Aandachtspunten bij de installatie van een zonneboiler

Transcriptie

1 Provinciale zonneboilercampagne Elke dag ZON dag Aandachtspunten bij de installatie van een zonneboiler Paul Van den Bossche Afdeling Energie en Klimaat WTCB Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf 30 november 2006 Inhoud Opbouw van een zonneboiler Dimensionering Zonneboiler Naverwarming In de praktijk Collectoren Opslag en primair circuit Aansluiting koud en warm water Naverwarming: geschikte toestellen Kwaliteit: sleutelrol voor de installateur Zonneboiler in woningen 2

2 Opbouw van een zonneboiler Naar verbruiker via naverwarming zonnecollector opslagvat Pomp en regeling 3 Externe naverwarming Mogelijkheden: Boiler: Elektrisch Direct gestookte gasboiler Indirect: gas of stookolie (warmtepomp) Doorstromer Gasgeiser Doorstromer in combi ketel (stookolie) (elektriciteit) (grootverbruikers: doorstromer WW op CV ketel) 4

3 Interne naverwarming: duo of combi CV ketel Mogelijkheden: CV-ketel: Gas Stookolie Hout(pellets) (warmtepomp) 5 Warm water met de zon 5 nuttig voor zonlichtcollector 1000 kwh/m²/jaar! kwh/m²/dag liter/dag vraagt +/ kwh 2 1 volstaat 2 m² 0 jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec Hoe dan wel dimensioneren Bron: KMI 6

4 Dimensionering Ken het waterverbruik Gemiddeld dagverbruik Verbruikspatronen Piekdebieten Bepaling van collectoroppervlak Dekkingsgraad tussen 50 en 65 % Bepaling van opslagvat Dimensionering van de naverwarming 7 Waterverbruik gezinnen Gemiddeld : l/dag en /persoon ~ gezinsgrootte ~ uitrusting en comfortwensen ~ temperatuur variabel, 60 C = referentie (Legionella) liter/dag à 60 C tapvraag/persoon tapvraag/gezin aantal gezinsleden Bron: Ecofys Nl + diverse projecten in België 8

5 Voorbeeld jaarprofiel MAX jaarprofiel werkelijk dagverbruik sinusoïdaal dagverbruik Polynoom (werkelijk dagverbruik) 4000 y = -2E-06x x x x dagverbruik (l/dag) dag van het jaar Bron: appartementsgebouw Brussel - Izen 9 verbruik (l/dag à 60 C) Voorbeeld maandprofiel piekverbruik gemiddeld verbruik 78l/d basisverbruik gemiddeld verbruik 133l/d verbruik (l/dag à 60 C) Bron: 2 gezinnen 4 personen - Soltherm - Viessmann 10

6 Voorbeeld dagprofiel MAX 2004 DAGPROFIEL gemiddelden voor een heel jaar gemiddeld 110 l/h verbruik (l/h) Uur Bron: appartementsgebouw Brussel - Izen 11 Piekdebiet = piekvermogen C vermogen (kw) bij koud water van 12,5 C keuken douche bad 50 C 40 C douchetempel 10 CV ketel in laag energiewoning waterdebiet (l/min) Berekening: Dialoog vzw 12

7 Dimensionering Zonneboiler (collector en vat) op basis van verbruiksgemiddelden Naverwarming op basis van pieken Opvangen door vermogen of door buffer Foto: Junkers 13 Collectoroppervlak: uitgangspunten 100 liter/dag 60 C 100 x 365 x ( ) x 4180/ =+/ kwh/jaar Dekking 50 % 1000 Kwh/jaar Collector 350 kwh/jaar +/- 3 m² Vuistregel: een gezin van 3 personen met een gemiddeld dagverbruik van 100 liter/dag realiseert met een collector van 3 m² een dekking van ongeveer 50 %. 1 m² /persoon 14

8 Hogere dekkingsgraden zonaanbod 60 % zonnefractie warm water behoefte zonaanbod 50 % zonnefractie jan febr maar t apr il mei juni juli aug s ept okt nov dec 1 m²/persoon 50 % dekking (+/- 350 kwh/m²) 1.5 m²/persoon % dekking (+/- 280 kwh/m²) De keuze is aan de klant! 15 Collectoroppervlak: andere factoren zonnefractie (%) Zonnefractie ifv collectoroppervlak vlakke plaat vacuumbuis Andere factoren m² collector bij 100 liter/dag à 60 C collectortype: vlakke plaat of vacuumbuis / merk / kwaliteit Regio in Vlaanderen: beperkte verschillen, maar opgelet met buitenlandse cijfers Tappatroon: vooral bij grootverbruikers Vatvolume: zie verder Oriëntatie en helling Foto: Interelectra Het Hofken Genk, Simulatie: Simsol 16

9 Oriëntatie en helling 100 relatieve jaaropbrengst (%) Noord Oost Zuid West Noord 17 Berekening vatvolume 1 tot 1.5 x dagverbruik Komt neer op: 35 tot 50 liter per m² collector 35 tot 70 liter per persoon Gezin 4 personen: 3 tot 6 m² collector 120 tot 200 liter vat Merk op: eventueel te verhogen met naverwarmingsvolume zonnefractie (%) Zonnefractie ifv vatvolume Vatvolume in verhouding tot dagverbruik (%) 18

10 Dimensionering naverwarming Doorstromer : op piekdebiet Opslagvat: Elektrisch: 1.5 x dagverbruik Gasboiler: 0.5 tot 1 x dagverbruik Indirecte boiler op CV: 0.5 tot 1 x dagverbruik Volume samentellen met zonneboiler! 100 l = 300 l zonder naverwarming met 50 % dekking 65 % 19 Vergelijking boilervolumes Geen naverwarming: x dagverbruik Indirecte boiler: x dagverbruik elektrisch: x dagverbruik 20

11 Plaatsingsmogelijkheden collectoren Inbouw of opbouw in een dak Op een plat dak Tegen de gevel Bron : ESE, Izen, Schüco 21 Plat dak: met ballast of bevestiging 22

12 Plat dak Ballast: Bescherming dakhuid Vermijden van puntlasten Ballastgewicht + windkracht Is al snel 300 kg/m² collector Bevestiging in dakstructuur: Druk én trekkrachten Koudebrugonderbreking waterdichting 23 Windbelasting In functie van: Plaatsingswijze Zonder/met omkasting Hoogte Boven maaiveld Omgeving Kust Landelijk Semi stedelijk Stedelijk 24

13 noordenwind Eigen gewicht - trekkrachten 25 zuidenwind Eigen gewicht + drukkrachten 26

14 Hellende daken Doorboring dakschild: Dakdichting Onderdak Isolatie Dampscherm 27 Zonder woorden 28

15 Waterdichte inwerking 29 Beschaduwing vermijden 30

16 Vorst en oververhitting Gevuld systeem met antivries en expantievat Bemerkingen Onderhoudsgevoelig Controle-vervanging antivries Beveiliging drinkwater of LD 50 > 200 mg/kg of dubbelwandige WW Afvoer warmte Drinkwaterbeveiliging: Repertorium Belgaqua Vorst en oververhitting Gesloten terugloopsysteem met zuiver water Terugloopniveau Terugloopniveau Bemerkingen Niet overal toepasbaar Installatiegevoelig 32

17 Opslagvat Positie en afstanden: Tov collector Tov naverwarming Tov verbruikers 33 Vele mogelijkheden 34

18 Aansluitingen Zonnecircuit: Isolatie met temperatuurbestendige isolatie Isolerende beugels gebruiken Buitendaks: UV bestendig Bescherming tegen vogelvraat Vullen van het circuit LD 50 antivries > 200 mg/kg : EA keerklep LD 50 antivries < 200 mg/kg : CA keerklep Drinkwaterbeveiliging: Repertorium Belgaqua Aansluitingen Warm en koud water Goed isoleren, ook koud water EA beveiliging Mengkraan tegen oververhitting Drinkwaterbeveiliging: Repertorium Belgaqua

19 Aansluitingen Naverwarming: warmteslot CV ketel 37 Geschikte naverwarmingstoestellen Water zonneboiler: sterke temperatuurvariaties Geschikt tegen hoge t Mengkraan voor naverwarming indien nodig Thermisch modulerend Thermostaatgestuurd: OK Vb: boiler Thermische modulatie Meeste doorstroomcombi s: OK Doorstromers: beperkte keuze Thermische modulatie hydraulische modulatie opslagtemperatuur omstreeks 17 u 10 jan feb mrt aprmeijun jul augsep oktnovdec Voorbeeld behaalde temperaturen 38

20 Zonne-energie in EPB E-peil reductie GAS doorstromer ELEKTRISCHE boiler collectoroppervlak (m²) Afhankelijk van het waterverbruik Bron: WTCB- simulatie 200 woningen 39 Zonne-energie in EPB Potentieel Opgave: appertuuroppervlak (m²) Rendementen naverwarming Bron: EPB besluit 40

21 Kwaliteit: sleutelrol voor de installateur Een oplossing, aangepast aan de klant Correcte plaatsing Instructies voor gebruik Onderhoud 41 Conclusies Zonne-energie: een vak! 42