Module 4.4. Koeling in EPU. Versie 2.0

Transcriptie

1 Module 4.4 Koeling in EPU Versie 2.0

2 Overzicht Inleiding Netto energiebehoefte Bruto energiebehoefte Eindenergieverbruik Primair energieverbruik 2

3 Hoofdstukkenoverzicht EPU 5.4 Transmissieverliezen 5.5 Ventilatie verliezen 5.6 Interne winsten 5.7 Zonnewinsten 5.2 Netto behoefte voor ruimteverwarming Systeemrendement Bruto behoefte voor ruimteverwarming Thermische zonneenergie Opwekkingsrendement (incl. WKK) Eindenergieverbruik voor ruimte verwarming 5.6 Interne winsten 5.7 Zonnewinsten 5.4 Transmissieverliezen 5.5 Ventilatie verliezen 5.3 Netto behoefte voor koeling Systeemrendement Bruto behoefte voor koeling Opwekkingsrendement (incl. WKK) 9 Verlichting Eindenergieverbruik voor koeling 8 Hulpenergie Bevochtiging - Elektriciteit PV (EPW 12) & WKK (Bijl. A ) 10 Jaarlijks primair energieverbruik Omzettingsfactor 4 Referentiewaarde 4 E-peil

4 Groeiende koelproblematiek alsmaar meer problemen met zomercomfort diverse mogelijke oorzaken: gebouwgebruikers worden veeleisender zomers worden warmer stijgende interne warmtewinsten door bureautica soms weinig thermische massa (verlaagde plafonds,...) architecturale tendens om meer glas te gebruiken... daardoor: alsmaar meer koeling in gebouwen, zowel bij constructie als door plaatsing achteraf 4

5 Koeling in de EPB een ondoordachte EPB-methode zou een extra stimulans tot veel glas en verhoogd oververhittingsrisico kunnen inhouden veel zonnewinsten in de winter verminderen immers het verbruik voor verwarming ongewenste gevolgen: slecht zomercomfort zou pervers neveneffect van EPB-regelgeving zijn alsnog plaatsing van koeling: de EPB-regelgeving zou ook haar eigen doel, nl. energiebesparing, voorbijschieten wel gewenst: evenwichtig ontwerp (winter EN zomer) 5

6 Reële en fictieve koeling indien koelinstallatie bij bouw: vanaf het 1 e jaar een reëel verbruik: zit in E-peil indien geen koelinstallatie bij bouw: mogelijks plaatsing van koeling achteraf: alsnog een verbruik hiermee wordt bij de bepaling van het E-peil onmiddellijk rekening gehouden: inrekening van een fictieve koeling slechte zomerontwerpen worden zo gepenaliseerd stimulans tot evenwichtig ontwerp, bv. door adequate zonnewering te voorzien 6

7 Fictieve koeling wordt wel minder zwaar aangerekend dan echt geplaatste koeling: kleinere behoefte (lagere weegfactor) geen systeemverliezen η sys,cool = 1.0 zeer gunstig opwekkingsrendement voor de koude, nl. seizoensprestatiefactor van 5 dus stimulans blijft om niet nodeloos koeling te plaatsen: gebouwen zonder koeling behalen een lager E-peil nota: aanpak verschilt wat van EPW (in EPU geen raming van het risico op oververhitting en geassocieerde conventionele waarschijnlijkheid tot koeling) 7

8 Berekeningsmethodiek bepaling van het koelverbruik: methodiek volledig analoog aan verwarming aandachtspunt: warme zomers wegen relatief zwaar door het gemiddelde koelverbruik over verschillende jaren is niet gelijk aan (maar wel groter dan) het koelverbruik tijdens een gemiddeld jaar (niet lineair effect) daarom berekening voor warme zomer: hogere buitentemperatuur en meer bezonning gebeurt volledig automatisch in de software 8

9 Overzicht Inleiding Netto energiebehoefte Bruto energiebehoefte Eindenergieverbruik Primair energieverbruik 9

10 Netto energiebehoefte 10 Analoog als bij verwarming: 4 energiestromen: Interne warmtewinst Zonnewinsten Ventilatieverlies Transmissieverlies Winsten verwarmen de energiesector Een deel van de winsten stroomt spontaan naar buiten door de verliezen Een eventueel overschot aan warmtewinsten moet worden weggekoeld Geen extra invoer in software nodig (zelfde gegevens als voor verwarmingsberekeningen)

11 Energiestromen: netto energiebehoefte Zon Warmteafvoer Q V,dedic Q V,in/exf Q T Q s Q L Verlichting Q g Ventilatoren Apparatuur,... Metabolisme Q i Q cool,net Q cool,gross KOEL- MACHINE 11 Primaire energie E p,cool Eindenergie Verliezen klimatiseringssysteem Q cool,final Gebouwgrens

12 Notaties Symbool Q s Q i Q g Q v,dedic Q v,in/exf Q T Q cool,net Q cool,gross Q cool,final E p,cool Beschrijving Zonnewinsten Interne warmtewinsten Totale warmtewinsten Benuttingsfactor warmteverliezen Warmteverlies door bewuste ventilatie Warmteverlies door in/exfiltratie Transmissieverliezen Netto energiebehoefte voor koeling Bruto energiebehoefte voor koeling Eindenergieverbruik voor koeling Primair energieverbruik voor koeling 12

13 Overzicht Inleiding Netto energiebehoefte Bruto energiebehoefte Eindenergieverbruik Primair energieverbruik 13

14 Bruto energiebehoefte 14 De bruto energebehoefte is meestal groter dan de netto energiebehoefte, door de verliezen die optreden in het klimatiseringssysteem Oorzaak van systeemverliezen (niet ideaal, imperfect gedrag van het verdeel/afgiftesysteem): - Energievernietiging door gelijktijdig koelen en verwarmen - Leiding/kanaalverliezen tijdens het transport - Het eventueel ontbreken van een individuele regeling in elke ruimte apart -... Uitgedrukt via systeemrendement Op dezelfde manier bepaald als bij verwarming: zie presentatie Ruimteverwarming EPU: van netto energiebehoefte naar primair verbruik

15 Energiestromen: bruto energiebehoefte Zon Warmteafvoer Q V,dedic Q V,in/exf Q T Q s Q L Verlichting Q g Ventilatoren Apparatuur,... Metabolisme Q i Q cool,net Q cool,gross KOEL- MACHINE 15 Primaire energie E p,cool Eindenergie Verliezen klimatiseringssysteem Q cool,final Gebouwgrens

16

17 Overzicht Inleiding Netto energiebehoefte Bruto energiebehoefte Eindenergieverbruik Primair energieverbruik 17

18 Eindenergieverbruik Eindenergieverbruik wordt bekomen door de bruto energiebehoefte te delen door het opwekkingsrendement van de koudeleverancier Opwekkingsrendement: Indien geen actieve koeling geplaatst: conventioneel rendement van 5 (met elektriciteit als energiedrager) Voor compressiekoelmachines: opwekkingsrendement gelijk aan de prestatie-coëfficiënt COP test bepaald volgens EN (bij standard rating conditions ) productgegeven van de leverancier Andere: zie tabel 18

19 Andere koelmachines Koudeleverancier η gen,cool Absorptiekoelmachine -op externe warmtelevering -op warmtekrachtkoppeling Koudeopslag 0.7 η equiv,heat,dh 1.0 ε cogen,th 12 Warmtepomp in zomerbedrijf (in combinatie met koudeopslag) 5 Invloedsfactoren: Type koudeleverancier Rendement voor externe warmtelevering η equiv,heat,dh Thermisch omzettingsrendement voor WKK ε cogen,th 19 NB: dit zit nog niet volledig in software v1.0

20 Energiestromen: Eindenergieverbruik Zon Warmteafvoer Q V,dedic Q V,in/exf Q T Q s Q L Verlichting Q g Ventilatoren Apparatuur,... Metabolisme Q i Q cool,net Q cool,gross KOEL- MACHINE 20 Primaire energie E p,cool Eindenergie Verliezen klimatiseringssysteem Q cool,final Gebouwgrens

21 21

22 22

23 23

24 Overzicht Inleiding Netto energiebehoefte Bruto energiebehoefte Eindenergieverbruik Primair energieverbruik 24

25 Conventionele omrekenfactor primaire energie Jaarlijks primair verbruik volgt uit het eindenergieverbruik door vermenigvuldiging met een conventionele conversiefactor (art. 11 van het besluit) Voor de bepaling van het E-peil gelden volgende conversiefactoren naar primaire energie (f p ): fossiele brandstoffen: f p = 1 elektriciteit: f p = 2,5 biomassa: f p = 1 NB: deze factoren zijn niet enkel voor ruimtekoeling van toepassing, maar ook voor alle andere omrekeningen van eind- naar primaire energie 25

26 Energiestromen Zon Warmteafvoer Q V,dedic Q V,in/exf Q T Q s Q L Verlichting Ventilatoren Apparatuur Metabolisme Q i Q cool,net Q cool,gross KOEL- MACHINE 26 Primaire energie E p,cool Eindenergie Verliezen klimatiseringssysteem Q cool,final Gebouwgrens

27 27

28 Energiestromen Energiestromen (MJ/m²) x1/η sys x1/η opw x f p PV max. kar. prim. verbruik kar. prim. verbruik verlichting bevochtiging hulpfuncties RV ventilatoren (reële of fictieve) koeling nuttige zonnewarmtewinsten nuttige int. warmtewinsten ruimteverwarming transmissieverliezen bewuste ventilatie in/exfiltratie verliezen winsten netto behoefte bruto behoefte eindverbruik primair verbruik kar. prim. verbruik max. kar. prim. verbruik

29 Typisch aandeel in het totaal primair verbruik (P90a) 27% Transmissie 12% Bewuste ventilatie 7% Koeling 7% In/exfiltratie 29