e n e r g i e s t u d i e s e n a d v i e s

energiestudies en advies

HAALBAARHEIDSSTUDIES NAAR ALTERNATIEVE ENERGIEVORMEN

Datum 20/11/2012

Dossiernummer

1423

Vzw Stijn - Sint-Oda

Breugelweg 200 3900 Overpelt

EPB

EPC

EAP

haalbaarheidsstudies

contact GHW Studiebureau bvba Opitterpoort 10 • 3960 Bree Tel: 089 481 381 Fax: 089 844 679 www.ghw.be • [email protected]

2

VZW Stijn - Sint-Oda

INHOUDSTABEL

3

0.

Algemeen

p4

1.

Warmtekrachtkoppeling

p5

2.

Fotovoltaïsche zonnepanelen

p9

3.

Zonneboiler

p 12

4.

Warmtepomp

p 19

5.

Biomassa

p 26


0. ALGEMEEN Datum:

20/11/2012

Intern dossiernummer:

1423

Project:

Bouwheer:

VZW Stijn

Bouwplaats:

Breugelweg 200, Overpelt

Korte omschrijving:

Bouwen van een nursingtehuis met 90 studio’s en gemeenschappelijke ruimtes Het betreft 5 afzonderlijke gebouwen Verzorging

Gebouwbestemming: Bruikbare vloeroppervlakte:

2 gebouwen type A: 2 x 1184 m² 3 gebouwen type B: 3 x 1157 m² 5840 m² in totaal

TE ONDERZOEKEN ALTERNATIEVE SYSTEMEN: Blokverwarming of –koeling:

Niet beschikbaar

Warmtekrachtkoppeling:

JA

Warmtepomp voor verwarming:

JA

Biomassaketel:

JA

Zonneboiler of warmtepompboiler:

JA

Fotovoltaïsche zonnepanelen:

JA

Hernieuwbare energiebronnen helpen klimaatverandering tegen te gaan en voorkomt dat energie 'op' raakt. Maar wat verstaan we onder hernieuwbare energiebronnen? En welke soorten en toepassingen behoren daartoe? Hernieuwbare energie heet zo omdat de bronnen, zoals zonlicht of windkracht, niet kunnen opraken. Bovendien drukt de productie van hernieuwbare energie in vergelijking met conventionele bronnen veel minder zwaar op het milieu, doordat er veel minder van het broeikasgas CO2 bij vrijkomt. Bij de productie van 1 kWh elektriciteit uit kolen ontstaat minstens 850 gram CO2; 1 kWh stroom uit zonlicht levert maar 50 gram op. De bekendste hernieuwbare energiebronnen zijn windenergie, waterkracht en zonlicht, biomassa, aardwarmte en warmte uit onze omgeving (zoals in lucht en bodem). In 2007 produceerde Vlaanderen 1.638 miljoen kWh elektriciteit uit groene energiebronnen, dat is 2,7% van de totale elektriciteitsproductie. Net genoeg om 500.000 gezinnen van stroom te voorzien. Ons aandeel milieuvriendelijke energie volgt een stijgende lijn. Tegen 2020 wil Vlaanderen 13% van onze elektriciteit milieuvriendelijk opwekken. Uitvoerder van de studie:

Bouwheer:

GHW bvba - Opdeweegh Jan

4


1. WARMTEKRACHTKOPPELING (WKK) Wat is WKK? Warmtekrachtkoppeling is de gelijktijdige opwekking van elektriciteit en warmte. Daarbij wordt de warmte, die in een gewone elektriciteitscentrale verloren gaat, gerecupereerd voor industriële processen, verwarming van gebouwen of serres, enz. Gemiddeld besparen kwalitatieve warmtekrachtinstallaties in Vlaanderen ongeveer 16% energie ten opzichte van de gescheiden productie van dezelfde hoeveelheid elektriciteit en warmte in een elektriciteitscentrale en een ketel. Tegen 2010 wil Vlaanderen 19% van de elektriciteitsleveringen uit warmtekrachtkoppeling. Om deze doelstelling te realiseren wordt energiebesparing via warmtekrachtkoppeling aangemoedigd door het systeem van de warmtekrachtcertificaten.

Wanneer kan WKK toegepast worden? Om een warmtekrachtinstallatie te plaatsen, is het natuurlijk essentieel dat er een lokale warmtevraag aanwezig is. Deze is uiteraard bij voorkeur voldoende groot. Toch is het ook belangrijk dat het niet alleen over pieken gaat, maar dat er gedurende een langere tijd een zekere basisvraag bestaat. Het is ook slechts zinvol een WKK te bestuderen wanneer de warmtevraag reeds door andere energiebesparende maatregelen tot haar minimum is herleid. Zoniet dreigt de WKK na verloop van tijd te groot te worden, wat optimaal functioneren onmogelijk maakt, en de rendementen naar beneden brengt. Naast warmte wordt er natuurlijk ook elektriciteit geproduceerd. De aanwezigheid van een voldoende grote elektriciteitsvraag is minder cruciaal. Elektriciteit is immers, in tegenstelling tot warmte, vrij eenvoudig transporteerbaar via het elektriciteitsnet. Overtollige hoeveelheden elektriciteit kan men dan ook kwijt aan het net. Toch is het, vanuit financieel oogpunt, het interessantst om elektriciteit lokaal te verbruiken. Dan vermijdt men immers ook netkosten, terwijl men bij teruglevering aan het net enkel kan rekenen op de lagere commodity-prijs ('de prijs voor de elektronen' als het ware). Om de elektriciteit te kunnen verbruiken op het ogenblik dat hij geproduceerd wordt, is het uiteraard nodig dat de elektriciteitsvraag min of meer synchroon verloopt met de warmtevraag. Hiermee rekening houdend, zien we dat WKK haalbaar is in tal van sectoren. In de industrie zijn er mogelijkheden waar tegelijk een grote warmtevraag en een grote elektriciteitsvraag is, dus in procesindustrieën zoals papier, chemie en raffinage. Maar ook in kleinere industrieën kan WKK een uitstekende keuze zijn om de energiefactuur omlaag te brengen. Daarnaast zijn er ook toepassingen in de glastuinbouw – waar bovendien CO2 kan gebruikt worden als meststof voor de planten –, in de tertiaire sector (zieken- en rusthuizen, scholen, zwembaden,…) en zelfs in de residentiële sector voor verwarming van (grotere) gebouwen, eventueel via een verwarmingsnetwerk (stadsverwarming). Om na te gaan of een warmtekrachtinstallatie een goede keuze is in een welbepaalde situatie, is het aangewezen om een haalbaarheidsstudie uit te voeren. Deze onderzoekt niet alleen de economische haalbaarheid, maar speelt ook een belangrijke rol voor de correcte dimensionering van de installatie. Een haalbaarheidsstudie is dan ook een erg belangrijke stap in (de aanloop naar) een WKK-project.

5


Principe van WKK-certificaten Na het verstrekken van de productiegegevens van zijn installatie, krijgt de eigenaar van een WKK of installatie voor elektriciteitsproductie uit hernieuwbare energiebronnen certificaten van de regulator, in Vlaanderen dus van de VREG. Het aantal certificaten wordt maandelijks bepaald aan de hand van de meegedeelde productiecijfers. Vervolgens kan de eigenaar van de installatie zijn certificaten verkopen aan de elektriciteitsleveranciers. Het bedrag dat zij voor de verkoop van de certificaten ontvangen, is de marktprijs van de certificaten. De certificatenmarkt is een vrije markt, en is niet direct gekoppeld met de elektriciteitsmarkt. Men hoeft dus zijn certificaten niet te verkopen aan dezelfde elektriciteitsleverancier als deze waarmee men een contract heeft voor aankoop of verkoop van elektriciteit. Opdat er een vraag zou zijn op de markt, en opdat de marktprijs dus niet nul zou bedragen, wordt een verplichting opgelegd aan de elektriciteitsleveranciers. Dit houdt in dat zij op geregelde tijdstippen – in Vlaanderen is dit jaarlijks – een bepaald aantal certificaten moeten inleveren bij de regulator. Deze aantallen worden vooraf vastgelegd; het zijn de zogenaamde quota. Indien de elektriciteitsleveranciers onvoldoende certifcaten kunnen indienen bij de regulator, dienen zij per ontbrekend certificaat een administratieve boete te betalen. Dimensionering WKK’s worden gedimensioneerd op basislast in tegenstelling tot klassieke ketels die gedimensioneerd worden op pieklast. Een hoge gebruiksduur (4000 u) is namelijk vereist als men een redelijke terugverdientijd wil realiseren. Het piekvermogen in WKK-installaties wordt dan geleverd door het elektrisch net en bijkomende ketels. WKK’s worden meestal gedimensioneerd op 10 tot 20 % van de pieklast voor warmte. Soms echter is het gunstiger om te dimensioneren op elektriciteitsvraag omdat men het teveel aan elektriciteit niet kan verkopen tegen een interessante prijs. Kennis van de energievraag is essentieel om tot een correcte dimensionering van een WKK-systeem te komen. Bestemming van het project:

Nursingtehuis, bestaande uit 5 gebouwen met telkens 18 studio’s en gemeenschappelijke ruimtes, circulatieruimtes, personeelsruimtes, technische ruimtes, ... De gebouwen worden permanent verwarmd.

Volume:

Gebouw A: Gebouw B: Totaal:

5332 m³ 5645 m³ 27286 m³

(3 gelijkaardige gebouwen) (2 gelijkaardige gebouwen)

Netto warmtevraag:

Om lange distributie- en circulatieleidingen te vermijden, krijgt elk gebouw best een individuele CV-installatie. Het betreft hier 5 aparte, gelijkaardige gebouwen. Gebouw A.1 wordt gebruikt als voorbeeldgebouw in de volgende berekeningen. Netto warmtevraag voor gebouw A.1:

102 MWh

Deze warmtevraag is het resultaat van een warmteverliesberekening, gebaseerd op volgende elementen: Muurisolatie: 8 cm PUR Isolatie plat dak: 15 cm PUR Vloerisolatie: 10 cm gespoten PUR Buitenschrijnwerk: alu (Reynaers CS68) + 1,1-beglazing (helder) Ventilatiesysteem C met toevoerroosters in de ramen Luchtdichtheid q50 = 3,0 m³/hm² 6


Economische analyse De economische haalbaarheid is afhankelijk van volgende factoren: 

Kosten: ▫ Investeringskosten ▫ Exploitatiekosten ▫ Brandstofverbruik WKK ▫ Boete voor verhoogd piekverbruik als de WKK in panne is (hiermee wordt geen rekening gehouden in de haalbaarheidsstudie)



Baten: ▫ Daling elektriciteitsfactuur ▫ Inkomsten verkoop elektriciteit ▫ Besparing brandstof ketel ▫ WKK-certificaten ▫ Subsidies: ecologiepremie, belastingaftrek, …

De haalbaarheidsstudie is gebaseerd op volgende installatievoorwaarden: Een collectief verwarmingssysteem met een condenserende gasinstallatie als warmteopwekker is aanwezig. Parallel hiermee zal de WKK-installatie geplaatst worden die zal instaan voor de basis warmtebehoefte. Om de terugverdientijd te bepalen wordt de investeringskost van de WKK-installatie beschouwd in de veronderstelling dat alle componenten van het warmte afgiftesysteem aanwezig zijn in het collectieve verwarmingssysteem. Vermogen van de WKK:

Elektrisch:

4,0 kWe

Thermisch:

10,3 kWth

Belangrijke parameters over de installatie Referentierendementen:

Elektrisch:

50 %

Thermisch:

95 %

Aantal draaiuren per jaar (op basis van het gebruikersprofiel): Percentage van de elektriciteitsproductie dat op het net geplaatst wordt:

4611 u

Schatting vollastrendementen:

Elektrisch:

26 %

Thermisch:

64 %

Warmtetoepassing:

Warm water / verwarming

Technologische keuze van de WKK:

Micro WKK

20 %

Berekenen van de eenvoudige terugverdientijd Investeringskost:

16259 € (excl. BTW)

Verhoogde investeringsaftrek (15,5 %):

857 €

Ecologiesteun:

0 €

Investeringskost incl. subsidie:

15402 € (excl. BTW)

Energiewinst: opbrengst warmte + opbrengst elektriciteit – gaskosten – onderhoudskost:

694 € (excl. BTW)

Jaarlijkse besparing CO2 :

3,3 ton

Terugverdientijd (zonder WKK-certificaten) :

Zonder subsidie

NCW (10%)

-10330 €

NCW (5%)

-7773 €

IRR

-3,96 %

7

23,4 jaar

Met subsidie

22,2 jaar


Tabel met cash-flow:

Geleend kapitaal aan 5,5% rentevoet Mogelijkheid tot afschrijving van investeringen Mogelijkheid om BTW te recupereren Opbrengst energie en certificaten zijn belastbaar

Kosten (€) Jaar 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 totaal:

Kapitaalaflossing

Aflossing rente

Exploitatie

Opbrengsten (€) Gaskosten

belasting op Opbrengst winst warmte

Opbrengst elektriciteit

Subsidie

WKKcertificaten

Afschrijving

Cash-flow (€) 0

1626

894

392

4.122

429

2.765

2.443

567

857

26

1626

805

400

4.328

445

2.903

2.565

567

826

-741

1626

715

408

4.545

461

3.048

2.693

567

796

-650

1626

626

416

4.772

479

3.201

2.828

567

766

-557

1626

537

424

5.010

475

3.361

2.969

501

735

-505

1626

447

433

5.261

472

3.529

3.118

435

705

-452

1626

358

441

5.524

470

3.705

3.274

369

674

-396

1626

268

450

5.800

470

3.891

3.438

303

644

-339

1626

179

459

6.090

470

4.085

3.609

237

614

-279

1626

89

468

6.395

472

4.289

3.790

171

583

-216

0

0

478

6.714

475

4.504

3.979

105

0

922

0

0

487

7.050

479

4.729

4.178

40

0

930

0

0

497

7.403

485

4.966

4.387

-26

0

942

0

0

507

7.773

524

5.214

4.607

0

0

1.017

0

0

517

8.161

555

5.475

4.837

0

0

1.078

0

0

528

8.569

588

5.748

5.079

0

0

1.142

0

0

538

8.998

623

6.036

5.333

0

0

1.209

0

0

549

9.448

660

6.337

5.599

0

0

1.281

0

0

560

9.920

698

6.654

5.879

0

0

1.355

0

0

571

10.416

739

6.987

6.173

0

0

1.434

4919

9525

136298

10468

91427

80780

857

4404

7201

7200

16260

857

Totale investering:

21.179 €

Winst na 20 jaar:

7.200 €

NCW

10%

€ -10.330

Terugverdientijd:

14,2 jaar

NCW

5%

€ -7.773

20,64

IR

rel. prim. energiebesp.

-3,96%

Volgende parameters worden in rekening gebracht: • kosten onderhoud en uitbating: 21 € / MWhe • Gasprijs: 13,9 € / GJ (= 50 € / MWh) • Prijs elektriciteit opgenomen uit het net: 150,00 € / MWh • Prijs elektriciteit geleverd aan het net: 44,55 € / MWh • Waarde certificaten: 35 € • Leningen werden berekend op basis van vaste kapitaalsaflossingen en een rentevoet van 5,5% • Afschrijving over 10 jaar, vennootschapsbelasting 34 % Bovenstaande studie houdt rekening met een jaarlijkse prijsstijging van 5 % voor gas en elektriciteit. De jaarlijkse indexatie voor onderhoudskosten bedraagt 2 %. Opbrengst warmte houdt rekening met het gasverbruik dat men normaal zou hebben als de geleverde warmte van de WKK door een andere technologie geleverd zou moeten worden aan een jaarrendement van 95 %. Opbrengst elektriciteit houdt rekening met de zelf geproduceerde elektriciteit die voor 80 % zelf verbruikt wordt en voor 20 % terug op het net geplaatst wordt (wel aan lagere tarieven). 8


2. FOTOVOLTAÏSCHE ZONNEPANELEN Inleiding: Fotovoltaïsche zonnecellen zetten licht rechtstreeks om in elektriciteit. Door schakeling van zonnecellen in modules kan deze elektriciteit nuttig gebruikt worden. In de toekomst kan fotovoltaïsche zonne-energie tot een kwart van het totale Vlaamse elektriciteitsgebruik opwekken: het is dus op lange termijn één van onze belangrijkste duurzame energietechnieken. De prijzen van deze PV-systemen zijn de laatste jaren voortdurend gedaald, een trend die zich doorzet en versterkt wordt door toenemende massaproductie en door de spectaculaire groei van de wereldmarkt. De markt van zonnecellen wordt grotendeels beheerst door Silicium (monokristallijn en polykristallijn). Dit zal ook in de komende jaren nog het geval zijn.

Werking: Hoe werkt fotovoltaïsche zonne-energie? Een zonnecel zet licht rechtstreeks om in elektriciteit. Deze gelijkstroom kan batterijen opladen of kleine toestellen rechtstreeks doen werken. Na omzetting in wisselstroom kan zonnestroom ook aan het elektriciteitsnet geleverd worden. Hoe werkt een zonnecel? Een zonnecel bestaat uit een dun plaatje met aan de bovenzijde een negatieve lading en aan de onderzijde een positieve lading. Dit plaatje is gemaakt van halfgeleidend materiaal, meestal silicium, dat alleen maar goed geleidt als er licht op valt. Op dat moment ontstaat een elektrische spanning tussen de positief geladen onderkant en de negatief geladen bovenkant van de cel. Dunne metalen vingers op de voorkant van de cel vangen de opgewekte elektrische stroom op. Zij zijn via de elektrische toepassing verbonden met een metalen plaatje op de achterkant van de cel. Afhankelijk van het type silicium zal de cel een groter of kleiner aandeel van het zonlicht omzetten in elektriciteit. Hoe wordt zonnestroom nuttig gebruikt? Zonnecellen worden aan elkaar geschakeld in zonnepanelen of PV-modules met diverse afmetingen. Bij lichtinval produceert het paneel een gelijkstroom. Bij netgekoppelde fotovoltaïsche systemen zet een omvormer de gelijkstroom om in wisselstroom met dezelfde kwaliteit als de klassieke stroom van het distributienet. Daarmee kunnen alle elektrische toestellen op laagspanning werken.

Kan zonnestroom aan het net geleverd worden? Netgekoppelde PV-systemen hebben geen batterij nodig. Wanneer het elektriciteitsverbruik kleiner is dan de productie door de zonnepanelen, wordt het overschot aan het distributienet geleverd via een koppeling in de elektrische kast. 's Nachts en wanneer de zon niet voldoende oplevert, wordt de nodige stroom uit het elektriciteitsnet gehaald. Moeten zonnepanelen perfect naar het zuiden gericht staan? Een perfecte oriëntatie en helling is niet nodig: bij afwijkingen tot zuidoost of zuidwest en hellingshoeken van 20 tot 60 graden leveren zonnepanelen nog altijd 95% van het maximum. Dat komt door het grote aandeel van indirect zonlicht uit alle richtingen, waarin toch nog voldoende energie zit voor zonnecellen.

9


Economische analyse Onderstaande berekening is gebaseerd op gebouw A.1. De linkergevel is zuidelijk georiënteerd (15°). De rood gemarkeerde dakvlakken zijn geschikt om zonnepanelen te plaatsen. Obstakels op het dak kunnen het plaatsen van PV-panelen wel sterk bemoeilijken: -

Koepels staan momenteel kruislings ingepland waardoor geen volledige rijen geplaatst kunnen worden.

-

Dakdoorvoeren en schouwen zijn momenteel nog onbekend.

Op de lager gelegen dakvlakken is er schaduw van de hogere delen. We veronderstellen verder dat 50 % van de dakoppervlakte geschikt zal zijn om zonnepanelen te plaatsen. Belangrijke parameters over de installatie Beschikbare dakoppervlakte:

Totale oppervlakte: 1157 m² Geschikt voor PV: 580 m²

Obstakels / beschaduwing:

Schouwen Koepels niveauverschil

Oppervlakte van de panelen:

232 m²

Vermogen ifv. oppervlakte:

150 Wp per m²

Oriëntatie en hellingshoek:

Z (15°) Helling 25°

Rendement ten opzichte van de ideale opstelling:

97 %

Te installeren vermogen:

34,8 kWp

Geschatte opbrengst per jaar:

28,7 MWh

Berekenen van de eenvoudige terugverdientijd Investeringskost :

1,8 € (excl. BTW) per Wp

62640 € (excl. BTW)

Verhoogde investeringsaftrek:

15,5 %

3301 €

Ecologiesteun:

0%

0 €

Investeringskost incl. subsidie:

59339 € (excl. BTW)

Groenestroomcert. (2013):

93 € per MWh, 10 jaar

Opbrengst jaar 1: 809 €

Vermeden elektriciteitsverbruik:

0,15 € per kWh

Opbrengst jaar 1: 4305 €


18,5 ton

Eenvoudige TVT:

Zonder subsidie:

NCW (10%)

-41061 €

NCW (5%)

-12796 €

IRR

3,49 %

12,2 jaar

Met subsidie:

11,6 jaar

De opbrengst van de groenestroomcertificaten is afhankelijk van het moment dat de installatie gekeurd wordt. Vanaf 2013 ontvangt men per groenestroomcertificaat 93 euro gedurende 10 jaar. Let op! Deze installaties krijgen niet langer 1 certificaat per 1.000 kWh opgewekte elektriciteit, maar meer of minder, afhankelijk van een zgn. bandingsfactor. Deze factor betreft een aanpassing aan de evolutie van de investeringskosten, brandstofprijzen en elektriciteitsprijs.. 10





Kapitaalaflossing

Opbrengsten (€) Cashflow (€)

Aflossing rente

belasting op winst

Besparing elektriciteitsverbruik

Subsidie

Groenestroomcertificaten

Afschrijving

3132

3445

1739

4.305

3.301

809

2.236

2.335

3132

3273

1812

4.520

809

2.178

-710

3132

3101

1889

4.746

809

2.119

-447

3132

2928

1969

4.984

809

2.061

-177

3132

2756

2054

5.233

809

2.002

101

3132

2584

2143

5.494

809

1.943

388

3132

2412

2237

5.769

809

1.885

683

3132

2239

2335

6.058

809

1.826

987

3132

2067

2438

6.360

809

1.768

1.300

3132

1895

2546

6.678

809

1.709

1.624

3132

1723

2659

7.012

809

1.651

1.958

3132

1550

2778

7.363

809

1.592

2.303

3132

1378

2904

7.731

809

1.533

2.660

3132

1206

3035

8.118

809

1.475

3.029

3132

1034

3173

8.524

809

1.416

3.410

3132

861

3318

8.950

809

1.358

3.805

3132

689

3470

9.397

809

1.299

4.214

3132

517

3630

9.867

809

1.241

4.638

3132

345

3798

10.360

809

1.182

5.077

3132

172

3974

10.879

809

1.123

5.533

62640

36175

53900

142349

3301

16180

33597

42.712

42.712 €

NCW

10%

-€ 41.061

14,3 jaar

NCW

5%

-€ 12.796

0

Totale investering: Winst na 20 jaar: Terugverdientijd:

98.815 €

IRR

3,49%

Volgende parameters worden in rekening gebracht: • Kostprijs elektriciteit: 0,15 € / kWh • Prijs groenestroomcertificaten: 0,21 € / kWh • Investeringskost: 1,8 € / Wp • Ecologiesteun bedraagt 0 % van de investering • De verhoogde investeringsaftrek bedraagt 15,5 %, gerekend aan een vennootschapsbelasting van 34 %. • Leningen werden berekend op basis van vaste kapitaalsaflossingen en een rentevoet van 5,5% • Afschrijving over 20 jaar, vennootschapsbelasting 34 % Bovenstaande studie houdt rekening met een jaarlijkse prijsstijging van 5 % voor gas en elektriciteit Afschrijvingstermijn van 20 jaar; indien op 10 jaar afgeschreven wordt, zal de terugverdientijd een stuk kleiner zijn. De besparing op het elektriciteitsverbruik houdt rekening met het feit dat de zelf geproduceerde elektriciteit voor 100 % zelf verbruikt wordt.

11


3. ZONNEBOILER Verschillende types zonneboilers Standaard zonneboiler   

Een collector van circa 3 m². Een los voorraadvat van 80 tot 120 liter Een naverwarmer, in de regel een combiketel.

CV-zonneboiler 



Een extra warmtewisselaar in het voorraadvat. De extra warmtewisselaar is aangesloten op de cv-ketel, waardoor geen aparte naverwarmer nodig is. Omdat direct uit het voorraadvat wordt getapt is er een forse straal warm water en geen temperatuurval bij gelijktijdig tappen.

Zonneboilercombi   

wordt geïnstalleerd in de plaats van een cv-ketel en bestaat uit een grote cv-zonneboiler, waarin voorraadvat en cv-brander geïntegreerd zijn. De warmte in het vat wordt gebruikt voor tapwaterverwarming én voor centrale verwarming, uiteraard in gescheiden circuits. De zonneboilercombi is door zijn grote watervoorraad in afmeting vergelijkbaar met een flinke boiler met een diameter van circa 65 cm en een hoogte van 145 cm.

Opbouw installatie Dankzij zonne-energie kan gemiddeld 55 tot 60 % bespaard worden op de energiefactuur voor warm water. Zonneboiler bestaat uit 4 belangrijke componenten:  De zonnecollectoren: het meest zichtbare onderdeel  Een collector-circuit om de opgevangen energie naar het opslagvat te transporteren  De boiler of opslagvat warm water: het meest belangrijke onderdeel  De regeling: het onontbeerlijke onderdeel

1. ZONNECOLLECTOREN: Het principe van een zonnecollector is eenvoudig: wanneer een metalen voorwerp een tijd in de zon ligt, wordt het warm. Zonnecollectoren maken gebruik van dit principe. Een zonnecollector is over het algemeen een metalen voorwerp waar een medium doorheen stroomt en zo de gewonnen warmte afvoert. Er kunnen 2 belangrijke types onderscheiden worden:

12


De vlakkeplaat zonnecollector Een vlakkeplaat zonnecollector bestaat uit een bak met een zwarte bodem (de absorber). Onder deze zwarte bodem zit nog een geïsoleerde laag. Door deze zwarte bodem en de isolerende laag wordt de warmte vastgehouden (een witte bodem zou de warmte afkaatsen). In de bak ligt een buis waar stromend water doorheenloopt. De bak wordt afgesloten met een glazen plaat zodat de warmte wordt vastgehouden. Wanneer de zon op de plaat schijnt wordt de lucht in de bak verwarmd en door de warme lucht wordt het water in de buis verwarmd. Vacuümbuis zonnecollector Dit zijn hoog rendement zonnepanelen met heatpipes. Dit type zonnepanelen bestaan uit een verzameling naast elkaar geplaatste buizen van glas. De glazen buizen bestaan uit dubbel glas waar tussen het vacuüm zich bevindt. Hierdoor wordt de warmte extreem goed vast gehouden. Tevens is op de binnenwand van het glas nog eens een speciale absorptie coating aangebracht. In de glazen buis bevindt zich een koperen absorber ( =de heatpipe). De heatpipe geeft een extreme warmte geleiding en opname in de glazen buis, de warmte wordt verzamelt in de top van de heatpipe. De bovenste punt van de heatpipe wordt in de koperen zonnecollector geplaatst waar in alle warmte wordt overgedragen aan het circulerende water. Vacuümbuis zonnepanelen verwarmen op veel kortere tijd en bieden een veel hoger rendement bij hogere temperatuurverschillen met de buitenlucht dan vlakke plaat zonnecollectoren. Dus ook in de winter als het vriest (-20C) wordt er voldoende zonne-energie geproduceerd van zodra er een beetje zonlicht is. Belangrijk te noteren: deze zonnecollector functioneert eveneens goed op diffuus licht (=bewolking); infrarood straling gaat namelijk gewoon door wolken heen. Maximale stilstandtemperatuur De opbrengst van de zonnecollectoren is afhankelijk van een aantal parameters waaronder het optisch rendement en de verliescoëfficiënten. Een gemakkelijke manier om de kwaliteit van zonnecollectoren met elkaar te vergelijken is de “maximale stilstandtemperatuur”. Hoe hoger deze waarde is des te beter scoort de zonnecollector in het omzetten van de zonne-energie en deze vast te houden met een zo hoog mogelijke opbrengst.

2. COLLECTOR-CIRCUIT Gesloten terugloopsysteem Het collector-circuit is niet volledig met water gevuld. Zolang de pomp niet draait blijft het water in het terugloopreservoir zitten en zijn de collectoren niet met water gevuld. Op dat moment is er dan ook geen vorstgevaar of kans op oververhitting. Een slimme regeling vergelijkt de temperatuur van de collector (voeler op de absorber) met de temperatuur van het opslagvat (voeler in het opslagvat). Is de collector warmer dan het vat en is de temperatuur in het vat nog niet voldoende hoog, dan slaat de pomp aan. Deze voert het water uit het terugloopreservoir door de leidingen naar de collector waar de zonnewarmte wordt opgenomen. Is het temperatuurverschil tussen collector en vat te klein dan valt de pomp stil en loopt de collector terug leeg in het terugloopreservoir. Dit systeem heeft volgende voordelen:  Een vorstbeveiliging zonder antivries  Een betrouwbare oververhittingsbeveiliging  Besparing op pompenergie: de pomp draait alleen als het moet

13


Thermo-sifon systeem De vloeistof in het collector-circuit circuleert door middel van natuurlijke circulatie. Deze circulatie ontstaat door het opwarmen van het water in de collector. Het boilervat moet zich altijd boven de collector bevinden. Volledig gevuld collector-circuit Het systeem heeft een volledig gevuld collector-circuit waarin water rond gepompt wordt. Er is antivries toegevoegd om bevriezing te voorkomen.

3. BOILER: Het buffervolume moet voldoende groot zijn, de beste zonnecollector op een te kleine boiler zal minder opbrengen dan een middelmatige zonnecollector op een voldoende groot buffervat. Om het hoogst mogelijke rendement te halen moet het buffervat voldoende groot zijn om het totale warmwaterverbruik van (minstens) één dag te leveren. Volgens de norm pr NBN D 20-001 bevat een normaal bad 140 liters aan 37°C. Omgerekend naar een opslagtemperatuur in het buffervat van 60°C stemt dit overeen met 75,6 liters.  2 – 3 personen: 200 liter 4 m² oppervlakte collector  4 – 5 personen: 300 liter 5 m² oppervlakte collector  5 – 6 personen: 400 liter 6 m² oppervlakte collector De grafiek hierboven geeft de maandelijkse dekkingsgraad weer voor een gemiddeld jaar. De hoge opbrengsten in de zes zomermaanden (van april tot september) kunnen enkel waar gemaakt worden als het opslagvat groot genoeg is om het volledige warmwaterverbruik van één dag te leveren. Een kleinere boiler op hogere temperaturen opwarmen zou een alternatief kunnen zijn maar het tabelletje toont overduidelijk aan dat een kleinere boiler op hogere temperaturen beduidend méér verliezen heeft dan een grotere boiler op lagere temperatuur, m.a.w. het rendement van een kleine boiler is veel slechter.

Inhoud boiler (liter) 80 80 300 300

Watertemp. (°C) 50 90 50 90

Omgevingstemp. (°C) 20 20 20 20

Verliezen (kWh / 24h) 0,94 2,84 1,30 3,91

Afkoeling (°C/24h) 10,1 30,5 3,7 11,2

Met een gewone installatie realiseert men een energiebesparing van meer dan 50 % van het tapwaterverbruik. Een grotere installatie heeft het voordeel dat een buffer wordt opgebouwd die gebruikt kan worden voor zonloze dagen. Veel van de extra energie die wordt opgevangen, wordt echter nooit benut. De dekkingsgraad stijgt maar tot 60 – 65 %. De investering voor zulke installatie die gauw het dubbele bedraagt, weegt zelden op tegen de extra energiewinst van 10 – 15 %.

4. REGELING: Indien er niet voldoende zonne-energie is geweest om de boiler op temperatuur te brengen dan moet de naverwarming worden aangesproken. Indien de naverwarming in de boiler of het opslagvat zelf gebeurt dan moet de regeling die voor het in- en uitschakelen van de zonneboilerinstallatie zorgt ook het naverwarmingssysteem perfect kunnen sturen. En daar kan het soms mislopen. De zonneboiler moet niet altijd worden naverwarmd als zijn temperatuur te laag is. Er moet eerst gekeken worden of de zonnecollectoren niet reeds de boiler aan het opwarmen zijn zodat de naverwarming eventjes uitgesteld kan worden. Indien er toch warm water nodig is dan kan de naverwarming misschien het opslagvat maar tot op een bepaalde temperatuur opwarmen die net voldoende is (bijvoorbeeld 40°C) om een bad of douche te nemen zonder daarom tot de normale 50°C of meer op te warmen.

14


Om beide systemen ideaal op elkaar te kunnen afstellen is het dan ook belangrijk dat beide regelingen, die van de zonneboilerinstallatie enerzijds en die van de naverwarming anderzijds, met elkaar kunnen communiceren. En dit kan enkel optimaal gebeuren als beide uit dezelfde stal komen, m.a.w. dat zonneboilerinstallatie en het naverwarmingssysteem van één enkele leverancier komen. Indien dit niet het geval is dan zou door een gebrekkige instelling de naverwarming wel eens de boiler s’morgens opwarmen alvorens de zonnecollectoren hun werk hebben kunnen doen en zo de opbrengst van onze investering voor een (groot) deel teniet doen. Bij zonneboilers waar de naverwarming door een ingebouwde elektrische weerstand gebeurt is het gevaar het grootst op dergelijke gebrekkige instellingen. De elektrische weerstand wordt meestal gevraagd de zonneboiler s’nachts na te verwarmen (met het goedkopere tarief). Als er s’morgens niet veel warm water wordt afgenomen (geen douche of bad) staat de zonneboiler iedere morgen op temperatuur. De zonnecollectoren kunnen dan nog enkel lijdzaam toezien en de investering wordt voor een groot deel teniet gedaan.

Aandachtspunten Dimensionering – De grootte van de zonneboiler hangt af van je persoonlijke situatie: hoeveel warm water heb je nodig in je huishouden? Hoeveel personen maken gebruik van de zonneboiler? Hoe efficiënt gebruiken ze warm water? Hoe efficiënt is je verwarmingstoestel? Oriëntatie – Om zoveel mogelijk zonlicht op te vangen, moet je de collector zo plaatsen dat hij op het zuiden gericht is. Let erop dat de zonnepanelen niet in de schaduw van bomen staan. Installeer de zonnecollectoren schuin zodat het zonlicht dat op de panelen valt, maximaal is. Ideaal is een hellingshoek van 51°. Temperatuur – Om de vorming van legionellabacteriën tegen te gaan moet de watertemperatuur van de zonneboiler voldoende hoog zijn. Een temperatuur van 55 à 60°C voorkomt bacteriegroei. Schijnt de zon niet genoeg om deze temperatuur te behouden, dan komt je verwarmingstoestel in actie die het water naverwarmt. Een heldere dag vol zon doet de temperatuur stijgen tot 90°C. Gewicht – Een volledig systeem kan enkele honderden kilogram wegen, verzeker je ervan dat het dak dat gewicht kan ondersteunen. Vooral bij compacte zonneboilers met ingebouwde voorraadvaten is dit een must. Bijverwarming – Zorg ervoor dat het bedieningspanel van de hulpkrachtbron zich op een gemakkelijk bereikbare locatie bevindt zodat je deze uit kan zetten wanneer je hem niet nodig hebt: als je bijvoorbeeld op vakantie gaat. Schoonmaak – Maak je zonnepanelen zuiver met een bezem, zeep en water zodat ze in topconditie blijven. Spoel ze schoon om te vermijden dat vuile waterresten zich ophopen. Ochtendgebruik – Gebruik ‘s morgens warm water zodat het water de hele dag heeft om opnieuw op te warmen zodat je ‘s avonds opnieuw warm water hebt. Dat is dan meteen het meest ideale ogenblik voor het nemen van een douche of bad. Overdag heeft de zon het water verwarmd zodat je ’s avonds amper naverwarming nodig hebt. Wat met storm en hagel? - Vacuümbuizen zijn bestand tegen hagelbollen van 2 cm. Een bolle vorm is sterker dan een plat vlak. Het is wel aan te raden om de collectoren te vermelden in de brandpolis (dekt normaal ook stormschade), zodat ze verzekerd zijn tegen glasbreuk door stormweer.

15


Economische analyse:

collectief systeem

Componenten van een collectief zonthermisch systeem:    

Een collectief collectorveld; de oppervlakte is optimaal als men kan voorzien in 40 % van de totale vraag aan warm tapwater. Een collectief voorraadvat; dit staat in verhouding tot de oppervlakte van het collectorveld, optimaal is 20 à 30 liter per m² collectoroppervlakte. Een centrale ketel voor naverwarming. Een ringleiding om het warm tapwater naar de wooneenheden te voeren.

Onderstaande berekening gaat uit van een collectieve opwekking van sanitair warm water en een ringleiding voor de distributie van dit warm water. Het koppelen van een alternatieve energiebron zoals thermische zonnepanelen is een eenvoudige ingreep omdat het collectieve verdeelcircuit toch al aanwezig is. De warmteverliezen van een ringleiding mag men echter niet onderschatten. Zeker niet als het grootste gedeelte zich in de kelder/kruipkelder bevindt. De warmteverliezen van de ringleiding helpen dan namelijk niet om het gebouw mee op te warmen. Premies:  

Premie netbeheerder = 200€/m² met maximum van 3750 € (indien regeling voor 2013 hetzelfde blijft als in 2012). Dit is te verdelen over de 5 gebouwen: 750 € per gebouw. Ecologiesteun: meerkost% = 30% en ecologiegetal = 9.

16


Dimensioneren van de installatie:

Schatting van het energieverbruik:

gebouw A.1 Gebouw A.1: 18 éénpersoonsstudio’s 18 personen Energiebehoefte 35 liter warm water per dag (60 °C) (= 2670 MJ pp per jaar) Gemiddelde bezettingsgraad 100% Totale netto energiebehoefte

48 GJ

Ringleiding op constante temperatuur van 60 °C Geschatte jaarlijkse bruto energiebehoefte

Leidingverliezen:

Stilstandverliezen: Boilerverlies:

Lengte ringleiding 130 m

50 GJ

120 m buiten BV 10 m binnen BV

R-waarde ringleiding volgens studie VITO 2007/IMS/R/090 tabel 35 Stilstandverliezen zijn relatief klein want leidinglengte van tappunt tot ringleiding is beperkt. In de veronderstelling dat het buffervat opgesteld staat in een binnenruimte

TOTAAL:

Warmteverlies ringleiding volgens studie VITO

2 GJ 8 GJ 108 GJ

Vereiste opbrengst van de zonneboiler:

43 GJ (40 % van de warmtevraag)

Benodigde collectoroppervlak:

29 m² (stel: nuttig opbrengst = 1,5 GJ / m² zwarte plaat collector)

Volume voorraadvat:

600 liter

Berekenen van de eenvoudige terugverdientijd Kost zonnesysteem (bron: Senternovem; cijfers en tabellen 2006):

Subsidies:

8700 € (excl. BTW) Elektriciteitsnetbeheerder

750 €

Verhoogde investeringsaftrek

458 €

Ecologiesteun (9%)

783 €

Totaal

1991 €

Investeringskost incl. subsidies:

6709 € (excl. BTW)

Gasprijs:

50 € / MWh of 13,9 € / GJ

Opwekkingsrendement voor de bereiding van warm tapwater bij traditionele installatie

Verbrandingstoestel op gas: 90 %

Opbrengst:

664 € / jaar

(bron: gids ‘haalbaarheidsstudie zonne-energie’ door leefmilieu Brussel)

De ringleiding en het buffervolume zijn ook aanwezig indien geen zonnesysteem geïnstalleerd wordt. Dit betekent dat de volledige opbrengst van de zonnecollectoren als winst beschouwd mag worden. De verliezen van de ringleiding moeten dus niet afgetrokken worden.


2,4 ton

Eenvoudige terugverdientijd:

Zonder subsidie

NCW (10%)

-1781 €

NCW (5%)

1847 €

IRR

7,18 %

17

13,1 jaar

Met subsidie

10,1 jaar





Kapitaalaflossing

Aflossing rente

Opbrengsten (€)

Elektriciteitsverbruik

belasting op winst

Besparing gasverbruik

Subsidie

Afschrijving

750

750

870

479

10

222

664

458

783

870

431

11

233

697

442

-405

870

383

11

245

732

426

-351

870

335

12

257

769

410

-296

870

287

12

270

807

393

-239

870

239

13

284

847

377

-181

870

191

13

298

890

361

-122

870

144

14

313

934

345

-62

870

96

15

329

981

328

0

870

48

16

345

1.030

312

64

16

362

1.082

0

703

17

380

1.136

0

738

18

399

1.192

0

775

19

419

1.252

0

814

20

440

1.315

0

855

21

462

1.380

0

897

22

485

1.449

0

942

23

510

1.522

0

989

24

535

1.598

0

1.039

25

562

1.678

0

1.091

331

7353

21956

1991

3853

8.785

8.785 €

NCW

10%

-€ 1.781

10,1 jaar

NCW

5%

€ 1.847

8700


2632

1.241

Cashflow (€)

11.332 €

IRR

7,18%

Volgende parameters worden in rekening gebracht: • Kostprijs elektriciteit: 0,15 € / kWh • Kostprijs gas 13,9 € / GJ • Ecologiesteun bedraagt 30 % op 30 % van de investering • De verhoogde investeringsaftrek bedraagt 15,5 %, gerekend aan een vennootschapsbelasting van 34 %. • Leningen werden berekend op basis van vaste kapitaalsaflossingen en een rentevoet van 5,5% • Afschrijving over 10 jaar, vennootschapsbelasting 34 % Bovenstaande studie houdt rekening met een jaarlijkse prijsstijging van 5 % voor gas en elektriciteit

18


4. WARMTEPOMP Waarom een warmtepomp? Iedere woning staat bovenop een onuitputtelijke bron aan energie. Door de instraling van de zon op de aarde is er in onze omgeving voldoende - duurzame / gratis – energie aanwezig om onze huizen te verwarmen of te koelen èn ons tapwater te verwarmen. Deze duurzame energie heeft echter jammer genoeg een te laag temperatuurniveau om rechtstreeks op onze normale centraleverwarmingsinstallatie aangesloten te kunnen worden. Een warmtepomp is in staat om warmte (energie) in temperatuur te verhogen. Dit biedt de mogelijkheid om (laagwaardige) duurzame energie te benutten voor hoogwaardige doeleinden, zoals het verwarmen van woonhuizen, opwekken van warm tapwater, etc. Voordeel is dat met een warmtepomp een gebouw verwarmd, gekoeld èn van warm tapwater voorzien kan worden. De installatie van een warmtepomp staat niet op zichzelf. De keuze voor een bepaald type en / of vermogen is afhankelijk van de eigenschappen van de bodem en het gekozen afgiftesysteem. Degelijk geologisch onderzoek en een weloverwogen afbakening van randvoorwaarden liggen aan de basis van elk goed warmtepompsysteem. Warmtepompen worden toegepast in woningen met een lage warmtebehoefte. Dit kan men bereiken door een degelijke isolatie te combineren met een mechanische ventilatie met warmterecuperatie. De keuze voor een warmtepomp beÏnvloedt hiermee het totaalconcept van het gebouw. De beslissing over het verwarmingssysteem wordt dan ook best zo vroeg mogelijk genomen. Werking van een warmtepomp De werking van een warmtepomp is grotendeels gebaseerd op het volgende natuurkundig effect: indien een gas gecomprimeerd wordt tot een hogere druk, dan stijgt tevens de temperatuur.

Een warmtepomp maakt van dit verschijnsel gebruik, door in een gesloten systeem het aanwezige gas met een compressor zodanig in druk te verhogen, totdat de daarbij behorende temperatuur hoog genoeg geworden is om er bijvoorbeeld een gebouw mee te kunnen verwarmen. Nadat de warmte afgegeven is, wordt de druk verlaagd en hierdoor kan er weer nieuwe (duurzame) warmte opgenomen worden. Om dit tot een continu werkend geheel te maken, zijn de volgende hoofdcomponenten in de warmtepompkringloop nodig: 1. Een warmtewisselaar om de warmte uit de omgeving (de duurzame bron) te onttrekken: de verdamper 2. Een compressor om de druk tot het gewenste niveau te verhogen 3. Een warmtewisselaar om de warmte over te dragen aan het te verwarmen object of medium (boiler of verwarmingsysteem): de condensor 4. Een expansieventiel; dit is een vernauwing in het leidingwerk, waardoor de compressor druk kan opbouwen. Het koelmiddel achter het expansieventiel heeft een groter volume tot zijn beschikking, waardoor het koelmiddel kan verdampen. Zo kan er een hogere druk worden opgebouwd. Het werkingsprincipe van een koel/vrieskast is identiek met dat van de warmtepomp, alleen wordt daar de nadruk op het koelende effect gelegd.

19


Rendement van een warmtepomp Uit het voorgaande blijkt, dat een compressor noodzakelijk is om de druk en daarmee de temperatuur te verhogen. Het energieverbruik van de compressor bepaalt dus het uiteindelijke warmtepomprendement. Het rendement van een warmtepomp wordt berekend door de hoeveelheid energie die nuttig gebruikt kan worden, te delen door de energie die door de compressor gebruikt wordt en wordt meestal aangeduid als COP (Coëfficiënt Of Performance). Hoe groter de drukverhoging die de compressor moet realiseren, hoe hoger het energieverbruik en hoe lager de winstfactor. De drukverhoging hangt rechtstreeks samen met de gerealiseerde temperatuursverhoging in het warmtedragend medium. Deze temperatuursverhoging is afhankelijk van het temperatuursverschil tussen de warmtebron en het warmteafgiftesysteem. Bijgevolg hangt de winstfactor af van het temperatuursverschil tussen de warmtebron en het warmteafgiftesysteem. Hoe hoger de temperatuur van de warmtebron en hoe lager de temperatuur van het warmteafgiftesysteem, hoe hoger de winstfactor. Om een warmtepomp rendabel te laten werken is een Lage Temperatuur Verwarmingssysteem (LTV), zoals vloerverwarming, wandverwarming, vergrote radiatoren, convectoren, etc. absoluut noodzakelijk. Hierbij geldt: hoe lager de benodigde temperatuur hoe beter. Bij de vergelijking van de winstfactor van verschillende warmtepompen dient steeds rekening gehouden te worden met de condensor- en verdampertemperatuur die gekoppeld is aan de opgegeven winstfactor. Warmtebronnen voor warmtepompen Om een warmtepomp goed te kunnen toepassen, zal op voorhand gekeken moeten worden naar een geschikte bron om de benodigde (gratis) warmte te leveren. De keuze zal afhangen van de plaatselijke omstandigheden en de warmtepomptoepassing.Meestal kan men hierbij kiezen uit:    

de ventilatielucht van de woning of van een vergelijkbaar gebouw de omgevingslucht de bodem onder of naast het gebouw het grondwater.

De mogelijke bronnen worden verder nog kort toegelicht. Voor de juiste keuze zijn de volgende factoren van groot belang: warmtebehoefte, koudebehoefte, beschikbaarheid, gemiddelde brontemperatuur, minimale brontemperatuur in de winter, brontemperatuur na één of meerdere seizoenen. 1. VENTILATIELUCHT Een ventilatiesysteem zorgt er voor dat woningen een gezond binnenklimaat kennen. Omwille van de hoge brontemperatuur haalt een warmtepomp met ventilatielucht als warmtebron ook bij hogere afgiftetemperatuur (bijvoorbeeld de bereiding van sanitair warm water) nog een aanvaardbare COP. Het debiet van het ventilatiesysteem is echter beperkt waardoor slechts in beperkte mate warmte onttrokken kan worden. Het toepassingsgebied beperkt zich dan ook tot de verwarming van sanitair warm water, eventueel gecombineerd met een deel van de woningverwarming. Deze combinatie kan toegepast worden in zeer goed geïsoleerde woningen (vb. K30) waar het hulpverwarmingssysteem beperkt gedimensioneerd kan worden. 2. OMGEVINGSLUCHT De omgevingslucht heeft als groot voordeel dat deze overal in onbeperk te mate voorhanden is. De aanschaf- en installatiekosten voor het benutten van de omgevingslucht als warmtebron voor een warmtepomp zijn dan ook relatief laag. Het nadeel ervan is, dat de buitentemperatuur laag is als er veel warmte nodig is en hoog als er geen of nauwelijks warmte nodig is. Dit betekent dat het gemiddelde jaarrendement niet al te hoog is, behalve voor specifieke toepassingen zoals bijvoorbeeld zwembadverwarming in de zomer.

20


3. BODEMWARMTE Om de bodemwarmte als bron te benutten, wordt meestal een gesloten bodemwarmtewisselaar gebruikt. Hierdoor is het mogelijk om de warmte, die in de bodem opgeslagen is, te benutten als bron voor de warmtepomp. De aardbodem slaat namelijk de door de zon ingestraalde warmte op. Op 1 meter onder de grond bedraagt de temperatuur tussen de 4°C en 17°C, afhankelijk van het seizoen. Vanaf 5 à 7 meter diepte bedraagt de temperatuur 10 tot 12 °C en is de seizoensinvloed bijna verdwenen. Er zijn twee soorten bodemwarmtewisselaars te onderscheiden, nl. horizontale en verticale bodemwarmtewisselaars. 

De horizontale bodemwarmte-wisselaars is gemakkelijk aan te leggen en levert (mits goed aangelegd) een basis voor een goed jaarrendement. De bodemwarmtewisselaar dient gedimensioneerd te worden aan de hand van de plaatselijke bodemgesteldheid. Deze zal meest al liggen tussen de 20 en de 40 W/m. Het nadeel is wel dat er een relatief grote oppervlakte nodig is. De dimensionering van het captatienet gebeurt in functie van de warmtegeleidingcoëfficiënt van de bodem. Deze hangt af van de samenstelling van de grond en van het vochtgehalte. Algemeen geldt voor de volgende bodemsamenstellingen: Bodem

Onttrokken vermogen

Droge zandgrond

10-15 W/m2

Natte zandgrond

15-20 W/m2

Droge leemgrond

20-25 W/m2

Natte leemgrond

25-30 W/m2

Grondwatervoerende grond

30-35 W/m2

Afhankelijk van de grondsamenstelling en het compressorvermogen van de warmtepomp zal de benodigde grondoppervlakte voor een gemiddelde woning tussen 200 en 500 m² liggen. 

Indien de benodigde grondoppervlakte er niet is, kan de bodemwarmte-wisselaar verticaal ingebracht worden. Deze werkwijze vergt een zeer gedegen analyse vooraf en een nauw e samenwerking met een grondboorbedrijf dat ervaring op dit terrein heeft. Gebruikelijk worden er bodemwarmtewisselaars toegepast tot 20 à 100 m diep. De juiste diepte, het aantal en de afstand tussen de bodemwarmtewisselaars worden bepaald door de bodemgesteldheid, de beschikbare ruimte en de uiteindelijke warmteonttrekking. De ondergrond (geologie) is de meest belangrijke factor: ▫ Het specifieke vermogen per boormeter schommelt tussen de 20 à 100 watt voor een installatie met ongeveer 2000 draaiuren per jaar wat overeen komt met het gemiddelde aantal draaiuren van een warmtepomp. ▫ Met water verzadigde grondlagen kunnen een groter vermogen leveren dan droge grondlagen. Een hogere grondwaterstroming levert meer vermogen op. Vaste kleigronden hebben een lagere warmtegeleidbaarheid met een lager vermogen tot gevolg.

21


4. GRONDWATER In de ondergrondse waterlagen zit grondwater met een constante temperatuur va n 1 0 à 14°C. Dit grondwater is meestal overvloedig aanwezig en zal bij onttrekking van warmte door een huishoudelijke warmtepomp niet in temperatuur dalen. De COP van de warmtepomp zal dan ook hoog zijn en weinig variëren. Meestal zuigt men in de pompput het grondwater met een onderwaterpomp op en stuurt het via de warmtepomp naar de retourput. De juiste keuze van de pomp is zeer belangrijk. Het vermogen van de onderwaterpomp bepaalt mee de winstfactor van het totale systeem. Een goede waterkwaliteit van het grondwater moet er voor zorgen dat de warmtewisselaar niet wordt aangetast. Het grondwater mag niet met de lucht in aanraking komen. Het grondwatercircuit wordt onder overdruk geplaatst zodat de zuurstof niet uit het grondwater kan vrijkomen.

5. SAMENVATTING Voordelen Ventilatielucht

Omgevingslucht

Horizontale grondwarmtewisselaar

Verticale grondwarmtewisselaar

grondwater

Nadelen

  

geen grondbeslag hoge brontemperatuur constante brontemperatuur

  

geluidsproductie moet beperkt worden beperkt beschikbaar alleen toepasbaar bij bepaalde ventilatiesystemen

    

beperkt grondbeslag bijna overal toepasbaar onbeperkt beschikbaar onuitputbaar lage investeringskost

 

ontdooisysteem noodzakelijk periodiek zeer lage brontemperaturen mogelijk

   

bijna overal toepasbaar onbeperkt beschikbaar gesloten systeem Natural Cooling mogelijk

    

ruim grondbeslag variërende brontemperatuur opletten voor uitputting bodem daling brontemperatuur gedurende stookseizoen lekdichtheid nodig i.v.m. glycol in systeem

      

beperkt grondbeslag bijna overal toepasbaar onbeperkt beschikbaar weinig variatie in brontemperatuur relatief hoge brontemperatuur gesloten systeem Natural Cooling mogelijk

  

daling brontemperatuur gedurende stookseizoen lekdichtheid nodig i.v.m. glycol in systeem aangepaste computerprogrammatuur nodig

    

beperkt grondbeslag constante brontemperatuur relatief hoge brontemperatuur onuitputbaar Natural Cooling mogelijk

       

goede kwaliteit water niet overal beschikbaar niet overal beschikbaar op haalbare diepte hogere investeringskost open systeem energie nodig voor oppompen water milieuvergunning nodig gegarandeerde scheiding koelmiddel – grondwater boring, terugvoerput en afdichting vragen extra aandacht grondige geohydraulische kennis vereist



22


Direct gekoppelde warmtepomp De direct gekoppelde warmtepomp of de DX warmtepomp is een warmtepomp die met het koelmiddel via de verdamper(s) direct thermaal contact heeft met de aarde, waar warmte vanuit wordt ontrokken tijdens de verwarmingsperiode. Het koelcircuit is vergelijkbaar in uitvoering met de conventionele warmtepompen. Bij de conventionele warmtepompen wordt de warmte uit de aarde verplaatst via een warmtewisselaar gevuld met een vloeistof ( water met antivries) dat door middel van een pomp naar de verdamper wordt gestuurd. Dx warmtepompen hebben een koperen aardwarmtewisselaar en de koelvloeistof is hier vervangen door het koelmiddel van de warmtepomp zelf, deze warmtewisselaar fungeert ook als verdamper en heeft dus geen omlooppomp. De eliminatie van de (kunststof) aardwarmtewisselaars en het geassocieerde koelmiddel verlaagt het temperatuurverschil tussen de aarde en het koelmiddel zodat de warmtepomp met een hogere verdampingstemperatuur werkt dan een conventionele warmtepomp en daardoor onder dezelfde werkomstandigheden een hogere efficiëntie ( COP ) bereikt. DX systemen zijn vooral ontwikkeld voor de kleinere vermogens (4-16kW). Voordelen DX 

Betere COP dan conventionele warmtepompen



Geen circulatiepomp aan de primaire kring



Goedkoper dan klassieke warmtepompen door minder onderdelen

Nadelen DX 

Passief koelen is niet mogelijk



Vooral voor kleinere vermogens

Koeling met een warmtepomp Met de meeste warmtepompsystemen kan 's zomers milieuvriendelijk gekoeld worden. Van groot belang hierbij is, dat het juiste warmteafgiftesysteem gekozen en geïnstalleerd wordt. Vloer- en wandverwarmingssystemen zijn hierbij in de woningbouw in het voordeel, omdat zowel bij het verwarmen als bij het koelen hoge rendementen kunnen worden behaald. Bij utiliteitsgebouwen kunnen ook met andere systemen, zoals koelen verwarmingsconvectoren en stralingsplafonds, zeer goede resultaten worden behaald.

1. NATURAL COOLING Dit systeem kan worden toegepast voor de types Grond- Water en Water-Water. Het glycolwater of het opgepompte grondwater wordt niet langs de compressor geleid maar, onttrekt de warmte aan het water van het warmteafgiftesysteem (hier gebruikt als koelsysteem). Het energieverbruik beperkt zich tot het verbruik van de circulatiepomp. Bij het type grondwater bevordert dit systeem de regeneratie van de bodem.

2. ACTIEVE KOELING Bij een omkeerbare warmtepomp is het mogelijk de warmtepompcyclus om te draaien. De condensor wordt dan de verdamper en neemt warmte op uit het warmteafgiftesysteem, de verdamper wordt condensor en geeft warmte af aan de warmtebron. Dit systeem is van toepassing als ontdooisysteem bij buitenlucht als warmtebron. De toepassing van actieve koeling kan in het kader van het duurzaam gebruik van energie echter niet worden aanbevolen.

23


Economische analyse Warmtepompen zijn in de eerste plaats erg interessant in gebouwen waar ook een koelbehoefte is omdat er koeling met een erg hoog rendement gerealiseerd kan worden (natural cooling). Onderstaande studie is enkel gebaseerd op warmtevraag. De mogelijkheid om te koelen via natural cooling biedt zeker een meerwaarde, maar de energiewinst wordt niet meegerekend in het bepalen van de terugverdientijd aangezien bij de referentie-installatie geen koeling aanwezig is. Er wordt een verticale bodemwarmtewisselaar in rekening gebracht. Dimensionering van de warmtepomp met verticale bodemwarmtewisselaar Vereiste thermische capaciteit:

55 kW

Ondergrond:

Droge zandgrond

Specifiek onttrekkingsvermogen:

25 W/m

Vermogen dat aan ondergrond onttrokken wordt (SPF = 3,5):

39 kW

Nodig aantal boormeter:

1560 m

Berekenen van de terugverdientijd Warmtepompsysteem

Referentie-installatie (condenserende gasinstallatie)

Investeringskost (Bron: Senternovem, cijfers en tabellen 2006):

46000 € (excl. BTW)

10000 € (excl. BTW)

Bruto energiebehoefte ruimteverwarming:

102 MWh

102 MWh

Bruto energiebehoefte sanitair water:

30 MWh

30 MWh

Jaarlijks verbruik ruimteverwarming:

29,1 MWh (elektriciteit)

408 GJ (gas)

Jaarlijks verbruik sanitair water:

8,6 MWh (elektriciteit)

120 GJ (gas)

Meerkost warmtepompsysteem:

36000 €


2424 €

Ecologiesteun (12 % van de investering):

5520 €

Meerkost incl. subsidie:

28056 € (excl. BTW)

Jaarlijkse besparing:

Verwarming:


5,3 ton

Eenvoudige terugverdientijd:

Zonder subsidie

NCW (10%)

-68684 €

NCW (5%)

-14842 €

IRR

-3,55 %

1306 € 21,4 jaar

Sanitair water: Met subsidie

378 € 16,7 jaar

Het voordeel van natural cooling werd niet in rekening gebracht. Volgens de bodemkaart van geo-vlaanderen bestaat de ondergrond uit droge zandgrond. Dit is niet gunstig voor het aantal te realiseren boormeters met een hoge investeringskost als gevolg.

24





Opbrengsten (€)

Kapitaalaflossing

Aflossing rente

onderhoud exploitatie

Elektriciteitsverbruik

belasting op Besparing winst gasverbruik

Besparing elektriciteit

besparing onderhoud

3600

1980

160

5655

647

7.339

60

320

3600

1782

163

5938

678

7.706

63

3600

1584

166

3600

1386

170

6235

710

8.091

6546

744

8.496

3600

1188

3600

990

173

6874

780

177

7217

817

3600 3600

792

180

7578

594

184

7957

3600

396

187

8355

3600

198

191 195

Subsidie

Afschrijving

Cashflow (€)

2.424

36000


2.424 1.897

3.094

326

1.830

-2.236

66

333

1.763

-2.043

69

340

1.695

-1.846

8.921

73

346

1.628

-1.647

9.367

77

353

1.561

-1.444

856

9.835

80

360

1.493

-1.237

897

10.327

84

368

1.426

-1.027

940

10.843

89

375

1.359

-813

8773

985

11.385

93

382

1.291

9211

1032

11.954

98

390

2.004

199

9672

1082

12.552

103

398

2.100

203

10156

1134

13.180

108

406

2.201

207

10663

1188

13.839

113

414

2.307

211

11197

1246

14.531

119

422

2.418

215

11756

1306

15.257

125

431

2.535

220

12344

1369

16.020

131

439

2.658

224

12961

1435

16.821

138

448

2.786

229

13609

1505

17.662

144

457

2.921

233

14290

1578

18.545

152

466

3.062

3888

186988

20929

242671

1984

7775

17.623 €

NCW

10%

-€ 68.864

13,2 jaar

NCW

5%

-€ 14.842

10890

5.520

7944

15943

46.890 €

IRR

-3,55%

Volgende parameters worden in rekening gebracht: • Onderhoudskosten: 10 € / kWe voor warmtepomp, dubbel voor referentie-installatie • Kostprijs elektriciteit: 0,15 € / kWh • Kostprijs gas 13,9 € / GJ • Ecologiesteun bedraagt 12 % van de investering • De verhoogde investeringsaftrek bedraagt 15,5 %, gerekend aan een vennootschapsbelasting van 34 %. • Leningen werden berekend op basis van vaste kapitaalsaflossingen en een rentevoet van 5,5% • Afschrijving over 10 jaar, vennootschapsbelasting 34 % Bovenstaande studie houdt rekening met een jaarlijkse prijsstijging van 5 % voor gas en elektriciteit. De jaarlijkse indexatie van de onderhoudskosten bedraagt 2 %.

25


-595

17.623

5. BIOMASSA Biomassa: een duurzame energiebron? Biomassa is een verzamelnaam voor diverse stoffen en materialen van dierlijke en plantaardige oorsprong, die gebruikt worden voor energieopwekking (warmte, elektriciteit en motorbrandstof). Biomassa van plantaardige oorsprong: planten nemen door fotosynthese CO2 op en zetten die om in zuurstof. De koolstof wordt gebonden als biomassa in hout, gras, … Bij verbranding komt deze koolstof weer vrij als CO2. Doordat deze meteen weer opgenomen wordt door planten verhoogt dit niet de concentratie broeikasgassen in de atmosfeer. Het totale proces is dus CO2-neutraal (korte koolstofcyclus). Fossiele brandstoffen daarentegen bevatten koolstof die al miljoenen jaren opgeslagen is. Bij verbranding komt deze opnieuw vrij als CO2 waarmee ze de CO2-concentratie in de atmosfeer wel verhoogt. Biomassa als restproduct of afvalstroom uit andere (industriële) processen: ook dit levert belangrijke voordelen op. U zet restproducten op een milieuvriendelijke manier om in CO2-arme energie. Anders gezegd, u raakt van uw reststroom af, produceert nuttige energie en bespaart op uw energiefactuur. In residentiële toepassingen kan biomassa aangewend worden in de vorm van houtpellets als brandstof voor de verwarming van woningen en appartementen. Economische voordelen Energieproductie uit vaste biomassa kan zeker economische voordelen opleveren. Indien u eigen biomassa ter beschikking heeft voor energieproductie reduceert u direct uw energiefactuur. Ook de transportkosten zijn dan beperkt aangezien de biomassa lokaal beschikbaar is. Bij aankoop van biomassa elders hangt het van de prijs en de transportkosten af of het economisch interessant is om zelf energie op te wekken uit biomassa. Wanneer u in uw onderneming of gemeente bovendien zélf instaat voor de productie van energie, bent u minder afhankelijk van de fossiele energieprijzen. Biomassa volgens oorsprong Land- en bosbouwreststoffen De landbouw produceert heel wat biologische reststoffen. Als vaste biomassa zijn vooral hout- en grasachtige reststoffen van belang. Zo kunnen stro en houtresten (bij bosbouw) ingezet worden voor directe omzetting naar energie. Droge mest zoals kippenmest kan gebruikt worden voor energiewinning door verbranding. Nattere drijfmest zal eerder door middel van vergisting energie opleveren. Industriële reststoffen In de industrie zijn vooral de houtachtige reststoffen van belang voor directe omzetting naar energie. Denk hierbij aan resthout van de houtverwerkende industrie en schrijnwerkerijen. In de houtindustrie worden al veelvuldig houtresten gebruikt voor het drogen van bijvoorbeeld proceshout. Bedrijfsafval Bedrijven gebruiken en verwerken allerhande organische producten. Sloophout en hout van afgekeurde paletten zijn een mogelijke bron voor directe energieproductie. Ook snoeiafval kan mogelijk ingezet worden voor directe energieproductie. Mogelijk moeten de reststoffen eerst voorbehandeld worden, waarna het hout bruikbaar is als energiegrondstof. Gemeentelijke reststoffen Gemeenten verzamelen grote hoeveelheden afvalstoffen of hebben deze zelf ter beschikking. Snoeihout van gemeentelijke plantsoenen met een goedgekeurd beheersplan kan ingezet worden voor directe energieproductie. Ook bermmaaisel, beschikbaar van het onderhoud aan wegbermen, kan hierbij in beschouwing genomen worden.

26


Energiedichtheid en vochtgehalte De energiedichtheid van een materiaal wordt bepaald door de calorische waarde van het droge materiaal en het vochtgehalte. De calorische waarde geeft aan hoeveel warmte een hoeveelheid droog materiaal afgeeft bij verbranding. De stookwaarde van een materiaal geeft aan hoeveel nuttige warmte datzelfde materiaal ongedroogd oplevert. Het vochtgehalte heeft inderdaad een grote invloed op de hoeveelheid nuttige warmte die uiteindelijk beschikbaar komt. De calorische waarde en de stookwaarde van het materiaal kunnen bijgevolg erg verschillen. Dit is eenvoudig te verklaren. Vochtig materiaal gebruikt een groot deel van de opgebrachte energie om het vocht te verdampen. De energie nodig voor het verdampen gaat verloren via de rookgassen. Vocht beïnvloedt ook het gewicht wat gevolgen heeft voor het transport van het materiaal. Het vochtgehalte van biomassa kan sterk variëren, bij hout bijvoorbeeld kan het 10% tot ruim 60% van het gewicht uitmaken.

Wat met de restfractie na omzetting? Na omzetting naar energie blijft de as achter als vaste stof. Het gaat dan om bodemas uit de opvangbak en vliegas dat uit de rookgassen afgevangen wordt. As kan als grondstof dienen voor ofwel de cementindustrie of de wegenbouw. Omdat het in kleine hoeveelheden beschikbaar is zal het echter vaak als afval afgevoerd worden. De assen kunnen ook dusdanig vervuild zijn dat deze als chemisch afval verwerkt moeten worden. Ook de rookgassen zijn een restproduct. De schadelijkheid van de rookgassen blijft beperkt, wanneer het verbrandingsproces optimaal is afgesteld. Afhankelijk van de emissie-eisen kan een rookgasreiniging nodig zijn, om de uitstoot van allerlei schadelijke componenten tegen te gaan.

Mogelijkheden met de gewonnen energie Warmte Wilt u de energie gebruiken voor verwarming, dan hebt u een warmtewisselaar nodig. Die warmtewisselaar draagt de warmte over aan water, lucht of een thermische olie. Ook de rookgassen hebben nog een zekere warmte. Die is nuttig in typische toepassingen, zoals drooginstallaties. Een biomassaketel werkt pas optimaal vanaf een bepaald vermogen, bijvoorbeeld vanaf 30% van het maximale vermogen. Om de ketel optimaal te gebruiken en om pieken en dalen in de warmtevraag op te vangen, is het soms voordelig een aanvullende ketel op bijvoorbeeld gas te plaatsen of te behouden. Zodoende plaatst u een biomassaketel met een lager vermogen die optimaal benut wordt. Elektriciteit Indien u voldoende biomassa ter beschikking heeft, kan het interessant zijn om naast warmte ook elektriciteit te produceren (warmtekrachtkoppeling). Dit kan voor eigen gebruik zijn of voor levering aan het net. Meer info is terug te vinden in het hoofdstuk over WKK-installaties.

27


Pelletinstallatie in residentiële toepassingen Pellets zijn kleine, gelijkvormige stukjes geperste biomassa. Deze brokjes hebben een hogere massa- en energiedichtheid en vergemakkelijken hierdoor ook het transport. Het materiaal dient erg droog te zijn. Het wordt eerst met stoom kneedbaar gemaakt en vervolgens door een geperforeerde matrijs geperst. Voor de productie en het transport van de pellets naar de klant wordt een primair energieverbruik bepaald dat overeenkomt met 5% van het pelletverbruik.

De CV-installatie op pellets wordt geplaatst in een (collectieve) stookruimte samen met de pelletopslagruimte die voldoende groot is. De pellets kunnen in bulk geleverd worden met vrachtwagens met een automatisch voedingssysteem, via de vulpijp worden de pellets de opslagruimte in geblazen. Kosteneffectief transport is mogelijk dankzij het feit dat pellets een gestandaardiseerde brandstof is met een hoge densiteit in vergelijking met andere biomassa. Het is mogelijk om de ketel volledig automatisch te laten opereren, waardoor de pelletinstallatie een even gebruiksvriendelijke omgang heeft als een gas- of olieverwarmingsinstallatie. Het transport van de pellets uit de opslagruimte naar de ketel kan natuurlijk niet met een pomp (zoals bij stookolie) maar gebeur via een speciale schroef van Archimedes en dit in functie van de gevraagde warmte. De pelletinstallatie wordt zodanig gedimensioneerd dat ze zo veel mogelijk draaiuren heeft op een zo hoog mogelijk vermogen. Eventueel kan piekverbruik kan opgevangen worden door aardgasketels die parallel met de pelletinstallatie geplaatst worden. Indien gewenst kan de aardgasketel zodanig gedimensioneerd worden dat ze zelf het maximale warmtevermogen kan leveren. Op die manier wordt een continuïteit van warmte gegarandeerd indien de pelletketel in storing of onderhoud is, of indien de voorraad pellets volledig opgebruikt is.

De terugverdientijd is sterk afhankelijk van de prijsevolutie van de pellets. Gedurende de laatste jaren is de pelletprijs vrij stabiel: ongeveer 3,6 eurocent per kWh of 18 eurocent per kg. Enkel in 2006 was er een uitzonderlijke prijsstijging omwille van: 

Grote plotse afname door Electrabel en Essent



Groot aantal nieuwe pelletinstallaties in heel Europa



Te weinig productiecapaciteit



Zeer strenge winter waardoor er minder hout uit de bossen werd gehaald

28


Economische analyse Beschrijving van de installatie: Collectieve verwarming door middel van centrale verwarmingsinstallatie met houtpellets. Hiervoor wordt in de kelder een gedeelte van de beschikbare ruimte opgeofferd om een stooklokaal in te richten en een opslagruimte voor pellets van 60 m³. De haalbaarheidsstudie is gebaseerd op volgende installatievoorwaarden: Een collectief afgiftesysteem is aanwezig. Een volautomatische pellet-installatie zal instaan voor de volledige warmtebehoefte. Om de terugverdientijd te bepalen wordt de investeringskost van de pellet-installatie beschouwd in de veronderstelling dat alle componenten van het warmte afgiftesysteem aanwezig zijn in het collectieve verwarmingssysteem.

Dimensionering van de pellet-installatie Vereiste thermische capaciteit:

55 kW

Bruto energiebehoefte (zie warmtepomp):

475 GJ

Jaarrendement pelletketel:

90 %

Gedeelte van de energiebehoefte, geleverd door de pelletinstallatie:

100 % van de totale energiebehoefte

Energie geleverd door de pelletinstallatie:

528 GJ

Specificaties pellets:

Energie-inhoud: 1 kg pellets levert 17 MJ energie Kostprijs: 0,18 €/kg

Jaarverbruik pellets:

31 ton

Berekenen van de eenvoudige terugverdientijd Meerkost ten opzichte van gasinstallatie:

25750 € (excl. BTW)


1357 €

Ecologiesteun (30 % van 80 % van de in aanmerking komende investeringscomponenten):

6180 €

Investeringskost incl. subsidies:

18213 € (excl. BTW)

Jaarlijkse opbrengst: besparing gasverbruik verminderd met het pelletverbruik en de werkingskosten ( personeel, schoorsteen reinigen, onderhoud ketel, gebouw, elektr …) Jaarlijkse besparing CO2 : Eenvoudige terugverdientijd:

1529 €

26,6 ton Zonder subsidie

NCW (10%)

-54323 €

NCW (5%)

-4746 €

IRR

0,91 %

29

16,8 jaar

Met subsidie

11,9 jaar





Kapitaalaflossing

Aflossing rente

Werkingskosten

Opbrengsten (€) Pelletverbruik

Belasting op de winst

Besparing gasverbruik

Besparing onderhoud

Subsidie

Afschrijving

1.884 2575

1416

550

5580

520

7.339

320

2575

1275

561

5859

548

7.706

2575

1133

572

6152

578

8.091

2575

991

584

6460

609

2575

850

595

6783

642

2575

708

607

7122

677

2575

567

619

7478

2575

425

632

7852

2575

283

644

2575

142

657

25750


1.884 1.357

6.955

326

1.309

-1.477

333

1.261

-1.325

8.496

340

1.213

-1.171

8.921

346

1.164

-1.014

9.367

353

1.116

-853

713

9.835

360

1.068

-689

752

10.327

368

1.020

-521

8244

792

10.843

375

972

-349

8656

834

11.385

382

924

-173

670

9089

879

11.954

390

1.706

684

9544

926

12.552

398

1.797

698

10021

975

13.180

406

1.892

711

10522

1027

13.839

414

1.993

726

11048

1081

14.531

422

2.098

740

11600

1138

15.257

431

2.209

755

12180

1198

16.020

439

2.326

770

12789

1261

16.821

448

2.448

786

13429

1328

17.662

457

2.577

801

14100

1397

18.545

466

2.712

13364

184508

17875

242671

7775

10464

23.027 €

NCW

10%

-€ 54.323

9,5 jaar

NCW

5%

-€ 4.746

7789

8.580

Cashflow (€)

11403

23.027

33.539 €

IRR

0,91%

Volgende parameters worden in rekening gebracht: • Werkingskosten: 10 € / kWth • Kostprijs pellets: 0,18 €/kg • Kostprijs gas 13,9 € / GJ • Ecologiesteun bedraagt 24 % van de investering van de in aanmerking komende componenten • De verhoogde investeringsaftrek bedraagt 15,5 %, gerekend aan een vennootschapsbelasting van 34 %. • Leningen werden berekend op basis van vaste kapitaalsaflossingen en een rentevoet van 5,5% • Afschrijving over 10 jaar, vennootschapsbelasting 34 % Bovenstaande studie houdt rekening met een jaarlijkse prijsstijging van 5 % voor gas en elektriciteit

30


31


EPB

32

EPC

EAP

haalbaarheidsstudies

contact GHW Studiebureau bvba Opitterpoort 10 • 3960 Bree Tel: 089 481 381 Fax: 089 844 679 www.ghw.be • [email protected]


Datum: 1423

11/10/2013 3900 Overpelt

GHW bvba

Energie – Veiligheid – Milieu

Opitterpoort 10 ▪ 3960 Bree T 089 481 381 ▪ F 089 844 679 www.ghw.be ▪ [email protected] BTW BE 0890.702.203 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Intern dossiernummer: Breugelweg 200

VZW STIJN – ST. ODA Bouwplaats:

Koepels:

Buitenschrijnwerk:

Vloer boven kruipruimte, kelder of op volle grond:

Plat dak

Buitenmuren met bekleding:

Buitenmuren met gevelsteen:

Skylux EP10 driewandig

Alu profielen: Uf = 2,10 W/m²K ; schuiframen wbo4,19 W/m²K Superisolerend glas: Ug = 1,10 W/m²K, Helder: ZTA = 0,64 ; kunststof afstandhouders Forfaitaire verhouding 30% profiel – 70% glas

10 cm PUR-plaat (λ = 0,023 W/mK) Vloerafwerking met chape en keramische tegels

Holle welfsels + 20 cm PUR (λ = 0,027 W/mK)

idem

Dragende muren: 15 cm silicaatsteen (volle elementen) Iso-façade systeem: 140 mm XPS + steenstrips

HERBEREKENING 3 - SIMULATIES ANDERE ISOLATIEDIKTES Beknopte omschrijving van de gebouwschil en isolatiematerialen:

Beknopte omschrijving van de technieken:

De technieken zijn voor de EPB-berekening niet van belang omdat er geen E-peil berekend moet worden. Er werden wel enkele simulaties gemaakt volgens de EPW-methode om de energiebesparing te kunnen inschatten van bepaalde maatregelen. Hiervoor werden volgende elementen in rekening gebracht: Verwarming: Condenserende gasketel 108% ; locatie TR kelder; ketel en alle leidingen binnen de isolatieschil Gedeeltelijk vloerverwarming Regeling via thermostatische kranen in combinatie meteen weersafhankelijke regeling Via CV, zonder ringleiding Luchtdichtheid:

Systeem D: mechanische toevoer en afvoer, systeem in balans; doorstroomopeningen waar nodig 60% warmterecuperatie; m = 1,24

q50 = 3,0

Sanitair warm water:

Ventilatie:

GHW bvba

Energie – Veiligheid – Milieu

GEBOUW B

Opitterpoort 10 ▪ 3960 Bree T 089 481 381 ▪ F 089 844 679 www.ghw.be ▪ [email protected] BTW BE 0890.702.203 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

GEBOUW A

Sim. 9:

Sim. 8:

Sim. 7:

Sim. 6:

Sim. 5:

Sim. 4:

Sim. 3:

Sim. 2:

Sim. 1:

Basis:

muren 10 cm, dak 14 cm, vloer 6 cm systeem C met P3 roosters (m = 1,22) en vraaggestuurde extractie (f = 0,75)

muren 12 cm, dak 16 cm, vloer 8 cm systeem C met P3 roosters (m = 1,22) en vraaggestuurde extractie (f = 0,75)

Muren 10 cm, dak 14 cm, vloer 6 cm








muren 14 cm, dak 20 cm, vloer 10 cm

28

31

28

31

28

28

27

27

27

27

26

26

K-peil

66

63

61

57

60

57

57

55

56

55

56

55

54

E-peil

111298 kWh (5565 €)

101993 kWh (5100 €)

96576 kWh (4829 €)

87391 kWh (4370 €)

87344 kWh (4367 €)

78243 kWh (3912 €)

78406 kWh (3920 €)

73773 kWh (3689 €)

74954 kWh (3748 €)

73185 kWh (3659 €)

75221 kWh (3761 €)

72597 kWh (3630 €)

70666 kWh (3533 €)

69,42 kWh/m²

63,62 kWh/m²

60,24 kWh/m²

54,51 kWh/m²

54,48 kWh/m²

48,80 kWh/m²

48,90 kWh/m²

46,01 kWh/m²

46,75 kWh/m²

45,65 kWh/m²

46,92 kWh/m²

45,28 kWh/m²

44,08 kWh/m²

2032

1567

1296

837

834

379

387

156

215

126

228

97

-

Extra verbruik (€/jaar)

31

28

31

28

31

28

28

27

27

27

28

27

26

K-peil

66

63

61

57

60

57

57

55

56

55

56

55

54

E-peil

119672 kWh (5984 €)

109616 kWh (5481 €)

104031 kWh (5202 €)

94101 kWh (4705 €)

94220 kWh (4711 €)

84379 kWh (4219 €)

84038 kWh (4202 €)

79362 kWh (3968 €)

80636 kWh (4032 €)

78815 kWh (3941 €)

81883 kWh (4094 €)

78620 kWh (3931 €)

76219 kWh (3811 €)

71,79 kWh/m²

65,75 kWh/m²

62,40 kWh/m²

56,45 kWh/m²

56,52 kWh/m²

50,62 kWh/m²

50,41 kWh/m²

47,61 kWh/m²

48,37 kWh/m²

47,28 kWh/m²

49,12 kWh/m²

47,16 kWh/m²

45,72 kWh/m²

2173

1670

1391

894

900

408

391

157

221

130

283

120

Extra verbruik (€/jaar)

Sim. 10:

muren 12 cm, dak 16 cm, vloer 8 cm systeem C zonder vraagsturing

31

Jaarlijks energieverbruik verwarming (berekend met EPW-methode voor woongebouwen)

Sim. 11:

muren 10 cm, dak 14 cm, vloer 6 cm systeem C zonder vraagsturing

Jaarlijks energieverbruik verwarming (berekend met EPW-methode voor woongebouwen)

Sim. 12:

e n e r g i e s t u d i e s e n a d v i e s

Recommend Documents