Adviseurs & Ingenieurs Opdrachtgever: Gemeente Mill en St. Hubert Postbus 10001 5430 CA Cuijk Documentnummer: 20140075-R04 Projectnaam: Gemeente Mill, onderzoek CV- en E- installatie. Datum: 9-12-2014 Status: Versie: Opgesteld door: Definitief B Ing. W.M. (Wietse) van der Zanden Rapport 20140075-R04 Haalbaarheid installatie met warmtepomp op aanwezige bron
Inhoudsopgave 1 Inleiding... 2 2 Uitgangspunten... 3 2.1. Beschikbare informatie... 3 2.2. Financiële uitgangspunten... 3 2.2.1. Uitgangspunten... 3 2.2.2. Toelichting financiële kentallen... 4 2.3. Technische uitgangspunten... 4 3 Concept en haalbaarheid... 5 3.1. Berekende of afgeleide waarden... 5 3.2. Concept... 5 3.3. Haalbaarheid... 5 4 Conclusie en advies... 8 20140075-R04.doc 20-1-2015 versie: Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. Pagina 1 van 8
1 Inleiding In de installaties van het Gemeentehuis van Mill wordt voor koeling gebruik gemaakt van een geboorde / geslagen bron. Er is een quick scan uitgevoerd naar mogelijkheid om deze bron ook aan te wenden voor verwarming. 20140075-R04.doc 20-1-2015 versie: B Pagina 2 van 8
2 Uitgangspunten 2.1. Beschikbare informatie Principeschema P01, d.d. 14-10-2004, door Oostendorp Installatietechniek B.V. met daarop handgeschreven gegevens / specificaties. Tekening W-1, W- installatie kelder, d.d. 14-10-2004, door Oostendorp Installatietechniek B.V. met daarop handgeschreven gegevens / specificaties. Tekening W01, W- installatie begane grond, d.d. 14-10-2004, door Oostendorp Installatietechniek B.V. met daarop handgeschreven gegevens / specificaties. Tekening W02, W- installatie 1 e Verdieping, d.d. 14-10-2004, door Oostendorp Installatietechniek B.V. met daarop handgeschreven gegevens / specificaties. Tekening W03, W- installatie Dak, d.d. 14-10-2004, door Oostendorp Installatietechniek B.V. met daarop handgeschreven gegevens / specificaties. Tekening CGM008, Verdieping Mill, d.d. 02-07-2013. Tekening CGM009, Begane grond Mill, d.d. 02-07-2013. Tekening CGM010, Souterain Mill, d.d. 02-07-2013. Regeltechnische schema s; met name schema s van regelkast RK-04, d.d. 02-06- 2004, door Bouwhuis Regeltechniek. Bestek PS/MvG/11.02.313-W, d.d. 11 februari 2004, door Sweegers en de Bruijn b.v. Principeschema CV installatie, d.d. 09-09-1996, door v. Haren installaties b.v. Principeschema LBH installatie, d.d. 09-09-1996, door v. Haren installaties b.v. Informatie op basis van opnamen en eerdere rapportages door Volantis. 2.2. Financiële uitgangspunten 2.2.1. Uitgangspunten Energietarieven inclusief vastrecht, energiebelasting: Elektriciteitstarief huidig systeem: 0,20 / kwh Elektriciteitstarief met warmtepomp (grootverbruik): 0,12 / kwh Gastarief: 0,65 / m3 Beschouwde periode: Economische kentallen: Betaalde rente op leningen: Rendement op eigen kapitaal: Inflatie: Stijging gasprijzen: Stijging electriciteitsprijzen: Stijging onderhoudskosten, vastrecht: Stijging kosten beheer: 30 jaar 4,0% per jaar. 3,0% per jaar. 2,5% per jaar. 6,0% per jaar. 6,0% per jaar. 2,5% per jaar. 2,5% per jaar. Jaarlijkse reservering voor onderhoud en vervanging (% van de investering): Gasketel, koelmachine: onderhoud 4,0%, vervanging 1,0% Bodemenergiesysteem met warmtepomp: onderhoud 2,4%, vervanging 0,6% Lucht-water warmtepomp inclusief koeling: onderhoud 3,0%, vervanging 2,0% 20140075-R04.doc 20-1-2015 versie: B Pagina 3 van 8
2.2.2. Toelichting financiële kentallen Eenvoudige terugverdientijd De eenvoudige terugverdientijd is de tijd die nodig is om de oorspronkelijke investering terug te verdienen. De lengte van die periode wordt bepaald door het tijdstip waarop de niet verdisconteerde som van de baten/ besparingen de investering overtreffen. Opbrengst in 30 jaar De totale besparing op energiekosten, onderhouds- en vervangingskosten en beheerkosten over een levensduur van 30 jaar. Het gaat om de som van deze kosten. Bij een bodemenergiesysteem zijn de beheerkosten bijvoorbeeld hoger dan bij een conventioneel systeem, maar de energiekosten lager. In de economische vergelijking is de netto besparing, of de netto kostentoename, berekend (kosten energie plus kosten beheer, onderhoud, vervanging). Som van de netto contante waarde (som NCW) De contante waarde van een toekomstig bedrag aan geld over een tijdsperiode van n jaar en bij rentevoet p, is het bedrag dat uitgezet tegen samengestelde interest bij de genoemde rentevoet na de periode van n jaren juist het gegeven bedrag oplevert. Eenvoudig geformuleerd; de huidige waarde van een bedrag waarover je pas na een bepaalde periode de beschikking hebt. Door de contante waarde van de kosten af te trekken van de contante waarde van de opbrengsten, ontstaat de zogenaamde Netto Contante Waarde (NCW). Een negatieve som van de NCW betekent dus dat de totale netto contant gemaakte kosten hoger zijn dan de netto contant gemaakte baten. Interne rentevoet (IR) Het getal (uitgedrukt als percentage) wat het rendement van de investeringen weergeeft. De interne rentevoet kan bijvoorbeeld vergeleken worden met de rente die een bank levert wanneer hetzelfde bedrag op een bankrekening gezet wordt. Total costs of ownership De totale kosten (investering, onderhoud, vervanging, energie, beheer) over de gehele beschouwde periode. 2.3. Technische uitgangspunten Glaspercentage gevels: 30% Rc-waarde gevels (gemiddeld): 1,5 m².k/(w) Rc-waarde daken (gemiddeld): 1,5 m².k/(w) U-waarde glas inclusief kozijn: 3,0 W/(m².K) ZTA-waarde glas: 50% Buitenzonwering: ja Bezetting: max. ca. 105 personen Totale mechanische ventilatie: max. 6900 m³/h Warmte- terugwinning: 0% (geen) COP verwarming: 4,4 bij W6/W35 COP koeling: 3,1 bij W35/W7 COP bodemenergiesysteem (bron): 18,0 De plafond- inductie- units in het gebouw zijn geschikt voor hoog temperatuurkoeling en laagtemperatuurverwarming. 20140075-R04.doc 20-1-2015 versie: B Pagina 4 van 8
3 Concept en haalbaarheid 3.1. Berekende of afgeleide waarden In het project is een bron toegepast voor koeling. Uit de principeschema s is af te leiden dat de bronpomp 7,0 m³/h onttrekt uit de bodem. De jaarlijkse warmtebehoefte van het gebouw wordt geschat op 850 tot 1150GJ, gemiddeld ca. 1000 GJ (ca. 30.000 m³ aardgas per jaar). De jaarlijkse koelbehoefte wordt geschat op 155 GJ tot 205 GJ. 3.2. Concept Omdat de jaarlijkse warmtebehoefte veel groter is dan de jaarlijks koelbehoefte, is onderzocht of het zinvol is om het bronwater te gebruiken als warmtebron voor een warmtepomp. De installatie bestaat dan uit: 1. Huidige warmwater- verwarmingsketels in cascade voor piekvermogen leveren 13% van de jaarlijks benodigde warmte. 2. Warmtepomp voor basisvermogen levert 87% van de jaarlijks benodigde warmte. 3. De bron (7,0m³/h), nu gebruikt voor koeling in de zomer, levert tevens warmte voor de warmtepomp. 4. De huidige platenwisselaar, nu gebruikt voor koeling in de zomer, wordt tevens gebruikt voor warmtelevering in de winter. 3.3. Haalbaarheid Op basis van de uitgangspunten is het concept doorgerekend ten opzichte van de huidige situatie. De meerinvestering schatten wij op ca. 61.000 (warmtepomp, hydraulische koppeling en aanpassing regeltechniek, geluiddempende voorzieningen). Dit leidt tot de volgende kentalen: Jaarlijkse besparing op energie, onderhoud, vervanging: 10.992 per jaar Som van de cashflows: 453.387 Som van de netto contante waarden: 182.701 Eenvoudige terug- verdientijd: 8 jaar Interne rentevoet: 14% 20140075-R04.doc 20-1-2015 versie: B Pagina 5 van 8
Figuur 1 - Cash flow bij toepassing van een warmtepomp in het huidige systeem Figuur 2 - Totale levensduurkosten conventioneel, huidig en voorgesteld systeem 20140075-R04.doc 20-1-2015 versie: B Pagina 6 van 8
In de cash- flow- grafiek is te zien dat het break- evenpoint bereikt wordt na 10 jaar. Dus de investering wordt binnen 10 jaar terugverdiend als rekening wordt gehouden met inflatie, alle kosten en prijsstijgingen. Zie figuur 2. De totale levensduurkosten van het voorgestelde concept (ketels + WP + bron) zijn het laagst. Wat verder opvalt is dat het huidige systeem (ketels + KM + bron) duurder is dan een conventioneel systeem (ketels + koelmachine). Dit komt omdat de energiebesparing beperkt is, bij relatief hoge investerings- en onderhoudskosten. 20140075-R04.doc 20-1-2015 versie: B Pagina 7 van 8
4 Conclusie en advies Geconcludeerd wordt dat het huidige systeem niet rendabel is in vergelijking met een conventionele installatie. De besparing is relatief klein door de beperkte jaarlijkse koelbehoefte, terwijl de onderhoudskosten relatief hoog zijn. Het advies is om de huidige installatie aan te vullen met een warmtepomp die het in de huidige bron opgepompte bronwater als warmtebron gebruikt. Dit vergt wel wat extra investering, maar leidt uiteindelijk tot de laagste kosten over een periode van 30 jaar (inclusief tussentijdse vervangingen). Uit de economische berekeningen blijkt ook dat deze investering, met een rendement van 14%, (zeer) rendabel is. 20140075-R04.doc 20-1-2015 versie: B Pagina 8 van 8