Tergooi Hilversum Uitbreiding fase 1

Transcriptie

1 Tergooi Hilversum Uitbreiding fase 1 Warmte- en koudevraag voor klimatisering op basis van dynamische gebouwsimulaties Antonin van de Bree / Wim van Houdt a.vandebree@lbpsight.nl / WHoudt@tergooi.nl

2 Tergooi Nieuwbouw Fase 1 F E D

3 Bedkamer anno 1900

4 Bedkamer anno 2015

5 Bedkamer anno 2015

6 Operatiekamer anno 2015

7 Rekenmodellen: statisch vs. dynamisch EPG (NEN 7120) Achtergrond Fysica/empirisch Fysica Dynamisch model Configuraties & keuzes Beperkt Bijna onbeperkt Regeling installatie(s) Vast Instelbaar Thermische massa Grof Exact Concept Standaard, eenvoudig Innovatief, complex Energie-ambitie Normaal tot bescheiden Bescheiden tot hoog Gebouwgrootte Klein tot groot Alleen groot Uitkomsten Maandelijks E, CO 2 Belastingduurkromme(t) E, CO 2, P T, RV ATG-klasse, PMV DF (S)COP, η

8 Buitenklimaat volgens NEN 5060:2008 A2 (20%) Doorsnee jaar (bepalend voor energievraag) Geen hitte- of koudegolf T e;min = -10,0 C T e;max = +33,1 C B2 (2%) Extreem jaar (bepalend voor vermogensvraag) Eén hitte- en één koudegolf T e;min = -15,0 C T e;max = +34,1 C

9 Invoer setpoints, bezetting, apparatuur, etc. Tergooi, relatieve bezetting afdeling MRI/CT 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 24:00 Weekday Weekend

10 Tergooi Nieuwbouw Fase 1 (geometrie)

11 MRI-CT afdeling (winter) [ C] 25 Tergooi D (A2) Ventilation and Temperature (D MRI CT, Winter Designweek) 20 [ACH] feb 11-feb 12-feb 13-feb 14-feb 15-feb 16-feb Air temp. Radiant temp. Ambient temp. Mech. Vent. Nat. Vent. Infiltr. Airflow N.

12 Operatiekamer (winter) [ C] 25 Tergooi D (A2) Ventilation and Temperature (D , Winter Designweek) 20 [ACH] feb 11-feb 12-feb 13-feb 14-feb 15-feb 16-feb Air temp. Radiant temp. Ambient temp. Mech. Vent. Nat. Vent. Infiltr. Airflow N.

13 Recovery-afdeling (winter) [ C] 25 Tergooi D (A2) HVAC and Temperature (D1 - Recovery, Winter Designweek) 5000 [W] feb 11-feb 12-feb 13-feb 14-feb 15-feb 16-feb Air temp. Radiant temp. Ambient temp. Reheat (AHU) Baseboard heat. Radiant heat. DX cool. Radiant cool.

14 Recovery-afdeling (zomer) [ C] 25 Tergooi D (A2) Ventilation and Temperature (D1 - Recovery, Summer Designweek) 20 [ACH] aug 4-aug 5-aug 6-aug 7-aug 8-aug 9-aug Air temp. Radiant temp. Ambient temp. Mech. Vent. Nat. Vent. Infiltr. Airflow N.

15 Blok D NEN 5060: A2 (L) / B2-2% (R) [KW] 250 Tergooi D (A2) [KW] Heating Load (Demand) 250 Tergooi D (B2) Heating Load (Demand) Building_TOTAL_HEATING_Load Building_AHU_HEATING_COIL_Load Building_TOTAL_HEATING_Load Building_REHEAT_COIL_Load Building_AHU_HEATING_COIL_Load Building_REHEAT_COIL_Load

16 Energie en vermogen ruimteverwarming voor een doorsnee jaar Blok Warmte [GJ] Warmte [MWh] Vermogen [KW] D E F TOTAAL voor een extreem jaar Blokv Warmte [GJ] Warmte [MWh] Vermogen [KW] D 220 (+201%) (+39%) E (-1%) (+39%) F (+0%) (+44%) TOTAAL (+2%) voor een extreem jaar, deels zonder lokale naverwarming* Blok Warmte [GJ] Warmte [MWh] Vermogen [KW] D 457 (+108%) (+23%) E (+24%) (+39%) F (+44%) (+47%) TOTAAL (+38%) 2.207

17 Blok D NEN 5060: A2 (L) / B2-2% (R) [KW] Tergooi D (A2) [KW] Cooling Load (Demand) Tergooi D (B2) Cooling Load (Demand) Building_TOTAL_COOLING_Load Building_TOTAL_COOLING_Load Building_AHU_COOLING_COIL_Load Building_AHU_COOLING_COIL_Load

18 Energie en vermogen ruimtekoeling voor een doorsnee jaar Blok Koude [GJ] Koude [MWh] Vermogen [KW] D E F TOTAAL voor een extreem jaar Blok Koude [GJ] Koude [MWh] Vermogen [KW] D (+33%) (-2%) E 667(+78%) (+7%) F 939 (+72%) (+4%) TOTAAL (+56%) 737

19 Vervolgstappen Totale warmte- en koudevraag Klimatisering Warmtevraag(patroon) voor warm tapwater Koudevraag(patroon) voor apparaatkoeling (MRI, CT) Gelijktijdigheid Verhouding warmte/koude-vraag voor de selectie van technieken voor warmte/koude-aanbod (GMWP of e-wp) Rol van ondergrondse en bovengronds opslag Hoe variaties in gebruik en buitenklimaat opvangen?

20 Duurzame zorg Tergooi zorgpark Monnikenberg

21 Gefaseerde nieuwbouw, perspectieven 1 e fase ( gereed 2019)

22 Gefaseerde nieuwbouw, perspectieven 2 e fase (gereed 2028) WKO en warmtepompen spelen een sleutelrol in een energiezuinig ontwerp. Kennis en goede afstemming van de warmte & koudevraag zijn van elementair belang

23 Financiële vergelijking opwekking Elektrisch opgewekte warmte 1 KWh prijs (energie centrale n=0,45 ) Dal 0,098 0,125 plateau/kwh met E-boiler (n=0,9 W) 0,129 / KWh 1 KWh prijs met E Warmte Pomp (n=2,5-6,5 W+K) (gemiddeld 0,116 / (2,5 bij 70 0 delta T= 10 0 ) (gemiddeld 0,116 /( 6,5 bij 35 0 delta T=20 0 ) Aardgas opgewekte warmte Onderzoek naar de meest efficiënte warmte en koude opwekker 1 KWh bij verbranding HR (stoom)ketel (n=0,9 W) bij 0,46m 3 wordt 0,46/9,81/0,9 1 KWh uit een GasMotor gedrevenwarmte armtepomp wordt 0,46/9,81/2,7 (12-6 om 55-70) (n=2,7 W+K) 0,046 / KWh 0,018 / KWh 0,052 / KWh 0,017 / KWh

24 Gasmotorgedreven warmtepomp; ingebouwd in 2013 op locatie Blaricum Praktijk Praktijk onderzoek onderzoek naar naar efficiënte effici nte warmte warmte & & koude koude opwekking opwekking

25 Onderzoek basisvraag warmtapwater 18 m 3 /etmaal 300 Kw * 0,70 = 210 Kw

26 Onderzoek basisvraag apparaatkoeling 150 Kw * 0,70 = 100 Kw

27 Resultaten 2014 Verbruik gas en elektra locatie Blaricum na implementatie GMWP Trend gasv erbruik Blaricum trend elektraverbruik Tergooi Blaricum m jaar Reeks1 K W h Jaar Reeks1

28 R Opwekkingsconcept Tergooi Vermogen verwarmen EWP verwarmen bevochtigen stoom voorverwarmen bevochtigen WTW GMWP modulerend verwarmen GMWP modulerend koelen 12-5 DK EWP N D EWP GMWP Vermogen koelen EWP bron laden DK bron laden Bron laden Vrije koeling met koele buitenlucht Koelen met Bron Bron ontladen Koelen WTW Koelen EWP EWP WKO WTW + DK

29 Stellingen 1. Energieconcepten met WKO en warmtepompen behoren tot de meest energie-efficiënte opwekkingsvormen voor warmte en koude. 2. Alleen met behulp van geavanceerd rekenmodellen zijn de juiste ontwerpkeuzes mogelijk bij een complex gebouw met een hoog ambitieniveau voor energie en binnenklimaat. 3. Alleen de warmte en koudevraag voor klimatisering vereist een WKO-systeem. De door het jaar heen relatief constante warmte en koudevraag van een ziekenhuis voor warm tapwater en voor apparaatkoeling kan worden afgehandeld door warmtepomptechniek zonder WKO.