23-3-2012
WP28A1
Project groep:
EINDRAPPORT
AjmalKamal Ewout de Jongh Lennart van Koppen Mohammed Al Jobori Pieter de Leede Robert Kraaijvanger Stefan Huijsman Vincent Hupkes Joèlsten Koeks Laurens-Jan Pille
Tutor: Mr T.A.P. Van der Schyff 1
Installatie Eindrapport
De Haagse Hogeschool Academie voor Technology, Innovation& Society Werktuigbouwkunde Semester WP2.1 Blok 2.1 Thema Installatie Groep: WP28A1 Tutor: Mr Van der Schyff Delft, 18 april 2012
2
Voorwoord Onze opdrachtgever is de Haagse hogeschool te Delft (HHS). De gehele groep volgt de studie werktuigbouwkunde. Wij zijn de eerste projectroep die dit specifieke project in opdracht van de hhs uitvoert. In dit eindrapport kunt u alles lezen over ons project wat we in groepsverband uitgevoerd hebben. Waarin samenwerking en het opstellen van een rapport van belang is. De groep maakt deel uit aan dit project met als functie: ontwerper en constructeur. Als groep moeten wij ook een presentatie houden. Verder willen wij de mensen van het energiebedrijf E-ON op de Maasvlakte bedanken die ons de mogelijkheid geboden hebben ons een rondleiding te geven op hun energiecentrale.
3
Inhoud VOORWOORD ................................................................................................................... 3 1.
SAMENVATTING ......................................................................................................... 5 1.1. VERWARMING ................................................................................................................ 5 1.2. KOELING ....................................................................................................................... 5 1.3. ELEKTRICITEIT ................................................................................................................. 5 1.4. DE DOELSTELLING ........................................................................................................... 5
TABELLENLIJST ................................................................................................................... 6 FIGURENLIJST .................................................................................................................... 6 2.
INLEIDING .................................................................................................................. 7
3.
OPDRACHTOMSCHRIJVING ......................................................................................... 8
4.
WERKING EN BESCHRIJVING ....................................................................................... 9 4.1. MICRO –WKK INSTALLATIE ................................................................................................ 9 4.2. ELEKTRICITEIT VOORZIENING ........................................................................................... 10 4.3. LUCHTVERVERSING SYSTEEM ........................................................................................... 11 ............................................................................................................................................. 11
5.
COMPONENTEN EN INSTALLATIES............................................................................. 12 5.1. ZONNEPANELEN............................................................................................................ 12 5.2. MICRO WKK ................................................................................................................ 14 AANVULLENDE GEGEVENS .......................................................................................................... 15
6
MECHANISCHE VENTILATIE ....................................................................................... 16 HET PRODUCT .......................................................................................................................... 16
7
KEUZEVERANTWOORDING ....................................................................................... 18 7.1 MICRO-WKK INSTALLATIE ............................................................................................... 18 7.2 ENERGIEOPSLAG ........................................................................................................... 18 7.3 ZONNEPANELEN............................................................................................................ 19 7.4 LUCHTVERWARMING...................................................................................................... 19
8
ALTERNATIEVEN ....................................................................................................... 20 8.2 ELEKTRICITEIT ............................................................................................................... 20 8.2.1 OPWEKKEN .............................................................................................................. 20 8.2.2 Opslaan............................................................................................................. 20 8.3 GEBOUW VERWARMEN .................................................................................................. 20 8.3.1 Opwekkingssystemen ....................................................................................... 20 8.3.2 Klimaatinstalaties ............................................................................................. 20 8.4 VENTILATIE .................................................................................................................. 21 8.5 GEBOUW AFKOELEN ...................................................................................................... 21
9
AANBEVELING .......................................................................................................... 22
10
CONCLUSIE ........................................................................................................... 23
11
BIBLIOGRAFIE ....................................................................................................... 24
4
1. Samenvatting
Er zijn plannen om een roei verenigingsgebouw te bouwen voor HSRV Pelargos. Dit gebouw moet aan een aantal eisen voldoen, zo moeten de installatie duurzaam zijn en zoveel mogelijk zelfvoorzienend. Voor het kiezen van installaties die voldoen aan de eisen, moesten eerst een aantal gegevens berekend worden. Dat wordt in dit rapport behandeld.
1.1.
Verwarming
1.2.
Koeling
1.3.
Elektriciteit
1.4.
De doelstelling
De installatie zal bestaan uit een micro-wkk , zonnecollector en mechanische ventilatie. Wanneer de zon niet genoeg straling afgeeft, waardoor er niet genoeg warmte opgewekt kan worden, zal het gebouw ook verwarmd moeten worden. De micro-wkk en de mechanische ventilatie zullen deze warmtebehoefte van het gebouw voorzien. De zonnecollectoren zorgen voor de opwarming van dit water, wanneer er genoeg straling van de zon geleverd wordt. Wanneer dit niet het geval is, zal de micro-wkk het overnemen en het water voorverwarmen.
In alle ruimtes is de mechanische ventilatie aanwezig doordat je warme lucht door de het systeem laat lopen verwarm je de ruimte. Deze installatie kan ook andersom toegepast worden. De ruimte kan op die manier gekoeld worden. Ventilatie In het verenigingsgebouw zal een luchtbehandelingkast de ventilatie in het gebouw regelen. Er zijn roosters in het plafond aanwezig voor de aan- en afvoer van lucht. In de keuken, kleedruimte en toiletruimte is ook mechanische ventilatie aanwezig.
Het verenigingsgebouw wordt voorzien van stroom door zonnepanelen die geplaatst zijn op het dak en als aan vulling heb je de micro-wkk. Op een gemiddelde dag leveren de zonnecellen meer stroom dan nodig is. Dit overschot gaat naar het elektriciteitsnet. Hetzelfde gebeurt op dagen dat het gebouw gesloten is en dus minder elektriciteit verbruikt. In de winter is meer stroom nodig dan dat er stroom wordt opgewekt. Dit kan uit het elektriciteitsnet worden gehaald. Op die manier is het gebouw dus zelfvoorzienend.
Projectgroep WP28a1 dient voor HSRV Pelargos een ontwerp te maken voor een zelfvoorzienende eenheid voor de levering van elektriciteit, verwarming en koeling voor het verenigingsgebouw.
5
Tabellenlijst Table 4.1 :berekeningen (Zonuren.nl) .......................................................................... 13 Table 4.2 : Specificaties Model DECO ...................... Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.
Figurenlijst Figure 2.1 : HSRV Pelargos............................................................................................... 8 Figure 3.1 : Micro –wkk installatie................................................................................... 9 Figure 3.2 : Elektriciteit voorziening .............................................................................. 10 Figure 4.1 : zonnepanelen kit (vitrasolar.nl).................................................................. 13 Figure 4.2 : Micro-WKK .................................................................................................. 14 Figure6.1 : Convector………………………………………………………………………………………………..16
6
2. Inleiding HSRV Pelargos heeft ons de opdracht gegeven een zelfvoorzienend verenigingsgebouw te ontwerpen. De maten van zelfvoorzienig gelden alleen voor elektriciteit, verwarming en koeling. Van dit gekozen ontwerp moet de werking van alle systemen beschreven worden. HSRV Pelargos is een studentenroeivereniging in Den Haag. Gelegen aan de Haagse Hogeschool in Den Haag. Deze vereniging beschikt over een botenloods, op heden is men bezig met het bouwen van een verenigingspand. Aan ons de taak het verenigingspand te voorzien van de benodigde installaties. Het verenigingsgebouw is al ontworpen, aan ons is het de taak om het gebouw daadwerkelijk te laten functioneren. Hier valt onder meer elektriciteit, verwarmen, warm water en klimaatbeheersing onder. Deze processen moeten zoals is aangegeven op zelfvoorzienende manieren tot stand komen. Hoe wij tot onze keuzen zijn gekomen en hoe we de installaties uitgewerkt hebben kunt u lezen verderop in ons rapport.
7
3. Opdrachtomschrijving
Figuur3.1 : HSRV Pelargos
Ontwerp een zelfvoorzienende eenheid voor de levering van elektriciteit, verwarming en koeling voor het verenigingsgebouw. Werk dit systeem uit met principeschema’s, opstelling model en beschrijving van de werking. Ons is de taak opgelegd: ontwerp, bedenk en werk deze installaties uit. Uiteindelijk geeft het eindproduct weer hoe de installaties geïnstalleerd moeten worden en met welke eisen rekening gehouden moeten worden.
8
4. werking en beschrijving 4.1.
Micro –wkk installatie
Figure4.1 : Micro –wkk installatie
Voor het opwekken van warmte is gekozen voor een micro-warmtekrachtkoppeling (M-WKK), ook wel Hre-ketel genoemd (Hoog Rendement elektra- ketel). In de microwarmtekrachtkoppeling bevindt zich een stirlingmotor of een brandstofcel die op gas werken, doordat de stirlingmotor of een brandstofcel gaan werken ontstaat er warmte. Die warmte wordt gebruikt voor het opwarmen van water. Vervolgens wordt het warme water opgeslagen in twee boilers. In de ene boiler gaat er warme water naar sanitair gebruik en het warm water van de andere boiler wordt gebruikt voor het verwarmen van de leidingen van de ventilatieconvectoren. De twee boilers zijn nodig omdat het drinkwater systeem gescheiden moet blijven met het verwarmingssysteem. Als het gebruikte warme water dat door de leidingen een bepaalde temperatuur heeft kan door middel van warmtewisselaars de warmte terug gewonnen worden.
9
4.2.
Elektriciteit voorziening
Figure4.2 : Elektriciteit voorziening
Voor het opwekken van elektriciteit is gekozen voor een micro-warmtekrachtkoppeling (MWKK), ook wel Hre-ketel genoemd (Hoog Rendement elektra- ketel) en voor zonnepanelen. In de micro-warmtekrachtkoppeling bevindt zich een stirlingmotor of een brandstofcel die op gas werken, doordat de stirlingmotor of een brandstofcel gaan werken ontstaat er warmte. Die warmte wordt door middel van warmtekrachtkoppeling omgezet in elektrische energie. De zonnepanelen zetten licht-energie om in elektrische energie. De opgewekte elektrische energie door de micro-warmtekrachtkoppeling en door de zonnepanelen zijn gelijkstroom. De gelijkstroom moet omgezet worden in wisselstroom omdat het apparatuur op wisselstroom werkt. De omvormer wordt direct op de elektrische installatie aangesloten. Alle opgewekte elektriciteit wordt vervolgens door de bruto productiemeter opgeslagen. De meterkast verspreidt vervolgens de wisselstroom naar de apparatuur. De elektriciteitsmeter registreert hoeveel elektriciteit er gebruikt wordt en hoeveel er opgewekt wordt. Deze informatie wordt op een display geregistreerd. De overtollige elektriciteit wordt terug geleverd aan het net hiervoor wordt subsidie verstrekt. 10
4.3.
Luchtverversing systeem
5. Componenten en installaties 5.1.
Zonnepanelen
Voor het leveren van elektrische energie wordt er zonnepanelen gebruikt. Deze zonnepanelen moeten de boten loods maar ook eventueel het training centrum energie leveren. Om aan cijfers te komen wordt de internet als bron gebruik. Aan de hand van deze cijfers wordt er voor de gehele gebouw berekeningen gemaakt om te kijken wat er per jaar aan elektriciteit gebruikt wordt. Voor deze berekeningen is er een schema gebruikt waarvan eruit werd gehaald dat Nederland zo`n 1000 uren volle zon ontvangt per jaar(zonuren.nl). Op de site van ‘Vitrasolar’ bevindt zich enkele complete solar kits van circa 10 a 20 panelen. Voor dit project zal de grootse panelen kit die dit bedrijf op internet ons aanbied namelijk de Vitrasol Solarkit 10 gebruikt worden. Waarom deze kit? Omdat voor het gebouw vrij grote ruimtes en componenten elektriciteit nodig heeft, en moet dus een manier zijn om elektriciteit aan deze componenten te kunnen leveren. Op de boten loods is een oppervlakte beschikbaar van ongeveer 290 m² voor het plaatsen van de zonnepanelen. De kit die we gaan gebruiken bestaat uit: • • • • • • • • •
20 x Zonnepaneel 180WP. 1 x Omvormer XS 4300 SW. Bekabeling. Bevestigingsmateriaal voor schuin of plat dak. Nederlandstalige handleiding en installatieschema. Totaal vermogen: 3600 Wp. Totaal paneel oppervlakte: 25,60 m². Verwachte opbrengst: 3060 KWh/Jaar. Prijs: 3600Wp x € 2,85 = € 10.260,- incl. BTW. (vitrasolar.nl)
Via berekeningen die gemaakt zijn, zal er door gebruik maken van alle componenten en ruimtes een stroom gebruik van 72897 kWh per jaar.(deze cijfers kunt u onder het tussenkop schatting energiegebruik vinden). Om deze percentage aan elektriciteit te kunnen leveren moeten de solar kit verbreed worden. De hele oppervlakte van ongeveer 290m² zal gebruikworden voor het bevestigen van deze zonnepanelen. Er zal een opbrengst zijn van ongeveer 33660 KWh per jaar. Door het alleen plaatsen van zonnepanelen zal het gebouw niet genoeg energie opwekken. Daarom zal er gebruik van andere componenten gemaakt worden om aan overige energie toe te dienen. In het onderstaande figuur heeft u een beeld van het zonnepanelen kit die gebruiken zal worden. (2) (4) (5)
12
Figure4.1 : zonnepanelen kit (vitrasolar.nl)
Hieronder heeft u een overzicht over berekeningen die er gemaakt zijn en eventueel ook in de onderstaande tabel waardes bekijken die gebruikt worden en daarbij een korte beschrijving van de berekeningen. (zonnepanelen-info.nl) • • • •
Jaarlijks besparing (0.23 × 33660 = € 7741,8) Bij gebruik maken van subsidie telt voor jaarlijks gebruik (7741.8 + 0.244 × 33660= €15954.84) Voor het bepalen van het terug verdien tijd =112860: 15954.84 = 7 jaar Voor winst na 25jaar gaan we er van uit van een subsidie van ongeveer 15 jaar. Na 25 jaar zullen we een winst hebben van. (5 × 15954.84 + 10 × 7741.8 = € 157192.2)
Table4.1 :berekeningen (Zonuren.nl)
Prijs / Wp+ monteren Huidige energie prijs is ong. Opbrengstfactor Systeem van 11 kits Verwachte opbrengst systeem per jaar is ong. Aanschafkosten Energieprijs Subsidie Terugverdientijd Winstna 25 jaar
€ 2,85 € 0.23 0.88 % 39600 Wp 33660 kWh € 112860 0,23 per kWh (2010, Nederland) 0,244 per kWh (2010, Nederland) 7 jaar € 157192.2
13
5.2.
micro WKK
Een micro WKK is een kleine energiecentrale in huis. Het is een cv-ketel. Oftewel een Hreketel die niet alleen warmte produceert, maar ook elektriciteit. Voor de keuze van de micro WKK zijn we op de volgende WKK-ketel uitgekomen. Het model dat het best geschikt is: micro WKK HReEvita 28c.
Deze ketel biedt alle comfort en bespaart tot wel 25% van uw energierekening. Doordat de eVita is voorzien van extra geluidsisolatie zal er minder geluid worden geproduceerd tijdens het opwekken van elektriciteit. De EVita is een uitermate zuinigtoestel, met een vermogen tot ruim 24kW en een tapwatercapaciteit van 7,5 liter per minuut op 60°C. (3)
Deze micro WWK voldoet het meeste van vele soorten merken aan de gestelde eisen. Een micro-wkk installatie is niet goedkoop, de kosten voor het aanschaven zijn € 9.560,- incl. BTW. De levertijd zal ongeveer 4 weken zijn. Hieronder meer gegevens over de WWK die gebruikt gaat worden.
Figure4.2 : Micro-WKK
14
Aanvullende gegevens • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Nominaal vermogen (50/30°C): 27,4 kW Nominaal vermogen (80/60°C): 24,9 kW Geleverd elektrisch vermogen: 1 kW Super efficiënte productie van elektriciteit Zeer compact (hxbxd: 91x49x47,1 cm) Modern design LCD display op zowel ketel als thermostaat Geleverd met uitgebreide klokthermostaat Onderhoudsvrije Stirlingmotor Mogelijkheid voor het aansluiten van een buitenvoeler voor weersafhankelijke regeling Volwaardige HR-ketel met geïntegreerde Stirlingmotor en lineaire generator Regeling d.m.v. meegeleverde thermostaat, modulerend en zelflerend met een geïntegreerde draaiuren optimalisatie Toepasbaar in zowel bestaande als nieuwbouwwoningen Eenvoudige installatie, alle aansluitingen zijn gelijk aan die van een normale HR-ketel Elektrische aansluiting door middel van een stekker op een normale wandcontactdoos met randaarde (zie NEN 1010 en NPR 5310, blad 57) Uitgebreide diagnostiek via LCD scherm op ketel en regelaar Aansluiting voor PC Optimaliserende 3-standen regeling pomp Continu geregelde gasluchtkoppeling op zowel Stirlingmotor als hulpstook Voldoet ruimschoots aan GaskeurHRe (rendement > 125%) Voldoet ruimschoots aan Gaskeur HR 107 Voldoet aan Gaskeur SV Issolatieklasse IPX4d Voldoet aan alle normen en eisen m.b.t. kwaliteit van geleverde elektriciteit (NEN-EN 50438)
15
6
Mechanische Ventilatie
Mechanische Ventilatie is kunstmatige luchtregeling in de ruimte. Het systeem zorgt gedurende de hele dag voor het afzuigen van bijvoorbeeld uw badkamer, toilet en keuken. Verontreinigde binnen lucht wordt op gecontroleerde wijze naar buiten afgevoerd. En schone buitenlucht komt op natuurlijke wijze via de aanwezige ventilatieroosters in de gevels uw woning in. Afgeleid van het figuur in bijlage I hoofdstuk 5.2 kan men zien dat he hoeveelheid kubieke meter lucht wat ververst moet worden is: 471 m³ + 136 m³ + 248 m³ + 120 m³ + 88 m³ + 88.3 m³ = 1151,3 m³ Dit is exclusief de bergruimte en het entree met de gang. De hoeveelheid lucht wat van buiten komt is per uur: 1151,3 m³ x 30% = 345,39 m³ Hiervoor gebruiken we deze ventilatieconvectoren, de eis hiervan is dat het elk uur de totale hoeveelheid aanwezige lucht vervangt voor lucht van vereiste kwaliteit. Voor een ventilatieconvector, zie figuur 6.1.
Het Product
figuur 6.1 convector. De ,,Biddle’’ventilatorconvectorcreëert een comfortabele binnen sfeer met voldoende frisse lucht. Doordat deze ventilatorconvector nauwelijks hoorbaar is, is het prettig om deze in de ruimte te hebben. Het toestel wordt zo in de ruimte geplaatst, dat de uitgeblazen luchtstroom zich gelijkmatig over de ruimte verdeeld, zonder daarbij hinderlijk te zijn voor de aanwezige personen. De ,,Biddle’’ ventilatorconvector is voorzien van de meerdere vectoren. Dit is een uitblaasmechanisme waarmee de lucht gericht uitgeblazen kan worden.
Door een bedieningspaneel kan de ventilatorconvector naar wens ingesteld worden. De regeling zorgt voor een efficiënte verwarming, koeling en/of ventilatie bij een zo laag mogelijk geluidsniveau. De hoeveelheid ventilatielucht kan worden ingesteld op het gebruik in de ruimte. (1)
16
Deze convector is zeer geschikt voor de installatie omdat de verwarming behalve elektriciteit ook warm water kan gebruiken om lucht op te warmen, die geproduceerd wordt door de micro-WKK installatie. Zie tabel 2 voor overzichtelijke specificaties.
Specificaties
Model DECO
Uitvoeringen
Elke gewenste combinatie van verwarming, koeling en/of ventilatie
Modellen
Luchtverplaatsing Wateraansluiting
Wand, plafond en inbouw 140 - 1800 m³/h Links of rechts
Verwarmingsbatterij Water en/of koeling en elektrisch Regeling (optioneel) Accessoires
Luchtzijdige of gecombineerde lucht- en waterzijdige regeling
Bedieningspaneel, CO2-sensor, roosters, muurdoorvoerkokers, flexibele manchetten, dakkappen, geluiddempende aanzuigsecties, condensafvoerpomp Tabel 6.1
De aanschafprijs voor dit product is: € 2350,- Dit is nog exclusief inbouw- en installatie kosten.
17
7 Keuzeverantwoording 7.1
Micro-wkk installatie
Voor het opwekken en het produceren van elektriciteit en warm water wordt er gebruik gemaakt van een micro-wkk installatie. Het voordeel van deze installatie is naast zijn rendement van 95% een combi voorziening van 1 kW elektrisch energie en warmte voor de verwarming van het complex en sanitaire doeleinden. Deze installatie loopt in zijn geheel op aardgas wat een gasopslag voor de installatie noodzakelijk maakt. Het nadeel is dat er wekelijks of maandelijks een gas vrachtwagen langs moet voor het bijvullen van de gasvoorraad. De overige elektriciteit die niet wordt gebruikt wordt vervolgens aan het lichtnet geleverd. Zo kan er doormiddel van resterende elektriciteit geld verdiend worden. Het gehele systeem echte zelfvoorzienend zijn dus de totale afgegeven hoeveelheid energie aan het lichtnet is ook de maximale energie die uiteindelijk van het lichtnet afgenomen mag worden. Verder kan de micro-wkk installatie op elk moment warm water leveren door middel van externe energie opslag in de gas tank. Zonnepanelen echter kunnen alleen warm water produceren wanneer er genoeg lichtenergie beschikbaar is. Er hoeft dus niet vooraf een buffer met warm water geproduceerd worden mochten er mensen gebruik maken van douches of warm water.
7.2
Energieopslag
Voor het opslaan van stroom hebben we gekozen voor een net gekoppeld systeem. Het principe hiervan is dat overtollige stroom terug het net op gaat waardoor de stroomteller terug loopt. Je levert als het ware elektriciteit aan het net wanneer deze elektrische energie niet gebruikt wordt, bijvoorbeeld overdag. Dezelfde hoeveelheid elektriciteit wordt afgenomen van het net wanneer dit wel nodig is, zoals ’s avonds wanneer verlichting van elektriciteit voorzien moet worden. De reden waarom we voor een net gekoppeld systeem hebben gekozen is, omdat weinig kosten met zich mee brengt qua installatie en onderhoud. Een bijkomend probleem zijn de kosten, het leveren aan het net brengt minder geld op dan het afnemen. Dit houdt in dat wanneer dezelfde hoeveelheid energie wordt afgenomen en afgegeven een energiekosten met zich meebrengt.
18
7.3
Zonnepanelen
7.4
luchtverwarming
Zonnepanelen gaan het gebouw voor een groot deel aan stroom voorzien. Door middel van een omvormer kan de opgewekte stroom rechtstreeks aan het elektriciteitsnet geleverd worden, of aan het net voor eigen gebruik. Zonnepanelen hoeven niet per se direct zonlicht te hebben om stroom op te wekken. Omdat zonnepanelen gemiddeld twee keer langer mee gaan dan de terugwinperiode is het zeker de moeite waard om in zonnepanelen te investeren. Meer informatie hierover is te vinden in het hoofdstuk componenten onder het deelonderwerp zonnepanelen.
De ruimtes worden door middel van een radiatorsysteem verwarmd, een low H2O radiator. Deze radiatoren geven sneller en beter hun warmte aan de ruimtes af. Dit resulteert tot snellere opwarming en een hoger rendement. Een ander voordeel is dat klimaatbeheersing wordt vergemakkelijkt door de snelle temperatuursveranderingen. De ventilatie wordt door middel van een mechanisch ventilatiesysteem op gang gebracht. Zo wordt ‘vieze’ lucht afgezogen en frisse lucht wordt gelijktijdig de ruimtes in gepompt. De ‘vieze’ lucht bevat nog resterende warmte, deze warmte wordt door middel van een warmtewisselaar afgegeven aan de frisse ingepompte lucht. Zo wordt de warmte optimaal gebruikt voor het voorverwarmen van de luchtinstroom. Overigens kunnen de klimaattemperaturen per vertrek afzonderlijk geregeld worden. Dit wordt mogelijk gemaakt door het toepassen van twee luchtinstromen: een koude en warme instroom. Door de luchtinstromen te regelen kan de temperatuur naar wens aangepast worden.
19
8 Alternatieven 8.2
Elektriciteit
8.2.1 Opwekken
Waterkrachtcentrale: Waterkrachtcentrale is niet gebruikt omdat het water in de buurt van de clubhuis niet stroomt en heeft dus geen effect. Windturbine: Waar het clubhuis staat is bijna geen wind vanwege de omringende gebouwen daarom is dit alternatief ook niet geschikt. Generator: Een generator die op gas/benzine loopt was niet zo zuinig als een micro WKK/HRe ketel die we gekozen hebben: WKK: Een WKK was nog net niet zuinig genoeg als een Micro WKK/HRe ketel, dus die is ook afgevallen.
8.2.2 Opslaan
Autonome fotovoltaischesystemen: De prijs voor zonnecellen met de hele installatie is vele malen duurder dan een aansluiting op het lichtnet. Zwaarte energie: Zwaarte energie is te moeilijk te realiseren bij dit project en andere alternatieven waren beter.
8.3
Gebouw verwarmen
8.3.1 Opwekkingssystemen
Zonnecollector: Een zonnecollector levert niet genoeg energie op om water te verwarmen tot het niveau dat je nodig hebt. Ketels: Ketels hebben ook een relatief hoog rendament maar toch niet zo groot als een Micro WKK/HRe ketel daarom viel deze optie af. Warmtepomp: Een warmtepomp was een goed alternatief maar er is toch besloten om voor de Micro WKK/HRe ketel te gaan vanwege zijn hoge rendament. Wkk: Een WKK was nog net niet zuinig genoeg als een Micro WKK/HRe ketel, dus die is ook afgevallen. Stadverwarming: Stadsverwarming was niet geschikt voor het clubhuis, aangezien het midden in de stad lag waar geen stadsverwarming aanwezig is.
8.3.2 Klimaatinstalaties
Luchtverwarming: Bij luchtverwarming is er geen mogelijkheid om de lucht te conditioneren daarom zijn convectoren beter. Vloerverwarming: vloerverwarming heeft als nadeel dat de lucht niet geconditioneerd kan worden. Radiator: Radiatoren kampen met hetzelfde probleem, lucht kan niet goed worden gecontroleerd.
20
8.4
Ventilatie
Natuurlijke ventilatie: Natuurlijke ventilatie kan niet zo goed gecontroleerd worden als convectoren. Mechanishe ventilatie: Mechanische ventilatie kan niet zoals convectoren ook koelen en verwarmen daarom is deze niet gekozen. Luchtverwarming: Luchtverwarming is bij lange na niet zo efficiënt als convectoren.
8.5
Gebouw afkoelen
Koelsystemen: Het nadeel van airco’s tegenover convectoren is dat convectoren meer mogelijkheden hebben qua het conditioneren van de lucht. Spiegelglas: Een van de eisen was gemechaniseerde lucht verplaatsing, dat kan spiegelglas niet. Vloerkoeling: Vloerkoeling werkt niet zo effectief als luchtconvectoren.
21
9 Aanbeveling
Voor het verwarmen van een huis is een micro-wkk systeem zeer geschikt. Ook voor het voorzien van elektriciteit en warm water is deze installatie zeer geschikt voor een complex zoals kanovereniging Pelargos. Het probleem echter is de opslag van de energie in de vorm van aardgas. Wanneer een complex zichzelf moet kunnen voorzien in energie is het gebruik maken van een gasopslag niet aan te bevelen. Wanneer het gaat om een gebouw met vergelijkbare afmetingen als Pelargos. De hoeveelheid gas wat per dag verbruikt wordt is niet toe te passen om praktische redenen, voor de hoeveelheden zie bijlage 1 TPD de berekeningen van de warmtecompensatie en het verwarmen. Een micro-wkk installatie is wel aan te bevelen wanneer het gaat om een continue gas aanvoer zoals thuis waar je kookt op aardgas.Thuis hoeft geen opslag voor gas aanwezig te zijn omdat deze energiebron constant aangevoerd wordt door ondergrondse pijpleidingen. Wanneer gekozen wordt voor een micro-wkk installatie wordt naast veel warmte door een hoog rendement ook elektriciteit geproduceerd. Deze elektriciteit kan eventueel weer aan het lichtnet terug geleverd worden. Zonnepanelen hebben echter geen opslag voor energie nodig, zonnepanelen produceren de energie uit zonne-energie zonder afvalstoffen zoals bijvoorbeeld CO 2 die wel bij het verbranden van aardgas ontstaan. Zonnepanelen produceren te allen tijden energie wanneer de lichtintensiteit hoog genoeg is. Dit maakt het gebruiken van zonnepanelen zeer aantrekkelijk, zeker wanneer gekeken wordt naar de terugverdien tijd van 7 jaar. Kortom, zonnepanelen zijn milieuvriendelijk die naast een kort terugverdientijd passie energie opbrengen op bovendien ook nog een milieuvriendelijke manier . Het verwarmen van alle vertrekken en ruimtes in het gebouw wordt gedaan door middel van luchtverwarming. Dit is een combinatie van luchtverversing en een verwarming. Dit maakt het aanleggen van warmwaterleidingen naar radiatoren overbodig. Dit scheelt geld, tijd en ruimte. Luchtverwarming is dus gemakkelijk toe te passen in grote gebouwen omdat is gebouwen lucht ventilatie een vereisten is. Dit is een goedkope manier van verwarmen wat overigens de installatie zere compact maakt. Voor het opslaan van energie, in dit geval elektrische energie is er gekozen voor een lichtnet verbinding. Zo kan een overschot van de geproduceerde energie van de zonnen panelen verkocht worden aan de energie leverancier. Hier komt een compensatie voor in de plaats, zo kan overige ‘overbodige’ energie omgezet worden in winst. Het is dus voor elk huis aan te bevelen zonnepanelen te gebruiken.
22
10
Conclusie
In dit blok behandelden we thema Installatietechniek. Als opdracht kregen we: Ontwerp een zelfvoorzienende eenheid voor de levering van elektriciteit, verwarming en koeling voor een verenigingsgebouw. Werk dit systeem uit met principeschema’s, opstelling model en beschrijving van de werking. We zijn als projectgroep als volgt te werk gegaan: Er is eerst een planning gemaakt met alle inleverdata en de te maken opdrachten. Hier staan alle opdrachten in met telkens een naam van een groepslid erachter. Elk groepslid is individueel of samen met een ander groepslid aan het werk gegaan om alle opdrachten zo volledig mogelijk uit te werken. Hierbij moet gedacht worden aan schriftelijk- en fysiek onderzoek naar verschillende mogelijkheden. Een heldere uitleg te geven en alles zo overzichtelijk mogelijk uit te werken. Door middel van alle onderzoeken en een keuzeverantwoording werd een definitief concept gekozen door de groep. Na deze keuze werden wederom de taken verdeeld en ging iedereen aan het werk. Door alles uit te werken zijn we er achter gekomen dat een volledig zelfvoorzienende eenheid niet werkend te krijgen is met alle eisen die gesteld waren door de opdrachtgever. Dit project was vrij moeilijk om uit te werken als groep omdat er alleen maar onderzoek kon worden gedaan, waardoor het lastig voor te stellen was. Als we meer tijd hadden gehad voor dit project dan hadden we meer door kunnen rekenen aan alle bouwmaterialen en hoeveelheden van warmtetransport e.d. en zou het verslag dus meer compleet zijn. De definitieve eindconclusie is dat een gebouw wat in zijn geheel voorzien moet worden van zelfopgewekte energie het beste voorzien kan worden van zonnepanelen en een micro-wkk installatie. Deze installaties zouden genoeg energie kunnen produceren om het gehele gebouw van energie te kunnen voorzien. Wat betreft de ventilatie en verwarming kunnen deze twee processen het beste gecombineerd worden. Zo wordt de lucht eerst verwarmd en vervolgens door het gebouw gepompt. Deze optie kwam het beste uit het onderzoek.
23
11
Bibliografie
(1) biddle.nl. (sd). Ventilatorconvector voor individuele klimaatbeheersing. Opgeroepen op 04 11, 2012, van biddle.nl: http://www.biddle.nl/deco-ventilatorconvector1.ashx
(2) vitrasolar.nl. (sd). vitrasolar.nl. (V. Solar, Producent) Opgeroepen op 04 11, 2012, van Vitra Solar: vitrasolar.nl (3) wattco.nl. (sd). micro wkk HRe Evita 25s. Opgeroepen op 04 11, 2012, van wattco.nl: https://www.wattco.nl/nl/wkk-energie/73,90/micro-wkk-hre-evita-25s (4) zonnepanelen-info.nl. (sd). Zonnepanelen. Opgeroepen op 04 11, 2012, van zonnepanelen-info.nl : zonnepanelen-info.nl (5) Zonuren.nl. (sd). Zonuren.nl, de zonnigste site van Nederland! Opgeroepen op 04 11, 2012, van Zonuren.nl: Zonuren.nl
24
