ONTWERP VAN HET WARMTENET VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY

Transcriptie

1 Seminarie Duurzaam Gebouw MICRO-WARMTENETTEN 18 november 2016 (versie met errata) ONTWERP VAN HET WARMTENET VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY Ir. Nejc BRELIH Boydens Engineering

2 UITDAGINGEN 2

3 DOELSTELLING(EN) VAN DE PRESENTATIE Voorstellen van de kenmerken van het stadsverwarmingsnet van het project Tivoli Green City Toelichten van hoe een warmtenet in de EPBreglementering kadert Uiteenzetten wat de impact van het ontwerp van een stadsverwarmingsnet op de EPBberekening is 3

4 PLAN VAN DE UITEENZETTING I. Voorstelling van het project Tivoli Green City II. III. Stadsverwarmingsnetten en EPB Ontwerp en optimalisering van het net 4

5 I. VOORSTELLING VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY Illustratie 5

6 I. VOORSTELLING VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY Wedstrijd programma en bestek Programma 5 percelen, 11 gebouwen + 2 optioneel 397 woningen 2 kinderdagverblijven 7 handelsruimten Bestek Alle EPB-eenheden moeten passief zijn 35 % van de woningen moet van het nulenergietype zijn Gebruik van een warmtenet 6

7 I. VOORSTELLING VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY Situatieplan 7

8 I. VOORSTELLING VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY Warmteproductie Gecentraliseerde stookplaats 2 energievectoren gas biomassa 3 types generatoren warmtekrachtkoppeling op gas (2 x 100 kw) biomassaverwarmingsketel (1 x 250 kw) gasverwarmingsketels (3 x 487 kw) Temperatuur vertrek: 80 C retour: 60 C (max.) 8

9 I. VOORSTELLING VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY Warmtenet Stookplaats Leidingen - plaatsing: 2 buizen in sleuf - diepte: 60 cm Onderstations DN 50 DN 65 DN 80 DN 100 DN 125 TOTAAL Lengte [m] Thermische isolatie [cm]

10 I. VOORSTELLING VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY Onderstations principeschema calorimètre échageur à chaleur circulateur MJ t vanne de régulation régulateur de pression différentielle capteur de température ballon tampon PRIMAIRE SECONDAIRE 10

11 I. VOORSTELLING VAN HET PROJECT TIVOLI GREEN CITY Secundaire systemen Gecombineerde verdeellus (combilus) Onderstations in de appartementen platenwarmtewisselaar buffervat 11

12 II. STADSVERWARMINGSNETTEN EN EPB Wetgevend kader Geen enkele goedgekeurde berekeningsmethode Aanvraag tot gelijkstelling vereist Vlaanderen: Goedkeuringsleidraad externe warmtelevering Rekenblad externe warmtelevering Wallonië en BHG: aanvaarden de Vlaamse berekeningsmethode 12

13 II. STADSVERWARMINGSNETTEN EN EPB Te volgen procedure (Geïntegreerde) haalbaarheidsstudie indien van toepassing Aanvraag tot gelijkstelling voor een alternatieve berekeningsmethode Rekenblad VEA + invoer in de EPB-software 13

14 II. STADSVERWARMINGSNETTEN EN EPB Vereenvoudigd schema EPB-berekening Nettobehoeften SWW + verwarm. Oververh. η syst. η syst. Nettobehoeften SWW + verwarm. Nettobehoeften koeling η prod. η prod. energieverbruik voor: SWW + verwarming koeling hulpapparatuur energieproductie door: WKK fotovolt. zonneenergie Equivalente PE-factor Kenmerkend PE-verbruik Referenti ewaarde E 14

15 II. STADSVERWARMINGSNETTEN EN EPB Equivalente PE-factor De factor moet zo laag mogelijk zijn Beperkt tot min. 0,7 Standaard: 2,0 Vereenvoudigde vergelijking: a: hulpapparatuur (pompen) g: generatoren e: PE-factor rendement f p,dh = énergie primaire consommée énergie produite par générateurs f p,dh ~ a + e η 1 g g a g + e η distributieverliezen + behoeften SWW + verwarming enz. 15

16 III. ONTWERP EN OPTIMALISERING VAN HET NET 16

17 Puissance (kw) III. ONTWERP EN OPTIMALISERING VAN HET NET Doordachte keuze van vermogen generatoren gas biomassa WKK 2 WKK 1 gas h 17

18 III. ONTWERP EN OPTIMALISERING VAN HET NET De weerstanden (isolatie + omgeving) moeten zo hoog mogelijk zijn R l,j = R l,j + R E R l,j = f x,j 2πλ insul,j ln D e,j D i,j R E = 1 2πλ E arcosh 2H E,j D e,j R l,j R l,j R E f x,j H E,j totale weerstand weerstand thermische isolatie weerstand grond plaatsingsfactor plaatsingsdiepte D e,j D i,j buitendiameter (therm. isolatie) binnendiameter (therm. isolatie) λ E therm. toestand omgeving λ insul,j therm. toestand isolatie 18

19 III. ONTWERP EN OPTIMALISERING VAN HET NET Plaatsing van de leidingen in sleuf, ondergronds R l,j = f x,j 2πλ insul,j ln D e,j D i,j 19

20 Verliezen [W/mK] Weerstand [mk/w] III. ONTWERP EN OPTIMALISERING VAN HET NET Impact van de isolatiedikte op de verliezen 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Thermische weerstand isolatie (DN m) Dikte therm. isolatie [cm] Pertes Résistance - totale Resistance - calorifuge 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 20

21 Weerstand [mk/w] III. ONTWERP EN OPTIMALISERING VAN HET NET Beperkte impact van de plaatsingsdiepte 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Thermische weerstand plaatsingsdiepte (DN cm PUR) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Plaatsingsdiepte Resistance - totale Résistance - terre 21

22 Verbruik PE [MWh/a] Max.snelheid leidingen [m/s] III. ONTWERP EN OPTIMALISERING VAN HET NET Bepaling van optimale nominale diameter Optimalisering van diameter voor P = 1,4 MW, dt=20 K, 15 cm isolatie DN 65 DN 80 DN 100 DN 125 DN 150 Nominale diameter Déperditions Circulateur Total Vitesse Vitesse max

23 WAT MOET U ONTHOUDEN VAN DEZE UITEENZETTING? Indienen van aanvraag tot gelijkstelling bij de bevoegde overheidsinstanties (BIM, VEA, énergie wallonie) Selecteren van het vermogen van de verschillende generatoren rekening houdend met hun bedrijfstijd De WKK-installatie niet overdimensioneren Vanaf de ontwerpfase de kenmerken van het net (lengte, tracé) in acht nemen De dikte van de thermische isolatie optimaliseren 23

24 TOOLS, WEBSITES, BRONNEN: VEA Externe warmtelevering Goedkeuringsleidraad externe warmtelevering 2.0 Rekenblad externe warmtelevering versie 2.0 mei 2015 LE GUIDE PEB Encodage d une fourniture externe de chaleur (invoeren van externe warmtelevering) 24

25 CONTACT Ir. Nejc BRELIH Knowledge Manager Boydens Engineering : +32 (0) nejcbh@boydens.be