Seminarie Duurzame Gebouwen Stookplaatsrenovatie 7 december 2018 Integratie van hernieuwbare energiebronnen Minihaalbaarheidsstudie in het kader van de renovatie van een stookplaats van een appartementsgebouw Thomas LECLERCQ Interface-Solutions
DOELSTELLINGEN VAN DE PRESENTATIE Bespreken van de verschillende pistes m.b.t. hernieuwbare energie die bij de renovatie van de verwarmingsinstallatie mogelijk zijn Kritisch blijven ten opzichte van de verschillende mogelijke oplossingen Nadenken over enkele implicaties in het geval van mede-eigendom 2
PLAN VAN DE PRESENTATIE I. Voorstelling van het bestudeerde geval II. Kennisopfrissing III. Analyse van de verschillende alternatieven IV. Conclusies 3
I. BESTUDEERD GEVAL - BESCHRIJVING Het bestudeerde gebouw BV+7 verdiepingen 11 appartementen 4
I. BESTUDEERD GEVAL - De installaties BESCHRIJVING 5
I. BESTUDEERD GEVAL - De installaties BESCHRIJVING 6
I. BESTUDEERD GEVAL - BESCHRIJVING Het verbruik stookolie Het genormaliseerde en gemiddelde stookolieverbruik: 15.800 liter 7
I. BESTUDEERD GEVAL - BESCHRIJVING Het verbruik - elektriciteit 8
I. BESTUDEERD GEVAL - Het verbruik BESCHRIJVING lift Circulatiepompen verwarming Verlichting / verwarmingsketel (buiten pompen) / varia 9
2. KENNISOPFRISSING: KW / KWH Dimensioneringsberekening Rendabiliteitsberekening / Haalbaarheidsstudie Comfort Vermogen kw verwarming sanitair warm water EPB? Nee Verbruik kwh Brandstofprijs EPB? Voorzichtig theoretisch verbruik standaardvoorwaarden 10
2. KENNISOPFRISSING: OVERDIMENSIONERING Bij ontstentenis van een gedetailleerde berekening - notie voor snelle berekening: Stookseizoen: 15 september 30 april +/- 5.500 uren Notie van de 30 %-last Aantal werkingsuren: Verbruik (kwh) Vermogen (kw) uren = kwh / kw https://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=17072#c20935043 11
2. KENNISOPFRISSING: PRESTATIE Rendement van de verwarmingsinstallatie Gebruikte energie Globaal rendement productie opslag Distributie Regeling / afgifte 12
2. KENNISOPFRISSING: BEHOEFTE EN VERBRUIK Verbruik en netto-energiebehoefte Gebruikte energie Globaal rendement Stookolieverbruik Netto-energiebehoefte omzetting productie opslag distributie regeling afgifte Orde van grootte Lage energie: 60 kwh/m².jaar Zeer lage energie: 30 kwh/m².jaar Passief: 15 kwh/m².jaar 13
3. BESTUDEERD GEVAL ESSENTIËLE GEGEVENS Dimensionering: Onderhoudsattest Vermogen van de brander: 175 236 kw Verbruik: 13.680 l Werkingsuren in 2014: (13.680 liter x 10 kwh/liter) / (175 kw of 236 kw) 580 tot 782 uren overdimensionering 14
3. BESTUDEERD GEVAL ESSENTIËLE GEGEVENS Dimensionering: Verwarmd volume: 4.865 m³ Verliesoppervlakte: 1.510 m² Verwarmde vloeroppervlakte: 1.730 m² Geraamd K-peil gebouw: K110 Geraamd vereist vermogen: 130 kw Verliezen verwarmingsketel: In werking (verbrandingsrendement) Bij stilstand (luchtdoorstroming, keteldeur, ) 15
3. BESTUDEERD GEVAL ESSENTIËLE GEGEVENS Rendement: Verbrandingsrendement: 90,3 % tot 90,8 % (OVW) Buiten het beschermde volume, geen verminderd regime, omgevingsverliezen en verliezen bij stilstand Seizoensrendement: 88 % OVW 83 % BVW 16
3. BESTUDEERD GEVAL ESSENTIËLE GEGEVENS Nettobehoefte: Energie utilisée omzetting productie opslag distributie regeling afgifte Globaal rendement Stookolieverbruik Netto-energiebehoefte 15.800 liter (genormaliseerd / gemiddeld) 83 % 100 % 73 % 95.730 kwh Reële NEV: 95.730 kwh/jaar Reële NEV: 55 kwh/m²/jaar Lage-energiegebouw? Theoretische NEV: 84 kwh/m².jaar nee 17
3. BESTUDEERD GEVAL KLASSIEKE TECHNOLOGIE Een condenserende gasgestookte verwarmingsketel? Verbeteringen: verbrandingsrendement, vermogenmodulatie, glijdende temperatuur, Gasverbruik Energie utilisée Globaal rendement Netto-energiebehoefte 13.725 m³ omzetting productie opslag distributie 93 % 100 % 75 % regeling afgifte 95.730 kwh 18
3. BESTUDEERD GEVAL KLASSIEKE TECHNOLOGIE 19
3. BESTUDEERD GEVAL KLASSIEKE TECHNOLOGIE Balans: Stookolieverbruik: 9.638/jaar Gasverbruik: 7.961/jaar Financiële besparing: 1.677/jaar Investering: > 15.000 (buiten buiswerk, gasaansluiting) Subsidie: verwarmingsketel: 500 + 5/kW (boven 40 kw) buiswerk: 50/m max. 10 m Eenvoudige terugverdientijd: 10 tot 15 jaar 20
3. BESTUDEERD GEVAL WARMTEPOMP? Warmtepomp? Kennisopfrissing: Aerothermische WP Geothermische WP Hydrothermische WP Statische warmtewisselaar Horizontale captatie Oppervlaktewater Dynamische warmtewisselaar Verticale captatie Grondwater source/bron: EF4 21
Source/Bron: Viessmann 3. BESTUDEERD GEVAL WARMTEPOMP? Warmtepomp? Geothermie: Evenwicht 'injectie / 'afname te verwerpen in deze context Aerothermie: Temperatuurregime: actuele verwarmingscurve = HT-regime Aanvulling vereist Geluidsbeheer Technisch niet compatibel 22
Source/Bron: Ökofen 3. BESTUDEERD GEVAL BIOMASSA? Pelletketel? Installatiekosten Plaatsruimte voor brandstofopslag (twee- tot driemaal groter volume pellets dan stookolie) Fijnstofproblematiek in stedelijke omgevingen 23
Source/Bron: Ökofen 3. BESTUDEERD GEVAL BIOMASSA? Pelletketel? Pelletverbruik 146.715 kwh/jaar of 32 ton/jaar Energie utilisée omzetting productie opslag distributie 87 % 100 % 75 % regeling afgifte Globaal rendement Netto-energiebehoefte 95.730 kwh Plaatsruimte: 32 ton/jaar 16 m³ Voorbeeld silo: 7-8 t, 2,6 m x 2 m x 2,4 m Hypothese: 4600 kwh/ton, 2 ton = 3 m³ 24
3. BESTUDEERD GEVAL BIOMASSA? Balans: Stookolieverbruik: 9.638/jaar Pelletverbruik: 7.190/jaar Financiële besparing: 2.450/jaar Investering: > 30.000 (buiten buiswerk) Subsidie: verwarmingsketel: - buiswerk: 50/m max. 10 m Eenvoudige terugverdientijd: > 15 jaar 25
Netto-energiebehoefte verwarming (kwh/mois) Zonnestraling in 3. BESTUDEERD GEVAL THERMISCH ZONNE- ENERGIESYSTEEM Thermisch zonne-energiesysteem Relevantie? NEV zonnestraling 26
Netto-energiebehoefte verwarming en sanitair warm water (kwh/mois) Zonnestraling in 3. BESTUDEERD GEVAL THERMISCH ZONNE- ENERGIESYSTEEM Thermisch zonne-energiesysteem In de praktijk: centraliseren van de productie van verwarmingswater en sanitair warm water NEV NEWW zonnestraling 27
Source/Bron: Energie plus 3. BESTUDEERD GEVAL THERMISCH ZONNE- ENERGIESYSTEEM Thermisch zonneenergiesysteem Ja, maar... centraliseren: lusverliezen en installatierendement verbruik SWW-post stijgt met 30 % En een collectieve thermische zonneenergie-installatie beoogt 30 % van de brutobehoefte te dekken 28
3. BESTUDEERD GEVAL THERMISCH ZONNE- ENERGIESYSTEEM Balans: Hypothese condenserende gasgestookte verwarmingsketel met opslag Brandstofbesparing: 10.840 kwh/jaar Financiële besparing: 630/jaar Investering: 17.000 (buiten centraliseringskosten) Subsidie: 3500 Eenvoudige terugverdientijd: 22 jaar 29
3. BESTUDEERD GEVAL WARMTEKRACHTKOPPELING Warmtekrachtkoppeling Warmtekrachtkoppeling Afzonderlijke productie? Warmtekrach tkoppeling? kwh Elektriciteit 5.000 kwh STEGcentrale 9.930 kwh 173.400 kwh? Chaleur 155.100 kwh HRverwarmings ketel Source/Bron: ICEDD 4.930 kwh Hypothese condenserende gasgestookte verwarmingsketel met gecentraliseerde SWW-productie 30
3. BESTUDEERD GEVAL WARMTEKRACHTKOPPELING Warmtekrachtkoppeling eenvoudige berekening, warmtekrachtkoppeling 12 kwth en 5 kwe simplistische dimensionering en aanvullend systeem vereist werking op 5.000 uren geraamd en meer dan 25.000 kwh elektriciteit geproduceerd voor welk gebruik? Eenvoudige terugverdientijd van veel meer dan 10 jaar te verwerpen in deze context 31
3. BESTUDEERD GEVAL FOTOVOLTAÏSCHE INSTALLATIE Fotovoltaïsche panelen Gebruik: productie van elektriciteit voor de gemeenschappelijke delen Oppervlakte: meer dan 190 m² dakoppervlakte beschikbaar; oriëntatie: Z-O Opgelet voor beschaduwing door boven het dak uitstekende elementen 32
3. BESTUDEERD GEVAL FOTOVOLTAÏSCHE INSTALLATIE Fotovoltaïsche panelen - balans Installatie van 5 kwp Productie van 4.500 kwh/jaar Percentage eigenverbruik: 30 % Financiële besparing: 1015/jaar Investering: 8.500 Subsidie (GSC): 875/jaar (10 jaar) Eenvoudige terugverdientijd: 6,5 jaar 33
3. BESTUDEERD GEVAL FOTOVOLTAÏSCHE INSTALLATIES Fotovoltaïsche panelen Gebruik: productie van elektriciteit voor de gemeenschappelijke delen? privéverbruik? Beheer mede-eigendom: Collectief: Individueel: aansluiting elektriciteitsmeter voor de gemeenschappelijke delen impliceert instemming en deelname van 3/4e van de rechthebbenden Begeleidingsdienst voor Leefmilieu Brussel inneming van een deel van het dak volgens verdelingsplan terbeschikkingstelling van het dak: instemming van 4/5e van de rechthebbenden aansluiting op de individuele elektriciteitsmeter (alleen voor de betreffende mede-eigenaar) 34 http://http://www.renouvelle.be/nl/outils/hoe-in-brussel-een-fotovoltaisch-systeem-in-mede-eigendom-installeren
3. BESTUDEERD GEVAL INEPTIE? Fotovoltaïsche installatie en elektrische verwarming: Uitgaande van een rendement van 100 % zou het elektriciteitsverbruik (verwarming) 95.730 kwh/jaar bedragen voor een totaal bijkomend budget van 12.380/jaar Te dekken door m² zonnepanelen? nee want eigenverbruik (30 %? 50 %?) nee want beschikbare oppervlakte laat maximaal 18,5 kwp toe (zonder beschaduwing) voor een behoefte van 106 kwp! Er is een 6-maal grotere dakoppervlakte zonder beschaduwing nodig 35
3. BESTUDEERD GEVAL WERD HET ESSENTIËLE NIET VERGETEN? De behoefte verminderen? Korte termijn: injectie spouwmuren (ETV tussen 5 en 10 jaar!) Middellange termijn: dakisolatie (ETV 20 jaar) en muurisolatie langs buitenzijde (ETV 15 tot 20 jaar) Lange termijn: ramen Ter herinnering: Theoretische NEV: 84 kwh/m².jaar Doel: reductie van CO 2 -uitstoot met 90 % tegen 2050 Een globale renovatiebenadering is onontbeerlijk om de doelstellingen voor 2050 te realiseren 36
TE ONTHOUDEN VAN DE UITEENZETTING Rekening houdend met de huidige brandstofprijzen blijft een condenserende gasgestookte verwarmingsketel de interessantste technologie De meeste hernieuwbare energiebronnen vereisen het centraliseren van het verbruik (met name SWW) Het installeren van fotovoltaïsche zonnepanelen blijft interessant (subsidies) maar beperkt zich tot het dekken van het verbruik voor de gemeenschappelijke delen Het blijft prioritair de energiebehoefte te verminderen door de isolatie van gebouwen te 37
TOOLS, WEBSITES, BRONNEN Gids Duurzame Gebouwen www.gidsduurzamegebouwen.brussels > 9 thema s > Energie: Dossier De optimale productie- en opslagwijze voor verwarming en sanitair warm water kiezen Dossier Verwarming en sanitair warm water: efficiënte installaties garanderen (distributie en afgifte) Energie+ www.energieplus-lesite.be Gerealiseerd door de onderzoekscel Architecture et Climat, Faculté d'architecture, d'ingénierie architecturale, d'urbanisme (LOCI), Université catholique de Louvain (België), met de steun van SPW - DGO4 APERE http://www.apere.org/observatoire-des-prix 38
CONTACT Thomas LECLERCQ Consultant energie / duurzame ontwikkeling Contactgegevens : +32.478.21.30.42 E-mail: tl@interfacesolutions.be https://www.linkedin.com/in/leclercq-thomas/