Plantage De Sniep te Diemen

Transcriptie

1 Onderzoek & Projecten Projecten Plantage De Sniep te Diemen Regeneratie WKO en koelen van drinkwater G.R. van der Meer M. Dignum S.S.M. Mol E. Klaversma S. Viester A.D.Bosch Korte Ouderkerkerdijk 7 Amsterdam Postbus GJ Amsterdam T (lokaal tarief) F KvK september 2010 Waternet is de gemeenschappelijke organisatie van het waterschap Amstel, Gooi en Vecht en de gemeente Amsterdam

2

3 Inhoud Samenvatting 5 1 Inleiding Achtergrond Principe Doelstelling Leeswijzer 11 2 Pakket van eisen en wensen Waternet Eneco VROM inspectie 13 3 Capaciteit Temperatuur nulsituatie Capaciteit warmtelevering Capaciteit in relatie tot configuratie 21 4 Waterkwaliteitsaspecten Biologische activiteit in relatie tot temperatuurverandering Biologische activiteit; risico op biofilmvorming Risico op verontreiniging (Contaminatie) Kalkafzetbaarheid / Saturatie-index Drukschommelingen en weerstand 24 5 Veiligheid en leveringszekerheid 25 6 Preventie en monitoring Waterkwaliteit Beheersplannen 28 7 Uitvoering Demarcatie Technische aspecten Vertaling van eisen en wensen naar technische installatie Principeschema Vraagspecificatie Verschillende configuraties en consequenties Technische ruimte Locatie technische ruimte 32 8 CO 2 balans Toelichting Aanpak Resultaten september Plantage De Sniep te Diemen /51

4 9 Organisatie Bedrijfsvorm / Uitvoeringsvorm Inpassing binnen organisatie Waternet Kennisborging Bedrijfseconomische aspecten Investering Kosten Baten Baten dienstverlening Baten drinkwaterkwaliteit Baten imago Business Case Financiële haalbaarheid Herhaalbaarheid Subsidiemogelijkheden Juridische aspecten Maatschappelijke aspecten Politieke aspecten Landelijk Gemeentelijk Conclusie 43 Bijlage 1 Referenties 44 Bijlage 2 Configuratie 45 Bijlage 3 Principeschema 47 Bijlage 4 CO 2 balans september Plantage De Sniep te Diemen /51

5 Samenvatting In dit rapport staan de bevindingen van de haalbaarheidsstudie waarin is onderzocht of, dan wel onder welke voorwaarden het mogelijk is om warmte te winnen uit drinkwater. De insteek is om de gewonnen warmte in te zetten voor het thermisch in balans brengen van het warmte / koudeopslag-systeem (WKO) van de toekomstige woonwijk Plantage De Sniep in Diemen. Het afkoelen van drinkwater leidt mogelijk tot kwaliteitsverbetering. Ten eerste zijn de eisen van de drie betrokken partijen geïnventariseerd. Waternet stelt met name eisen die voortvloeien vanuit het oogpunt van waterkwaliteit en leveringszekerheid, bijvoorbeeld dat de drinkwaterlevering niet gestoord mag worden. De voornaamste eis van Eneco (exploitant van de WKO) betreft de warmtecapaciteit; is er in de beoogde periode voldoende warmte van de gewenste temperatuur beschikbaar? VROM Inspectie bekijkt het plan vanuit het oogpunt van waterkwaliteit en leveringszekerheid. De huidige wet- en regelgeving sluit het plan niet bij voorbaat uit. Wel zal nog worden nagegaan of er beperkingen gelden voor wat betreft de gewenste temperatuurverlaging van het drinkwater. Onder verschillende condities is bepaald hoeveel warmte er in het drinkwater zit en hoeveel er uit gewonnen zou kunnen worden. Op basis van de beschikbare data; drinkwatertemperatuur en debiet, en periode van warmteoverdracht, is berekend dat de maximaal winbare warmtecapaciteit ruim 2 keer groter is dan de warmtebehoefte van Eneco. Vervolgens is onderzocht wat de mogelijke invloed van warmteoverdracht is op de volgende kwaliteitsaspecten van drinkwater: - Biologische activiteit in relatie tot temperatuurverandering; - Biologische activiteit: risico op biofilmvorming in de warmtewisselaar; - Risico op verontreiniging (chemisch of door menging); - Kalkafzetbaarheid / Saturatie-index; - Drukschommelingen en weerstand. Uit navraag, inschatting of berekening blijkt dat ongewenste effecten op de waterkwaliteit voorkomen kunnen worden door preventieve maatregelen (vertaald naar voorwaarden aan de technische installatie) en anderzijds monitoring van verschillende parameters om eventuele effecten tijdig waar te nemen en actie te kunnen nemen. Naast de waterkwaliteitseisen is in overleg met de betrokken collega s bepaald welke voorwaarden er aan het plan worden gesteld vanuit het oogpunt van drinkwaterveiligheid en leveringszekerheid (BeNeWater). In dit overleg is een aantal maatregelen vastgesteld en een voorkeur uitgesproken voor een aparte technische ruimte waar alle drinkwater-zijdige componenten staan opgesteld. De eisen en voorwaarden vanuit het BeNeWater-programma staan warmteoverdracht uit drinkwater niet in de weg. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

6 In het volgende onderdeel zijn alle eisen en voorwaarden vertaald naar een technische installatie. De belangrijkste kenmerken hiervan zijn: - Warmteoverdracht vindt parallel aan het distributienet plaats, dus middels een aftakking op het drinkwaterdistributienet; - Warmte wordt overgedragen via een dubbelwandige platenwarmtewisselaar; - Dit circuit is voorzien van een eigen (circulatie-) pomp; - Alle veiligheidsmaatregelen zijn in het ontwerp verwerkt, zoals continue bewaking van overdruk van drinkwater ten opzichte van de Eneco-zijde; - De drinkwater-zijdige componenten worden opgesteld in een eigen technische ruimte. In de haalbaarheidsstudie is ook de CO 2 balans van het plan berekend. De vraag komt voort uit de volgende redenering: als drinkwater op punt A wordt afgekoeld en vervolgens op punt B weer wordt opgewarmd (bij afnemers thuis, bijvoorbeeld om te douchen), dan moet het ontstane temperatuurverschil gecompenseerd worden. Hoe pakt dit uit voor de totale CO 2 balans? Het alternatief voor warmte uit drinkwater is warmte uit oppervlaktewater, namelijk de Weesper trekvaart. Met behulp van modelberekeningen is ingeschat welke afnemers te maken krijgen met afgekoeld drinkwater en hoe groot het temperatuurverschil is. Vervolgens is berekend hoeveel CO 2 -uitstoot er gemoeid is met de compensatiewarmte. Uit de berekeningen blijkt dat wanneer de warmte uit drinkwater wordt gewonnen, de totale CO 2 uitstoot iets hoger ligt dan in de referentiesituatie, namelijk zo n 18 tot 30 ton CO 2 per jaar. De CO 2 uitstoot ten gevolge van de compensatiewarmte, afgezet tegen de totale CO 2 uitstoot van een heel jaar warm tapwater is circa 0,4% 0,7% extra, per persoon per jaar, gemiddeld over de drie wijken in het gebied. Hierbij moet worden opgemerkt dat bij de huidige inschatting ook afnemers buiten de woonwijk Plantage De Sniep te maken zullen krijgen met afgekoeld drinkwater, en dus geringe extra CO 2 uitstoot. De haalbaarheidsstudie bevat tevens een voorzet voor de bedrijfseconomische analyse. In een eerste raming zijn de investeringskosten bepaald. Deze bedragen circa 1 miljoen euro. De exploitatiekosten (excl. kapitaallasten) worden geschat op circa 25 duizend euro per jaar. Het vaststellen van de baten vindt nog plaats, met behulp van een methode voor waardebepaling. In ieder geval mogen de kosten de baten niet overstijgen. Daarnaast zijn kwalitatieve baten te verwachten in de vorm van verbetering van waterkwaliteit, mogelijk comfort voor afnemers en imago. Een inschatting van maatschappelijke en politieke aspecten is positief. Op juridisch gebied zijn er geen directe obstakels. Wel zal nader juridisch advies ingewonnen worden als deze nieuwe dienstverlening verder ontwikkeld wordt. Ten slotte volgt de conclusie. Uit de haalbaarheidsstudie is gebleken dat het goed mogelijk is om in de zomermaanden warmte te winnen uit het drinkwater en daarmee de WKO van de woonwijk Plantage De Sniep te balanceren. In de haalbaarheidsstudie zijn de randvoorwaarden vastgesteld voor het realiseren en exploiteren van een dergelijke nieuwe dienst. Er zijn geen onoverkomelijke belemmeringen aan het licht gekomen. De volgende fase behelst onder meer het bepalen van de opbrengsten en het uitvoeren van een businesscase. Daarnaast is nog een aantal vragen 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

7 onbeantwoord. De belangrijkste is: wordt de woonwijk Plantage De Sniep straks een pendelgebied van warm en afgekoeld drinkwater? Is dit bezwaarlijk, en zo ja, welke mogelijke maatregelen zijn er om dit te beperken / voorkomen? 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

8

9 1 Inleiding 1.1 Achtergrond Bij Diemen wordt momenteel een nieuwe woonwijk gebouwd: Plantage De Sniep. Deze wijk ligt ten zuidoosten van het centrum. Eneco voorziet de wijk van duurzame warmte door middel van Warmte / Koudeopslag (WKO). Echter, de warmte en koudevraag zijn niet in balans; er is netto warmte nodig. Anders gezien; er is een overschot aan koude. Een hoofddistributieleiding van Waternet doorkruist deze woonwijk in ontwikkeling, ter hoogte van de Muiderstraatweg. Door de leiding wordt drinkwater getransporteerd, geproduceerd op locatie Weesperkarspel (WPK). De bron voor productielocatie WPK is oppervlaktewater. Daardoor is het water onderhevig aan seizoensinvloeden; in de winter is het water koeler en in de zomer warmer. In de omgeving van Diemen zijn bepaalde locaties in het distributienet waar de watertemperatuur in de zomer de wettelijke grens van 25 C nadert. Dit is ongewenst, en de aanleiding geweest om de warmteoverdracht tussen Waternet en Eneco te onderzoeken. Afgezien van het naderen van de wettelijke grens van de drinkwatertemperatuur is de waterkwaliteit gebaat bij een gematigde temperatuur; de biologische activiteit neemt namelijk af bij een lagere temperatuur. Door in de zomer het drinkwater af te koelen zal de biologische activiteit afnemen en daarmee de waterkwaliteit ten goede komen. Door onder voorwaarden overtollige warmte in het drinkwater te benutten voor het balanceren van een WKO systeem snijdt het mes aan 2 kanten: - Faciliteren van het WKO systeem op een duurzame wijze; - Mogelijk verbeteren van de drinkwaterkwaliteit. Het winnen van warmte uit drinkwater is onontgonnen terrein. In Nederland zijn drie gevallen bekend waarbij warmte uit drinkwater wordt gewonnen: één daarvan is in bedrijf en de andere twee waarbij warmte uit ruw water wordt benut - worden momenteel gerealiseerd. In bijlage 1 is enige informatie over deze drie referenties opgenomen. 1.2 Principe Warmte / koudeopslag werkt met een warme en koude bron. Deze bronnen worden gevormd door een warme en koude bel grondwater in het watervoerend pakket in de bodem. Voor Plantage De Sniep worden de bronnen aangelegd tot een diepte van m. De temperatuur van de warme en de koude bron is respectievelijk 15 C en 8 C. Wintersituatie: warmte uit de warme bron wordt overgebracht op lokaal warmtedistributienet en voedt warmtepompen bij de huishoudens die zorgen voor 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

10 ruimteverwarming en bereiding van warm tapwater. Hierdoor koelt het water af. Het afgekoelde water wordt opgeslagen in de koude bron. Zomersituatie: het lokale distributienet wordt gevoed vanuit de koude bron en voorziet hiermee de woonwijk van koeling. Het opgewarmde water wordt opgeslagen in de warme bron. Door een grotere warmtevraag in de winter dan koudevraag in de zomer kampt het WKO systeem met een onbalans; er is extra warmte nodig. Warmte van lage temperatuur volstaat en zou uit drinkwater gewonnen kunnen worden. Hiermee koelt het drinkwater af. In de onderstaande figuur staat dit globaal weergegeven. Figuur 1. WKO in combinatie met warmteoverdracht vanuit drinkwater 1.3 Doelstelling Omdat WKO systemen -over meerdere jaren gemeten- thermisch in balans moeten zijn, is in deze haalbaarheidsstudie de langjarige uitwisseling van warmte uit drinkwater beoogd. WKO systemen worden normaliter voor circa 30 jaar aangelegd. Regeneratievoorzieningen kunnen, afhankelijk van de behoefte, voor kortere termijn worden gerealiseerd. Vele aspecten wegen mee als gekeken wordt naar het uitwisselen van warmte tussen drinkwater en een WKO systeem; de waterkwaliteit en leveringszekerheid, de technische uitvoering, het financieeleconomische plaatje, de maatschappelijke belangen, de organisatie en andere. Het doel van de haalbaarheidsstudie is om deze aspecten in kaart te brengen en aan te geven welke eisen ze stellen aan een dergelijke onderneming. De volgende stap is om te beoordelen of de aspecten onoverkomelijke obstakels vormen of dat warmteoverdracht uit drinkwater - onder voorwaarden - doorgang kan vinden. Ten 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

11 slotte wordt beoordeeld of, gezien eventuele obstakels en bijzondere eisen, het interessant is om daadwerkelijk een dergelijke installatie te realiseren en exploiteren. 1.4 Leeswijzer In de volgende vier hoofdstukken wordt vanuit verschillende invalshoeken bekeken welke eisen worden gesteld aan warmteoverdracht vanuit drinkwater. Dat zijn achtereenvolgens: de verschillende betrokken partijen, de capaciteit voor warmteoverdracht, waterkwaliteitsaspecten en veiligheid gecombineerd met leveringszekerheid. In hoofdstuk 6 volgt een opsomming van de maatregelen die in de voorgaande hoofdstukken naar boven zijn gekomen. Deze eisen worden meegenomen in de uitvoering van de installatie, zoals beschreven in hoofdstuk 7. Vervolgens komen aan bod: de organisatie, bedrijfseconomische aspecten, juridische, maatschappelijke en politieke aspecten. De studie sluit af met de conclusie. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

12 2 Pakket van eisen en wensen 2.1 Waternet Pakket van eisen - Ongestoorde levering van drinkwater: 24/7. - Toegepast materiaal dat in contact komt met drinkwater moet voorzien zijn van een KIWA-ATA of gelijkwaardig keurmerk; - Geen bediening van afsluiters in de drinkwater stroom door derden; - De drinkwaterleidingen moeten aangelegd worden volgens de hygiëne code drinkwater; - Maximale druk ter plaatse van hoofdleiding (circa 280 kpa) en geen drukstoten/schommelingen; - De minimumtemperatuur van het afgekoelde drinkwater, al dan niet gemengd met niet-afgekoeld water, is 10 C; 1 - Buiten het "seizoen" mag er geen stilstaand drinkwater optreden in de installatie voor warmteoverdracht; 2 - Beperkte toename van weerstand in het distributienet. Pakket van wensen - Zo weinig mogelijk fluctuatie van de drinkwatertemperatuur, in verband met klantcomfort; - Monitoring van het temperatuur effect (temperatuur, S.I., etc.); - Warmteoverdracht / afkoelen van drinkwater in de lente of herfst bij warm weer; - Beperkte bedieningshandelingen in verband met onderhoud. 2.2 Eneco Pakket van eisen - Voldoende warmtecapaciteit (GJ), rekening gehouden met seizoensinvloeden en inclusief een marge; - Laden van de warme bron met water van 16 C. Warmteoverdracht vanaf een drinkwatertemperatuur van minimaal 17 C. Pakket van wensen - Laden van de warme bron vanaf een drinkwatertemperatuur van 19 C; - Beperkte last van veiligheidsmaatregelen rondom drinkwaterinstallaties met het oog op onderhoud aan en bereikbaarheid van de WKO installaties; 1 Wanneer drinkwater uit grondwater wordt geproduceerd, resulteert dat gewoonlijk in een af-pomp drinkwatertemperatuur van circa graden Celsius. 2 Warmteoverdracht zal niet continu / het jaar rond plaats vinden, maar gedurende een bepaalde periode in de warme maanden. Met seizoen wordt de periode bedoelt dat de installatie voor warmteoverdracht in bedrijf is. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

13 2.3 VROM inspectie Aan VROM inspectie is een reactie gevraagd op het plan voor warmtewinning uit drinkwater. 3 In een overleg hierover stelde Dhr. Wetsteyn van VROM inspectie dat het garanderen van waterkwaliteit en leveringszekerheid voorop staan. De verantwoordelijkheid hiervoor ligt bij Waternet. Er zijn vier aandachtspunten benoemd: A. Mate van afkoeling drinkwater (Temperatuurverschil) B. Waterkwaliteit C. Veiligheid en leveringszekerheid D. Beheersplannen. A. Mate van afkoeling (temperatuurverschil) De maximum temperatuur van drinkwater (25 C) is vastgelegd. Er is momenteel geen regelgeving omtrent de mate van afkoeling van drinkwater. Hydreco (zie bijlage 1) realiseert momenteel een project waarbij warmte uit ruw (grond-) water wordt gewonnen en heeft hiervoor aan VROM inspectie gevraagd of een halve graad afkoeling van ruw water is toegestaan. Dit is door VROM inspectie gehonoreerd. Er zijn geen argumenten in de regelgeving tegen de gewenste temperatuurverlaging van drinkwater tot 10 C door Waternet. Dhr. Wetsteyn zal dit nog navragen. B. Waterkwaliteit - Contaminatie van drinkwater voorkomen: veiligheidsmaatregelen in het ontwerp en tijdens exploitatie (beheersplannen). - Opstellen van een plan voor monitoring van waterkwaliteitparameters: temperatuur, microbiologie,. Opstellen van een plan en uitvoeren van monitoring in samenwerking met het Waterlaboratorium. - De warmtewisselaar moet voldoen aan de eisen van KIWA-ATA. Nagaan in hoeverre de benodigde warmtewisselaar gevoelig is voor biofilmvorming, mede met het oog op wisselende debieten en tijdelijke stilstand. Zo nodig maatregelen nemen ter voorkoming / monitoring van biofilmvorming in de warmtewisselaar. - Wens: voorkomen van snelle temperatuurwisselingen in de hoofddistributieleiding. C. Veiligheid en leveringszekerheid Met het oog op leveringszekerheid en drinkwaterveiligheid moet de integriteit van de drinkwaterinstallatie gewaarborgd zijn. Hiervoor volstaan de eisen zoals die zijn gesteld in het programma BeNeWater. In dit kader wordt Eneco gezien als derde, zoals ook andere derde partijen toegang kunnen krijgen tot, of werkzaamheden uitvoeren aan drinkwaterinstallaties. Als de installatie voor warmteoverdracht uit drinkwater in de technische ruimte van Eneco komt te staan, dan gelden voor deze gehele technische ruimte de eisen die vanuit BeNeWater worden gesteld aan een ruimte waarin een drinkwaterinstallatie staat opgesteld. 3 Overleg met Frans Wetsteyn van VROM inspectie, 17 augustus 2010, Weesperkarspel. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

14 D. Beheersplannen Er zullen beheersplannen opgesteld moeten worden voor: - Calamiteiten of storing aan Waternet-zijde; - Calamiteiten of storing aan Eneco-zijde; - In- en uitbedrijfname van de installatie voor warmteoverdracht. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

15 3 Capaciteit Hoeveel warmte kan er overgedragen worden van het drinkwater op het WKO systeem van Eneco? Dit hangt samen met de temperatuurniveaus aan drinkwater- en WKO-zijde, en de waterstromen. 3.1 Temperatuur nulsituatie Het drinkwater dat door de hoofddistributieleiding in de Muiderstraatweg loopt, komt van Weesperkarspel. Dit drinkwater wordt geproduceerd uit oppervlaktewater. De temperatuur van het drinkwater volgt dan ook de seizoenen; het is warmer in de zomer en kouder in de winter. De temperatuur van het drinkwater wordt niet gemeten ter hoogte van de Muiderstraatweg. Een inschatting van de temperatuur is goed mogelijk door te kijken naar meetpunten voor en na de Muiderstraatweg, respectievelijk: Rein water WPK en IJburg. Onderstaande figuur toont de waarden van ( C) Rein water WPK IJburg Temperatuur drinkwater Figuur 2. Inschatting temperatuur ter hoogte van Muiderstraatweg. (Data uit PRIS) 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

16 De temperatuurdata is aangevuld met resultaten van lopende temperatuurmetingen in Diemen, zie figuur 3. Deze metingen geven een meer gedetailleerd beeld van het verloop van de temperatuur van onttrekking in de Waterleidingplas tot een viertal punten in het distributienet in Diemen. Figuur 3. Temperatuurmetingen Diemen. On-line temperatuurmetingen van de eerste helft 2010 van ontrekkingspunt Loenderveen, ozonisatie Weesperkarspel, sensoren in de leidingen in Diemen-Noord en routinematige bemonsteringen in Diemen. De data van de tweede helft van 2010 is nog niet beschikbaar. De metingen in Diemen zijn gedaan met sensoren in de leidingen, dit is de temperatuur in het distributienet. De punten zijn metingen bij binneninstallaties. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

17 De trend over de langere termijn wordt weergegeven in figuur 4. Deze figuur toont de temperatuur van het drinkwater over de afgelopen 6,5 jaar. In de figuur is duidelijk de invloed van de seizoenen te zien en dat de drinkwatertemperatuur in de zomer geregeld boven de 20 graden Celsius komt. 25 Temperatuur af pomp Weesperkarspel (Waternet) 20 temperatuur ( o C) datum norm online af pomp WPK online ontharding WPK steekmonsters af pomp WPK door HWL Figuur 4. Lange termijn data. NB. In 2007 is de temperatuurmeting bij de ontharding gestopt en gestart met de temperatuurmeting af-pomp. 3.2 Capaciteit warmtelevering De hoeveelheid warmte die uit drinkwater kan worden gewonnen wordt berekend met behulp van de volgende formule: Q = m c T Q: totale hoeveelheid warmte of vermogen [J of W] m: massa van het water waar warmte uit wordt onttrokken [kg of kg/s] c: soortelijke warmte van water (4186 J/kg K) T: temperatuurverschil Temperatuurverschil drinkwater Hoeveel graden wordt het water afgekoeld? Dit is het verschil tussen de temperatuur van de ingaande en de uitgaande stroom. De ingaande stroom heeft de temperatuur van het drinkwater zoals dat gewoonlijk door de distributieleiding in de Muiderstraatweg loopt. Het drinkwater mag worden afgekoeld tot minimaal 10 graden Celsius. (Zie eisen en wensen Waternet) 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

18 In de onderstaande figuur is ter indicatie de temperatuur van het drinkwater over een jaar te zien. De hoeveelheid warmte die uit het drinkwater gewonnen kan worden is een functie van het bruikbare temperatuurverschil (tussen ongekoeld drinkwater en de ondergrens van 10 C) en het debiet in de periode waarin warmte gewonnen kan worden. Figuur 5. Temperatuur drinkwater. De figuur is illustratief, bedoeld om het principe duidelijk te maken. De temperaturen van figuur 2 zijn hier gecombineerd. Het vlak in de figuur is representatief voor de hoeveelheid warmte die uit drinkwater gewonnen kan worden, maar komt níet per definitie overeen met de capaciteit van warmteoverdracht; dit ligt genuanceerder. Hierbij heb je te maken met de temperatuurniveaus van de op te warme stroom (begintemperatuur en gewenste eindtemperatuur), de efficiëntie van het laden van de warme bron (zo veel mogelijk warme middels zo weinig mogelijk water) en een temperatuurverschil dat benodigd is om de warmteoverdracht plaats te laten vinden zogenaamde drijvende kracht voor warmteoverdracht. In bijlage 2 staat een beknopte toelichting over warmteoverdracht. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

19 Massa of debiet Hoeveel warmte uit drinkwater gewonnen kan worden hangt enerzijds af van het temperatuurverschil en anderzijds van de hoeveelheid water waar de warmte uit onttrokken wordt; de massa [kg] of het debiet [kg/s]. Hoeveel drinkwater beschikbaar is ter hoogte van de Muiderstraatweg hangt af van de afname en dus levering van drinkwater. Middels modelberekeningen is bepaald hoe het dagpatroon van levering op een standaard dag eruit ziet. De onderstaande figuur toont dit. 4 Figuur 6. Dagpatroon van waterlevering ter hoogte van de Muiderstraatweg op een gemiddelde dag. Dit dagpatroon volgt uit modelberekeningen met SynerGee. In de figuur is te zien dat het debiet door de Muiderstraatweg varieert tussen ongeveer 170 en 600 m 3 /u. De hoeveelheid warmte die uit het drinkwater gewonnen kan worden hangt direct samen met welk deel van het totale debiet door de Muiderstraatweg wordt benut. De maximale warmtecapaciteit ontstaat als het totale debiet wordt benut, dus het totale oppervlak onder de curve. In dat geval is het ene moment 600 m 3 /u beschikbaar en het andere minder, tot 170 m 3 /u. Een andere optie is om te kiezen voor het minimum debiet dat continu beschikbaar is. Dat ligt op circa 170 m 3 /u. 5 Nog een optie is om altijd een vast aandeel van de totale stroom te benutten. 4 Berekeningen uitgevoerd met behulp van SynerGee. 5 Als het debiet door de Muiderstraatweg ten dele wordt benut voor warmteoverdracht, dan zal het afgekoelde deel mengen met het niet-afgekoelde deel. Als het aandeel over de dag varieert, dan zal dit ook variatie van de temperatuur van de gemengde stroom tot gevolg hebben. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

20 Eneco heeft berekeningen uitgevoerd met verschillende temperatuurverschillen en bij verschillende debieten om de warmtecapaciteit te bepalen. De onderstaande figuur toont het aandeel van het totale debiet door de Muiderstraatweg als tot 400 of 460 m 3 /u wordt benut voor warmteoverdracht [m 3 /h] Volumedebiet Muiderstraatweg 400 [m3/h] 460 [m3/h] Figuur 7. Aandeel debiet Muiderstraatweg. Ook in deze figuur is de capaciteit gerelateerd aan het oppervlak onder de curve, al dan niet begrensd op 400 of 460 m 3 /u De volgende figuur toont de warmtecapaciteit per uur (vermogen). Hierbij is het beschikbare temperatuurverschil gecombineerd met het beschikbare debiet Q [GJ/h] mrt-09 apr-09 mei-09 jun-09 jul-09 aug-09 sep-09 okt-09 nov [m3/h] Figuur 8. Warmtecapaciteit per uur 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

21 Uit de berekeningen van Eneco blijkt het volgende 6 : - Als gedurende 2 maanden warmte wordt gewonnen vanaf een drinkwatertemperatuur van 19 graden dan levert dat tot GJ op. - Als gedurende 3,5 maand warmte wordt gewonnen vanaf een drinkwatertemperatuur van 17 graden levert dat tot GJ op. Bij realisatie van de hele woonwijk Plantage De Sniep (1200 woningequivalenten) bedraagt de onbalans / resterende warmtebehoefte van Eneco circa GJ. Dit betekent dat de beschikbare warmtecapaciteit in het drinkwater voldoende is. 3.3 Capaciteit in relatie tot configuratie Uit de voorgaande berekeningen blijkt dat de winbare warmtecapaciteit van het drinkwater voldoende is. Dit geeft vrijheid in het bepalen van de bedrijfsvoering (debiet, temperatuurtraject en periode) en configuratie van de installatie voor warmteoverdracht. Bij deze keuze zijn echter meer aspecten van belang dan de warmtecapaciteit. In bijlage 2 staat dit toegelicht en in hoofdstuk 7 wordt dit verder uitgewerkt. Voor nu wordt verder gewerkt met de maximale warmtecapaciteit: variabel drinkwaterdebiet tot 460 m 3 /u en warmteoverdracht vanaf een drinkwatertemperatuur van 17 C. 6 Eneco heeft verschillende situaties doorgerekend. Hierbij is gevarieerd met de minimum drinkwatertemperatuur waarbij warmte wordt overgedragen (17 of 19 graden Celsius). Dit houdt direct verband met de periode waarin deze temperatuur beschikbaar is en dus de periode waarin warmte overgedragen kan worden. Qua debiet zijn de capaciteitsberekeningen utgevoerd van 235 tot 460 m3/u. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

22 4 Waterkwaliteitsaspecten 4.1 Biologische activiteit in relatie tot temperatuurverandering Wat is de invloed van temperatuurswisselingen in het leidingnet op de microbiologische waterkwaliteit? Deze vraag is voorgelegd aan prof. Dick van der Kooij (KWR). Hij kent geen onderzoek dat zich specifiek met deze vraag heeft bezig gehouden. Intuïtief denkt hij dat koeler water altijd gunstig zal zijn voor de biologische stabiliteit. 4.2 Biologische activiteit; risico op biofilmvorming Hoe hoog is het risico op biofilmvorming in de warmtewisselaar? Marco Dignum (Onderzoeker Watertechnologie, Waternet O&A) schat het risico als volgt in: Hoewel er meer oppervlak beschikbaar is voor biofilmgroei, zijn de stroomsnelheden hoger dan in een gewone leiding de stroming van het medium in de warmtewisselaar is turbulent. De hogere stroomsnelheid van het water geeft weliswaar een grotere groeisnelheid van de bacteriën (meer voedselaanvoer), maar ook een dunnere biofilm (meer slijtage). De materiaalkeuze van de warmtewisselaar is ook een factor van belang. Uit een KIWA overzicht 7 blijkt dat RVS een zeer goede materiaalkeuze is om biofilmvorming te voorkomen. 8 Het drinkwater zal in de warmtewisselaar worden afgekoeld. Door de lagere temperatuur zal de biofilm in ieder geval minder snel groeien dan in de gewone situatie. Hij verwacht al met al eigenlijk geen problemen met biofilmvorming in de warmtewisselaar. Belangrijk is wel dat er geen gekke hoeken in het ontwerp zitten waar het water een veel lagere snelheid heeft, want dat zijn potentiele plekken waar vuil en bacteriën zich ophopen. Dit is een aandachtspunt voor de uitvoering. 7 KIWA Research & Consultancy, D. van der Kooij, 1994/ Gebruikelijke materialen voor warmtewisselaars zijn verschillende kwaliteiten RVS of titanium. Glas scoort als materiaal nog beter ter voorkoming van biofilmvorming. Warmtewisselaars van glas of met een glas-coating zijn uitzonderlijk (en waarschijnlijk erg duur). De warmtewisselaar in de referentiesituatie van Vitens Lanxmeer is uitgevoerd in RVS. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

23 4.3 Risico op verontreiniging (Contaminatie) Het voorkomen van contaminatie is een erg belangrijk aandachtspunt. Het drinkwater zou op twee manieren verontreinigd kunnen raken. Enerzijds door menging van drinkwater met een vreemde stof (bijvoorbeeld het grondwater aan de koude zijde van de warmtewisselaar), anderzijds door een chemische reactie tussen drinkwater en de materialen waar het water mee in aanraking komt. De eerste vorm van verontreiniging (mengen) is vooral relevant waar de warmte wordt overgedragen. 9 Twee maatregelen voorkomen deze vorm van contaminatie; - Gebruik maken van een dubbelwandige warmtewisselaar. 10 Bij lekkage van een van beide zijden zal de vloeistof uit de warmtewisselaar lopen in plaats van dat deze in contact komt met het andere medium. Zo wordt menging voorkomen en is lekkage direct te detecteren. - Overdruk van het drinkwater ten opzichte van de WKO zijde en de omgeving. Mocht er ondanks de eerste maatregel lekkage ontstaan, dan zorgt de hogere druk in het drinkwater ervoor dat het andere medium weggedrukt wordt. Overdruk vanuit drinkwater is bijna automatisch het geval aangezien het drinkwater op distributiedruk staat, circa 280 kpa (28 mwk of 2,8 bar). De druk aan de koude zijde van de warmtewisselaar is het resultaat van de weerstand over de warmtewisselaar, de leidingweerstand en eventuele druk voor infiltratie in de warme bron. Deze druk zal aanzienlijk lager liggen. 11 Een beveiligingssysteem zal continu de overdruk moeten monitoren. Als deze wegvalt (bijvoorbeeld bij het wegvallen van de distributiedruk) kan een automatische regeling de installatie stop zetten of er zelfs voor zorgen dat het drinkwater geloosd wordt. Chemische verontreiniging treedt op als het drinkwater reageert met materialen waar het mee in aanraking komt. Materialen die veilig zijn voor toepassing bij drinkwaterinstallaties zijn voorzien van een KIWA-ATA keur. Dit keurmerk is dan ook verplicht voor alle onderdelen van de installatie, waaronder de gehele warmtewisselaar. 9 In de andere gevallen wijkt de situatie niet af van de standaardsituatie van het distributienet. 10 In een convenant tussen drinkwaterbedrijven is zo n 10 á 15 jaar terug afgesproken dat alleen dubbelwandige warmtewisselaars gebruikt zullen worden in het drinkwaternet. 11 Inschatting: ordegrootte van max. 100 kpa. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

24 4.4 Kalkafzetbaarheid / Saturatie-index De saturatie-index (SI) is een maat voor de kalkafzetbaarheid en is gerelateerd aan de ph van het drinkwater 12. Deze laatste parameter is weer gerelateerd aan de watertemperatuur. Bij afkoeling van drinkwater van 8 graden neemt de ph van het water ligt toe, met circa 0,12 eenheden. Hiermee neemt ook de SI, en dus de kalkafzetbaarheid licht toe. Deze toename is minimaal en daarmee geen belemmering voor de beoogde warmteoverdracht Drukschommelingen en weerstand Ten slotte een aspect dat meer gerelateerd is aan drinkwaterdistributie dan aan de waterkwaliteit: drukschommelingen en weerstand in het distributienet. Het bedrijven van de installatie voor warmteoverdracht mag geen drukschommelingen in het distributienet tot gevolg hebben. Drukschommelingen zouden op kunnen treden bij het bedienen van afsluiters of pompen in het distributienet. Daarnaast moet vermeden worden dat de installatie voor warmteoverdracht een toename van de weerstand in het distributienet (of een daling van de distributiedruk) tot gevolg heeft. In dat geval zal namelijk de loop van het drinkwater in het distributienet wijzigen, de distributiepompen op WPK zullen meer vermogen moeten leveren (aan een groter debiet dan voor warmteoverdracht benodigd is) en het debiet door de Muiderstraatweg zal afnemen. 12 Bij een saturatie-index groter dan 0 heeft het water een kalk-afzettende werking. Bij een saturatie-index kleiner dan 0 heeft het water een kalk-onttrekkende werking. Dit laatste is negatief voor leidingmateriaal. 13 In overleg tussen Arne Bosch en Jos Hooft (Waternet Procesvoeringstechnoloog, 20 januari 2010) Waarschijnlijk heeft een lichte toename van de SI een positief effect op het leidingmateriaal. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

25 5 Veiligheid en leveringszekerheid De installatie voor warmteoverdracht zal in zekere zin onderdeel uitmaken van het distributienet van drinkwater. Vanuit veiligheidsoogpunt wordt dat aangemerkt als van vitaal belang voor de waterkwaliteit en leveringszekerheid en moet de integriteit gegarandeerd worden. Als de integriteit in twijfel kan worden getrokken (detectie) moet dat zo snel mogelijk bekend zijn (communicatie) en moeten eventuele acties genomen worden, al dan niet automatisch (actie). Dit stelt eisen aan de installatie zelf, de ruimte waarin deze staat opgesteld en de (data-) communicatievoorzieningen. Tevens dienen er beheersplannen te worden opgesteld voor in geval van calamiteit of storing. 14 Installatie - Maatregelen tegen contaminatie: zoals omschreven in hoofdstuk 4. - Alle componenten en materialen moeten voldoen aan de KIWA-ATA keur. - Continue controle van overdruk tussen drinkwater- en grondwaterzijde. Eventueel automatische actie als drinkwaterdruk wegvalt. - In geval van hoge druk aan de grondwaterzijde kan een lage druk tussencircuit overwogen worden. - Eventuele automatische acties in geval van calamiteit: stilleggen van drinkwaterzijde, stilleggen van grondwaterzijde, spuien van drinkwater op het riool. - Qua uitvoering van de warmtewisselaar is een pijpenwarmtewisselaar over het algemeen een veiligere optie dan de platenwarmtewisselaar. - Lekdetectie warmtewisselaar. Ruimte In dit stadium zijn er nog verschillende opties open voor het plaatsen van de warmtewisselaar op drinkwater. - In de bestaande ondergrondse technische ruimte van Eneco; - Idem, al dan niet afgeschermd door bijvoorbeeld een tussenmuur; - Idem, al dan niet met eigen toegang; - In een eigen technische ruimte. Aan de ruimte waar de warmtewisselaar op drinkwater staat opgesteld worden eisen gesteld wat betreft: - Inbraakpreventie (Toegangsdetectie, bepaalde sloten, eisen aan toegangswegen) - Werkvoorschriften: autorisatie voor toegang. (Wie wil wanneer de ruimte betreden en met welk doel?) - Lokalisatie van de ruimte bij storing / calamiteit (Zodat beveiligingsdienst de ruimte herkent. Tevens met het oog op sociale controle: waarschuwingslicht). - Opnemen van drinkwaterlocatie in overkoepelend beveiligingssysteem van Waternet. 14 Dit onderwerp is besproken met John Geelhoed en Hedwig Hoffman (Leiduin, 18 augustus 2010). Beiden zijn nauw betrokken bij het uitvoeren van het BeNeWaterprogramma binnen Waternet. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

26 (Data-) Communicatievoorzieningen Zoals eerder gemeld moet het bekend zijn als de integriteit van de drinkwaterinstallatie in twijfel kan worden getrokken zodat actie ondernomen kan worden. Daarnaast is (data-) communicatie van belang voor monitoring en controle van het proces. Hiervoor zijn de volgende voorzieningen benodigd: - Eigen doorvoer voor datacommunicatie van en naar de technische ruimte; - Eigen fysieke verbinding voor datacommunicatie tot aan bestaande infrastructuur; - Speciale dataverbinding voor het benutten van de bestaande infrastructuur. (Zogenaamde Dedicated line ) Gedeelde of eigen technische ruimte? De drinkwaterinstallatie kan in de bestaande technische ruimte van Eneco worden geplaatst. In dat geval zal de gedeelde technische ruimte in zijn geheel aan de veiligheidseisen van drinkwater moeten voldoen, zoals ze hierboven genoemd zijn. Eigen voorzieningen voor (data-) communicatie blijven wel benodigd. Daar komt bij dat informatie over calamiteiten aan een van beide installaties direct gecommuniceerd moet worden. Er staat tegenover dat efficiënt gebruik gemaakt kan worden van de beschikbare ruimte in de bestaande technische ruimte van Eneco. Waarschijnlijk scheelt dat in de kosten. Vanuit veiligheidsoverwegingen en bewegingsvrijheid voor beide partijen heeft een aparte technische ruimte voor de drinkwaterinstallatie de voorkeur. Dit zal verder worden uitgewerkt in deze haalbaarheidsstudie. De tweede keuze gaat uit naar een afgeschermd deel van de gedeelde technische ruimte van Eneco, met eigen toegang en enige eigen voorzieningen (datacommunicatie). 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

27 6 Preventie en monitoring Vanuit de vorige hoofdstukken zijn verschillende aspecten naar voren gekomen die preventieve maatregelen vergen en / of monitoring. Dit hoofdstuk van de rapportage bevat een opsomming van de verschillende aandachtspunten met daarbij de benodigde maatregelen. 6.1 Waterkwaliteit Temperatuur - Monitoring van de drinkwatertemperatuur ten behoeve van de procesvoering. Temperatuurmeting direct voor en na de warmtewisselaar. - Monitoring van het temperatuurverloop in het distributienet na warmteoverdracht / afkoeling. Met deze meting wordt het invloedsgebied en temperatuurverschil in het distributienet inzichtelijk. Dit is van belang voor de waterkwaliteit, de CO 2 balans en het klantcomfort. Biologische activiteit in drinkwater - Monitoring door middel van monstername. Waarschijnlijk zal in de reguliere metingen geen verschil worden waargenomen. Zodoende zal een specifiek meetprogramma opgesteld moeten worden om de invloed van de temperatuurverlaging op de biologie van het water te onderzoeken. Biofilmvorming in warmtewisselaar - Preventie: rekening houden in keuze warmtewisselaar. - Monitoring: meten van drukverschil over de warmewisselaar: toename van drukverschil is een indicator van vervuiling van de warmtewisselaar en mogelijk biofilmvorming. - Monitoring en preventie: controle en reiniging van warmtewisselaar. (Bijvoorbeeld na het 1 e jaar, of jaarlijks). Contaminatie (verontreiniging door menging) - Preventie: toepassen van dubbelwandige warmtewisselaar; - Preventie: continue overdruk van drinkwater op omgeving en grondwaterzijde; - Monitoring: geleidbaarheidsmeting (indicatie van mengen met brak grondwater). Contaminatie (verontreiniging door chemische reactie) - Preventie: alleen componenten toepassen met KIWA-ATA keurmerk; - Monitoring door middel van reguliere monstername. Eventueel meenemen in specifieke monstername met het oog op biologische activiteit. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

28 6.2 Beheersplannen Zowel de VROM inspectie als het BeNeWater-programma verlangen dat er bij realisatie beheersplannen worden opgesteld voor: - Calamiteiten of storing aan Waternet-zijde; - Calamiteiten of storing aan Eneco-zijde; - In- en uitbedrijfname van de installatie voor warmteoverdracht. In het beheersplan van in- en uitbedrijfname zal onder de volgende maatregel tegen stilstaand water in de installatie opgenomen moeten worden; stilstaand water wordt voorkomen door de installatie regelmatig te doorspoelen. Bij lange stilstand buiten het seizoen kan de gehele installatie droog gezet worden. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

29 7 Uitvoering 7.1 Demarcatie Waar ligt de grens tussen Waternet en Eneco? Deze grens wordt getrokken op basis van de eerder gestelde eisen en wensen. Waternet levert warmte aan Eneco. De warmte wordt van het drinkwater, middels een warmtewisselaar, overgedragen op het grondwater. Drinkwater stroomt door de warme zijde, grondwater van het WKO systeem door de koude zijde van de warmtewisselaar. Waternet zal eigenaar worden van de installatie tot en met de warmtewisselaar. Zij biedt Eneco de aansluiting op de koude zijde van de warmtewisselaar. Deze aansluiting (middels de flenzen) kan zowel in de technische ruimte van Waternet liggen, als in de technische ruimte van Eneco. Dat ligt nog open. Op deze wijze behoudt Waternet het eigendom en beheer over de drinkwaterinstallatie. Er zal wel (data-) communicatie plaats vinden tussen Waternet en Eneco ten behoeve van de procesvoering en vanwege veiligheidsmaatregelen (kennis van calamiteiten). 7.2 Technische aspecten Vertaling van eisen en wensen naar technische installatie De eisen en voorwaarden die in de voorgaande onderdelen van de studie naar voren zijn gekomen worden in deze paragraaf vertaald naar de daadwerkelijke installatie. - De installatie voor warmteoverdracht zal parallel aan het distributienet worden gerealiseerd dus als aparte omleiding in het distributienet. Op deze wijze is de installatie eenvoudig los te koppelen van het distributienet, is er geen invloed van de bediening van afsluiters of pompen en zorgt de installatie niet voor een toename van (leiding-) weerstand in het distributienet. - De drukval over de installatie zal niet door de distributiepompen van WPK geleverd worden. Zodoende behoeft het circuit voor warmteoverdracht een aparte pomp (booster). - De benodigde capaciteit vertaalt zich in dimensies en vermogens. - De verlangde beveiliging, besturing en monitoring vraagt om instrumentatie, signaalverwerking, appendages en eventueel monsternamepunten. - Spuivoorziening (In verband met chloreren (desinfectie voor ingebruikname) en eventueel als veiligheidsmechanisme in combinatie met automatische bediening bij een calamiteit) 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

30 - Lokale communicatie van signalen (temperatuur, flow, druk) tussen Waternet en Eneco. - Communicatie met centrale van Waternet, zowel wat betreft procesbesturing als beveiliging Principeschema In het principeschema is in grote lijnen aangegeven hoe de installatie eruit komt te zien en waar de scheiding ligt tussen Waternet en Eneco. Zie Bijlage Vraagspecificatie Vraagspecificatie wordt verder ingevuld in samenwerking met Eneco. Alle componenten die met drinkwater in aanraking komen: - KIWA ATA keur ter voorkoming van chemische reacties tussen drinkwater en materialen. - Bestand tegen chloor in verband met ontsmetten van de installatie hygiënecode drinkwater. - Corrosiebestendig: er zijn situaties bekend dat het zuurstofrijke drinkwater corrosief is. Warmtewisselaar: - Dubbelwandige platenwarmtewisselaar Maximaal debiet: 460 m 3 /u. (warme en koude zijde) - Materiaal: RVS 316 l (nagaan met leverancier) - Temperatuurtraject warme zijde: circa 20 naar 10, koude zijde: circa 8 naar Voorkomen van dode hoeken waar vuil zich op kan hopen en bacteriëngroei op kan treden. Afstemmen met leverancier Minimale werkdruk 6 bar. (In verband met druk distributienet (2,8 bar), drukval over warmtewisselaar en leidingweerstand (circa 0,5 + 0,5 bar) en veiligheidsmarge) - Voorzieningen voor lekdetectie. Pomp - Variabele debiet; - Maximaal debiet: 460 m 3 /u; - Opvoerhoogte tot circa 100 kpa (10 mkw, 1 bar); - Frequentiegestuurde aandrijving. 15 Bij referentie Vitens Lanxmeer - wordt een dubbelwandige RVS platenwarmtewisselaar toegepast. Daarom is er in dit geval ook voor gekozen. Een platenwarmtewisselaar is in de regel compacter en goedkoper dan een buizenwarmtewisselaar. 16 Hierbij kan ook gedacht worden aan toepassingen in de voedings- en genotmiddelenindustrie. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

31 Leidingwerk - Materiaalkeuze voor leidingwerk in de technische ruimte: geen kunststof in verband met brandveiligheid: opties: RVS, dunwandig nodulair gietijzer (NG) of gecoat staal; - Materiaalkeuze voor de verbinding met hoofddistributieleiding: huidige voorkeur Waternet: PVC, Nodulair Gietijzer (NG), PE. Mede afhankelijk van lokale omstandigheden. Voorkeur volgens LCA is omgekeerd. Appendages - Afsluiters, eventueel gestuurd; - Verloopstukken naar verschillende leidingdiameter; - Bochten. - Materiaalkeuze? Instrumentatie - Flowmeting door het circuit voor warmteoverdracht; - Drukmeting voor en na warmtewisselaar; - Temperatuurmeting voor en na warmtewisselaar; - Lekdetectie bij warmtewisselaar; - Eventueel: flowmeting Muiderstraatweg tbv. besturing warmteoverdracht. Besturing - PLC procesbesturing? Voeding - 380V tbv. aandrijving van de pomp; - 220V tbv. procesbesturing; - Stuurstroom. - Mogelijk een transformator. 7.3 Verschillende configuraties en consequenties Er zijn verschillende configuraties mogelijk om warmte over te dragen tussen drinkwater en grondwater. De uiteindelijke configuratie van de installatie is een afweging tussen: - Capaciteit voor warmteoverdracht; - Klantcomfort; - Complexiteit van de installatie; - Investeringskosten. Een toelichting staat in bijlage 2. Huidige configuratie: - Grote capaciteit voor warmteoverdracht door; een groot aandeel van het totale debiet van drinkwater te benutten, laag temperatuurverlies over de warmtewisselaar (drijvende kracht) en warmtewinning vanaf lage temperatuur (vanaf drinkwatertemperatuur van 17 graden). 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

32 - Groot klantcomfort: doordat het debiet waar warmte uit wordt onttrokken mee varieert met het dagpatroon van drinkwaterafname treedt er weinig variatie op in de temperatuur van de gemengde stroom drinkwater. Het moment dat de installatie in bedrijf genomen wordt is een aandachtspunt wat betreft klantcomfort. - De installatie is relatief complex doordat gebruik wordt gemaakt van een variabel debiet drinkwater. Hiervoor is afstemming nodig tussen het totale debiet door de Muiderstraatweg, het debiet over de warmtewisselaar aan Waternetzijde en het debiet over de warmtewisselaar aan Enecozijde. - De investeringskosten liggen in de huidige configuratie relatief hoog. Dit komt met name doordat een variabel debiet wordt benut voor warmteoverdracht. De installatie wordt gedimensioneerd op de maximale capaciteit die slechts een deel van de tijd geleverd kan worden. Het andere deel van de tijd is er sprake van overcapaciteit. Daarnaast wordt de drinkwaterinstallatie in een eigen ruimte opgesteld, wat waarschijnlijk iets duurder uitvalt dan wanneer de installatie deels in de bestaande technische ruimte van Eneco ondergebracht wordt, inclusief benodigde aanpassingen aan deze ruimte. 7.4 Technische ruimte In hoofdstuk 5 is de voorkeur uitgesproken voor een eigen technische ruimte ten behoeve van de installatie voor warmteoverdracht. Hiervoor is een ruimte benodigd van circa 7,5 x 7,5 x 3,0 m. Daarbij is rekening gehouden met ruimte voor: - De componenten (warmtewisselaar, pomp en aandrijving, kasten voor voeding en besturing); - Bewegingsruimte voor onderhoud; - Leidinglengte die nodig is voor instrumentatie, met name flowmeting. Veiligheidseisen met betrekking tot leveringszekerheid en waterkwaliteit staan omschreven in hoofdstuk Locatie technische ruimte Ruimtelijk gezien is de gunstigste locatie voor de technische ruimte van Waternet dicht tegen de hoofddistributieleiding aan, op zo kort mogelijke afstand van de technische ruimte van Eneco. In deze studie is de ruimtelijke haalbaarheid niet nagegaan. In een volgend stadium zal dit wel moeten gebeuren. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51

33 8 CO 2 balans 8.1 Toelichting Het afkoelen van drinkwater in de zomer faciliteert het WKO systeem, het komt mogelijk de drinkwaterkwaliteit ten goede en zorgt mogelijk voor een verhoging van het klantcomfort doordat een aantal afnemers iets koeler drinkwater ontvangt. De andere kant van de medaille is dat een deel van het afgekoelde water bij de afnemers thuis weer wordt opgewarmd, bijvoorbeeld om te douchen. Hierbij moet het eventuele temperatuurverschil gecompenseerd worden. Daarentegen vragen de alternatieven om warmte te winnen (Weespertrekvaart of droge koelers 17 ) meer energie dan wanneer de warmte uit drinkwater gewonnen wordt. De vraag is nu hoe de energie- en CO 2 balans uitpakt. NB. Resultaten zijn nu gebaseerd op: 235 m 3 /u drinkwater continu en maximale delta T van 8 graden; dit was de aanvankelijke insteek. De nieuwe, en huidige insteek is: variabel debiet tussen 170 en 460 m 3 /u. Het temperatuurverschil is niet meer begrensd op 8 graden, maar varieert tussen grofweg 7 en 11 graden. De verwachte verandering van variabel debiet zijn: toename elektriciteitsverbruik voor warmteoverdracht uit drinkwater. Dit is een klein onderdeel van de CO 2 uitstoot. Van het variabele temperatuurverschil is lastig te zeggen wanneer welk verschil geldt en dus hoe dit doorwerkt in de CO 2 balans. 8.2 Aanpak Om deze vraag te beantwoorden zijn de volgende gegevens benodigd: - Welke afnemers krijgen afgekoeld water? - Hoeveel koeler is het drinkwater dat deze afnemers bereikt? - Hoeveel energie kost het om het temperatuurverschil te compenseren? - Hoeveel energie is nodig om de warmte uit het drinkwater, dan wel de Weespertrekvaart te winnen? Vervolgens wordt gekeken hoe de twee opties zich verhouden qua energieverbruik en CO 2 uitstoot. Temperatuurverschil en bereik Voor het bepalen van de groep afnemers die afgekoeld drinkwater ontvangen is het volgende uitgangspunt gehanteerd: het drinkwater wordt afgekoeld tot een maximum temperatuurverschil van 8 graden. Na verloop van tijd en locatie neemt het temperatuurverschil af en neemt het water de omgevingstemperatuur aan die hoger ligt. Vele invloeden spelen hierbij een rol: verblijftijd van het water in 17 Eneco vertelde dat droge koelers ongewenst zijn vanwege; ruimtegebruik, onderhoud, geluidsoverlast, energieverbruik en kans op molest. Deze optie wordt daarom niet meegenomen in de vergelijking. 16 september Plantage De Sniep te Diemen /51