Zonthermische energie voor zwembaden Friese Waddeneilanden. 27 juni 2008

Zonthermische energie voor zwembaden Friese Waddeneilanden 27 juni 2008

Zonthermische energie voor zwembaden Friese Waddeneilanden Datum: 27 juni 2008 Projectnummer: 9612 Status: Definitief Opdrachtgever: Uitgevoerd door: Namens vier Friese waddeneilanden: Gemeente Ameland Postbus 22 9160 AA HOLLUM Telefoon (0519) 55 55 55 Contactpersoon: de heer S. Boorsma Coördinator Duurzame Energie Waddeneilanden DWA installatie- en energieadvies Duitslandweg 4 Postbus 274 2410 AG BODEGRAVEN Telefoon (088) 163 53 00 E-mailadres dwa@dwa.nl Dit project wordt mede gefinancierd door de Europese Unie LEADER+ 9612tk301js 1

2 9612tk301js

Inhoudsopgave 1 Samenvatting...5 2 Conclusies en aanbevelingen...7 2.1 Conclusies...7 2.2 Aanbevelingen...7 3 Inleiding...9 4 Uitgangspunten... 11 4.1 Algemene energetische uitgangspunten... 11 4.2 Zwembaden... 11 5 Zonthermische mogelijkheden... 13 5.1 Algemeen... 13 5.2 Onafgedekte collectoren... 14 5.3 Afgedekte collectoren... 18 5.4 Vacuümbuiscollectoren... 18 5.5 Mogelijke innovaties... 20 5.5.1 Concentrated Solar Power... 20 5.5.2 Geïntegreerd thermisch en PV... 21 5.6 Technische aandachtspunten... 21 6 Concepten... 23 6.1 Realistische toepassingen... 23 6.2 Ontwerpuitgangspunten... 23 6.3 Meest optimale concepten Friese Waddeneilanden... 25 7 Haalbaarheid... 27 7.1 Financieel... 27 7.2 Subsidies... 27 7.3 Motiverende redenen voor zonne-energie... 28 7.4 Invloed op haalbaarheid... 28 8 Advies en vervolgtraject... 31 8.1 Advies...31 8.2 Vervolgtraject... 31 9 Literatuur... 33 Bijlage Bijlage I: Onderbouwing berekening zonthermische energiesystemen 9612tk301js 3

4 9612tk301js

1 Samenvatting Zon is een ideale manier om (openlucht)zwembaden te verwarmen. In een zwembad zijn veel mogelijkheden met zonne-energie, die verder in deze studie worden uitgewerkt. De Friese Waddeneilanden zien dan ook kansen om de gratis zon in te zetten voor verwarming van zwembaden. Gekozen is voor vier zwembaden van Ameland, Vlieland, Schiermonnikoog en Terschelling (één per eiland) concrete aanbevelingen te doen voor zonne-energie. In de volgende tabel staan de technische gegevens van het zwembad vermeld. tabel 1.1 Technische gegevens zwembad Omschrijving Eenheid Ameland Vlieland Schiermonnikoog Terschelling Badoppervlak m² 559 367 1.000 680 Indicatie m³ 772 436 1.200 748 badinhoud Aantal baden Stuks 4 2 3 1 Aantal bezoekers Stuks 23.500 24.000 21.000 75.000 Openingstijden - Mei/september Mei/september Mei/september jaarrond Gasverbruik m³/jaar 9.500 1 75.000 32.100 200.000 1 DWA installatie- en energieadvies (DWA) berekende een hoger gasverbruik. Er zijn diverse mogelijkheden om zonthermische energie toe te passen. 1 Onafgedekte collectoren: a plaatcollector (energiedak); b matcollector; c sferische of bolcollector. 2 Afgedekte collectoren. 3 Vacuümbuiscollector (variant op traditionele afgedekte collector). 4 Concentrated Solar Power (CSP). 5 Geïntegreerd thermisch en PV (PVT). In onderstaande tabel is een overzicht weergegeven van de concepten voor de diverse zwembaden. tabel 1.2 Overzicht zonthermische systemen Kenmerken Ameland Vlieland Schiermonnikoog Terschelling 1 Terschelling 2 Zonnecollector Afgedekt Afgedekt Onafgedekt Afgedekt Onafgedekt Type collector Niet van Niet van Energiedak Niet van Energiedak toepassing toepassing toepassing Doel collector Suppletiewater Douchewater Suppletiewater Douchewater Suppletiewater Warmtepomp Nee Nee Nee Nee Ja Collectoroppervlak 43 m² 37 m² 500 m² 115 m² 150 m² Besparing primair 64,5 GJ 55,5 GJ 250 GJ 328 GJ 173 GJ Besparing gas 2.260 m³ 2.340 m³ 8.780 m³ 11.510 m³ 6.060 m³ Reductie CO 2-emissie 4.000 kg 4.110 kg 15.510 kg 9.120 kg 10.720 kg 9612tk301js 5

De berekeningsresultaten van de economische haalbaarheid zijn weergegeven in de volgende tabel. tabel 1.3 Overzicht haalbaarheid zonthermische systemen Kenmerken Ameland Vlieland Schiermonnikoog Terschelling 1 Terschelling 2 Vacuümbuiscollector Investeringskosten 32.000,- 28.000,- 72.500,- 86.250,- 61.000,- 62.500,- Kostenbesparing 1.070,- 1.201,- 4.530,- 3.130,- 2.920,- 2.180,- Terugverdientijd 27 jaar 23 jaar 16 jaar 28 jaar 21 jaar 29 jaar Voor het toepassen van collectoren is mogelijk subsidie beschikbaar. Daarnaast kan een financieringsconstructie ervoor zorgen dat men in aanmerking komt voor energieinvesteringsaftrek (EIA, belastingvoordeel). Aanbevolen wordt om zonnecollectoren integraal mee te nemen in een pakket aan maatregelen dat enerzijds de vraag fors vermindert (isolatie en afdekking) en anderzijds de benodigde energie duurzaam opwekt. Deze maatregelen zullen in de praktijk elkaar versterken. Voor de implementatie van de zonthermische maatregelen op de Waddeneilanden wordt voorgesteld de uitkomsten van het onderzoek te bespreken met de vier gemeenten en de Duurzame Energieteams van de Waddeneilanden. Tijdens deze bijeenkomst kan gezamenlijk de ambitie uitgesproken worden de geadviseerde zonthermische maatregelen toe te passen. Vervolgens kan hierover binnen de gemeenten besluitvorming plaatsvinden en parallel hieraan door de Duurzame Energieteams een inventarisatie worden gemaakt van de op de eilanden aanwezige overige zwembaden, waarbij de maatregelen eventueel ook toegepast kunnen worden. Door samenwerking kunnen schaalvoordelen worden behaald en zijn bankstellingen sneller bereid mee te werken aan het verkrijgen van een Groenverklaring, waarmee eventueel Groenfinanciering kan worden verkregen. 6 9612tk301js

2 Conclusies en aanbevelingen 2.1 Conclusies 1 Het toepassen van zonne-energie voor verwarming van zwembadwater en tapwater levert een energie- en milieubesparing op. 2 Er is een aantal casussen voor de vier betreffende zwembaden ontwikkeld, namelijk: a Ameland: afgedekte collector voor suppletie-/bassinwater; b Vlieland: afgedekte collector voor douchewater; c Schiermonnikoog: onafgedekte collector voor suppletiewater buitenbad; d Terschelling 1: afgedekte collector voor douchewater; e Terschelling 2: onafgedekte collector met warmtepomp voor suppletie- en bassinwater. 3 De meest economisch verantwoorde variant is het inzetten van een onafgedekte collector voor suppletiewaterverwarming van een buitenbad. 4 Financieel gezien is zonne-energie zonder subsidie en financieringsconstructie niet aantrekkelijk. Het is wel interessant wanneer duurzaamheid en CO 2 -reductie een belangrijke rol spelen. 2.2 Aanbevelingen 1 Aanbevolen wordt gezamenlijk afspraken te maken over duurzaamheid en duurzaamheidsdoelstellingen vast te stellen voor de Friese Waddeneilanden. 2 Aanbevolen wordt om zonnecollectoren integraal mee te nemen in een pakket aan maatregelen dat enerzijds de vraag fors vermindert (isolatie en afdekking) en anderzijds de benodigde energie duurzaam opwekt. 3 Aanbevolen wordt keuzes te maken in de voorgestelde concepten en hierover besluitvorming te laten plaatsvinden. 4 Aanbevolen wordt te inventariseren of bundeling van vergelijkbare maatregelen van de overige zwembaden op de eilanden mogelijk is en de eventuele samenwerking tussen partijen vast te leggen in een intentieverklaring. 5 Wanneer gekozen wordt voor één van de concepten, wordt aanbevolen via een financieringsconstructie fiscaal voordeel te behalen door middel van de EIA en gebruik proberen te maken van de Groenfinancieringsregeling. 6 Aanbevolen wordt aanvullend onderzoek te doen naar andere opties om duurzame energietoepassingen bij zwembaden te benutten, zoals: gasgestookte warmtepomp met buitenlucht als energiebron; houtgestookte ketel, waarbij (lokaal) resthout ingezet wordt voor verbranding; warmtepomp op ventilatieretourlucht. 9612tk301js 7

8 9612tk301js

3 Inleiding Nederland heeft zich met het ondertekenen van het Kyoto-protocol verplicht de CO 2 -uitstoot te verminderen. Als aanvulling heeft de Nederlandse overheid zich verplicht het energieverbruik van Nederland in 2020 met twintig procent duurzaam op te wekken. Zon is een ideale manier om (openlucht)zwembaden te verwarmen. In een zwembad zijn veel mogelijkheden met zonne-energie, die verder in deze studie worden uitgewerkt. De Friese Waddeneilanden zien dan ook kansen om de gratis zon in te zetten voor verwarming van zwembaden. In deze rapportage wordt ingegaan op de diverse mogelijkheden en concepten die toegepast kunnen worden. Gekozen is voor vier zwembaden van Ameland, Vlieland, Schiermonnikoog en Terschelling (één per eiland) concrete aanbevelingen te doen voor zonne-energie. 9612tk301js 9

10 9612tk301js

4 Uitgangspunten 4.1 Algemene energetische uitgangspunten De volgende bronnen zijn gebruikt om inzicht te verwerven in de opbouw van de systemen en het energiegebruik hiervan. Technische specificaties, verbruikscijfers en informatie van de opdrachtgever. Fotografische afbeeldingen van de opdrachtgever. Alle rendementen in de studie zijn gebaseerd op de onderste verbrandingswaarde van aardgas (31,65 MJ/Nm³). Om de meest actuele benadering te verkrijgen voor de besparingsmogelijkheden, is gerekend met de gemiddelde energietarieven van 2008. Deze staan in de onderstaande tabel. Prijzen zijn inclusief vastrecht en transport en exclusief btw. tabel 4.1 Energietarieven Omschrijving Tarieven Gas 0,52 /m³ Elektriciteit 0,15 /kwh 4.2 Zwembaden Overzicht zwembaden In deze studie wordt gerekend aan de volgende zwembaden. 1 Zwembad Ameland: openluchtzwembad. 2 Zwembad Vlieland: overdekt combibad. 3 Zwembad Schiermonnikoog: openluchtzwembad. 4 Zwembad Terschelling: overdekt combibad. In onderstaande figuur is een foto opgenomen van de vier zwembaden in de volgorde van het overzicht. figuur 4.1 Overzicht zwembaden 9612tk301js 11

Gegevens zwembaden In de volgende tabel staan de technische gegevens van het zwembad vermeld. Deze gegevens zijn aangeleverd door de coördinator Duurzame Energie Friese Waddeneilanden. tabel 4.2 Technische gegevens zwembad Omschrijving Eenheid Ameland Vlieland Schiermonnikoog Terschelling Badoppervlak m² 559 367 1.000 680 Indicatie m³ 772 436 1.200 748 badinhoud Aantal baden Stuks 4 2 3 1 Aantal bezoekers Stuks 23.500 24.000 21.000 75.000 Openingstijden - Mei/september Mei/september Mei/september jaarrond Gasverbruik m³/jaar 9.500 1 75.000 32.100 200.000 1 DWA installatie- en energieadvies (DWA) berekende een hoger gasverbruik. Ingeschatte warmtevraag De warmtevraag is ingeschat met de gegevens van de zwembaden op basis van de volgende uitgangspunten. Het eenmalig vullen van de baden per jaar (extra op suppletie). Suppletiewaterverbruik van 35 liter per bezoeker. Douchewaterverbruik van dertig liter per bezoeker van 38 C. Effect bestaande zonnecollectoren (Schiermonnikoog) niet meegenomen. In onderstaande tabel staat een overzicht van de ingeschatte warmtevragen in m³ aardgasequivalent per jaar weergegeven. tabel 4.3 Ingeschatte warmtevraag Omschrijving gasverbruik Ameland Vlieland Schiermonnikoog Terschelling Suppletiewater 2.200 2.250 1.950 7.000 Bassin inclusief vullen 25.000 14.200 33.200 24.300 Douchewater 2.600 2.700 2.350 8.350 Totaal (exclusief eventuele ruimteverwarming zwemhal) 29.800 19.150 37.500 39.650 Globaal ingeschatte ruimteverwarming 0 45.000 0 80.000 Totaal verbruik [m³/jaar] 29.800 64.150 37.500 109.650 12 9612tk301js

5 Zonthermische mogelijkheden 5.1 Algemeen Opbrengst Het zonaanbod op aarde is afhankelijk van de positie (aan de evenaar beduidend meer dan aan de polen), het tijdstip op de dag, het seizoen en de klimatologische omstandigheden. In Nederland is het gemiddelde aanbod van zonne-energie op een horizontaal vlak ongeveer 3,6 GJ per m² per jaar. Het zeeklimaat heeft ook een significante invloed op de verdeling van het aanbod zonne-energie over het land. De kustgebieden ontvangen bijna tien procent meer zonlicht dan het oostelijke deel van het land. Dit heeft te maken met het feit dat langs de kust minder bewolking aanwezig is. Het KNMI registreert voor Nederland gemiddeld circa 1.530 zonuren per jaar. Een zonuur is gedefinieerd als de som van die tijdsperioden waarin de stralingsintensiteit groter is dan 140 J/s.m 2. figuur 5.1 Verdeling horizontale zonne-energie in Nederland De opbrengst van zonne-energie is erg afhankelijk van de oriëntatie en de hellingshoek. In Nederland wekt een zuidelijk georiënteerde installatie onder een hellingshoek van 36 de meeste energie op. Bij andere oriëntaties en hellingshoeken levert een zonne-energiesysteem beduidend minder op. 9612tk301js 13

figuur 5.2 Instralingsdiagram (bron: SenterNovem) Wanneer de collector gedurende het gehele jaar in bedrijf is, wordt de maximale jaarlijkse instraling bereikt door een oriëntatie van 5 westelijk ten opzichte van het zuiden. Voor collectoren die slechts een bepaald gedeelte van het jaar in gebruik zijn, gelden afwijkende optimale hellingshoeken (in de winter staat de zon lager). Bij deze oriëntatie en hellingshoek is de gemiddelde jaarlijkse zoninstraling circa 4,1 GJ/m³. Afhankelijk van het rendement van de collector wordt een deel van deze totale instraling nuttig gebruikt. 5.2 Onafgedekte collectoren Systeem Onafgedekte collectoren zijn systemen waarbij de collector niet is afgedekt met een vlakke plaat om warmteverliezen te voorkomen. Er zijn diverse vormen van onafgedekte collectoren. Plaatcollector (energiedak). Matcollector. Sferische of bolcollector. 14 9612tk301js

figuur 5.3 Energiedak (links) en sferische collectoren (rechts) Onafgedekte collectoren zijn dikwijls direct verwarmende systemen. Dit betekent dat het te verwarmen water direct door de collector gaat. Plaatcollectoren Plaatcollectoren bestaan vaak uit een vlakke kunststof plaat als absorber. De absorber heeft een lage warmtecapaciteit. De plaatcollector kan ook in het dakpakket geïntegreerd worden onder de dakbedekking. figuur 5.4 Plaatcollector Plaatcollector met warmtepomp Een plaatcollector levert voor het merendeel laagtemperatuurwarmte. Het systeem is ook in combinatie met een warmtepomp leverbaar. Het fysisch proces van de warmtepomp zorgt ervoor dat met een kleine hoeveelheid fossiele brandstof (gas of elektriciteit) de warmte op een bruikbaar niveau komt (>45 C). Dit zorgt er ook voor dat gedurende een langer seizoen de (zonne- en omgevings)warmte benut kan worden, waardoor dit systeem meer geschikt wordt voor overdekte baden. Matcollectoren De matcollector bestaat uit een kunststof slangenstelsel dat in lussen gelegd wordt, meestal op een plat dak. Hierdoor is de absorber niet georiënteerd op de zon. 9612tk301js 15

figuur 5.5 Matcollector op een plat dak Sferische collectoren Sferische collectoren zijn onderhoudsarm en daardoor naast voor grotere zwembaden ook geschikt voor particuliere recreatievoorzieningen. Ook zijn ze geschikt voor campings. De systemen zijn eenvoudig te plaatsen en kunnen uit één of meerdere collectoren bestaan. Toepassingsmogelijkheden Onafgedekte collectoren kunnen op diverse manieren worden geïntegreerd in een bestaande of nieuwe zwembadinstallatie. Suppletiewaterverwarming Wanneer overdag continu vers water gesuppleerd wordt in het bassin, kunnen onafgedekte collectoren worden toegepast voor de verwarming hiervan. Dit kan door het suppletiewater direct (zonder warmtewisselaar) door de collectoren te voeren en vervolgens in de buffer te suppleren. Deze toepassing kan zowel voor openluchtbaden als overdekte zwembaden worden toegepast. 16 9612tk301js

collectoren suppletiewater bassin warmtewisselaar Buffer &filter ketel figuur 5.6 Principeschema suppletiewaterverwarming Bassinwaterverwarming Ook de verwarming van bassinwater kan als direct systeem worden uitgevoerd. Bij het voeren van bassinwater door de collector is het wel belangrijk dat het collectorcircuit na het filter wordt geplaatst om vervuiling van de collectoren te voorkomen. Vanwege de benodigde opvoerhoogte is het veelal noodzakelijk dat een extra pomp in het collectorcircuit wordt geplaatst. collectoren bassin warmtewisselaar Buffer &filter ketel figuur 5.7 Principeschema bassinwaterverwarming Overige varianten Er zijn varianten bedenkbaar waarbij de collector zowel voor suppletiewaterverwarming als bassinverwarming wordt toegepast. 9612tk301js 17

Opbrengsten De jaaropbrengst van alle onafgedekte collectoren ligt rond de 0,7 tot 1,0 GJ per m² collectoroppervlak. 5.3 Afgedekte collectoren Systeem Afgedekte collectoren zijn collectoren waarbij het water door een geïsoleerde vlakke plaat stroomt. Door de isolatie zijn de warmteverliezen kleiner en is de collector minder gevoelig voor weersinvloeden (met name wind). Vaak wordt glaswol als isolator gebruikt. Toepassingsmogelijkheden Een afgedekte collector leent zich uitstekend bij toepassing bij overdekte zwembaden waarin ook in het voor- en naseizoen een hogere badwatertemperatuur in de bassins gerealiseerd wordt. Daarnaast is dit type collector geschikt voor verwarming van tapwater. Zwembaden hebben door gebruik van douchewater een forse warmtapwatervraag. figuur 5.8 Afgedekte zonnecollectoren Opbrengsten De jaaropbrengst van afgedekte collectoren ligt rond de 1,5 1,7 GJ per m² collectoroppervlak. 5.4 Vacuümbuiscollectoren Systeem Vacuüm is een perfecte isolator, veel beter dan glaswol. Vacuümcollectoren hebben daarom een hoger rendement vlakke plaatcollectoren. Vooral bij hoge temperatuur van het gebruikswater komt dat tot uiting. Aandachtspunt is de beveiliging tegen oververhitting. 18 9612tk301js

figuur 5.9 Vacuümbuiscollectoren (bovenste rij) in combinatie met PV (onderste rij) Er bestaan meerdere soorten vacuümbuiscollectoren, namelijk de heat pipe-variant en de pompvariant. Heat pipe-collector De glazen buizen bestaan uit dubbel glas waartussen het vacuüm zich bevindt. Hierdoor wordt de warmte extreem goed vastgehouden. Daarnaast wordt op de binnenwand van de buis nog een speciale absorptiecoating aangebracht. In deze glazen buis bevindt zich een koperen absorber; de heat pipe. Het principe van een heat pipe geeft een extreem goede warmtegeleiding en opname in de glazen buis; deze wordt verzameld in de top van de heat pipe. De zoninstraling wordt ingevangen door verdamping van het medium dat zich in de collector bevindt. Het bovenste punt van de heat pipe wordt in de koperen collector geplaatst waarin alle warmte wordt overgedragen aan het langsstromende water, waarna de verdampte vloeistof weer condenseert. Pompcollector Een variant op de vacuümbuis met heat pipe is een vacuümbuis met pompcirculatie. Hierbij zorgt niet een heat pipe voor de warmteoverdracht, maar in deze collector wordt glycol rondgepompt. Deze buizen kunnen daarom ook horizontaal geplaatst worden. Toepassingsmogelijkheden Door de hogere opbrengst en de hogere temperaturen zijn vacuümbuiscollectoren beter geschikt voor (voor)verwarming van warm tapwater dan afgedekte collectoren. Deze collectoren zijn vanwege de hoge temperaturen zowel voor openluchtbaden als voor overdekte zwembaden geschikt. Opbrengsten Voor eenzelfde oppervlakte zijn vacuümsystemen meestal duurder. Dit wordt gecompenseerd door een hogere opbrengst. Deze ligt in de ordegrootte van circa 1,7 tot 2,6 GJ per m² collectoroppervlak per jaar. 9612tk301js 19

5.5 Mogelijke innovaties 5.5.1 Concentrated Solar Power Bij paraboolspiegelzonnecollectoren (CSP: Concentrated Solar Power) wordt het zonlicht opgevangen en door middel van spiegels naar een centraal punt gericht, waardoor een medium tot een zeer hoge temperatuur kan worden verwarmd. Hiermee kan stoom worden geproduceerd. Deze drijft een turbine met generator aan waarmee vervolgens elektriciteit wordt geproduceerd. In het buitenland (met name in de regio Spanje en Midden-Amerika) zijn enkele zonthermische centrales met dit principe commercieel toegepast. figuur 5.10 Concentrated Solar Power (bron: St. Grootschalige Exploitatie van Zonne-energie) Door de bolvormige of holle spiegel wordt het zonlicht zodanig geconcentreerd dat de opbrengst per m² oppervlak collector ongeveer vijfhonderd maal hoger ligt dan de conventionele zonthermische systemen. In Nederland is de zonintensiteit (3,5-4 GJ/m²) echter veel minder dan in landen rondom de beide keerkringen (zonnestand ten opzichte van de aarde), waar deze tot 10 GJ/m² is. Daarnaast levert het systeem met name een hoog rendement bij fel direct zonlicht. In Nederland bereikt het daglicht met name door diffuus licht de bodem. Hierdoor is de opbrengst niet in verhouding met de investering en wordt deze optie buiten beschouwing gelaten. 20 9612tk301js

5.5.2 Geïntegreerd thermisch en PV Sinds enkele jaren zijn ook photo-voltaïsche/thermische panelen (PVT) op de markt. Een PVT-paneel is een combinatie van een zonthermische absorber met photo-voltaïsche cellen, ofwel één paneel dat zowel warmte als elektriciteit produceert. PVT-panelen hebben per m 2 oppervlak een hoger duurzaam energierendement dan een combinatie van de separate systemen. Op dit moment is PVT nog een relatief dure, nog niet uitontwikkelde techniek. Tenzij het beschikbare dak- of geveloppervlak te beperkt is om een gewenste hoeveelheid zonthermische collectoren in combinatie met PV-panelen te plaatsen, is deze techniek economisch minder interessant. 5.6 Technische aandachtspunten Beschaduwing Beschaduwing van collectoren gedurende de gebruiksperiode moet worden vermeden. Hoge gebouwen of een bomenrij kunnen de zoninstraling op de collectoren belemmeren. Ook collectoren onderling moeten elkaar niet beschaduwen. Hier moet op gelet worden bij de opstelling. figuur 5.11 Verliezen door beschaduwing Warmteverliezen Aan de zonzijde spelen warmteverliezen door wind en straling een grote rol. Afgedekte collectoren isoleren beter en hebben daarom een hoger thermisch rendement. In een periode waarin de buitenluchttemperatuur laag is en er een forse warmtevraag is, zijn afgedekte collectoren interessanter. Wanneer de buitenluchttemperatuur hoger is, kan een onafgedekte collector juist profiteren van de directe overdracht van warmte tussen buitenlucht en de collector. Als gekozen wordt voor een gesloten opstelling, kan de wind niet langs de achterzijde van de collector blazen. Door niet te kiezen voor een buizenframe worden de warmteverliezen beperkt. 9612tk301js 21

Windinvloed De wind heeft ook een forse invloed op de verliezen van collectoren. Een onbeschaduwde en beschutte ligging is positief voor het rendement van de collector. Een beschutte ligging van het bad geeft een lagere energievraag van het openluchtbad. Schade door weersomstandigheden In bijna alle typen zonnecollectoren wordt gebruikgemaakt van water als transportmedium voor de ingevangen zonne-energie. In de zomer en in de winter kan daarom schade ontstaan. In de zomer ontstaat schade aan zonnecollectoren door oververhitting, omdat het water gaat koken en er te hoge drukken ontstaan in het systeem. Dit kan worden voorkomen door een terugloopsysteem toe te passen. Hierbij loopt het water uit de collector naar een terugloopvat, zodat het water niet verder wordt verwarmd. In de winter kan schade ontstaan door bevriezing van water, waardoor leidingwerk en wisselaars kunnen kapotvriezen. Dit kan worden voorkomen door een terugloopsysteem toe te passen. Bij vorstgevaar loopt het water uit de collectoren naar een terugloopvat, waardoor bevriezing niet kan plaatsvinden. Een alternatief is het toepassen van een antivriesmiddel (mengsel van water/glycol). Onderhoud collectoren Het onderhoud voor zonnecollectoren is nihil. Aanbevolen wordt om de collectoren tijdens periodieke inspecties mee te nemen en te controleren op vervuiling. Onder bepaalde omstandigheden kan zich aanslag vormen op de collectoren door onder andere aanwezigheid van vervuilingsbronnen (bomen, vogelnesten, et cetera). Verder beperkt het onderhoud zich tot regulier onderhoud aan de pomp en de eventueel aanwezige regelkleppen. Daarnaast is het belangrijk dat wanneer water als medium wordt gebruikt, de collectorinstallatie afgekoppeld wordt en de collectoren en het leidingwerk wordt leeggehaald. Aandachtspunt hierbij is een goede afschotrichting waardoor de installatie volledig leeg komt te staan om bevriezing van (delen van) de installatie te voorkomen. De technische levensduur van zonnecollectoren is vrij lang. Voor pompen en appendages geldt de gangbare technische levensduur (10-15 jaar). Vandalisme Zonnecollectoren kunnen gevoelig zijn voor vandalisme. Sommige typen onafgedekte collectoren zijn niet beloopbaar. Hiermee moet rekening worden gehouden door plaatsing op een geschikte locatie (veelal integratie in dak of gevel). 22 9612tk301js

6 Concepten 6.1 Realistische toepassingen Gezien de voor- en nadelen van de diverse mogelijkheden om zonne-energie te benutten (zie het vorige hoofdstuk), is in onderstaande tabel de meest logische toepassing voor de systemen in een overzicht gezet. tabel 6.1 Toepassing van zonne-energiesystemen Overdekt bad Openluchtbad Verwarming Suppletiewater Bassinwater Douchewater Suppletiewater Bassinwater Douchewater Onafgedekte collector (plaat, + - -- ++ + - mat, sferisch) Onafgedekte collector (plaat ++ ++ + + + ++ inclusief warmtepomp) Afgedekte collector ++ 0 ++ + 0 ++ Vacuümbuiscollector 0 + + + + ++ Toepassing van zonnecollectoren bij een verwarmd open luchtbad levert zowel een energiebesparing als een comfortverhoging op. Het resultaat is hiermee tweeledig. De energiekosten worden gereduceerd en daarnaast treedt er een comfortverhoging op door een hoger gemiddelde bassinwatertemperatuur. Bij een onverwarmd openluchtbad wordt geen (fossiele) energie gestoken in de verhoging van de bassinwatertemperatuur. Hier levert het dus geen energiebesparing op, maar wel een forse comfortverhoging. In deze studie wordt ervan uitgegaan dat het bassin wordt verwarmd en is de energiebesparing wel doorberekend. 6.2 Ontwerpuitgangspunten De omvang van het collectorsysteem is sterk afhankelijk van diverse factoren. Het type bad (overdekt of open lucht). De toepassing van zonne-energie (verwarming van suppletiewater, bassinwater en/of douchewater). De badomvang. Het aantal m² collectoroppervlak wordt bepaald door de collectorratio. Dit is de verhouding tussen collectoroppervlak en badoppervlak. De meest rendabele collectorratio wordt berekend door van verschillende ratio's de energiekostenbesparing te relateren aan de investerings- en exploitatiekosten van de collectorinstallatie. Het ligt bij de ratio waarbij de maximale energiekostenbesparing wordt bereikt per geïnvesteerd bedrag. Overdekt bad In de volgende tabel is de optimale collectorratio weergegeven van een overdekt zwembad, onderverdeeld in het type collector en het type verwarming. 9612tk301js 23

tabel 6.2 Optimale collectorratio overdekt bad Toepassing Rekenregels Bassinwaterverwarming Suppletiewaterverwarming Douche- en tapwaterverwarming Afgedekte collector Optimale collectorratio zonder badafdekking Onafgedekte collector Optimale collectorratio zonder badafdekking Afgedekte collector Optimale verhouding collectoroppervlakte/volume dagelijkse hoeveelheid suppletiewater Onafgedekte collector Optimale verhouding collectoroppervlakte/volume dagelijkse hoeveelheid suppletiewater Afgedekte collector Optimale verhouding collectoroppervlakte/volume dagelijkse hoeveelheid douche- en warm tapwater 0,8-1,0 0,9-1,1 7-9 m²/m³ 7-12 m²/m³ 7-9 m²/m³ Aangenomen is dat voor douche- en tapwaterverwarming waterbesparende maatregelen worden genomen, zoals spaardouches, doorstroombegrenzers en elektronisch geregelde douchebediening. Openluchtbad Bij de bepaling van de meest optimale collectorratio voor een onverwarmd openluchtbad wordt gerekend met onderschrijdingskansen. Dit betekent dat bepaald wordt hoe groot de kans is dat de bassinwatertemperatuur bij een gegeven ratio lager is dan een bepaalde gewenste temperatuur. Het is niet mogelijk de acceptabele onderschrijdingskans objectief vast te stellen. Duidelijk is wel dat de onderschrijdingskans gerelateerd is aan het aantal openingsuren en niet aan het aantal bezoekers dat geconfronteerd wordt met een ongewenst lage bassinwatertemperatuur. Op zonnige dagen ligt het bezoekersaantal beduidend hoger dan op niet zonnige dagen. Op een zonnige dag zal een goed gedimensioneerde collectorinstallatie een bassinwatertemperatuur creëren die enkele graden hoger is dan de minimaal gewenste temperatuur. Bij de kengetallen voor de optimale collectorratio uit de volgende tabel is gerekend met een gewenste bassinwatertemperatuur van minimaal 20 C en een onderschrijdingskans van vijftien procent (studie van TNO TPD Optimalisatie opbrengst zwembadcollectoren). Een logische consequentie is dat de optimale collectorratio afhankelijk is van de warmtevraag. De belangrijkste parameters in dit kader zijn daarom de aanwezigheid van badafdekking en de gewenste bassinwatertemperatuur. Bij de bepaling van de optimale collectorratio voor een verwarmd openluchtbad speelt de aanwezigheid van badafdekking wel een belangrijke rol. De gewenste bassinwatertemperatuur heeft een geringere invloed. Bij een onverwarmd bad zijn beide parameters wel van wezenlijke invloed op de meest optimale collectorratio. Daarnaast is ook het type collector van belang. 24 9612tk301js

tabel 6.3 Optimale collectorratio openluchtbad Toepassing Rekenregels Bassinwaterverwarming Onafgedekte collector Bolcollector Matcollector Plaatcollector Optimale collectorratio in combinatie met badafdekking 0,3 0,5 0,4 Optimale collectorratio zonder badafdekking 0,4 0,6 0,5 Afgedekte collector Optimale collectorratio in combinatie met badafdekking 0,2 0,3 Optimale collectorratio zonder badafdekking 0,4 0,6 Suppletiewaterverwarming Douche- en tapwaterverwarming Onafgedekte collector Optimale verhouding collectoroppervlakte/volume dagelijkse hoeveelheid suppletiewater Afgedekte collector Optimale verhouding collectoroppervlakte/volume dagelijkse hoeveelheid douche- en warm tapwater 2 m²/m³ 7-9 m²/m³ 6.3 Meest optimale concepten Friese Waddeneilanden Ameland Ameland is een openluchtzwembad met over het jaar gezien relatief weinig bezoekers. Hierdoor is het gasverbruik voor tapwater beperkt. Geadviseerd wordt te kiezen voor een systeem dat zowel suppletiewater als bassinwater verwarmt. Er kan hierbij gekozen worden voor een afgedekt systeem. Deze toepassing is in de berekening meegenomen. Vlieland Het zwembad in Vlieland is qua omvang en bezoekersaantal vergelijkbaar met Ameland. In dit concept wordt het douchewater (voor)verwarmd met afgedekte collectoren. Hierdoor kan de energiebesparing voor suppletie- en bassinverwarming en douchewaterverwarming van een vergelijkbaar bad als Vlieland met Ameland worden vergeleken. Schiermonnikoog Het zwembad in Schiermonnikoog is een buitenbad. Voor dit type baden zijn onafgedekte collectoren interessant. Deze worden ingezet voor suppletiewaterverwarming en voor het resterende deel voor bassinverwarming. Terschelling Het bad in Terschelling heeft een hoger bezoekersaantal dan de andere baden. Hierdoor heeft het een hoger suppletiewaterverbruik. Voor Terschelling wordt vanwege het bezoekersaantal gekeken naar zowel douchewaterverwarming met afgedekte collectoren als suppletiewaterverwarming met onafgedekte collectoren in combinatie met een warmtepomp. Overzicht In de volgende tabel is een overzicht opgenomen met de uitgangspunten voor de berekening van de haalbaarheid van zonthermische systemen bij de zwembaden. 9612tk301js 25

tabel 6.4 Overzicht zonthermische systemen Kenmerken Ameland Vlieland Schiermonnikoog Terschelling 1 Terschelling 2 Zonnecollector Afgedekt Afgedekt Onafgedekt Afgedekt Onafgedekt Type collector Niet van Niet van Energiedak Niet van Energiedak toepassing toepassing toepassing Doel collector Suppletiewater Douchewater Suppletiewater Douchewater Suppletiewater Warmtepomp Nee Nee Nee Nee Ja Collectoroppervlak 43 m² 37 m² 500 m² 115 m² 150 m² Besparing primair 64,5 GJ 55,5 GJ 250 GJ 328 GJ 173 GJ Besparing gas 2.260 m³ 2.340 m³ 8.780 m³ 11.510 m³ 6.060 m³ Reductie CO 2-emissie 4.000 kg 4.110 kg 15.510 kg 9.120 kg 10.720 kg Daarnaast is gekeken naar een variant met 40 m² vacuümbuiscollector. Hierbij is de opbrengst circa 100 GJ (4.210 m³ aardgasequivalent) en de vermeden CO 2 -emissie 7.440 kg. Met een investering van 62.500,- en een besparing van 2.180,- komt de eenvoudige terugverdientijd op 29 jaar. 26 9612tk301js

7 Haalbaarheid 7.1 Financieel In onderstaande tabel is de haalbaarheid van zonne-energie in de zwembaden samengevat weergegeven. In bijlage I wordt onderbouwing van de berekeningen toegelicht. tabel 7.1 Overzicht haalbaarheid zonthermische systemen Kenmerken Ameland Vlieland Schiermonnikoog Terschelling 1 Terschelling 2 Vacuümbuiscollector Investeringskosten 32.000,- 28.000,- 72.500,- 86.250,- 61.000,- 62.500,- Kostenbesparing 1.070,- 1.201,- 4.530,- 3.130,- 2.920,- 2.180,- Terugverdientijd 27 jaar 23 jaar 16 jaar 28 jaar 21 jaar 29 jaar Het onderhoud aan de installatie is nihil (zie paragraaf 5.6). Om deze reden zijn geen extra onderhoudskosten opgenomen. 7.2 Subsidies Door subsidies kan de haalbaarheid van zonne-energie in zwembaden verbeteren. In deze paragraaf is een overzicht opgenomen van de relevante regelingen. Europese subsidieregelingen Europese subsidies zijn vaak gericht op innovatie en internationale samenwerking. Dit gaat vaak om complexe, duurzame vraagstukken waarin nieuwe technieken worden toegepast. Met name voor nieuw toegepaste technieken (grensoverschrijdend) kunnen deze regelingen interessant zijn. Landelijke regelingen Vanuit de landelijke overheid zijn de volgende subsidie- en financieringsprogramma s beschikbaar. 1 Energie-investeringsaftrek (EIA): met deze regeling mag 44% van de investeringskosten worden afgetrokken van de fiscale winst. De financiering moet voor het zwembad dus wel zo georganiseerd zijn dat er winst wordt gemaakt. Met de gangbare exploitatieconstructies (gemeentelijke exploitatie) is dit lastig te realiseren. Een financieringsconstructie met een externe financier (bank of dergelijke) kan hierbij een oplossing creëren. Het netto voordeel bedraagt circa 11% (44% x belastingpercentage van 25,5%). Zonnecollectoren vallen onder deze regeling. 2 Groenfinanciering: door deze regeling kan goedkoper geld worden geleend voor een periode van tien jaar. Het rentevoordeel bedraagt tussen de 0,5 en 1,5%. Ook zonnecollectoren kunnen onderdeel uitmaken van deze regeling. 3 Energieonderzoek Subsidie: DEMO (EOS-Demo): deze regeling geeft subsidie aan projecten die voor Nederland nieuwe of vernieuwende technologieën demonstreren. Het project betreft een nieuw systeem, een nieuwe functie (met bestaande technologie), een nieuwe aanpak of een combinatie van nieuwe en bestaande technologieën (grootschaligheid, grote CO 2 -reductie en een groot herhalingspotentieel zijn een pré). Naar verwachting kan er medio 2008 of 2009 weer subsidie aangevraagd worden voor het toepassen van innovatieve technologie op het gebied van energiebesparing of duurzame energie. Er is een budget van 5.000.000,- beschikbaar. 4 Unieke Kansen Regeling (UKR): deze regeling is bedoeld voor de demonstratie van nog niet in Nederland gebruikelijke duurzame en energiebesparende technieken. 9612tk301js 27

Momenteel is deze regeling niet meer open. De continuering van deze regeling in 2008 is nog niet zeker. 5 Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie (SDE): de opvolger van de MEP-regeling stimuleert duurzame energieopwekking en warmtekrachtinstallaties. Er wordt meerjarige subsidie verleend op basis van de opgewekte (duurzame) elektriciteit. In deze regeling worden onder andere PV-panelen en windturbines gestimuleerd. De overheidssteun in de UKR en SDE bedraagt altijd maximaal 40% van de onrendabele top en in de SDE maximaal 100% van de onrendabele top van de exploitatiekosten. Provincie Regelmatig stimuleert de provinciale overheid projecten met betrekking tot duurzaamheid. Deze stimulering kan worden verkregen door bestaande provinciale subsidieregelingen of door middel van een lobby bij de provincie. 7.3 Motiverende redenen voor zonne-energie Naast energiebesparing heeft het gebruik van zonne-energie verschillende voordelen op het gebied van duurzaamheid. Zonne-energie is een duurzame energiebron, waardoor de beperkte fossiele brandstoffen minder snel uitgeput raken. Zonne-energie is een schone energievorm, benutting ervan geeft geen milieuvervuiling. Bij de verbranding van fossiele brandstoffen komen emissies vrij zoals CO 2, SO 2 en NO x. Deze hebben een negatieve invloed op het milieu. Het is een goedkope energiebron en benutting van zonne-energie is gratis. Alleen de systemen die de zonne-energie omzetten in bruikbare energie vergen een investering. Het systeem voor zonne-energie is onderhoudsarm. 7.4 Invloed op haalbaarheid Bassinoppervlak De warmtevraag is nauwelijks afhankelijk van de diepte van het bassin. De warmteverliezen aan het oppervlak van het bassin zijn uiteraard wel afhankelijk van de grootte van dat oppervlak. In geval van meer dan één open bassin zou overwogen kunnen worden om bij koel of donker weer één bassin af te dekken. Aantal bezoekers Het aantal bezoekers is uiteindelijk een belangrijke factor voor het energieverbruik voor verwarming. Per bezoeker moet een bepaalde hoeveelheid water gesuppleerd worden (WHVBZ) en elke bezoeker brengt een douchewaterverbruik met zich mee. Suppletiewater is nodig om een toename van de concentratie vervuilende stoffen (zoals ureum) te voorkomen en om het waterverlies ten gevolge van verdamping te compenseren. De minimaal vereiste hoeveelheid suppletiewater is daarmee onder andere afhankelijk van het bezoekersaantal. Voor suppletie gebruikt men in de meeste gevallen leidingwater met een gemiddelde aanvoertemperatuur van circa 12 C. Vanwege deze lage aanvoertemperatuur is toepassing van (onafgedekte) zonnecollectoren in bijna alle situaties interessant. Bassintemperatuur Het rendement van de collector wordt in belangrijke mate bepaald door de vereiste minimale badwatertemperatuur. Afhankelijk van de opbrengst van de collectorinstallatie en de vereiste badwatertemperatuur zal de ketelinstallatie bij 28 9612tk301js

moeten stoken als de buitentemperatuur te laag wordt. Het rendement van de collectorinstallatie daalt naarmate er meer moet worden bijgestookt. Daarnaast kan het voorkomen dat in de zomerperiode de warmteproductie van de collectorinstallatie groter is dan de warmtevraag van het bad. In dat geval kan men besluiten de maximale watertemperatuur te verhogen. Dit brengt comfortverhoging met zich mee. Ook wordt tegelijkertijd zonne-energie in het bassin gebufferd. Badafdekking Een badafdekking is het meest effectieve hulpmiddel om de warmteverliezen ten gevolge van verdamping, convectieve overdracht en uitstraling te reduceren. De afdekking kan bestaan uit een kunststof deken met een schuimkern of uit kunststof lamellen. De dekens kunnen zowel handmatig als met behulp van een oprolmechanisme aangebracht en verwijderd worden. De uitvoering met lamellen wordt altijd voorzien van een oprolmechanisme. In de periode waarin het bad niet in gebruik is ('s nachts), zorgt de badafdekking van het bassin voor een aanzienlijke beperking van de warmteverliezen. Hiermee kan een energiebesparing van 40-60% worden bereikt. Naast een energiebesparing levert een afdekking ook besparingen op met betrekking tot het gebruik van chemicaliën, zoals chloor. Een derde positieve eigenschap van een badafdekking is dat de kans op vervuiling van bassinwater veel kleiner is geworden. figuur 7.1 De rollen van de badafdekking van het zwembad te Schiermonnikoog zijn op deze foto zichtbaar Een badafdekking reduceert de opbrengst van het zonne-energiesysteem, als gevolg van de afname van de laagtemperatuurenergiebehoefte. In de praktijk blijken badafdekking en een zonnewarmte-installatie de ideale combinatie te zijn. Een extra 9612tk301js 29

voordeel van badafdekking is de aangename watertemperatuur 's morgens vroeg. De warmte die de vorige dag via de collectoren en directe zonnestraling door het badwater is opgenomen, blijft door de afdekking voor een groot deel bewaard. Er zijn badafdekkingen beschikbaar die zowel een afdek- als een opwarmfunctie hebben. De lamellen van deze afdeksystemen (die opgebouwd zijn uit meerdere luchtdichte kamers) zijn aan de onderzijde (= de waterzijde) zwart, terwijl ze aan de bovenzijde transparant zijn. De zwarte laag functioneert hierbij als absorber en geeft de ingevangen warmte af aan het zwembadwater. Voor zwembaden die slechts een beperkt deel van de dag in gebruik zijn, zoals privé-baden, is dit een aantrekkelijke optie. Het is dan mogelijk zonder extra verwarmingsvoorzieningen (zonnecollectoren of verwarmingsketel) toch een comfortabele watertemperatuur te creëren. Dit is minder van toepassing op openbare zwembaden. 30 9612tk301js

8 Advies en vervolgtraject 8.1 Advies Zonne-energie is technisch goed toepasbaar in zwembaden. Het toepassen van zonnecollectoren bij zwembaden is een goede manier voor een exploitant om duurzame energie in te zetten voor verwarming. Aanbevolen wordt om zonnecollectoren integraal mee te nemen in een pakket aan maatregelen dat enerzijds de vraag fors vermindert en anderzijds de benodigde energie duurzaam opwekt. In Texel is deze aanpak succesvol geweest bij een verwarmd buitenbad. In de praktijk blijkt dat de maatregelen elkaar versterken. Het gasverbruik is daar met 65 procent gedaald door het volgende pakket aan maatregelen: badafdekking; onafgedekte collectoren voor suppletie- en bassinwaterverwarming; afgedekte collectoren voor douchewaterverwarming. Door zonnecollectoren te integreren in een pakket van maatregelen, zal de haalbaarheid van het totale concept verhoogd worden. 8.2 Vervolgtraject Voor het vervolgtraject voor de implementatie van de zonthermische maatregelen op de Waddeneilanden kan onderstaande aanpak worden gevolgd. Bespreken uitkomsten onderzoek De vier gemeenten en de Duurzame Energieteams van de Waddeneilanden kunnen in een gezamenlijk overleg de uitkomsten van het onderhavige onderzoek Zonthermische energie voor zwembaden Friese Waddeneilanden en de ambitie voor het toepassen van de geadviseerde zonthermische maatregelen bespreken. Tijdens deze bespreking is het mogelijk dat DWA de uitkomsten van het onderzoek presenteert en toelicht. Principekeuze gewenste maatregelen Aansluitend aan deze bijeenkomst kunnen de gemeenten een principekeuze maken voor het toepassen van de geadviseerde maatregelen en hierover besluitvorming laten plaatsvinden. Aanvullend onderzoek Dit onderzoek en rapport beperkt zich tot het gebruik van duurzame energie uit zonnewarmte. Er zijn nog andere opties mogelijk om duurzame energie bij zwembaden te benutten. Voorbeelden hiervan zijn: gasgestookte warmtepomp met buitenlucht als energiebron; houtgestookte ketel, waarbij resthout ingezet wordt voor verbranding; warmtepomp op ventilatieretourlucht. Eventueel kunnen deze opties door DWA kort worden toegelicht tijdens de presentatie en toelichting van de uitkomsten van het onderzoek. Aanbevolen wordt de drie genoemde opties in een aanvullend onderzoek verder uit te werken. Indien gewenst kan DWA dit onderzoek voor u verrichten. Inventarisatie opvolgbaarheid voor vergelijkbare zwembaden Parallel aan het besluitvormingsproces voor de vier zwembaden kan door de Duurzame Energieteams een inventarisatie worden gemaakt van de op eilanden aanwezige overige zwembaden waarbij de zonthermische maatregelen eventueel ook toegepast kunnen worden, bijvoorbeeld bij openluchtzwembaden bij 9612tk301js 31

recreatiebedrijven. Hiermee kan het potentieel van de uit te voeren maatregelen per eiland vastgesteld worden. Samenwerking vastleggen Met de exploitanten van de overige zwembaden, die ook tot zonthermische maatregelen over willen gaan, kan de samenwerking in een intentieverklaring worden vastgelegd. Ook kunnen dan gezamenlijk de onderstaande stappen worden gevolgd. Marktverkenning Bij voldoende potentieel kan contact worden gezocht met diverse leveranciers van zonthermische systemen. Eventueel kunnen vergelijkbare maatregelen van de verschillende zwembaden gecombineerd worden aanbesteed waardoor schaalvoordelen zijn te behalen. Financiering Aanbevolen wordt in contact te treden met een bankinstelling(en) voor het opzetten van financieringsconstructie om gebruik te kunnen maken van de EIA-regeling en het verkrijgen van Groenfinanciering op de zonthermische investeringen. Door dit voor meerdere zwembadexploitanten tegelijkertijd te regelen en als gemeente eventueel garant te staan, kan gemakkelijker een Groenverklaring en een beter financieringsbod worden verkregen. DWA, financierings- en subsidieadvies kan u hierbij eventueel ondersteunen. Uitwerken realisatietraject Afhankelijk van de gemaakte keuzes kan in samenwerking met de installatieadviseur en/of leverancier het realisatietraject verder uitgewerkt worden en overgegaan worden tot toepassing van de geadviseerde maatregelen. 32 9612tk301js

9 Literatuur 1 Technische rapportage zonne-energie voor zwembaden van 2005 zoals opgesteld door DWA. 2 Zonne-energie en openluchtbaden van 2004 zoals opgesteld door SenterNovem. 3 Zonne-energie en overdekte baden of combi-baden van 2004 zoals opgesteld door SenterNovem. 4 Zonneverwarmingsinstallaties voor zwembaden van 1991 zoals opgesteld door TNO-Bouw. 5 Optimalisatiestudie en rekenstudie zonne-energietoepassingen van 1989 zoals opgesteld door TNO. 6 PVT in collectieve zonthermische systemen van 2003 zoals opgesteld door ECN. 7 Cijfers en tabellen van 2007 zoals opgesteld door SenterNovem. 8 Haalbaarheidsstudie zonnepanelen De Samenwerking van 2008 zoals opgesteld door DWA. 9 Haalbaarheidsstudie warmtepompen voor zwembaden van 2005 zoals opgesteld door DWA. 9612tk301js 33

34 9612tk301js

Bijlage I Onderbouwing berekening zonthermische energiesystemen Berekening investering De omvang van de investeringskosten is bepaald aan de hand van recente informatie van fabrikanten, zoals Schüco, Solenco, Viessmann, EnergyDak et cetera. De kengetallen voor de investeringen die zijn gebruikt, zijn in onderstaande tabel weergegeven. tabel I.9.1 Onderbouwing investeringskosten Omschrijving Kosten Eenheid Opmerking Afgedekte collectoren 750,- /m² Inclusief appendages en montage Onafgedekte collectoren (plaat) 115,- /m² Exclusief appendages, inclusief montage Vacuümbuiscollectoren 1.250,- /m² Inclusief appendages en montage Warmtepomp 700,- /kw Inclusief appendages en montage Alle prijzen zijn exclusief btw. Berekening besparing De besparingen zijn als volgt aangehouden. tabel I.9.2 Onderbouwing besparingen Concept Afgedekt ten behoeve van suppletie Afgedekt ten behoeve van douchewater Onafgedekt ten behoeve van bassin Onafgedekt in combinatie met warmtepomp ten behoeve van suppletie Vacuümbuis ten behoeve van tapwater Besparing primair per eenheid collector Ketelrendement o.w. Besparing aardgas [m³/m²] 1,5 GJ/m² 90% 52,7 1,5 GJ/m² 75% 63,2 0,5 GJ/m² 90% 17,6 1,7 GJ/m² 90% 59,7 2,5 GJ/m² 75% 105,3 Voor elk collectorsysteem is eveneens een kleine elektriciteitsvraag meegenomen ten behoeve van pompenergie. Voor onderhoud zijn geen besparingen of extra kosten aangenomen. De onderhoudsbehoefte van een collectorsysteem is gering. Afhankelijk van het type warmtepomp is bij een variant met warmtepomp periodieke keuring noodzakelijk. Van de onafgedekte collectoren is de opbrengst bepaald aan de hand van de rapportage van TNO Opbrengst voor een energiedak. In deze rapportage staat de volgende grafiek. 9612tk301js 35

figuur 9.1 Opbrengst energiedak (Bron: TNO Bouw) Hieruit blijkt dat bij een hoge temperatuur van het badwater (25 C) de opbrengst sterk afneemt. 36 9612tk301js