Opleiding Duurzaam Gebouw:

Transcriptie

1 Opleiding Duurzaam Gebouw: Diagnosetools voor renovatie Leefmilieu Brussel Aandachtspunten voor verwarmings- en SWW-systemen (AUDIT VAN DE INSTALLATIES) Pierre DEMESMAECKER ICEDD

2 Doelstellingen van de presentatie De belangrijkste problemen bij bestaande installaties identificeren Mogelijke verbetermaatregelen identificeren De impact op energievlak van deze verbeteringen evalueren 2

3 Overzicht Wat allemaal bekijken? Wat doen? Op niveau van de productie Op niveau van de distributie Op niveau van de afgifte Op niveau van de regeling Verliezen van Productie Distributie Afgifte Regeling 3

4 Op niveau van de productie? Bepalen van de leeftijd en het keteltype Productie Checklist De resultaten van het onderhoudsattest verifiëren De mate waarin de brander is aangepast aan de ketel nagaan Nagaan of de luchtklep gesloten is bij ketelstilstand Nagaan of de stookinstallatie niet is overgedimensioneerd De mate waarin de ketels geïsoleerd zijn bekijken De aanwezigheid en de goede werking van de trekregelaar verifiëren Netheid en ventilatie in de stookplaats bekijken 4

5 Keteltype? Productie Atmosferische gasketel Ingesteld in de fabriek Belangrijke trekverliezen De minst performante op de markt Nuttig vermogen ~ % Geen enkele verbetering mogelijk behalve vervangen 5

6 Keteltype? Productie Atmosferische gasketel Het bruto en nuttig vermogen terugvinden Ingesteld in de fabriek Belangrijke trekverliezen De minst performante op de markt Nuttig vermogen ~ % Geen enkele verbetering mogelijk behalve vervangen 90 % Nuttig rendement (%) = Nuttig vermogen (kw) / Bruto vermogen (kw) Gegevens terug te vinden op kenplaat 6

7 Keteltype? Productie Aangeblazen gas- of stookolieketel Performantie afhankelijk van de regeling De gegevens op het onderhoudsattest checken 7

8 Productie Nieuw onderhoudsattest 8

9 Productie Analyse van de gegevens op het onderhoudsattest Attest = electrocardiogram van de ketel Essentieel om dit te bestuderen en de volledigheid ervan na te gaan Een meting ter plaatse is nuttig om de resulaten op het attest ermee te vergelijken (bv. onderhoud vond plaats in de zomer toen de ketel niet op bedrijfstemperatuur was) Om al met een eerste kritische blik ernaar te kunnen kijken, houdt men volgende grootte-orden voor ogen: Ancienne chaudière de 20 ~ 25 ans Ancienne chaudière de 20 ~ 25 ans Nouvelle chaudière non à condensation T rookgassen fumées ~ 180 C ~ 120 C Taux CO2-gehalte stookolie mazout 12, % 12, % Taux CO2-gehalte gas gaz % % Taux CO-gehalte 0 ppm 0 ppm Excès Luchtovermaat d'air ~ 20 % ~ 20 % Trek Tirage ~ Pa ~ Pa Rendement ~ % ~ % 9

10 Zoom op het kader mbt rendementsmetingen Productie 74 Danfoss/S 4, Danfoss/S 3, ,8 3,9 12,6 12, ,1 185,4 25,2 25,2 117,9 160,2 94,5 92,6 10

11 Zoom op het kader mbt rendementsmetingen Productie Berekening van de luchtovermaat = [CO2 max] / [CO2] CO2 max gas = 11,8 % CO2 max stookolie = 15,4 % 74 Danfoss/S 4, Danfoss/S 3, ,8 3,9 12, ,1 25,2 117,9 94,5 12, ,4 = 15,4 / 12,6 = 1,22 ofwel 22 % 25,2 160,2 92,6 11

12 Productie Analyse van de gegevens op het onderhoudsattest Belangrijkste oorzaken van een slecht rendement Verbrandingsrendement = 100 f x (Trookgas Tomgeving) / %CO2 Problematisch indien: % CO2 < bij stookolie, % bij gas Parasitaire luchttoevoer? Slecht afgesteld? Te grote luchtovermaat? rookgastemperatuur > 200 C Vervuiling/roet (Bacharach >1, CO > 75 ppm)? Netheid in de stookplaats? Ventilatie van de stookplaats? (1.. 1,5 dm² / 17,5 kw) Slechte trek (>20 Pa; <10 Pa)? Trekregelaar? 12

13 Productie Analyse van de gegevens op het onderhoudsattest Bij een minder goed rendement, kan een betere regeling in sommige gevallen wel helpen Nagaan bij de verwarmingstechnicus of een betere afstelling haalbaar is Impact op energievlak =??? 1 % hoger verbrandingsrendement = ongeveer 1 % minder verbruik Als men het rendement niet boven de 88~90 % krijgt (grens van aanvaardbaarheid), moet men overwegen de brander te vervangen of meteen de ketel-brander in zijn geheel. 13

14 De mate waarin de brander is aangepast aan de ketel nagaan Komt niet vaak voor, maar af en toe constateert men dat de brander een vermogen aflevert dat niet door de ketel kan geabsorbeerd worden Het rendement wordt negatief beïnvloed door de hogere rookgastemperaturen Impact op energievlak 15 C hogere rookgastemperatuur = ongeveer 1 % lager verbrandingsrendement Productie Brander 14

15 Zoom op het kader mbt rendementsmetingen Productie Hoeveel is dat uitgedrukt in kw? (4,5 + 3) [USG/h] x 3,78 [liter/usg] x (14/7) 74 x 1074 [kwh/liter] = 401 [kw] Danfoss/S Danfoss/S 4,5 60 3, Ygnis Chaudière 1 WA ,8 3,9 12,6 12, ,1 185,4 Hoeveel is dat uitgedrukt in kw? 25,2 25, ,9 [kcal/h] 160,2 x 4,18 [joule/cal of W.s/cal] 94,5 / ,6 [s/h] = 406 [kw] 15

16 Nagaan of de luchtklep gesloten is bij ketelstilstand Tegenwoordig zijn nagenoeg alle ketels uitgerust met een gemotoriseerde luchtklep (daterend van na 1985) In sommige gevallen stelt men vast dat de klep niet meer sluit bij stilstand (vaak te wijten aan een slechte bekabeling of soms een mechanisch probleem) Een permanente luchtstroom koelt dan het ketellichaam af bij stilstand Impact op energievlak 0,5 à 1% van het nominaal vermogen van de ketel Productie 16

17 Productie Nagaan of de stookinstallatie niet is overgedimensioneerd De meeste ketels zijn overgedimensioneerd Hoe kan men dit nagaan? Bekijk de verhouding verbruik / geïnstalleerd vermogen Dit is kwh / kw = aantal draaiuren bij Pnominaal Moet ergens in de buurt van de uren liggen Nagaan of het mogelijk is het brandervermogen te verminderen 17

18 De mate waarin de ketels geïsoleerd zijn bekijken Productie De ketelmantel zal vaak al eens gedemonteerd geweest zijn, waarbij bij het terugplaatsen de isolatie niet steeds met zorg wordt gemonteerd De isolatie terug correct aanbrengen rond de ketel 18

19 De aanwezigheid en de goede werking van de trekregelaar verifiëren Zorgt voor een constante onderdruk bij de uitlaat van de ketel Vaak geblokkeerd, kapot of slecht afgesteld Productie 19

20 Nagaan of de stookplaats voldoende wordt geventileerd Productie Stookplaatsen moeten correct geventileerd worden m³ lucht nodig om 1 l stookolie of 1 m³ gas te verbranden Vereiste ventilatietoevoeropeningen opgelegd in een norm: NBN B dm² per 17,5 kw 20

21 De netheid van de stookplaats nagaan Productie Een vervuilde stookplaats geeft vaak aanleiding tot snellere vuilophoping in de ketel en de brander Voorzie een jaarlijkse poetsbeurt van de stookplaats 21

22 Keteltype? Productie Condensatiegasketel Condenseert hij? Hydraulisch aangepast? Aangepaste regeling? Rendement ~ % Te vermijden bij een condensatieketel 22

23 Is er condensatie? Productie Eerste indicator: loopt er condensaat naar de afvoer? Een condensatieketel van 15 kw produceert +/- 0,85 liter condensaat per uur!!! Te vergelijken met 3 pinten bier per uur 23

24 Is er condensatie? Productie Tweede indicator: is hydraulisch alles aangepast? Nagaan of hydraulisch gezien alles is voorzien zodat de terugvoer zo koud mogelijk is Te vermijden Denkbeeldig overzicht van mogelijke teruglopen naar de ketel... te vermijden situaties 24

25 Productie Vereisten verbonden aan condensatie Schouw bestand tegen corrosie waterdicht Tuberen van de schouw verplicht (inox of PPS) Opmerking: zelfs bij lagetemperatuurketels is tuberen vaak een noodzaak! Afvoer van het condensaat naar de riool in plastic uitvoering wegens zure ph-waarde (voorafgaande neutralisatie bij stookolieketel) 25

26 Productie Hoe kan men de verbeteringen op het niveau van de productie becijferen? Om de impact te becijferen: van het verbeterd verbrandingsrendement dankzij een betere afstelling van de brander van het vermijden van trekverliezen via de luchtklep op de brander van de plaatsing van een nieuwe brander Maak gebruik van de evaluatietool over het seizoensrendement van Energie+ Tijdens de workshop verwarmingsaudit is een demo ter plaatse voorzien 26

27 Het volledig productiesysteem renoveren? Productie Om het energiebesparingspotentieel van een volledige renovatie te bepalen, schat men het seizoensrendement van de productie van voor en na de renovatie Onderstaande formule becijfert het potentieel: Besparing (kwh OVW) = Huidig verbruik (kwh OVW) x [1 (η voor / η na)] Men kan vertrekken van onderstaande hypotheses in het kader van een renovatie: Ŋ seizoen productie Type van installatie h saisonnier op de OVW production Type installation Gas of stookolie, geen condensatie sur 92 PCI.. 94% gaz ou mazout non à condensation % mazout Stookolie à condensation condensatie % % gaz Gas à condensation condensatie % % 27

28 Op niveau van de distributie? Distributie Checklist Nagaan of de leidingen correct zijn geïsoleerd Nagaan of de kranen zijn geïsoleerd Checken of de circulatiepompen niet zijn overgedimensioneerd Checken dat de circulatiepompen zijn uitgeschakeld in de zomer Plaatsen van circulatiepompen met variabele snelheid bij vervanging 28

29 Isoleren van de leidingen Distributie 1 m niet-geïsoleerde stalen leiding van 1 duim (DN25) waardoor water van 70 C = 60 W verlies Leidingen isoleren vermindert de verliezen met 90% en heeft een terugverdientijd van: 0,5 ( doe-het-zelf ).. 1,5 (vakman) jaar 29

30 Verminderen van de snelheid van de circulatiepompen Indicator: 80 C Distributie... bij -10 C ext C 50 C... bij +5 C ext C 30

31 T vertrek retour ( C) Distributie Verminderen van de snelheid van de circulatiepompen De snelheid van de circulatiepompen één stand verlagen, levert een winst van 20% op hun elektrisch verbruik Indicator: het verschil tussen vertrek- en retourtemperatuur Bij een buitentemperatuur van 1 C, Tvertrek Tretour zou in de buurt van de C moeten liggen Indien deze C bedraagt, is het debiet naar alle waarschijnlijkheid 2 x te hoog. Buitentemperatuur ( C) 31

32 Circulatiepompen uitschakelen in de zomer Distributie In de zomer? Manueel? Via de regeling? Welke impact op energievlak? Stookplaats van 50 kw Vermogen circulatiepomp: 0,2 kw Zomer: u/jaar Winst: 0,2 [kw] x [u] = 592 [kwh] x 0,20 [ /kwh] = 118 [ ] Wat bij Text > 15 C? nog eens 400 uur minder draaiuren Winst: 0,2 [kw] x 400 [u] = 80 [kwh] x 0,20 [ /kwh] = 16 [ ] 32

33 Op niveau van de regeling? Regeling De regeling begrijpen van de ketel (type regeling, temperatuursregime) lokale (thermostatische kranen) De goede werking ervan controleren op niveau van de werkingstijden (onderbreking) op niveau van de stookcurven (intensiteit) De gebreken corrigeren, sommige regelingen bijstellen en regelen wat nog niet geregeld wordt. 33

34 Regeling Belangrijkste redenen van een weinig performante regeling Parameters niet juist ingesteld uitrusting werkt niet goed Parameters te ruim genomen (uren, temperaturen) om geen klachten te hebben Onderbreking niet geoptimaliseerd Oververhitting van de lokalen Falende regeling Geen opvolging van de regeling, geen stuurman aan boord Ontregeling Niet aangepast aan de bezetting Gebrekkige kennis van de werking van de regeling 34

35 Regelsystemen Ketel op temperatuur gehouden door aquastaat, kamerthermostaat stuurt de circulatiepompen Voordelen: omgevingstemperatuur gestuurd via referentielokaal, gemakkelijke nachtonderbreking bespaart op het verbruik van de circulatiepompen (ongeveer kwh/jaar) Nadelen: stilstandsverliezen van de ketel (manueel de aquastaat bijregelen, opgelet indien het geen lagetemperatuursketel is) Thermische schok in de ketel (aanslaan zonder debiet) Regeling door golfsgewijze doorstroming van warm water 35

36 Regelsystemen Kamerthermostaat stuurt de brander, circulatiepomp werkt volcontinu, aquastaat = veiligheidsaquastaat Voordelen: omgevingstemperatuur gestuurd via referentielokaal, gemakkelijke nachtonderbreking Ketel werkt met variabele temperatuur (ifv zijn inertie) Heropstarten aan vol vermogen Nadelen: Verbruik van de circulatiepomp Condensatie bij niet-lagetemperatuursketels 36

37 Regelsystemen Kamerthermostaat stuurt de brander en de circulatiepomp (met voor- en nalooptijd), aquastaat = veiligheidsaquastaat Voordelen: omgevingstemperatuur gestuurd via referentielokaal, gemakkelijke nachtonderbreking Ketel werkt met variabele temperatuur (ifv zijn inertie) Heropstarten aan vol vermogen Verminderd verbruik van de circulatiepomp Nadelen: Condensatie bij niet-lagetemperatuurketels 37

38 Regelsystemen Keteltemperatuur wordt bepaald door klimaatregeling en buitensonde Voordelen: Ketel werkt met variabele temperatuur (ifv zijn inertie) Oplossing bij afwezigheid van een referentielokaal Nadelen: keuze van de plaatsing van de buitensonde (weinig inert huis, op zuiden gericht, ) Moeilijk in te regelen Type onderbreking Niet goed aangepast aan zeer goed geïsoleerde gebouwen 38

39 Regelen van de klimaatregeling Niet door de verwarmingstechnicus Niet per toeval op basis van comfortklachten Door een persoon die het gebouw bewoont en een historiek van de regelingsaanpassingen bijhoudt 39

40 Regeling Energiebesparingspotentieel bij efficiënte onderbreking? Geen nachtonderbreking = % hoger verbruik 40

41 Thermostatische kranen? Waar is het vooral van belang om TK te plaatsen? Niet plaatsen in de ruimtes met een kamerthermostaat Waarom niet enkel regelen met behulp van thermostatische kranen? Werken niet goed bij te hoge watertemperaturen (pompen, fluittonen), Maken een automatische onderbreking niet mogelijk; Beperken de warmtetoevoer enkel in lokalen met gratis warmtewinsten of die een lagere streeftemperatuur vereisen; Maken geen komaf met de ketelverliezen en die van de distributieleidingen. 41

42 Regeling Probleem van oververhitting Slecht ingestelde stookcurven Slechte plaatsing van sondes Ontbreken van thermostatische kranen in lokalen met een sterke warmtewinst Niet gecontroleerde toevoer van warmte 1 C te hoog = meerverbruik van % 42

43 Op niveau van de afgifte? Afgifte Isoleren van de muur achter de radiatoren De afgifte van de radiatoren niet belemmeren 43

44 Isoleren van de muur achter de radiator Afgifte De verliezen doorheen een muur net achter een radiator zijn dubbel zo hoog! Een isolatielaag van 0,5 cm bedekt met een laag aluminium tegen een niet-geïsoleerde muur achter een radiator levert een winst van: liter stookolie/m².jaar En is in jaar terugverdiend 44

45 De afgifte van de radiatoren niet belemmeren Afgifte 45

46 SWW SWW VERBETEREN: ENKELE NUTTIGE GEWOONTEN! Eerst het debiet verminderen 1 Door de druk Mousseur De debieten kunnen worden verminderd door een drukverminderaar (algemeen of op het aftappunt) Voorbeeld: spaardouchekoppen verminderen het debiet van 30 tot 8 liter/min. Rendabiliteit? Een mousseur kost ongeveer 8 euro. De kostprijs van verwarming per m³ warm water op 40 C ligt tussen 4 euro (verwarming op stookolie of gas, rendement inbegrepen, of elektrische verwarming s nachts aan hoogspanningstarief) en 8 euro (elektrische verwarming overdag). Op te tellen bij de 3 euro/m³ van het koud water. Drukverminderaar 46

47 SWW SWW VERBETEREN: ENKELE NUTTIGE GEWOONTEN! 2 Door de gebruiksduur Drukkranen met timer Kraan met elektronisch oog Kranen met spaar-stop-functie Ergonomische kranen Elektronische kraan Kraan met stop liter/min. Ergonomische kranen 47

48 SWW SWW VERBETEREN: ENKELE NUTTIGE GEWOONTEN! Vervolgens temperatuur regelen Excentrische mengkraan om gebruik van koud water te bevorderen Mengkranen? Mengkranen regelen de temperatuur automatisch. Nodig? Indien het water moet worden geleverd met een gemengde temperatuur (douche), is de winst heel variabel, maar de mengkraan rendeert altijd. Vooral als de gebruikers goed op de hoogte zijn. Het is fundamenteel bij maatregelen tegen legionella (gebruik een mengkraan van goede kwaliteit om verkalking te vermijden ) Mengkraan met temperatuur- en debietbeperkers 48

49 SWW VERBETEREN: ZWAARDERE INGREPEN,,,,,,,,,,! Opslagvat en leidingen van de sanitaire lus isoleren De verliezen zijn heel hoog, omdat de T permanent behouden moet blijven, dag en nacht, winter en zomer. De circulatielus wordt altijd tussen 60 (vertrek) en 55 (retour) gehouden De isolatie van een opslagvat moet minimum 10 cm dik zijn (ecodesign BXLS) De rendabiliteit hangt af van de beginsituatie zie software SWW 49

50 SWW VERBETEREN: ZWAARDERE INGREPEN! SWW Decentralisatie van SWW indien het gebruik van het gebouw dit toelaat, zoals in grote en middelgrote eengezinswoningen 50

51 SWW VERBETEREN: ZWAARDERE INGREPEN! SWW Sanitair warm water lokaal produceren op het moment van de aanvraag! Gas Stookolie MAAR dit vraagt een grote investering, en veel werk in bestaande gebouwen! 51

52 Referenties Gids Duurzame Gebouwen en andere bronnen: Gids Duurzame Gebouwen: Fiche G_ENE11 Installaties voor de opwekking van hernieuwbare elektriciteit integreren 52

53 Nuttige tools, websites, : (met inbegrip van de bronnen en fotoverantwoording) Site Energie+ : Rekentools verwarming: Beoordeling van verwarming: Website Leefmilieu Brussel: Website WTCB: 53

54 Te onthouden uit de uiteenzetting 4 checklists voor verwarming: Op niveau van de productie slide 4 Op niveau van de distributie slide 28 Op niveau van de afgifte slide 43 Op niveau van de regeling slide 34 SWW: Vermindering van debieten / temperatuurregeling Isolatie van opslagvat en leidingen Decentralisatie van de productie 54

55 Tijdens de diagnosestelling ik weet De meeste verificaties kunnen makkelijk worden uitgevoerd door een persoon die vertrouwd is met de hier uiteengezette principes; De meeste verificaties kunnen gebeuren zonder specifieke toestellen; De verwarmingstechnicus/onderhoudsfirma blijft uw bevoorrechte gesprekspartner om de installatie te begrijpen en de haalbaarheid van verbeteringen te beoordelen; Haal er een vakman bij om te garanderen dat verbeteringen correct worden uitgevoerd. 55

56 Contact Pierre DEMESMAECKER Projectmanager- Energie-auditeur ICEDD vzw : [email protected] 56