8-4-2010
Noodzaak alternatieve energiebronnen neemt toe
Energieprijzen: 1996 - 2008 Vergelijk CPI, Gasprijs en Electra (1996 = 100)
350
326 300
250
Verwarmen en koelen met de zon
233
197!
Index
200
129 150
De meest duurzame oplossing die denkbaar is
100
50
0 1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Jaar Index CPI
Index Gas
Index Electra
Bron: CBS
2
Zon als belangrijkste energiebron = gratis • Meer mogelijkheden met de zon:
Douchen
Verwarmen
Koelen, dmv warmte
Basis idee, verwarmen en koelen met de zon • Zonnewarmte is gratis beschikbaar
2
Basisfeiten over zonne-energie Al 4.000.000.000 jaar heeft de zon gratis energie geproduceerd en zal dit nog zeker 10.000.000.000 jaren onveranderd blijven doen.
½ uur energie van de zon dekt de jaarbehoefte van de hele wereld
In Europa is de instraling van de zon zo ‘n 900 – 1400 kWh per m2 Dat zijn 90-140 spaarlampen van 10W
Energiescenario ‘s in jaargetijden Zoninstraling koelbehoefte
• Daarom zoveel mogelijk zonopbrengst oogsten – ‘s Winters als basisverwarming, zo nodig aangevuld met biomassa verwarming warmtebehoefte
– Zonnige voor- en najaardagen volledig verwarmen met zonnewarmte – Zomers warmte gebruiken als aandrijving van de koelmachine ipv elektrisch
Zoninstraling + warmte- en koelvraag
1
8-4-2010
Zomerseizoen,
1. Zomer: veel zon, hoge temperatuur
1000 W/m²
• Hoogste temperatuur = hoogste koelbehoefte • Hoogste opbrengst van de zon = hoogste koelproductie • Zonopbrengst voldoende om praktisch gratis de koelbehoefte af te dekken • Fossiele energie voor het proces: nihil enkel stroom voor A-label pompen (verbruik vergelijkbaar met spaarlamp)
7 W elektrisch
7W stroomverbruik 55°C tot 90°C
55°C tot 90°C
Zonnecollectoren
Warmte buffervat
Terugkoelen
15°C
6-15°C
koude buffervat
27°C in 32°C uit
Heldere blauwe hemel
Koeling – werkingsprincipe, zonnecollectoren
Vloer- en wandkoeling
Via WTW
Zomerseizoen
2. Zomer: bewolkt, weinig zon, lage(re) temperatuur
300 W/m²
• Lagere temperatuur = lagere koelbehoefte • Lagere opbrengst van de zon = iets lagere koelproductie • Zonopbrengst nog steeds voldoende om koelbehoefte praktisch gratis af te dekken • Fossiele energie voor het proces: nihil enkel stroom voor A-label pompen (verbruik vergelijkbaar met spaarlamp
7 W elektrisch
7 W stroomverbruik 55°C tot 90°C
55°C tot 90°C
Zonnecollectoren
15°C
6-15°C
koude buffervat
warmte buffervat
Terugkoelen
Vloer- en wandkoeling
27°C in 32°C uit
Zon als Witte sneeuw
Koeling – werkingsprincipe, zonnecollectoren
Via WTW
Winterseizoen, volop zon
3. Winter: veel zon, laagste temperatuur
Koeling – Werkingsprincipe, zonnecollectoren • Laagste temperatuur (vrieskou) = hoogste warmtebehoefte • Hoogste warmtebehoefte = hoogste opbrengst van de winterzon • Zonopbrengst voldoende om praktisch gratis warmtebehoefte af te dekken • Eventuele aanvullende warmte via cvketel (gas of biomassa) of cv - haard
warmte buffervat 55°C tot 90°C
7 W elektrisch
7 W stroomverbruik 55°C tot 90°C
• Zonnecollectoren
1000 W/m² Terugkoelen
15°C
6-15°C
27°C in 32°C uit
Heldere blauwe hemel
Vloer- en wandverwarming
koude buffervat 30⁰ C
Via WTW
2
8-4-2010
4. Winter: zwaar bewolkt, lage temperatuur
Winterseizoen, weinig of geen zon verwarming – Werkingsprincipe, collectoren en biomassa cv-ketel Adsorptie als rendement booster
• Lage temperatuur (0°C) = ± 50%
Bewolkte winterdag
warmtebehoefte t.o.v. vrieskou (-10°C)
20 kw
20 kw
• gemiddelde warmtebehoefte = winterzon
7 W elektrisch
7,5 kw
als rendement booster cv-ketel of haard
warmte buffervat
Zonnecollectoren als bron
27,5 kw
• Zonopbrengst voldoende om rendement biomassa ketel met 33-50% te verhogen • Warmte via cv-ketel (gas of hout) of cvhaard
Vloer- en wandverwarming
100 W/m²
Via WTW
Ondersteuningsmogelijkheden
Energiebehoefte
voor als er te weinig zon is
voorbeeld project
CV-ketel aardgas
HRE ketel Warmte + stroomproductie
CV-ketel hout of pellets
CV-haard hout of pellets
CV-inbouwhaard Hout of pellets
65%
Vergelijking bij bedrijfspand ACVO Cv ketel en radiatoren en airco
Warmte (44 mwh)
Koeling (32 mwh)
7750 m3
Warmtepomp met bron , vloerverwarming en vloerkoeling
Zon thermisch met pellet ketel en adsorptie vloerverwarming en vloerkoeling
11.500 kWh
7.800 kg
35%
Vergelijking systemen bij bedrijfspand Cv ketel en radiatoren en airco
Warmtepomp met bron , vloerverwarming en vloerkoeling
Zon thermisch met pellet ketel en adsorptie vloerverwarming en vloerkoeling
44 MWh warmte
€ 3.500
€ 2645
€ 1717
Extra vast recht
€ 150
€ 1149
€0
4.500 kWh
1.435 kWh
1.200 kWh 32 MWh koeling
€ 1035
€ 330
€ 276
CO2 reductie
0
5 ton
14,488 ton
Extra vast recht
€ 1149
€0
0
Aantal bomenjaren
0
275 bomen
724 bomen
Totaal
€ 5.834
€4.124
€ 1.993
3
8-4-2010
Voordeelcombinatie
Vergelijking systemen bij bedrijfspand Cv ketel en radiatoren en airco
Warmtepomp met bron , vloeverwarming en vloerkoeling
Zon thermisch met pellet ketel en adsorptie vloeverwarming en vloerkoeling
Gasaansluiting, nodig
ja
nee
Nee
Meterkast elektr
Zwaar
Zwaar
Licht
Iets kleiner
Iets kleiner
Zeer licht
• Koelen met zon + pellet ketel + LED en HF verlichting: – Gas aansluiting: geen investering nodig, geen vastrecht betalen – Elektrische aansluiting: lagere investering door kleinere meterkast, en lichtere aansluiting. – Minder vastrecht – Minder energieverbruik
Gehanteerde energie gegevens • Het betreft een redelijk groot kantoorpand met veel trainingsruimten Prijzen energie, incl. inflatie 10 jaar • Elektrisch • Aardgas • Pellethout
€ 0,23 / kWh € 0,70 / m3 € 22,- / ton
Aandachtspunten verwarming • Voor de CV-ketel met radiatoren wordt uitgegaan van hetzelfde verbruik. • Dit is niet geheel juist, het is bekend dat met vloerverwarming lagere ruimtetemperaturen aangehouden kunnen worden. • Dit voordeel is niet meegenomen in het rekenmodel.
Meterkast, indien gecombineerd met LED en HF
Aandachtspunten koeling • Airco’s leveren hetzelfde totale koelvermogen als de ‘koelen met de zon installatie’. • In de praktijk is gebleken dat een topkoeling via vloerverwarming met een duidelijk lager koelvermogen beter uit de voeten kan voor het creëren van een aangenaam klimaat dan airco ‘s. • Het werkelijke voordeel zal dus gunstiger uitvallen.
Samenvatting • De zon levert in de zomer de energie voor tapwater en het binnenklimaat • In de winter is er tijdens heldere/koude dagen volop zonnewarmte te oogsten • Tijdens bewolkte dagen wordt installatie ingezet als rendementsbooster van de biomassa ketel
4
8-4-2010
Zonnige conclusie
• De zon wordt bij u de prominente energieleverancier • Een duidelijke stap richting “Cradle to Cradle”
5
