REHAU OPLOSSINGEN VOOR ENERGIE-EFFICIENT BOUWEN EN MODERNISEREN. Bouw Automotive Industrie. donderdag 20 mei 2010

Transcriptie

1 REHAU OPLOSSINGEN VOOR ENERGIE-EFFICIENT BOUWEN EN MODERNISEREN

2 RAUGEO: GESLOTEN SYSTEMEN VOOR GEOTHERMISCHE TOEPASSINGEN

3 INLEIDING WAT IS GEOTHERMISCHE WARMTE? Temperatuur Line 1: Line 2: Line 3: Line 4: 1 februari 1 mei 1 november 1 augustus Diepte Energie-absorptie door - Regen: ong. 20 W/m² - Zon: tot 600 W/m² - Geothermische warmtetoevoer: 0,06 W/m² Temperatuur toename: ong. 3K per 100m diepte

4 INLEIDING SOORTEN GEOTHERMISCHE WARMTE GEO-ENERGIE HYDROTHERMIE (water) AEROTHERMIE (lucht) OPEN SYSTEMEN GESLOTEN SYSTEMEN Horizontale wisselaars Verticale wisselaars Grondbuis / Canadese put Verticale sonde Helix-sonde Energiepalen

5 INLEIDING HOE WORDT DE GEOTHERMISCHE ENERGIE GEBRUIKT? Geothermische sonde Warmtepomp Verwarming -6 C Expansion valve 35 C 30 C 0 C 3 C -3 C 45 C Evaporator Compressor Condensor 40 C Lower pressure Higher pressure

6 SYSTEEMKEUZE CONDITIES EN CRITERIA Keuze van systeem afhankelijk van: - Geologische conditie - Regels en wetgeving - Beschikbare ruimte - Gebouweigenschappen Fundamentele technische h criteria: i - Verwarmingsvermogen / vraag - Warm water vraag - Afhankelijkheid van energieleverancier - Jaarlijks aantal werkingsuren

7 LAGE TEMPERATUURSVERWARMING PRINCIPE COP temperatuursverschil tussen bron en afgiftesysteem. T tussen warmtebron en afgiftesysteem => COP -1 C bij afgiftesysteem = COP + 2,5%. Invloed van temperatuur op COP COP C 45 C 55 C 65 C 75 C Aanvoertemp. afgiftesysteem Bodem/water warmtepom. Bron 0 C Bodem/water warmtepom. Bron 10 C

8 MATERIAALKEUZE PE-Xa OF PE100 PE-Xa of PE 100

9 MATERIAALKEUZE PE-Xa OF PE100 PE-HD (PE 100) - Lange ketens (ong. 70, Koolstofatomen) - Minimale vernetting PE-Xa Peroxidische vernetting onder hoge temperatuur en hoge druk: gelijkmatige en hoge 3D-vernetting over de ganse buisdoorsnede. H H H H H C C C C C H H H H H H H H H H C C C C C H H H H H

10 MATERIAALKEUZE PE-Xa OF PE100 VOORDELEN VAN PE-XA-BUIZEN T.O.V. PE BUIZEN - Hogere weerstand tegen inkervingen en groeven - Geen verkorting van levensduur voor inkervingen tot 20% in de wanddikte - Hoge zekerheid tegen lekken en grond(water)vervuiling. - Geen verandering in thermische eigenschappen (heat-ageing) gedurende lange periodes tot 95 C - Hogere chemische weerstand dan PE Lagere drukverliezen wegens gladde binnenzijde van de buis

11 RAUGEO VERTICALE SONDES

12 RAUGEO VERTICALE SONDES Temperatuur Temp.-toename: 3,3K / 100m Diepte

13 RAUGEO VERTICALE SONDES PE100 Geothermische sondes PE 100 van REHAU - Monitoring en testen van de sondes tijdens productieproces - Sondeuiteinde wordt in fabriek gelast - Zeer kleine sondediameter -Diameter 32 single: 80 mm -Diameter 32 double: 96 mm diagonal -Diameter 40 single: 98 mm -Diameter 40 double: 118 mm diagonal - Vloeiende U-vorm van sonde-uiteinde - Brede, geribde sondevoet beschermt lasnaad

14 RAUGEO VERTICALE SONDES PE-Xa PE-Xa: hoge weerstand tegen beschadiging g tot 20% inkerving in buiswand toelaatbaar Optimale veiligheidsmaatregelen: - Hoge zekerheid tegen lekken - Geen risico op vervuilen van grondwater Buis wordt gebogen, zodat geen las nodig is Mooie vloeilijn, drukverliezen verminderd Bijkomende bescherming : ingegoten in een speciaal glasvezelversterkt hars

15 RAUGEO VERTICALE SONDES SPECIFIEK ONTTREKKINGSVERMOGEN Grondsoort Gemiddelde waarden: Specifiek onttrekkingsvermogen voor 1800 h voor 2400 h Slechte ondergrond (droog sediment) (<1,5W/(m.K)) 25W/m 20 W/m Normale ondergrond vast gesteente en met water verzadigd Sediment (1,5< <3,0 W/(m.K)) 65 W/m 50 W/m Vast gesteente met hoog warmtegeleidingsvermogen> 3,0 W/m/K 84 W/m 70 W/m Verschillende gesteentes: Kiezel, zand, droog <25 W/m <20 W/m Kiezel, zand, watervoerend W/m W/m Klei, leem, vochtig W/m W/m Klaksteen W/m W/m Zandsteen W/m W/m Zure stollingsgesteenten (vb graniet) W/m W/m Basische stollingsgesteenten (vb basalt) W/m W/m Gneiss W/m W/m Sterk stromend grondwater in kiezel, zand voor individuele systemen The values can vary widely due to stone formations such as cracks, layers or erosion) W/m Source: VDI 4640

16 RAUGEO COLLECT HORIZONTAAL CAPTATIENET

17 RAUGEO COLLECT HORIZONTAAL CAPTATIENET Temperature Line 1: Line 2: Line 3: Line 4: 1 februari 1 mei 1 november 1 augustus Depth Energie-absorptie door - Regen: ong. 20 W/m² - Zon: tot 600 W/m² - Geothermische warmtetoevoer: 0,06 W/m²

18 RAUGEO COLLECT PE100 Geothermische collector uit PE 100 van REHAU - PE 100, conform DIN EN ISO 8074/ Geschikt voor gebieden met kwalitatief hoge grond zonder vreemde voorwerpen (stenen etc). - Voor andere grondtypes is een zandbed nodig, ter bescherming van de buis tegen puntlasten.

19 RAUGEO COLLECT PE-Xa RAUGEO collect PE-Xa is daarentegen geschikt voor alle grondsoorten. - Extreem robuust en ongevoelig voor puntlasten, inkervingen en groeven. Hierdoor een hoge betrouwbaarheid. - Geen zandbed nodig, het is mogelijk om deze direct in de afgegraven grond te plaatsen. Winst in installatiekosten en tijd. - Weersonafhankelijk: plaatsing van de buizen tot temperaturen van 15 C - Plaatsing op kleine oppervlakte mogelijk door kleine buigradius. - Minimaal drukverlies door glad binnenoppervlakte van de buis. - RAUGEO collect PE-Xa plus: Zuurstofbarriere

20 RAUGEO COLLECT ONTWERP Ontwerp van een horizontale collector volgens VDI-Guideline 4640 Diepte: minimaal 1.2 m (vorstvrij) maximaal 1.5 m (ontdooien van - opzettelijke bevriezing in lente) (warmte capaciteit: 4.2 kj/kgk Latente warmte: 334 kj/kg) Verlegafstand: cm Volgende waarden mogen niet overschreden worden, om invriezen van de grond te vermijden. BodemType Specific Heat Extraction (W/m²) 1800 h/jaar 2400h/jaar Droge, niet samenhangende grond 10 8 Vochtige, samenhangende grond Watervoerend zand/grind 40 32

21 RAUGEO ENERGIEPALEN

22 RAUGEO ENERGIEPALEN PE-Xa In moderne gebouwen zijn funderingen op palen soms nodig voor de stabiliteit van het gebouw. In dit geval, kunnen geothermische sondes geïntegreerd worden in de funderingspalen. Installatie van RAUGEO collect PE-Xa buizen: - Zeer robuust en niet gevoelig aan schade door inkervingen, groeven en puntladen. Daardoor ideaal voor deze toepassing. - Lage drukverliezen door glad binnenoppervlakte van de buis. - Kleine buigradius mogelijk, waardoor gemakkelijk integreerbaar in wapeningsnet.

23 RAUGEO HELIX SONDE

24 RAUGEO HELIX SONDE PE-Xa Technische data: Spiraal hoogte (voor transport) ong. 1.1 m Spiraal hoogte (voor installatie) ong. 3.0 m Buiten diameter ong. 38 cm Buis lengte 40 m Buis diameter 25 x 2.3 Buis materiaal PE-Xa Gewicht 7.5 kg Volume (voor water / anti- 13 Liter vries)

25 RAUGEO HELIX SONDE Temperature Line 1: Line 2: Line 3: Line 4: 1 februari 1 mei 1 november 1 augustus Depth Energie-absorptie door - Regen: ong. 20 W/m² - Zon: tot 600 W/m² - Geothermische warmtetoevoer: 0,06 W/m²

26 RAUGEO HELIX SONDE ONTWERP Ontwerp - Vermogens van 200 tot 700 W/sonde - Verbindingsopties: - Parallel naar collector - 3 Helix sondes in serie - Minimum afstand: - Tot gebouw: 2m - Tussen Helix sondes: 3-4m - Vermindering van afstanden is mogelijk bij zeer goede bodem eigenschappen

27 RAUGEO HELIX SONDE SPECIFIEK ONTTREKKINGSVERMOGEN Geschatte output: Helix sonde prestaties gebaseerd op 1800h werkingstijd voor verschillende bodem/grondwater types Gemiddelde waarde: Ø 400 W/ Helix sonde Bodem type Specifiek onttrekkingsvermogen in W / Helix sonde Zand (droog) W Zand (nat) W Leem/Slib (droog) W Leem/Slib (nat) Klei (droog) Zanderige klei (droog) Zanderige klei (nat) W W W W

28 RAUGEO AANSLUITMOGELIJKHEDEN Circuits op een gezamenlijke collector: toegankelijkheid (in kelder / buiten woning: in collectorschacht) vb. in eigen verdelerschachten buiten het gebouw of in de keldervensterschacht aan het gebouw; Circuits afzonderlijk afsluitbaar in aanvoer en retour (voor het vullen/ontluchten van de collector); corrosiebestendig materiaal

29 RAUGEO AANSLUITMOGELIJKHEDEN Aansluiting via Tichelmann: Evenwichtige verdeling over de verschillende sondes: elke boorgat wordt evenveel benut. Gelijk drukverlies in elke lus.

30 RAUGEO SONDES HUISINVOER Muurdoorvoer naar de warmtepomp in woning: - De buizen met licht verval naar de buitenzijde van het gebouw plaatsen (waterinsijpeling bij regenval vermijden) - Eventueel bijkomende drainage - Bij drukkend grondwater, speciale waterdichte wanddoorvoeren gebruiken.

31 SYSTEEMKEUZE CONDITIES EN CRITERIA Sonde Collector Helix-sonde Energiepalen Benodigde ruimte weinig veel weinig weinig Installatie door Gespecialiseerde boorfirma Aannemer, installateur Aannemer, grondwerker Boorfirma Potentiële COP (verwarming)

32 LAGE TEMPERATUURSVERWARMING PRINCIPE COP temperatuursverschil tussen bron en afgiftesysteem. T tussen warmtebron en afgiftesysteem => COP -1 C bij afgiftesysteem = COP + 2,5%. Invloed van temperatuur op COP COP C 45 C 55 C 65 C 75 C Aanvoertemp. afgiftesysteem Bodem/water warmtepom. Bron 0 C Bodem/water warmtepom. Bron 10 C

33 LAGE TEMPERATUURSVERWARMING PRINCIPE Warmteafgiftesysteem nodig met Lage temperatuursregimes Groot warmteafgevend oppervlak vloerverwarming, betonkernactivering, muurverwarming, plafondverwarming, (overgedimensioneerde radiatoren)

34 1 LAGE TEMPERATUURSVERWARMING PRINCIPE Een verwarmingssysteem op lage temperatuur (LTV) is een voorwaarde voor de toepassing van een goed werkende warmtepomp LTV < 55 C WP < 40 C radi atoren / convec ctoren vloerverwa arming betonkernacti ivering wandverwa arming plafondverwa arming

35 Bedankt voor uw aandacht!