Opleiding Duurzaam Gebouw : De technieken (warmte, ventilatie, SWW) : ontwerp en regeling. Leefmilieu Brussel

Transcriptie

1 Opleiding Duurzaam Gebouw : De technieken (warmte, ventilatie, SWW) : ontwerp en regeling Leefmilieu Brussel WARMTEPRODUCTIE: EIGENSCHAPPEN VAN INNOVERENDE TECHNIEKEN Jonathan FRONHOFFS Cenergie cvba

2 Doelstelling(en) van de presentatie Innoverende technieken kaderen in Europese evolutie Overzicht geven van mogelijkheden en beperkingen van innoverende technieken 2

3 Algemeen schema van de presentatie Kader Ecodesign WKK Klassieke Warmtepompen Gaswarmtepompen 3

4 Innoverende technieken? Warmtekrachtkoppeling: Kleine WKK Mirco WKK Warmtepomp Middel (Air/Eau Sol/Eau ) Technologie Statisch Dynamisch Absorption/Adsorption (Gas/Electriciteit) Zonneboiler 4

5 Ecodesign overzicht Bron: Daikin 5

6 July 2015 July Labels per technologie Space heaters Combination heaters Bron: Daikin

7 Labels Energy for label packages Bron: Daikin 7

8 Overzicht van eisen voor verwarming 220% Lot 1 Verwarming op water 55 C Lot 1 Verwarming op water 35 C Lot 10 Lucht-Lucht WP A % 180% 160% 140% 120% 100% 80% 60% A+++ A++ A+ A B C D E A+++ A++ A+ A B C D E A++ A+ A B C D E BANS for Lot 10 Lot 1 35 C Lot 1 55 C Bron: Daikin 8

9 WKK Principe? µ-wkk indien Pe < 50 kw Huishoudelijke µ-wkk: +/- 1kWé 11% 36% elec 100% 53% therm Principe van WKK: de gecombineerde productie van twee vormen van energie (elektriciteit en nuttige warmte ) vanuit een zelfde energiebron. Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 9

10 WKK Principe? 99 kwh (11%) 487 kwh (53%) WKK op aardgas LA COGENERATION PAR 327 kwh (36%) 913 kwh (gaz naturel) 10 Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM

11 WKK Principe? Principe van WKK Warmte en Elektriciteit opwekken in een zelfde installatie kwh kwh kwh kwh elektriciteit Stoom-Gas Turbine (55%) WKK op aardgas (35 % elek) (53 % therm) warmte verliezen Aardgas Ketel (90 %) Een besparing van 643 kwh aardgas (18 %)! en ook minder CO2 uitstoot Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 11

12 Enkele voorbeelden Residentie Venelles 1 2 x 30 kwe/52 kwth Residentie Moina 30 kwe/52 kwth Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 12

13 Micro-WKK? Rendabiliteit nog niet aangetoond voor Brussel kw Thermisch 1 kw Elektrisch à Bron: Vaillant & Remeha

14 WKK: Waar beginnen? Algemene energieaudit van het gebouw Prioriteiten! Indien de vervanging van de ketel voorzien is, is het meestal interessanter om direct de WKK te installeren De globale rentabiliteit van het project wordt verbeterd Mogelijkheid installatie WKK / REG maatregelen Houdt rekening met verbruik voor dimmensionering Verlaagde warmtevraag door REG: overdimmensionering Overdimmensionering ketels: 1 vervangen door WKK Dikwijls een goede oplossing om plaats te maken 14

15 De 6 stappen om een WKK project goed te laten verlopen : 1. Een voorstudie (COGENcalc) 2. Een haalbaarheidsstudie (COGENsim) 3. De beste financieringsformule kiezen (eigen middelen, banklening, derde investeerder, ) en de mogelijke investeringspremies zoeken 4. Engineering, opstellen van de lastenboeken, plannen, vergunningen, 5. Vergelijking van de offertes 6. Installatie en opvolging van de prestaties van de installatie Onderhoudscontract met resultaatgaranties Laat u helpen door een competent studiebureel 15

16 (*) Begrip «correct gedimensioneerde» WKK Vaststelling : Voor een zelfde gebouw, is het mogelijk om verschillende vermogens van WKK te plaatsen kw th Monotone des besoin thermiques pour le CA - SPW Bd du Nord (Namur) Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 16

17 (*) Begrip «correct gedimensioneerde» WKK Is een WKK die: Gedimensioneerd is op de totale warmtevraag van de site Rekening houdend met de eventuele vermindering door toekomstige REG maatregelen Waarvan het vermogen minstens 90% van de maximale thermische productie door WKK toelaat 17

18 Koude bron Warmtepompen Principe Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 18

19 Warmtepomp Principe Hernieuwbaar indien COP > 2,8 Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 19

20 U zei «COP»? COP : coefficient of performance Verhouding tussen elektrisch verbruik en productie warmte Maar: wordt bepaald onder vaste condities: Bvb Lucht-Water WP: 7 C buiten en 45 C afgifte Geeft verwarmingseizoen niet goed weer SCOP: Seasonal Coefficient of Performance 20

21 U zei «SCOP»? Berekend op draaiuren met bepaalde buitentemperaturen SCOP : in functie van de klimaatzone SCOP SPF Seasonal performance factore Geldig voor verwarming (SCOP) en koeling (SEER : Seasonal Energy Efficiency Ration) Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 21

22 Warmtepomp Elektrische WP Gaswarmtepomp (absorptie) 1 kw élec = 2,5 kw primair 2,3 kw gas 0,1 kw élec = 0,25 kw prim 2,6 kw 3,6 kw REP = 3,6 /(2,5) = 146% 0,9 kw 3,6 kw REP = 3,6 /(2,3+0,25) = 141% Jaarlijks rendement 115 à 130 % Gemeten COP s: 2 à 2,8 op bestaande installaties! Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 22

23 Warmtepomp Monovalent gebruik Stooklijn kw 9 Vermogen WP ifv buitentemp Belastingsduurcurve Stooklijn Elektrische weerstand Uur/jaar Toepasbaar op eensgezinswoning Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 23

24 Warmtepompen W Bivalent gebruik Alternatief gebruik Toepasbaar op: Renbovatie Appartementsgebouw Tertiair kw Parallel gebruik heures/an heures/an Warmtepomp Ketel Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM 24

25 Warmtepompen Gemengd gebruik Bron: Presentatie van de facilitator WKK, Seminarie Kostenbesparingen in de collectieve huisvesting dankzij WKK, BIM Complexe geïntegreerde sturing nodig Bron: Viessman Wordt stilgezet indien COP < 2,5. Ketel neemt over want efficiënter op primair énergieverbruik 25

26 Gasadsorptiewarmtepomp Robur: 35 kw Best met basislast Gemeten rendement: 135% Bron: Robur 26

27 Gasadsorptiewarmtepomp Vaillant, Viessmann, 10 kw Best met basislast Gemeten rendement: 135% Geen bewegende delen Bron: Vaillant 27

28 Warmtepompboiler Soms geïntergreerd in ventilatie: Opgelet elektrische weerstand Bron: GENVEX 28

29 Zonneboilerinstallatie Collector Verdeling Sturing Bijverwarming Opslagvat 29

30 Zonneboilers: technologiën Type collectoren Open collectoren Vlakke collectoren Vacuum collectoren Kunststof collector Standaard vlakke collector Volledig glas RVS collector Vaccum vlakke collector Standaard buis Bron: solarpraxis Luchtcollector CPC 30

31 Rendement Zonneboilerinstallatie: technologiën Rendement Différence de température entre le capteur et le milieu ambiant [ C] Absorbeur de piscine Capteur plat Capteur de vide 0 20 C Chauffage de piscine C Eau chaude et chauffage > 100 C Chaleur de processus 31

32 Zonneboilers: orientatie Orientatie en helling Bron: solarpraxis 32

33 Zonneboilers: Haalbaarheid Dak Orientatie, Helling Beschikbare opp, Vervanging dichting, Stabiliteit Stookplaats Gecombineerde productie? Ouderdom ketels? Regeling! Verbinding dak-stookplaats Technische schachten? Technische ruimte op dak? Opslag & distributie SWW Opslagvaten Recirculatieleiding (L, Diam, isolatie) Bron: Leefmilieu Brussel 33

34 Dimmensionering: Vraag in kwh? Basisregel: steeds op basis van warmtevraag! SWW (+ verwarming?) SWW SWW + Verwarming SWW Verbruik Nuttige bijdrage ZB-systeem Warmtevraag Zonnestraling (in op de collectoren) Potentieel voor verwarming 34

35 SWW + Verwarming met zonneboiler? Ja maar, minder rendabel 10 à 30 m² collectoropp. Buffer van l Complexere sturing Besparing: ~80% SWW Bron: solarpraxis 20 50% Verwarming 35

36 Rendabiliteit Zonneboiler voor 4p-gezin - SWW-vraag: 670 kwh th /p * 4p = 2670 kwh th - Zonnefractie 60% productie=1600 kwh th,sol - Besparing 1600 kwh th / 75% (η) = 2100 kwh ovw /j, of 170 /j à 4500 voor een installatie van ~4 m² - TVT: ~20 jaar - Subsidie van 2500 à 3500 (volgens inkomen), max 50% - TVT met premie: ~10 j 36

37 SWW verbruik ~45 45 C/dag/persoon 1,16 kwh/(m³.k) * 0,045 m³/(j.p) * 365 d/j * (45-10) C = 670 kwh th /(p.j) Oppervlakte collectoren Zonnefractie van 50 70%, dus 350 à 600 kwh th /(p.j) ~400 à 450 kwh th /m² collector 0,9 à 1,5 m² collector /p Dimensionnering en ~2 m²/collector Als 2p : 1 collector te weinig 2 collectoren dus ~4 m² Verband m²/vraag niet lineair! Opslag 1,3 à 1,7 x dagelijks verbruik of 50 à 80 l per m² collector Dimensionnering collectieve installaties Zonneboiler Quick-Scan 37

38 Aandachtspunten Alle technieken: Monitoring en opvolging prestaties WKK Dimmensionering, dimmensionering, dimmensionering! Kleine problemen kunnen grote gevolgen hebben Defecte pompen Losgekoppelede voelers Fouten in regeling Correcte hydraulische aansluitingen Warmtepompen Seizoensrendementen! Verwarming op electrische weerstand Zonneboilers Beschaduwing, sturing. 38

39 Niet te vergeten Ecodesign geeft de lijn WKK kan rendabel zijn Randgeval tot twijfelachtig voor kleine installaties Hogere onderhoudskosten WP kunnen heel interessant zijn Hoge COP s te halen Risico op snelle degradatie Zon-thermische installaties kunnen interessant zijn Opgelet voor dimmensionering Altijd: opvolging en monitoring zijn essentieel 39

40 Nuttige hulpmiddellen, websites, enz. : WKK-tools BIM: aspx?maintaxid=12326&taxid=12390 Commercieel: vergelijking WP: Referentie Gids Duurzame Gebouwen en andere bronnen : Gids Duurzame Gebouwen: Fiche : G_ENE 08, 10 en 11 Documentatie en tools ecogebouwen 3&langtype=

41 Contact Jonathan FRONHOFFS Projectleider Energiezorg Coördinaten : : 02/ jonathan.fronhoffs@cenergie.be 41