Combilustechniek: analyse van warmteverliezen

Transcriptie

1 Combilustechniek: analyse van warmteverliezen A. Janssens, E. Himpe, J. Vaillant Rebollar Studiedag ie-net & OVED, 27/05/2014 Collectieve verwarming in collectieve woningbouw ECO-Life Sustainable Zero-Carbon ECO-Town Developments Improving Quality of Life across EU Europees Project In drie lidstaten Eco-life Kortrijk: Goedkope woning, Buro II & Archi+I, ecopower, E-ster, Stad Kortrijk, UGent 1

2 Demonstratie van hernieuwbare energietechnologie in CO 2 -neutrale wijk Venning De CO 2 -uitstoot door gebouwgebonden energiegebruik (exc. huishoudtoestellen) wordt op jaarbasis gecompenseerd door hernieuwbare energie Elektriciteit: PV-installatie Warmte: biomassa ter plaatse opgewekt op wijkniveau: Wijkverwarmingsnet Venning Biomassacentrale 950 kw (houtchips) µwkk (bio-olie) Naar een energie-efficiënte warmteverdeling in CO2-neutrale woonwijken 2

3 Combilustechniek: analyse van warmteverliezen Definities Rekenmethodes voor warmteverliezen Inrekenen invloed geavanceerde regeling Perspectieven Warmteverdeling via combilus: schematisch combi Collectieve warmteopwekking Warmteverdeling via gemeenschappelijke circulatieleiding (combilus) Afleversets Gebruik Warmteverliezen ~ rendement combi 3

4 Berekening warmteverliezen volgens combilusmethode EPB Energie-efficiënte warmteverdeling: Betere isolatie (R l,j, H hx,n ) Berekening R: standaard koudebrugfactor Rationalisatie leidingennet (l combi k,j ) Lage temperatuurverwarming ( combi k,j ) Minimale gemiddelde watertemperatuur 60 C (legionella) Invloed geavanceerde regeling afleversets? Innovatieve systemen met gemiddelde watertemperatuur < 60 C: principe van gelijkwaardigheid Geavanceerde regeling bij afleversets: voorbeeld Combilus vertrek Klimaatsafhankelijke regeling verwarming SWW Verwarming Combilus retour Debietsregeling SWW en standby 4

5 Voorstel berekening warmteverliezen in combilus volgens principe gelijkwaardigheid Q loss,combi k,m = t h,m j j j l combi k,j R l,j l combi k,j R l,j l combi k,j R l,j θ combi k,h,m θ amb,j,m θ combi k,w,m θ amb,j,m θ combi k,sb,m θ amb,j,m + t sb,m + t w,m + t m H hx,n θ hx n,m θ amb,n,m Warmteverliezen leidingennet verdeeld over drie werkingsregimes: Ruimteverwarming Sanitair warm water Minimale vertrektemperatuur 60 C Stand-by Minimale circulatie om insteltemperatuur afleverset te garanderen Elk regime gekenmerkt door: Maandelijkse werkingstijd t Gemiddelde vertrek- en retourwatertemperatuur Berekend uit EPB-gegevens Verificatie methode door vergelijking dynamische simulaties (TRNSYS) n Simulatiestudie gebouw 25 appartementen AOR Vergelijking rekenmethodes: Combilusmethode (EPB) Methode combilus plus (gelijkwaardigheid) Dynamische simulaties (TRNSYS) 5

6 Varianten simulatiestudie Lowenergy building Standard building Type Amount of this type Area GFA (m²) Volume (m³) Net space heating demand (kwh/m²/year) Net energy use for hot tapwater (kwh/day) Lage-energie gebouw Ontwerptemperatuur afleversets / Leidingdiameters D i mm Isolatiediktes mm Standaard nieuwbouw Ontwerptemperatuur afleversets / Leidingdiameters D i mm Isolatiediktes mm Resultaten combilusmethode: warmteverliezen Totaal: combi = 78% leidingennet afleversets Lage-energie gebouw EPB-combilus: gemiddelde watertemperatuur 60 C 6

7 Resultaten combilus plus methode Lage-energie Low- Temperature gebouw Standaard High- Temperature nieuwbouw Space Heating Domestic Hot Water Stand-by t h,i,m = 2, 5 h in jan day t w,i,m = 0, 5 h t day sb,i,m = 21, 0 h in jan day θ sup,prim,h,i = 60 C θ sup,prim,w,i = 60 C θ sup,prim,sb,i = 55 C θ ret,prim,h,i = 40 C t h,i,m = 4, 8 h in jan day t θ ret,prim,h,i = 25 C w,i,m = 0, 5 h day θ ret,prim,sb,i = 39 C (in january) t sb,i,m = 18, 7 h in jan day θ sup,prim,h,i = 80 C θ sup,prim,w,i = 80 C θ sup,prim,sb,i = 65 C θ ret,prim,h,i = 60 C * Constante vertrektemperatuur θ ret,prim,h,i = 25 C θ ret,prim,sb,i = 53 C (in january) Werking gedomineerd door stand-by-regime Grote verschillen in gemiddelde watertemperaturen tijdens drie werkingsregimes Resultaten dynamische simulaties maandgemiddelde watertemperaturen leidingnet vertrekleidingen retourleidingen Lage-energie gebouw Variatie watertemperaturen ifv tijdsverdeling werkingsregimes 7

8 Resultaten dynamische simulaties verdeling retourwatertemperaturen verste afleverset Lage-energie gebouw Verdeling beïnvloed door werkingsregimes en verwarmingsregeling Resultaten dynamische simulaties: warmteverliezen leidingennet standaard nieuwbouw Combilusmethode: combi = 80% Dynamische simulaties: combi = 85% Dynamische simulaties zonder koudebrugfactor: combi = 90% Standaard nieuwbouw Verbeterd verdeelrendement door geavanceerde regeling Voorwaarde: geen by-pass combilus 8

9 Eco-life Kortrijk Venning fase 1: monitoring wijkverwarmingsnet 82 nieuwbouwflats Afleverset flat Verdeling radiatoren Verdeling SWW Deelnet in gebouw 65/25 C Luchtverwarming flat Eco-life Kortrijk Venning fase 1: monitoring wijkverwarmingsnet Commissioning installaties en meetsysteem Temperatuur living Buitentemperatuur Warmte radiatoren SWW 9

10 Conclusies Warmteverliezen in combilus aanzienlijk ( 20%) Energie-efficiënte warmteverdeling via combilus: Leidingisolatie Lay-out leidingennet Waterregime en regeling verwarming Regeling afleversets Stand-by domineert Correctere berekening warmteverliezen door: Onderscheid werkingsregimes ruimteverwarming, SWW en stand-by Perspectieven EPB-berekening geavanceerde afleversets via combilus plus Evaluatie werking en warmteverliezen combilus via monitoring warmtenet Venning Kortrijk 10