKELINGEN Rendement van de condensatieketel 18

19 III. HYDRAULISCHE SCHAKELINGEN De evenwichtsfles Gedraagt zich als een verdeelschakeling Verhoging van de retourtemperatuur wanneer debieten niet in evenwicht 19

20 III. HYDRAULISCHE SCHAKELINGEN Hybride schakelingen warmtepomp ketel WKK 20

21 III. HYDRAULISCHE SCHAKELINGEN Hoge temperatuur en tóch een warmtepomp De WP wordt vrijgegeven in functie van de buitentemperatuur (bv. 0 C) 21

22 Pomprenedment (%) IV. BESPARING OP POMPENERGIE Pomprendement besparing 40% P = e Q e.p η pomp man BEP Nieuwe pompen hebben een aanzienlijk hoger rendement Oude pompen (>15 jaar) Debiet (m³/h) 22

23 IV. BESPARING OP POMPENERGIE Best Efficiency Point (BEP) Vuistregel: werkingspunt in het middelste derde van het debiet 23

24 IV. BESPARING OP POMPENERGIE Variabel debiet De pomp werkt aan CONSTANT debiet Het pompdebiet is VARIABEL 24

25 IV. BESPARING OP POMPENERGIE Variabel debiet besparing: 53% P = e Q e.p η pomp man 9,9 kwh 21,3 kwh 25

26 IV. BESPARING OP POMPENERGIE Pompdruk besparing: 20% Q e.p P e = η pomp Ruwe berekening met veel marge te veel pompdruk wordt weggesmoord bij het hydraulisch balanceren Met software kunnen alle drukvallen correct berekend worden Iteratieve optimalisatie van pomp- en klepselectie man 26

27 IV. BESPARING OP POMPENERGIE Decentraliseren van pompen P = e Q e.p η pomp man De pompdruk wordt bepaald door de kring met de meeste drukval 1,3 kpa 7,2 kpa 52,2 kpa 6,2 m 268 kwh 57,1 kpa Het totale systeemdebiet wordt aan hoge pompdruk geleverd 27

28 IV. BESPARING OP POMPENERGIE Decentraliseren van pompen besparing: 35% 268 kwh 175 kwh Let op het rendement! De centrale pomp zorgt voor de overige kringen 1,3 kpa 7,2 kpa 52,2 kpa 4,5 m 1,8 m 76 kwh 14,0 kpa 99 kwh De decentrale pomp vangt de totale drukval op 28

29 IV. BESPARING OP POMPENERGIE Kijk verder dan de pomp! Vervanging pompen % Correcte dimensionering Hydraulische balans Iteratieve pomp- en klepselectie %! Variabel debiet Toerentalregeling P = e Q.p e η pomp man 29

30 TE ONTHOUDEN VAN DE PRESENTATIE Hydraulisch balanceren is comfort verbeteren en energie sparen Verdeelschakelingen zijn te vermijden Kijk verder dan de pomp Energie-efficiëntie zit hem in de hydraulica! 30

31 TOOLS, WEBSITES, BRONNEN Inhoudelijke webinars en replays: Opleidingen: Hysopt software: Interessante literatuur: VDI 2073 VDMA 24199: Total hydronic balancing - Robert Petitjean ISSO publicatie 44 (verwarming) ISSO publicatie 47 (koeling) 31

32 CONTACT Roel Vandenbulcke Founder, CTO Contact informatie : : roel@hysopt.com