Energiebesparingsonderzoek Zwembad De Waterwyck

Energiebesparingsonderzoek Zwembad De Waterwyck


Datum: Projectnummer: Status:

20 december 2010 11248 Definitief

Opdrachtgever:

Gemeente Steenwijkerland Afdeling Openbare Werken, cluster Bouwkunde Vendelweg 1 Postbus 162 8330 AD STEENWIJK Telefoon (0521) 538 500 E-mailadres [email protected]

Uitgevoerd door:

DWA installatie- en energieadvies Spoelerstraat 48a Postbus 136 7460 AC RIJSSEN Telefoon (0548) 53 55 40 E-mailadres [email protected]

11248mo306el Energiebesparings

1


2



Inhoudsopgave 1Inleiding ................................................................................................................................................. 5 1.1 Andere rapportages over zwembad De Waterwyck .............................................................. 5 2Samenvatting ......................................................................................................................................... 7 2.1 Conclusies energiegebruik zwembad .................................................................................... 7 2.2 Conclusies energiebesparende maatregelen ........................................................................ 7 2.3 Conclusies koppeling sporthal en zwembad ......................................................................... 8 2.4 Conclusies sporthal ............................................................................................................... 8 2.5 Aanbevelingen zwembad ...................................................................................................... 8 2.6 Aanbevelingen sporthal ......................................................................................................... 9 2.7 Totaal tabel maatregelen zwembad .................................................................................... 10 3Opname zwembad De Waterwyck ...................................................................................................... 11 3.1 Gebouwomschrijving ........................................................................................................... 11 4Energiegebruik .................................................................................................................................... 17 4.1 Huidige situatie en vergelijking benchmark ......................................................................... 17 4.1.1 Waterverbruik ......................................................................................................... 17 4.1.2 Elektra ..................................................................................................................... 17 4.1.3 Gas ......................................................................................................................... 18 4.2 Analyse energiegebruik ....................................................................................................... 19 4.3 Overige uitgangspunten ...................................................................................................... 20 5Energiebesparingsmaatregelen zwembad De Waterwyck .................................................................. 21 5.1 Stap 1 Energiereductie ........................................................................................................ 21 5.1.1 Installatietechnische maatregelen .......................................................................... 21 5.1.2 Bouwkundige maatregelen ..................................................................................... 23 5.1.3 Totaal overzicht maatregelen stap 1 ...................................................................... 25 5.2 Stap 2 Hergebruik restwarmte ............................................................................................. 25 5.2.1 Warmteterugwinning douchewater ......................................................................... 25 5.2.2 Warmteterugwinnig ventilatielucht zwembad ......................................................... 26 5.2.3 Warmteterugwinning spoelwater ............................................................................ 27 5.2.4 Totaal overzicht maatregelen stap 2 ...................................................................... 28 5.3 Stap 3 Duurzame energiebronnen ...................................................................................... 29 5.3.1 Zonnecollectoren .................................................................................................... 29 5.3.2 Pv-panelen .............................................................................................................. 29 5.3.3 Houtketel ................................................................................................................. 30 5.3.4 Biogas ..................................................................................................................... 31 5.3.5 Totaal tabel stap 3 duurzame energiebronnen ....................................................... 31 5.4 Stap 4 Efficiënt gebruik fossiele bronnen ............................................................................ 31 5.4.1 Gasgestookte absorptiewarmtepomp ..................................................................... 31 5.4.2 WKK ........................................................................................................................ 32 5.4.3 Totaal tabel efficiënte fossiele brandstof gestookte technieken ............................. 33 6De verwachte capaciteiten van de nieuw te bouwen sporthal ............................................................ 35 6.1 Verdeling vloeroppervlakte .................................................................................................. 35 6.2 Capaciteiten ......................................................................................................................... 35 7Visie DWA betreffende invulling bouwkundige en installatietechniek ten behoeve van de sporthal .. 37 7.1 Stap 1: reductie energiebehoefte ........................................................................................ 37 7.2 Stap 2: benutting vrijkomende energie ................................................................................ 38 7.2.1 Warmteterugwinning ventilatielucht ........................................................................ 38 7.2.2 Warmteterugwinning douchewater ......................................................................... 38 7.3 Stap 3: Gebruik duurzame energiebronnen ........................................................................ 38 7.3.1 Houtketel ................................................................................................................. 38 7.3.2 Zonnecollectoren .................................................................................................... 38 7.3.3 Energiedak .............................................................................................................. 38 7.4 Aandachtspunten ................................................................................................................. 39 8Koppeling sporthal met zwembad ....................................................................................................... 41

Bijlage I Bijlage


Technische informatie houtgestookte ketel

3


4



1

Inleiding

Aanleiding De gemeente Steenwijkerland kiest voor het inzetten op duurzaamheid en duurzame ontwikkeling. De centrale ambitie in het duurzaamheidsbeleid voor de komende jaren is de inzet op energiereductie. Om van Steenwijkerland een duurzame gemeente te maken, heeft de gemeentelijke organisatie een belangrijke voorbeeldfunctie. Een van de onderdelen waar deze voorbeeldfunctie betrekking op heeft, zijn de gemeentelijke gebouwen. De gemeente Steenwijkerland laat haar gebouwen onderzoeken om inzichtelijk te maken wat de huidige energie-efficiëntie van het gebouw is en wat, door het toepassen van bepaalde maatregelen, de meest optimale energie-efficiëntie is voor deze gebouwen. Voor de gebouwen wordt gekeken naar bouwkundige en installatietechnische zaken. Centrale vraag Het zwembad De Waterwyck gelegen in Steenwijk is een gebouw met een aparte gebruikersfunctie en een afwijkend binnenklimaat binnen het geheel van gemeentelijke gebouwen van Steenwijkerland. Daarnaast gaat de gemeente een sporthal naast het zwembad bouwen. Voor dit onderzoek is een drietal vragen gesteld. A. Hoe kan het zwembad (tegen welke investering) energiezuiniger worden gemaakt. B. Op welke manier kan de sporthal zo energieneutraal mogelijk worden gemaakt. Uitgangspunt hierbij is minimaal energielabel A+. C. Hoe kunnen zwembad en sporthal qua installaties (warmtegebruik) aan elkaar gekoppeld worden. Werkwijze Door middel van een gebouwopname en een thermografisch onderzoek, worden de energetische prestaties van het pand in kaart gebracht. Hierbij wordt gebruik gemaakt van tekeningen en de technische documentatie die aanwezig is van het pand. Aan de hand van de resultaten uit de opname, wordt een aantal bouwkundige en installatietechnische oplossingsrichtingen geformuleerd om het energiegebruik van het gebouw te optimaliseren. Opbouw rapportage In hoofdstuk 3 van deze rapportage worden de resultaten van de opname besproken en beoordeeld. In hoofdstuk 4 wordt het energiegebruik toegelicht. In hoofdstuk 5 worden de energiebesparingsmogelijkheden in beeld gebracht (vraag A). In hoofdstuk 6 worden de benodigde capaciteiten van de nieuw te bouwen sporthal berekend. In hoofdstuk 7 worden aandachtspunten en maatregelen beschreven voor een duurzame en energiezuinige sporthal (vraag B). In hoofdstuk 8 worden de mogelijke koppelingen en de organisatorische aandachtspunten toegelicht (vraag C).

1.1

Andere rapportages over zwembad De Waterwyck

Sportfondsen Voor het zwembad is dit jaar (2010) door Sportfondsen Nederland een rapport opgesteld om de energievraag te beperken. In dit rapport komt een aantal maatregelen naar voren, een aantal van deze maatregelen nemen wij over en een aantal nemen we niet over. • Verbeteringen/renovaties binnen de installaties wordt overgenomen, zijn energiebesparend. • Luchtbehandeling zwemzalen met enkelvoudige warmteterugwinning wordt niet overgenomen omdat wij uitgaan van luchtbehandelingskasten met extra warmteterugwinning (zie volgende punt). Wel wordt er net als in dit rapport uitgegaan van grotere luchtinblaas hoeveelheden. • Luchtbehandeling kleedaccommodatie met enkelvoudige warmteterugwinning wordt niet overgenomen omdat wij met een dubbele kruisstroomwisselaar rekenen. Deze heeft een hogere warmteterugwinrendement. • Luchtbehandelingskasten met extra warmteterugwinning wordt overgenomen, energetisch goede oplossing. • Verlichting kleedruimten wordt overgenomen, energetisch goede oplossing. • Onderwaterverlichting wordt meegenomen, energetisch goede oplossing. • Toerenregeling pompen recreatieve elementen wordt meegenomen, energetisch goede oplossing. • Nieuwe gasgestookte CV-ketel wordt niet meegenomen omdat eerst duidelijk moet zijn welke maatregelen worden uitgevoerd, en aan de hand daarvan kan berekend worden wat het nieuwe benodigde ketelvermogen moet worden. Indien er gekozen wordt voor een gasketel, wordt dit altijd uitgevoerd door een cascade opstelling van een aantal kleinere ketels. • Zonne-energie (PV-cellen) wordt overgenomen. 11248mo306el Energiebesparings

5


Energie Prestatie Advies Begin 2010 is door Burgers Ergon bv Installatietechniek een energieadvies opgesteld. Dit is uitgevoerd met behulp van EPA-U software. Allereerst moet gezegd worden dat voor een eerlijk advies deze software niet geschikt is voor zwembaden. Dit wordt duidelijk omschreven in de ISSO 75.1 op blz. 37 “zwembaden vallen buiten het toepassingskader van de maatwerkadvisering omdat het energiegebruik gedomineerd wordt door het proces en niet door het gebouw”. In dit advies is een aantal maatregelen doorgerekend: • mechanische balans; • HR107 ketel in combinatie met WKK; • HF verlichting; • HR++ glas; • frequentieregeling op pompen; • isolatie plat dak; • isolatie dak. Gezien de logische keuzes van de maatregelen, worden alle maatregelen overgenomen. Uitzondering hierop is de dakisolatie. Het dak heeft al een Rc-waarde van ruim 2. Deze maatregel is energetisch gezien niet terug te verdienen.

6



2

Samenvatting

In dit hoofdstuk wordt de rapportage samengevat aan de hand van conclusies en aanbevelingen die voortvloeien uit het rapport.

2.1

Conclusies energiegebruik zwembad

1

Het energiegebruik van het zwembad De Waterwyck ligt behoorlijk hoger dan het landelijk gemiddelde. Het gasverbruik en elektraverbruik is ruim tweemaal hoger dan de benchmark.

2

Het waterverbruik ligt extreem hoger dan de benchmark. Omgerekend naar waterverbruik per bezoeker is dit circa tweemaal hoger dan gebruikelijk. Het waterverbruik is nagerekend en een groot aandeel van het waterverbruik is niet te verklaren. Er is een lek waardoor er water verloren 3 gaat (waarschijnlijk circa 5.000 m € 40.000,- per jaar).

3

Er zijn verschillende maatregelen beschikbaar om op zowel bouwkundig als installatietechnisch vlak de benodigde warmtevraag te reduceren. a Installatietechnisch: met name op het gebied van ventilatie kunnen er aanzienlijke besparingen worden gerealiseerd. De benodigde verwarmingsenergie voor ventilatie is verantwoordelijk voor circa 90% van het gasverbruik. Dit wordt veroorzaakt door het geringe warmteterugwinrendement van de grote luchtbehandelingskasten. Vervanging van de huidige luchtbehandelingsinstallatie door nieuwe energiezuinige luchtbehandelingskasten levert een aanzienlijke besparing op van circa 60% op het huidige gasgebruik. b Bouwkundig: vanuit het thermografisch onderzoek komt een viertal aandachtspunten naar voren, in de rapportage staan de oplossingen vermeld. i Buitenbad, hier gaat heel veel warmte verloren. ii Glijbaan, veel warmteverlies doordat de lucht vrij kan stromen door de glijbaanbuis. iii Er zijn twee geveldelen die niet of nauwelijks zijn geïsoleerd. iv Grote glaspartijen, de kozijnen zijn koudebruggen. Hierdoor treedt condens op aan de binnenzijde van de kozijnen.

2.2

Conclusies energiebesparende maatregelen

De beschikbare maatregelen zijn volgens een bepaalde structuur geordend, dit is gedaan volgens het vierstappenmodel. • Stap 1 reductie van de energievraag • Stap 2 hergebruik van reststromen • Stap 3 invulling van de energievraag door duurzame technieken • Stap 4 resterende vraag invullen door efficiënte conventionele technieken 4

Geadviseerd wordt om de volgende maatregelen van stap 1 met een terugverdientijd tot 10 jaar toe te passen: a vervangen onderwaterverlichting; b aanwezigheidsdetectie kleine ruimtes; c na-isoleren geveldelen; d vloerisolatie perron; e buitenbad afdekken.

5

Geadviseerd wordt om de volgende maatregelen van stap 2 met een terugverdientijd tot 10 jaar toe te passen in het zwembad: a warmteterugwinning uit ventilatielucht toepassen (in vier luchtbehandelingskasten); b warmteterugwinning uit spoelwater.

6

Geadviseerd wordt om op basis van het ambitieniveau van de gemeente Steenwijkerland een hoeveelheid duurzame energieopwekking op te nemen voor het zwembad. Dit kan door zowel pvpanelen als door zonnecollectoren op het zwembad te installeren (stap 3).

7

Omdat er nog geen zekerheid is over de beschikking van biogas (in het gebied) is dit niet nader uitgewerkt in de rapportage. De toepassing van biogas is een duurzame keuze. Biogas is duurder dan aardgas en is vanuit economisch uitgangspunt niet terug te verdienen (stap 3).


7


8

Geadviseerd wordt om uit stap 4 een kleine WKK unit toe te passen.

9

Het huidige luchtverdeelsysteem (hoog inblazen en hoog afzuigen) zorgt voor een slecht binnenklimaat. De luchtkwaliteit laat vooral in de eerste 2 meter op vloerniveau te wensen over. Door het huidige luchtverdeelsysteem en de kwaliteit van het zwembadwater, is er vorming van tri-halochloormethanen. Deze stof blijft als een wolk boven het zwembadwater hangen. Wanneer deze stof in hoge concentraties voorkomt, zullen deze schadelijk zijn voor constructies, materialen en menselijk welbevinden. Uit metingen en publicaties blijkt dat de vorming van tri-halochloormethanen ontstaat door het niet voldoende afzuigen op vloerniveau.

10 De huidige luchthoeveelheden van het sportbad en het recreatiebad zijn te laag. De huidige luchthoeveelheden dienen te worden verhoogd. In de besparingsberekeningen is uitgegaan van de nieuwe luchthoeveelheden.

2.3

Conclusies koppeling sporthal en zwembad

11 Koppeling van de sporthal aan het zwembad is zinvol op het gebied van warmte. Geadviseerd wordt om warmtelevering vanuit de technische ruimte van het zwembad naar de nieuw te bouwen sporthal te realiseren. 12 Koppeling van de sporthal aan het zwembad is luchttechnisch niet wenselijk. De luchtbehandeling van zowel de sporthal als het zwembad dienen absoluut gescheiden te blijven. 13 Koppeling van de sporthal aan het zwembad is op organisatorisch vlak wenselijk. Er kan een gezamenlijke entree, horeca en kantoren gerealiseerd worden wat de investeringen kan verlagen.

2.4

Conclusies sporthal

14 De gemeente Steenwijkerland hanteert een epc-eis 25% lager dan de landelijke epc-eis. De landelijke epc-eis is 1,8. Dit betekent dat de sporthal een epc van 1,35 moet hebben. Om de epc te kunnen controleren, dient er meer informatie beschikbaar te zijn zoals tekeningen, bouwaanvraag en een programma van eisen. Om het toekomstige label van de sporthal te kunnen bepalen, dienen er tekeningen en het bouwkundige programma van eisen beschikbaar te zijn. 15 Een duurzame sporthal betekent dat de bouwkundige schil zo goed mogelijk wordt geïsoleerd, daarna moet er hergebruik van alle reststromen zijn. Vervolgens dient er zoveel mogelijk energie duurzaam opgewekt te worden. Het overige benodigde verwarmingsaandeel wordt of via warmtelevering vanuit het zwembad geleverd (bij koppeling) of met gaswandketels (als de sporthal “stand alone” word gerealiseerd). Het overige benodigde elektriciteitsvraag wordt vanuit het net geleverd.

2.5

Aanbevelingen zwembad

1. Aanbevolen wordt om het luchtverdeelsysteem te vervangen door een luchtverdeelsysteem waarbij 1/3 laag wordt afgezogen en 2/3 hoog wordt afgezogen zodat de tri-halochloormethanen adequaat worden afgezogen. De inpassing en investering van een nieuw luchtverdeelsysteem dient nader te worden onderzocht en te worden uitgewerkt door een instantie met kennis en ervaring op het gebied van luchtverdeling in zwembaden. Tegelijkertijd dient de huidige luchtbehandeling te worden vervangen, waarbij de nieuwe luchtbehandeling wordt vergroot en de warmteterugwinning verbeterd. 2. Aanbevolen wordt het watersysteem door te lichten om de waterlekkage op te sporen. 3. Geadviseerd wordt om de volgende bouwkundige maatregelen uit te voeren: a na-isoleren geveldelen; b vloerisolatie perron; c buitenbad afdekken; d na-isoleren gevel; e koudebruggen oplossen; f glijbaan afdichten. 8



4. Geadviseerd wordt om de waterafvoer van het perron te splitsen van de afvoer van het zwembadwater. 5. Voor de inpassing van een kleine WKK dient er een gevoeligheidsanalyse gemaakt te worden om inzichtelijk te maken wat er gebeurt met de rentabiliteit van de WKK bij stijgende gasprijzen.

2.6

Aanbevelingen sporthal

6. Geadviseerd wordt om de sporthal te koppelen aan het zwembad. 7. Geadviseerd wordt om een energiedak toe te passen voor de sporthal. 8. Geadviseerd wordt om geen (zo weinig mogelijk) glas toe te passen in de sportzaal 9. Geadviseerd wordt om geen (of lage temperatuur) vloerverwarming in de sportzaal toe te passen in combinatie met grote glasoppervlaktes, maar in plaats daarvan stralingspanelen. 10. Voor nadere uitwerking van de genoemde maatregelen in dit rapport wordt aanbevolen om een deskundig installatieadviesbureau in te schakelen. Met name voor de nieuwbouw van de sporthal is het gewenst om in een zo vroeg mogelijk stadium een installatie adviseur in te schakelen zodat er een integraal ontwerp ontstaat.


9


2.7

Totaal tabel maatregelen zwembad

Omschrijving

Investering

Besparing

Besparing

TVT

CO2-reductie

Vervangen verlichting

€ 72.500

24.000 kWh

€ 2.400

>25

13,6 ton

Vervangen onderwaterverlichting

€ 18.000

4.700 kWh

€ 470

5-10

2,7 ton

€ 200

200 kWh

€ 20

5-10

120 kg

€ 10.000

5.800 kWh

€ 580

15-20

3,3 ton

€ 500

3

€ 340

0-5

1,2 ton

€ 21.000

6.000 m3

€ 3.000

5-10

13,3 ton

€ 152.000

4.500 m

3

€ 2.250

>25

8,0 ton

11.000 m

3

€ 5.500

>25

19,7 ton

Aanwezigheidsdetectie [per ruimte] Toerenregeling krekenpomp Na-isoleren geveldelen Vloerisolatie perron Koudebruggen optie 1 (vervanging) e

Koudebruggen optie 2 (2 glasgevel)

€ 211.000

675 m

Afdekken buitenbad

€ 8.000

6.100 m3

€ 3.050

0-5

10,8 ton

Warmteterugwinning douchewater

€ 5.000

950 m3

€ 475

10-15

1,7 ton

Warmteterugwinning lbk recreatiebad

€ 120.000

70.000 m3

€ 35.000

0-5

125 ton

Warmteterugwinning lbk sportbad

€ 105.000

60.000 m3

€ 30.000

0-5

110 ton

Warmteterugwinning lbk was & kleedruimten recreatiebad

€ 40.000

24.000 m3

0-5

44 ton

Warmteterugwinning lbk hal/restaurette

€ 20.000

7.200 m3

5-10

12,9 ton

Warmteterugwinning spoelwater

€ 38.000

9.000 m3

€ 4.500

5-10

17,3 ton

Zonnecollectoren [150m2]

€ 53.000

7.500 m3

€ 3.750

10-15

13,4 ton

€ 275.000

40.800 kWh

€ 4.080

>25

23,1 ton

€ 40.000

7.900 m3

€ 3.950

10-15

14,0 ton

240.000 kWh

€ 24.000

5-10

136 ton

-22.000 m3

€ -11.000

2

PV-panelen [400m ] Gas absorptiewarmtepomp Kleine WKK unit

10

€ 12.000 € 3.600

€ 75.000

-39 ton



3

Opname zwembad De Waterwyck

Op 20 oktober 2010 is door DWA het zwembad te Steenwijk geïnspecteerd op de bouwkundige en installatietechnische staat. In dit hoofdstuk worden de resultaten van de opname beschreven.

3.1

Gebouwomschrijving

In deze paragraaf wordt een beschrijving van het gebouw weergegeven. Hieraan is tegelijk een waardeoordeel gekoppeld. is een onvoldoende beoordeling, is een matige tot redelijke beoordeling, is een goede beoordeling. Algemeen Zwembad De Waterwyck is een subtropisch zwembad. Het bouwjaar van het zwembad is 1991. Het zwembad bestaat uit een wedstrijdbad van 25 x 15 meter en een recreatiebad. Daarnaast is er nog een aantal bijbehorende accommodaties zoals een buitenbad, kruidenbaden, stoombaden, 2 zonnebanken en een restaurant. Het totale badoppervlak bedraagt 620 m . Het aantal bezoekers bedroeg in 2009 circa 108.000. De gebruikerstijden zijn geïnventariseerd en overgenomen van de exploitant. In 2009-2010 zijn de volgende openingstijden gehanteerd: tabel 3.1

Openingstijden De Waterwyck

Dag

Openingstijden

Maandag

9:00 – 22:00 uur

Dinsdag

8:30 – 22:00 uur

Woensdag

8:00 – 22:00 uur

Donderdag

8:00 – 22:00 uur

Vrijdag

7:00 – 22:00 uur

Zaterdag

9:30 – 16:30 uur

Zondag

10:00 – 16:30 uur

Bemetering Er zijn in het zwembad naast de hoofdmeters nog een aantal tussenmeters voor elektra aanwezig. Onderdelen die onderbemeterd worden voor elektra zijn Bon Binibar en WKK. Bouwkundig Een zwembad heeft een speciale gebruikersfunctie in vergelijking met andere gebouwen. Belangrijke verschillen zijn onder andere de luchtvochtigheid en de temperatuur. Om te kunnen beoordelen of de bouwkundige schil qua isolatie nog volgens de huidige stand der techniek is, is er een thermografisch onderzoek uitgevoerd voor het zwembad. Hierbij is met name gekeken naar de gevel vanaf de buitenzijde van het gebouw. In tabel 3.1 is de beoordeling weergegeven, waarna in de uitleg van deze beoordeling een aantal thermografische foto’s ter ondersteuning aan de beoordeling worden weergegeven. In de onderstaande tabellen zijn de belangrijkste elementen opgenomen. tabel 3.2

Bouwkundige gegevens kleedaccommodatie

Element

Omschrijving

Vloer

Betonnen vloeren ongeïsoleerd

Gevel

Gemetselde spouwgevel geïsoleerd

Beglazing

Aluminium kozijnen met dubbel glas

Dak

Plat/licht hellend dak geïsoleerd

Naden en kieren

Kierdichting aanwezig bij de draaiende delen


Oordeel

11


De vloer van het zwembad is niet geïsoleerd. Hierdoor gaat er warmte verloren door transmissie van het zwembad naar de kruipruimte. In de huidige situatie wordt er warme lucht uit de technische ruimte in deze kruipruimte geblazen om de “koude straling” tegen te gaan. In hoofdstuk 5 hier nader op in gegaan. figuur 3.1

De kruipruimte onder het perron, de betonnen constructie is zichtbaar

De gevel van het zwembad is geïsoleerd, er is echter een aantal plaatsen waar niet of nauwelijks is geïsoleerd. Een van die plaatsen is op de foto hieronder weergegeven. Het betreft het gevelgedeelte naast de ingang. Op de foto zijn twee punten te zien waarop de graden weergegeven zijn waarbij de linkerkant beduidend warmer is dan de rechterkant. Dit verschil is goed zichtbaar gemaakt met de kleuren: blauw is koud en rood is warm. Met een redelijke zekerheid kan er gesteld worden dat dit geveldeel niet is geïsoleerd. Dit verschil is meer dan 5 graden. Voor bouwfysische begrippen is dit fors. In het overzichtsplaatje wordt aangegeven om welke geveldelen het gaat. figuur 3.2

Geveldeel van de entree/restaurant

De beglazing van het zwembad bestaat uit aluminium kozijnen met dubbele beglazing. De aluminium kozijnen in de zwemzaal zijn “zeewaardig” uitgevoerd dat wil zeggen dat ze behandeld zijn tegen corrosie en dat ze chloorbestendig zijn. De kozijnen zijn echter niet thermisch onderbroken, dat wil zeggen er zijn koudebruggen. Op de foto is te zien dat de kozijnen warmer zijn dan het glas.

figuur 3.3

12

Achtergevel van de zwemzaal



Het dak is geïsoleerd met 80mm isolatie, dit is redelijk, maar kan altijd beter. De kierdichting kan ook beter. Op figuur 3.4 is te zien dat de deur (bij het peuterbad) behoorlijk kouder is dan de omgeving. Deze foto is aan de binnenzijde genomen. Er is een behoorlijke luchtstroom langs de naden van de deur. figuur 3.4

Foto van de deur bij het peuterbad

Op figuur 3.5 is een bovenaanzicht van het zwembad te zien. Hierop zijn enkele pijlen getekend die de plaatsen aangegeven van de verschillende bouwkundige verbeteringen die gerealiseerd kunnen worden naar aanleiding van het thermografisch onderzoek. De pijlen betekenen het volgende. • Rood Buitenbad, hier gaat heel veel warmte verloren. Het afdekken van het buitenbad en isoleren rondom het bad in de grond zal veel energie besparen (plaatje linksonder). • Groen Glijbaan, veel warmteverlies doordat de lucht vrij kan stromen door de glijbaanbuis. Het afdoppen van zowel de boven als de onderkant zal de warmteverlies beperken (plaatje in het midden). • Geel De twee gele pijlen zijn de twee geveldelen die niet of nauwelijks zijn geïsoleerd. Het naisoleren zal dit warmtelek dichten (plaatje rechtsonder). • Blauw De blauwe pijlen geven de grote glaspartijen aan. De kozijnen zijn koudebruggen. Een tweede gevel er voorzetten of de kozijnen vervangen zal dit warmteverlies aanzienlijk reduceren (plaatje linksboven).

figuur 3.5

Aandachtspunten zwembad


13


Installatie tabel 3.3

Installatietechnische gegevens ten behoeve van het zwembad

Element

Omschrijving

Opwekking

600 kW ketel circa 88% rendement op bovenwaarde

Distributie

Geïsoleerde leidingen Ongeïsoleerde appendages

Afgifte

Radiatoren zijn uitgevoerd met thermostaatknoppen.

Regeling

Gebouwbeheerssysteem

Oordeel

In tabel 3.2 is de verwarmingsinstallatie redelijk beoordeeld. De distributie is redelijk beoordeeld, de appendages kunnen nog worden geïsoleerd. De afgifte en regeling zijn goed beoordeeld. De radiatoren zijn uitgevoerd met thermostaatknoppen. Warm tapwater Voor de opwekking van warm tapwater wordt gebruik gemaakt van de gasgestookte ketel. De tapwatervoorziening is aangesloten op de verdeler (). Luchtbehandeling Er zijn vier luchtbehandelingskasten opgesteld in het zwembad. De debieten van deze kasten staan in tabel 3.4. In de luchtbehandelingskasten is gebruik gemaakt van warmteterugwinning. Het rendement daarvan is circa 45%. De twee andere kasten hebben geen warmteterugwinning. De luchtbehandelingskasten staan opgesteld op de verdieping naast de zwemzaal. tabel 3.4

Luchtbehandelingskasten De Waterwyck

Element

Omschrijving

Luchtbehandeling Wedstrijdbad

Mechanische toe en afvoer 45% warmteterugwinning [16.500m3/h]

Luchtbehandeling Recreatiebad

Mechanische toe en afvoer 45% warmteterugwinning [13.750m3/h]

Luchtbehandeling Was/kleedruimten

Mechanische toe en afvoer geen warmteterugwinnig [5.000 m3/h]

Luchtbehandeling Hal/Restorette

Mechanische toe en afvoer geen warmteterugwinnig [2.500 m3/h]

Oordeel

In tabel 3.4 zijn alle ventilatievoorzieningen matig tot slecht beoordeeld. De luchtbehandelingskasten zijn verouderd en versleten. De warmteterugwinning van de twee grootste kasten is verouderd en het is de vraag of de 45% warmteterugwinning nog wel gehaald wordt. De luchtbehandelingskasten zonder wtw zijn ook niet meer volgens de huidige stand der techniek. De huidige luchtverdeling is niet goed ontworpen. Mede door het huidige luchtverdeel principe is een aantal jaar geleden het plafond naar beneden gevallen. Het luchtverdeel principe dient te worden verbeterd om de luchtkwaliteit in de zwemzaal te verbeteren. In de huidige situatie wordt alle lucht hoog ingeblazen en afgezogen, waarbij de temperatuur boven in de nok van de zwemhal blijft hangen. De zware luchten (trihalometanen) blijven als een deken boven het wateroppervlak hangen. Deze zware luchten zijn zwaar corrosief en tasten constructies, bedieningspanelen en alle fijngevoelige elektronische apparatuur aan. Een juiste luchtverdeling volgens huidige eisen moet zijn: • 1/3 deel laag afzuigen. Dit is om de zware schadelijke lucht direct af te voeren. • 2/3 deel hoog afzuigen. Dit is om de hoge luchtvochtigheden en temperaturen af te voeren, zodat de warmteterugwinning optimaal functioneert. Bij toepassing van een verlaagd plafond dient de ruimte boven het verlaagde plafond als afzuigplenum te worden gebruikt om de klimaatcondities boven en onder het verlaagde plafond gelijk te houden en geen stilstaande lucht te krijgen. De optimalisering van de luchtverdeling in de zwemzalen behoort niet tot deze opdracht. De praktische invulling dient nader te worden onderzocht en uitgewerkt. 14



Waterbehandeling Voor het verwarmen van het zwembadwater staan drie warmtewisselaars opgesteld. • TSA wedstrijdbad • TSA recreatiebad • TSA whirlpool Het spoelen gebeurt eenmaal per week. Vanuit de filters gaat het spoelwater rechtstreeks naar het riool, zonder tussenkomst van een vuilwaterbuffer. Koeling In het pand is geen koeling aanwezig. Verlichting tabel 3.5

Installatietechnische gegevens ten behoeve van verlichting

Gebouw

Omschrijving

De Waterwyck

Schakeling: per ruimte Het hele pand conventionele verlichting

Oordeel

De huidige verlichting wordt slecht beoordeeld op energiezuinigheid. Deze conventionele TLverlichting gebruikt circa 20% meer energie dan hoogfrequente TL-verlichting. Kantoorapparatuur In het pand is een aantal pc’s en printers aanwezig. Overige apparatuur In het gebouw zijn verder nog aanwezig: • tv-, dvd-, videoapparatuur; • koel- vriesapparatuur; • koffiezetapparaat; • overige keukenapparatuur. Binnenmilieu De kwaliteit van het binnenmilieu in de zwemzaal laat te wensen over. Aanbevolen wordt om de luchtverdeling te vernieuwen zodat de luchtkwaliteit acceptabel is. Momenteel wordt er te weinig lucht ingeblazen in verhouding tot de watertemperatuur. Dit komt doordat het bad oorspronkelijk is ontworpen met een lagere watertemperatuur. In de besparingsberekeningen zal gerekend worden gehouden met de benodigde debieten volgens de huidige norm.


15


16



4

Energiegebruik

4.1

Huidige situatie en vergelijking benchmark

In onderstaande tabel zijn de jaarlijkse energiegebruiken weergegeven voor zover deze bekend zijn. De energiegebruiken zijn overgenomen van de exploitant. De meterstanden worden consequent bijgehouden door de exploitant. tabel 4.1

Jaarlijkse energiegebruiken van het zwembad De Waterwyck

Jaar

Gasgebruik [m³/jaar]

2009

Elektriciteitsgebruik [kWh]

269.827

562.852

Om te kunnen bepalen of het zwembad het “goed” doet qua energiegebruik, vergelijken we de energiegegevens met de benchmark. De benchmark energiegebruiken wordt berekend aan de hand van bezoekersaantallen. Het zwembad De Waterwyck valt in de categorie zwembaden met 500 tot 750 vierkante meter badoppervlak. In tabel 4.2 zijn de energiegebruiksgegevens van het zwembad naast de benchmark gezet. tabel 4.2

Vergelijk energiegebruik zwembad De Waterwyck Eenheid

De Waterwyck

Benchmark

Suppletie water per bezoeker

[L]

81

59

Gas per 1000 bezoekers

[m³]

2.500

1.160

Elektra per 1000 bezoekers

[kWh]

5.200

1.910

4.1.1 Waterverbruik Het waterverbruik van het zwembad De Waterwyck is in de onderstaande tabel uitgesplitst naar de verschillende functies op basis van gegevens. tabel 4.3

Watergebruik uitgesplitst naar verschillende functies Waterverbruik m3

Waterverbruik spoelen (berekend)

4.000

Waterverbruik kruidenbaden (berekend)

1.000

Waterverbruik sanitaire toestellen (schatting)

1.000

Waterverbruik overig Waterverbruik niet verklaard

250 4.750

De post niet verklaard is naar alle waarschijnlijkheid een lekkage.

4.1.2 Elektra In de onderstaande grafiek is het elektragebruik van het zwembad weergegeven. Er is nauwelijks seizoensinvloed te zien in het elektriciteitsverbruik.


17


Elektragebruik

DAL

PIEK

60.000 50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0 1 figuur 4.4.1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Elektraverbruik zwembad per maand

4.1.3 Gas Hoeveelheid gasverbruik Op basis van de huidige installatie is een simulatie gemaakt van het gasverbruik van het zwembad. Deze simulatie is gemaakt op basis van de (klimaat)gegevens van 2009. Door de resultaten van de simulatie te vergelijken met het gemeten verbruik in 2009, wordt inzicht verkregen in de betrouwbaarheid van de berekening.

Gasverbruik 2009 45.000 Gesimuleerd gasverbruik 2009

Werkelijk gasverbruik 2009

40.000

aargas [m3]

35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0 jan figuur 4.2

feb

mrt

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Gasverbruik, gemeten en berekend (op basis van 2009)

De totale afwijking tussen het gemeten en berekend gasverbruik is gering en bedraagt 1% op jaarbasis. Het model biedt hierdoor voldoende nauwkeurigheid om besparingsopties door te rekenen.

18



Verdeling gasgebruik Het berekende gasverbruik dat hierboven is weergegeven, is opgebouwd uit een aantal verbruikersgroepen. In onderstaande figuur worden de percentages weergegeven van de belangrijkste categorieën. Hieruit komt naar voren dat meer dan driekwart van het jaarlijkse warmtegebruik wordt gebruikt voor het verwarmen van de ventilatielucht. Op dit gebied is dan ook de meeste winst te behalen.

Warmtevraag De Waterwyck2009 LBK 91%

Radiatoren 3%

TSA's binnebaden 4% Warm tapwater 2%

figuur 4.3

4.2

Warmtevraag van het zwembad

Analyse energiegebruik

Op basis van de bovenstaande gegevens kunnen de volgende conclusies worden getrokken. • Het grootste deel van het gasgebruik komt voor rekening van het verwarmen van de ventilatielucht. Het verwarmen van de lucht voor het recreatie- en sportbad vraagt de meeste warmte. • Ten opzichte van een gemiddeld zwembad is het aandeel gasgebruik voor ventilatie bij De Waterwyck aanzienlijk hoger. De oorzaak hiervan is dat er slechts beperkt warmteterugwinning wordt toegepast in de luchtbehandelingkasten. De enige vorm van warmteterugwinning heeft een beperkt rendement (twincoil) (max. 45%). 3 • Het gasverbruik van De Waterwyck bedraagt circa 2.500 m per 1.000 bezoekers. Het landelijk 3 gemiddelde voor een vergelijkbaar zwembad is 1.160 m . Hieruit kan geconcludeerd worden dat het verbruik van De Waterwyck met ruim een factor 2 hoger ligt dan het landelijk gemiddelde. • Het waterverbruik van De Waterwyck bedraagt omgerekend circa 80 liter per bezoeker. Het landelijk gemiddelde ligt op bijna 60 liter per bezoeker. In vergelijking met het aantal spoelbeurten van het zwembad is dit extreem hoog. Mogelijke conclusie is dat er een lekkage aanwezig is doordat de zwembadgoot een gecombineerde afvoergoot naar het riool is. De goot wordt met kleppen gestuurd. Het is goed mogelijk dat deze kleppen niet volledig sluiten. Een praktisch technisch onderzoek naar dit probleem is zeer aan te raden. • Het elektraverbruik van het zwembad bedraagt circa 5.200 kWh per 1.000 bezoekers. Het landelijk gemiddelde voor een vergelijkbaar zwembad is 1.910 kWh. Het elektraverbruik is ruim tweemaal zo hoog dan het landelijk gemiddelde. Het is onduidelijk waar dit exact aan ligt. De warmtevraag is leidend bij een zwembad, het elektraverbruik ondersteund dit proces (pompen ventilatoren en dergelijke). Wanneer het elektragebruik van het zwembad na vervanging/vernieuwing van een energiebesparende maatregelen op verwarmingsgebied niet lager wordt, wordt aanbevolen om het elektraverbruik actief te gaan monitoren.


19


4.3

Overige uitgangspunten

In de volgende tabel staan de uitgangspunten die gehanteerd zijn bij het bepalen van het gasverbruik. Deze gegevens dienen ook als basis voor de verdere studie. tabel 4.4

Overige uitgangspunten [2009]

Omschrijving

Eenheid

Waarde

Opmerkingen

Eigenschappen zwembad Aantal bezoekers

(nr./jaar)

108.000

-

Watertemperatuur Recreatiebad

(°C)

30

-

Watertemperatuur Wedstrijdbad

(°C)

29

-

Watertemperatuur Recreatiebad

(°C)

30

-

Watertemperatuur Sportbad

(°C)

30

-

Spoeldebiet Recreatiebad

(m³/keer)

16,5

-

Spoeldebiet Wedstrijdbad

(m³/keer)

23

-

Spoelbeurten

(nr./week)

1

-

Tarief aardgas

[€/Nm³)

0,250

(exclusief belasting, btw en aansluiting)

Tarief elektriciteit

[€/kWh)

0,068

(exclusief belasting en btw)

Energiebelasting gas (2010) 5.000 - 170.000

(Euro/Nm³)

0,1411

-

170.000 - 1.000.000

(Euro/Nm³)

0,0391

-

10.000 - 50.000

(Euro/kWh)

0,0406

-

50.000 - 10.000.000

(Euro/kWh)

0,0108

-

Energiebelasting elektriciteit (2010)

In de besparingsberekeningen wordt uitgegaan van de energieprijzen zoals vermeld in tabel 4.4. Deze tarieven zijn marktconform. In werkelijkheid kunnen de tarieven enigszins afwijken.

20



5

Energiebesparingsmaatregelen zwembad De Waterwyck

In dit hoofdstuk worden de mogelijkheden inzichtelijk gemaakt om het energiegebruik van het zwembad te reduceren. De energiebesparende maatregelen worden volgens een bepaalde structuur achter elkaar gezet. Deze structuur wordt vormgegeven door het vierstappenmodel. Door met dit model te werken, is het mogelijk om verantwoord om te gaan met de energiebehoefte. In figuur 5.1 is het vierstappenmodel weergegeven.

figuur 5.1

Het vierstappenmodel

De grootste energiebesparing is te bereiken door de energievraag op gebouwniveau zoveel mogelijk te beperken (stap 1). Stap 1 bestaat uit het zoeken naar een optimum voor gevelisolatie, isolerende beglazing, energiezuinige verlichting en het beperken van de warm(tap)watervraag. Vervolgens kan onderzocht worden of vrijkomende energiestromen benut kunnen worden door integratie (stap 2). Voorbeelden hiervan zijn: warmteterugwinning uit ventilatielucht, zwembadwater, douchewater of de benutting van restwarmte. Na het doorlopen van de eerste twee stappen is de minimaal benodigde energievraag bekend en kan onderzocht worden op welke wijze deze energievraag duurzaam kan worden ingevuld (stap 3). Mogelijkheden hiervoor zijn de benutting van zonne-energie, omgevingswarmte, windenergie en biomassa. Voor zover de energiebehoefte niet duurzaam ingevuld kan worden, voorzien de traditionele fossiele brandstoffen (gas, olie en kolen) in de (piek)vraag. Deze fossiele bronnen dienen zo efficiënt mogelijk benut te worden(stap 4). Voorbeelden hiervan zijn HRe-ketels (ook wel micro-WKK’s genoemd), gaswarmtepompen en energiezuinige apparatuur.

5.1

Stap 1 Energiereductie

In deze paragraaf worden alle maatregelen doorgerekend die het huidige energiegebruik verminderen.

5.1.1 Installatietechnische maatregelen Verlichting Het vervangen van de huidige conventionele armaturen voor hoog frequente armaturen levert een besparing op voor het gebruik van verlichtingsenergie van circa 20%. Wanneer vervolgens TL5 buizen worden toegepast met spiegeloptiekarmaturen, kan er circa 30% worden bespaard op de post verlichtingsenergie.


21


tabel 5.1

Vervangen verlichting Investeringen

Vervangen verlichting [eur/m2]

€ 33

Totale kosten verlichtingvervanging

€ 72.500

Exploitatie Energiebesparing

€ 2.400

Terugverdientijd

>25 jaar

Onderwater verlichting De onderwater verlichting dient te worden vervangen. Het gaat om 18 armaturen. Deze armaturen dienen vervangen te worden door LED-armaturen. De besparing van LED-armaturen ten opzichte van de huidige armaturen is circa 70% van energiegebruik. Aandachtspunt bij toepassing van deze maatregel is dat de lichtopbrengst veel lager is dan in de huidige situatie. tabel 5.2

Vervangen onderwater verlichting Investeringen

Kosten per armatuur

€ 1.000

Totale kosten [18 stuks]

€ 18.000

Geld beschikbaar vanuit MJOP

€ 14.400

Exploitatie Energiebesparing Terugverdientijd

€ 475 >25 jaar

Aanwezigheidsdetectie Door de kleedruimtes en kleine ruimtes met een aanwezigheidsschakeling uit te voeren, is het mogelijk om de branduren van de verlichtingsarmaturen te reduceren. Naast een aanwezigheidsschakeling in de kleedruimte, dient er ook een aanwezigheidsschakeling te worden aangebracht in toiletten. tabel 5.3

Aanwezigheidsdetectie kleine ruimtes Investeringen

Aanwezigheidsdetectie [€ /st]

€ 200


€ 20 5-10 jaar

Toerenregeling circulatiepompen recreatieve toestellen Door de pomp door middel van een frequentieregelaar, toerengeregeld te maken, kan de pomp altijd werken in het gebied met het maximale rendement bij bepaalde omstandigheden. In dit geval gaat het om de Krekenpomp. Deze pomp heeft een dusdanig groot vermogen dat, ondanks het lage aantal draaiuren, een frequentieregeling loont. tabel 5.4

Toerenregeling Krekenpomp Investeringen

Frequentieregeling

€ 10.000


22

€ 580 15-20 jaar



5.1.2 Bouwkundige maatregelen Na-isolatie spouwmuren Tijdens opname blijken bepaalde geveldelen niet of nauwelijks te zijn geïsoleerd. Deze stukken dienen te worden nageïsoleerd met isolatiemateriaal. Dit materiaal wordt in de spouw geblazen, zodat er een hogere warmteweerstand wordt bereikt, waardoor het gasverbruik voor verwarming zal afnemen. tabel 5.5

Na-isoleren gevel zwembad Investeringen

Per vierkante meter

€ 25 2

Geschatte hoeveelheid m gevel

20

Kosten naisoleren

€ 500

Exploitatie Energiebesparing transmissie

€ 300

Terugverdientijd

0-5 jaar

Isoleren vloer De vloer isoleren betekent dat in de kruipruimte isolatie aan de onderkant van de vloer/perron wordt aangebracht. Aandachtspunt is het huidige leidingwerk in de kruipruimte. Wanneer de vloeren worden geïsoleerd, dient het bad aan de buitenzijde in de kruipruimte ook te worden geïsoleerd. Wanneer de vloer geïsoleerd wordt kan de ventilator, die warme lucht in de kruipruimte blaast, uitgezet worden. tabel 5.6

Vloerisolatie perron Investeringen

Per vierkante meter

€ 30

Vierkante meters perron

700

Totale kosten

€ 21.000

Exploitatie Energiebesparing

€ 3.000

Terugverdientijd

5-10 jaar

Aanpak koudebruggen kozijnen Optie 1 Vervangen De huidige dubbele beglazing wordt vervangen door HR++ beglazing, met nieuwe thermisch onderbroken kozijnen. Optie 2 Huidige situatie verbeteren Een extra bouwkundige schil maken voor de huidige kozijnen in de zwemzaal, zodat de transmissie door de huidige kozijnen verlaagd wordt. tabel 5.7

Aanpak koudebruggen kozijnen Investeringen optie 1

Kosten kozijnen

Investeringen optie 2

€ 152.000

€ 106.000

-

€ 105.000

€ 152.000

€ 211.000

Energiebesparing

€ 2.250

€ 5.500

Terugverdientijd

>25 jaar

>25 jaar

Bouwkundige kosten Totale kosten Exploitatie

Afdekken van het buitenbad Door het afdekken van het buitenbad is de transmissie van dit gedeelte buiten gebruiksuren sterk te reduceren. 11248mo306el Energiebesparings

23


Vloeibare zwembadafdekking Veruit het grootste energieverlies van een zwembad wordt veroorzaakt door de verdamping van zwembadwater. De tweede grote verliespost is het verlies als gevolg van convectie aan het wateroppervlak. Deze beide verliesposten kunnen worden gereduceerd door het zwembad af te dekken. Voor het afdekken zijn er diverse mogelijkheden: • vloeibare afdekking door middel van het toevoegen van een vloeistof aan het zwembadwater; • vaste zwembadafdekking door middel van een rol- of vouwsysteem. Heatsavr De firma Denem B.V. is in Nederland leverancier van het product Heatsavr. Het product is een vloeistof, welke aan het zwembadwater toegevoegd dient te worden. De geadviseerde dosering vanuit 2 de leverancier bedraagt 1,0 ml/m /dag. Deze vloeistof vormt, bij stilstaand water, een moleculaire laag op het wateroppervlak. Dit laagje voorkomt dat er verdamping van het zwembadwater optreedt, waarmee de grootste verliespost wordt gereduceerd. In het buitenland zijn er diverse referenties. De gerealiseerde besparing varieert sterk per zwembad. De vloeistof is door onafhankelijke instituten (onder andere KIWA) geëvalueerd op toxicologische effecten. Uit het rapport volgt dat er geen nadelige toxicologisch effecten te verwachten zijn als de geadviseerde dosering wordt gehanteerd. Deze besparing is beperkt, omdat de verdamping niet geheel geëlimineerd wordt. De besparing blijft beperkt vanwege de volgende oorzaken: • uitsluitend de verdamping van rustige wateroppervlaktes wordt voorkomen. Indien het wateroppervlak in beweging is, bijvoorbeeld door de bezoekers, dan wordt het vloeistofoppervlak doorbroken. Als gevolg hiervan vindt er alsnog verdamping plaats; • doordat er geen verdamping meer plaatsvindt, is de afkoeling van het wateroppervlak minder. De temperatuur aan het wateroppervlak zal hierdoor toenemen, wat weer leidt tot extra convectieverliezen. Om deze oplossing toe te passen voor het buitenbad, betekent het dat er vloeistof moet worden toegevoegd ter grootte van het hele recreatiebad. Terwijl het om een paar vierkante meter buitenbad gaat. Het binnen gedeelte van het recreatiebad hoeft niet met deze laag te worden afgesloten, omdat de nieuwe luchtbehandelingskasten voorzien zijn van vochtterugwinning. Bovendien wordt bij toepassing van deze maatregel alleen de verdamping tegengegaan en niet de convectie en straling. Daarnaast wordt de maatregel vanwege de toevoeging van chemicaliën niet aanbevolen. Folieafdekking Bij het afdekken door middel van folie, lamellen of een zeil, wordt de verdamping gereduceerd tijdens de periodes wanneer het zwembad wordt afgedekt. Daarnaast wordt tevens het verlies als gevolg van convectie en straling aanzienlijk gereduceerd. De mate waarin de convectie wordt verminderd is afhankelijk van het gebruikte afdekkingmateriaal. In tabel 5.8 wordt de benodigde investering en de gerealiseerde besparing weergegeven. De besparing wordt gerealiseerd doordat de verdamping sterk wordt gereduceerd. Daarnaast neemt ook de convectie af. tabel 5.8

Investering badafdekking

Omschrijving Investering Besparing aardgas [m3]

Waarde € 10.000 5.000

Exploitatie Besparing aardgas

€ 2.500

Terugverdientijd

0-5 jaar

24



Energiezuinige apparatuur Door toepassing van energiezuinige (keuken) apparatuur volgens de laatste stand der techniek, is het mogelijk om het elektriciteitsgebruik te reduceren. Voorbeelden hiervan zijn witgoedapparatuur met (+++) energielabel A , standby-killers (bespaarstekkers) en het gebruik van laptops in plaats van desktop computers. De besparingspotentie is uiteraard afhankelijk van het gebruikersgedrag. Wanneer bij aanschaf van nieuwe apparatuur gelet wordt op energiezuinigheid, kan het elektraverbruik voor apparatuur gereduceerd worden. Het besparingspotentieel is circa 45% voor de post huishoudelijk apparatuur.

5.1.3 Totaal overzicht maatregelen stap 1 tabel 5.9

Totaaltabel energiebesparende maatregelen

Omschrijving

Investering

Besparing

Besparing

TVT

CO2-reductie

Vervangen verlichting

€ 72.500

24.000 kWh

€ 2.400

>25

13,6 ton

Vervangen onderwaterverlichting

€ 18.000

4.700 kWh

€ 470

5-10

2,7 ton

€ 200

200 kWh

€ 20

5-10

120 kg

€ 10.000

5.800 kWh

€ 580

15-20

3,3 ton

€ 500

675 m3

€ 340

0-5

1,2 ton

€ 21.000

6.000 m

3

€ 3.000

5-10

13,3 ton

3

€ 2.250

>25

8,0 ton

Aanwezigheidsdetectie [per ruimte] Toerenregeling krekenpomp Na-isoleren geveldelen Vloerisolatie perron Koudebruggen optie 1 (vervanging)

€ 152.000

4.500 m

Koude bruggen optie 2 (2e glasgevel)

€ 211.000

11.000 m3

€ 5.500

>25

19,7 ton

€ 8.000

3

€ 3.050

0-5

10,8 ton

Afdekken buitenbad

6.100 m

Geadviseerd wordt om alle maatregelen met een terugverdientijd tot 10 jaar toe te passen. Alle maatregelen met een terugverdientijd tot 20 jaar moeten individueel bekeken worden of deze toegepast moeten worden of niet. Alle maatregelen met een terugverdientijd langer dan 20 jaar zijn keuze/ambitieuze maatregelen die uitgevoerd kunnen worden wanneer er een uitdrukkelijke wens is vanuit de gemeente of het zwembad om dit toe te passen, of om een duurzame uitstraling van het zwembad te krijgen.

5.2

Stap 2 Hergebruik restwarmte

In deze paragraaf komen de maatregelen naar voren die te maken hebben met hergebruik van restwarmte van het zwembad als gebouw of als functie.

5.2.1 Warmteterugwinning douchewater De thermische energie die nog in het douchewater zit, kan worden gebruikt voor twee doeleinden: • het voorverwarmen van het koude water naar de mengkraan van de douches; • het voorverwarmen van het koude water naar de tapwaterboiler. In onderstaande figuur wordt het installatieschema weergegeven van een douchewaterwarmtewisselaar. Hierin wordt het koude suppletiewater naar de tapwaterboiler voorverwarmd. In de verdere uitwerking van dit systeem wordt de douchewater-wtw toegepast voor verwarming van het suppletiewater aan de tapwaterboiler. Installatietechnisch is dit eenvoudiger in te passen dan bij het voorverwarmen van het water naar de mengkraan.


25


figuur 5.2

Principe warmteterugwinning uit douchewater (afbeelding: Technea)

Toepassing De douchewaterwarmtewisselaar bestaat uit een aantal verticale warmtewisselaars, gemonteerd in een frame. Dit frame moet zo dicht mogelijk bij de boiler geplaatst worden. tabel 5.10

Douchewater warmteterugwinning Investeringen

Investering douchekanon

€ 5.000


€ 475 10-15 jaar

5.2.2 Warmteterugwinnig ventilatielucht zwembad Momenteel wordt er warmteterugwinning in twee van de vier luchtbehandelingskasten toegepast. Hierbij wordt er gebruikgemaakt van een twincoilsysteem, zie tabel 3.4. Het warmteterugwinrendement van dit systeem is beperkt (< 45%). Daarnaast wint het uitsluitend de voelbare warmte terug uit de afvoerlucht. De latente warmte die afkomstig is uit de verdamping van zwembadwater, gaat hierbij verloren. Voor het zwembad de Waterwyck moeten alle luchtbehandelingskasten worden vervangen. Er is voor 2012 geld gereserveerd in de MJOP voor alle luchtbehandelingskasten. Bij de vervanging van de luchtbehandelingskasten wordt gerekend met een grotere luchtbehandelingskast voor het 3 recreatiebad en het sportbad met respectievelijk 20.800 en 18750 m /h. Met de afvoer van warme, vochtige lucht, zoals dit bij een zwembad gebeurt, gaat er zowel voelbare als latente warmte (waterdamp) verloren. Met behulp van een warmtepomp kan deze energie beschikbaar gesteld worden op een hoger temperatuurniveau. Dankzij deze warmtepomp is de hoeveelheid energie die beschikbaar komt gedurende bepaalde periodes in het jaar hoger dan de energie die nodig is om de aanvoerlucht te verwarmen. Dit betekent dat er een overschot aan warmte wordt gecreëerd. Deze warmte kan in dat geval gebruikt worden voor de verwarming van bijvoorbeeld het zwembadwater. Dit kan door het systeem uit te breiden met een zwembadcondensor. Voor het goed functioneren van de warmtepomp in de luchtbehandelingkast is het zelfs aan te bevelen de energie ook voor andere doeleinden te gebruiken, dan uitsluitend het verwarmen van de toevoerlucht. Op deze manier kan de warmtepomp altijd de geproduceerde warmte kwijt. Dit voorkomt een te hoge inblaastemperatuur, wat in de praktijk nog wel eens voor kan komen. In onderstaande figuur wordt een schematische weergave gegeven van een luchtbehandelingkast met warmtepomp. Voor een optimale warmteterugwinning wordt daarbij tevens gebruikgemaakt van een kruisstroomwisselaar. 26



figuur 5.3

Schematische weergave LBK met kruisstroomwisselaar en warmtepomp (bron: Menerga)

De twee luchtbehandelingkasten waarbij een dergelijk systeem van toepassing kan zijn, zijn de luchtbehandelingkasten van het recreatiebad en het wedstrijdbad. Toepassen warmteterugwinning overige kasten Momenteel wordt er geen warmteterugwinning toegepast op de twee kleine luchtbehandelingskasten. De nieuwe luchtbehandelingskasten dienen voorzien te worden met dubbele kruisstroomwisselaars om het hoogst haalbare warmteterugwinrendement te kunnen halen (circa 85%). tabel 5.11

Overzicht besparing van de luchtbehandeling van het zwembad Luchtbehan deling kast recreatieba d met dubbele kruisstroom wisselaar en zwembad condensor

Luchtbehandeling kast sportbad met dubbele kruisstroom wisselaar en zwembad condensor

95.000

86.000

37.300

10.900

40%

40%

0

0

Huidig energiegebruik [m3] Huidig rendement 3

Luchtbehandeling kast was en kleed ruimten met dubbele kruisstroom wisselaar

Luchtbehandeling kast hal en restorette met dubbele kruisstroom wisselaar

Huidig debiet [m /h]

16.500

13.800

5.000

2.500

Nieuw Energiegebruik [m3]

24.000

23.400

12.500

3.600

80%

80%

80%

80%

12.500

11.250

5.000

2.500

71.000

62.600

24.800

7.300

Besparing [€]

€ 35.000

€ 31.300

€ 12.400

€ 3.600

Kosten luchtbehandelingskast

€ 68.000

€

61.750

€ 20.500

€ 10.250

€

43.200

€ 19.200

€

0-5

0-5

Nieuw rendement 3

Nieuw debiet [m /h] 3

Besparing [m ]

Bouwkundige kosten EVTVT [jaar]

€

48.000 0-5

9.600 5-10

De opvoering van de bouwkundige kosten in de tabel zijn ten behoeve van de uitbreiding van de technische ruimte op het dak om de nieuwe dubbele kruisstroomwisselaars te plaatsen. De totale bouwkundige kosten zijn verdeeld over de vier luchtbehandelingskasten naar rato.

5.2.3 Warmteterugwinning spoelwater Tijdens het spoelen van de filters komt warm spoelwater vrij, dat direct op het riool wordt geloosd. Het systeem wordt vervolgens weer bijgevuld met koud suppletiewater. De thermische energie uit het spoelwater kan gebruikt worden om het suppletiewater te verwarmen. Er zijn systemen beschikbaar, bestaand uit een warmtewisselaar of een combinatie van een warmtewisselaar en een warmtepomp. In figuur 5.4 wordt een systeem weergegeven dat bestaat uit een warmtewisselaar in combinatie met een warmtepomp. Het voordeel van een dergelijk systeem is dat er voldoende warmte teruggewonnen kan worden, zonder dat er aanvullende verwarming (vanuit de gasketels) nodig is. 11248mo306el Energiebesparings

27


figuur 5.4

Warmteterugwinning uit afvalwater (afbeelding: Menerga)

Toepassing 3 Tijdens het spoelen van de filters is de afvalwaterstroom aanzienlijk (> 230 m /uur). Om een hoog warmteterugwinrendement te genereren, is het van belang dat de afvoerstroom beperkt is tot 3 maximaal 4 m /uur. Dit betekent dat het noodzakelijk is een vuilwaterbuffer te installeren. Momenteel wordt het spoelwater met een groot debiet direct geloosd op het riool, zonder de tussenkomst van een vuilwaterbuffer. De capaciteit van de vuilwaterbuffer moet minimaal het volume hebben van het 3 1 spoeldebiet van beide baden (circa 30 m ) . De besparingsberekening is gebaseerd op warmteterugwinning zonder warmtepomp. tabel 5.12

Warmteterugwinning afvalwater Investeringen

Vuilwaterbuffer [30m3]

€ 38.000

Exploitatie Energiebesparing wtw afvalwater Terugverdientijd [jaar]

€ 4.000 5-10

5.2.4 Totaal overzicht maatregelen stap 2 tabel 5.13

Totaaltabel hergebruik restwarmte maatregelen

Omschrijving

Investering

Besparing

Besparing

TVT

CO2-reductie

€ 5.000

950 m3

€ 475

10-15

1,7 ton

€ 120.000

71.000 m

3

€ 35.000

0-5

125 ton

€ 105.000

62.600 m

3

€ 31.300

0-5

110 ton

Warmteterugwinning lbk was & kleedruimten recreatiebad

€ 40.000

24.800 m3

0-5

44 ton

Warmteterugwinning lbk hal/restaurette

€ 20.000

7.300 m3

5-10

12,9 ton

€ 38.000

3

5-10

17,3 ton

Warmteterugwinning douchewater Warmteterugwinning lbk recreatiebad Warmteterugwinning lbk sportbad

Warmteterugwinning spoelwater

9.000 m

€ 12.400 € 3.600 € 4.500

Geadviseerd wordt om alle maatregelen met een terugverdientijd tot 10 jaar toe te passen in het zwembad. Warmteterugwinning uit douchewater is als enige met een terugverdientijd boven de 10 jaar. Aanbevolen wordt om de specifieke toepassing in dit zwembad nader te onderzoeken wat betreft plaatsing, leidingwerk en bouwkundige zaken.

1

Deze hoeveelheid is gebaseerd op de opgegeven hoeveelheid per spoelbeurt.

28



5.3

Stap 3 Duurzame energiebronnen

In deze paragraaf worden de duurzame technieken genoemd die mogelijk toegepast kunnen worden bij het zwembad De Waterwyck. Bij deze technieken wordt bekeken of dit mogelijkerwijs ingepast kan worden in het zwembad.

5.3.1 Zonnecollectoren Met behulp van zonnecollectoren in combinatie met een zonneboiler, kan warm water worden geproduceerd. Dit warme water kan voor allerlei doeleinden worden gebruikt: voor suppletiewaterverwarming, voor bassinwaterverwarming en/of voor douchewaterverwarming. De opbrengst hangt met name af van het warmteverbruik, de buffermogelijkheden en het geïnstalleerd oppervlak aan collectoren. Om een grote bijdrage van zonne-energie aan het totale warmteverbruik te kunnen leveren, zal er een aanzienlijk oppervlak aan zonnecollectoren geïnstalleerd moeten worden. In onderstaande tabel zijn de energetische bijdrage en de economische resultaten weergegeven van 2 2 een systeem van 150 m zonnecollectoren. Hierbij wordt uitgegaan van een opbrengst van 1,5 GJ/m . De exacte opbrengst is, zoals aangegeven, afhankelijk van de toepassing. tabel 5.14

Resultaat zonnecollectoren

Omschrijving

Waarde

2

Oppervlak [m ]

150 3

Besparing gas [m ] Besparing gas (van totale warmtevraag zwembad)

Besparing gas Investering Eenvoudige terugverdientijd

7.530 3%

€ 2.500 € 53.000 20-25 jaar

De tabel toont aan dat de zonnecollectoren slechts heel beperkt de energievraag van het zwembad in kan vullen. Er zal een aanzienlijk oppervlak aan collectoren nodig zijn voor een gedegen bijdrage aan het totale warmteverbruik. De toepassing van zonnecollectoren moet daarom met name gezien worden om de duurzaamheid van het zwembad uit te stralen naar buiten. Voor de toepassing van zonnecollectoren is uitsluitend een subsidie beschikbaar indien het systeem wordt toegepast bij bestaande woningen. Voor het gebruik van zonnecollectoren is voor het zwembad geen subsidie beschikbaar.

5.3.2 Pv-panelen Met behulp van photovoltaïsche panelen (pv) kan zonlicht rechtstreeks worden omgezet in elektriciteit. Deze elektriciteit kan direct worden afgenomen door het zwembad, waardoor er bespaard wordt op de inkoop van elektriciteit. Voor een enigszins rendabele situatie zal het totaal opgestelde vermogen aan panelen beneden de 100 kW p moeten blijven, om subsidie te kunnen krijgen op de opgewekte elektriciteit.


29


tabel 5.15

Resultaat pv-panelen

Pv-panelen Oppervlak [m2] Elektriciteitsproductie [kWh/jr]

Waarde 400 40.000

Exploitatie Opbrengst

€ 17.000

Investering

€ 275.000

Eenvoudige terugverdientijd

15-20 jaar

Bij het berekenen van de jaarlijkse opbrengst wordt de SDE-subsidie (Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie) meegenomen. Het gehanteerde bedrag (0,43 €/kWh) is op basis van het momenteel geldende basistarief (situatie 2010). Dit bedrag zou worden verkregen indien alle elektriciteit wordt verkocht aan het net en is de som van de subsidie en de verwachte marktprijs voor elektriciteit. In het geval dat er geen subsidie verstrekt kan worden dient er rekening mee gehouden te worden dat de opbrengst per kWh gelijk is aan de inkoopprijs.

5.3.3 Houtketel Alhoewel er bij de verbranding van hout CO2 vrijkomt, is de verbranding van hout CO2-neutraal. Dit komt doordat de bomen deze CO2 tijdens de groei opnemen uit de lucht. Het gebruik van hout als brandstof zal hierdoor niet leiden tot een netto uitstoot van het broeikasgas CO2. In de bijlage is een nadere uitwerking van de houtketel uitgewerkt voor verschillende houtgestookte varianten en de bijbehorende organisatorische en technische aandachtspunten. Hout is in diverse vormen geschikt als brandstof. In welke vorm het hout daadwerkelijk wordt toegepast, hangt af van de oorsprong. Er zijn diverse bronnen waar hout uit vrijkomt en welke geschikt gemaakt kunnen worden als brandstof. 1. Hout uit tuin-, park- en landschapsonderhoud. 2. Hout uit de houtverwerkende industrie. 3. Afvalhout van particulieren. 4. Bouw- en sloopafvalhout van categorie A (schoon hout). Inzet houtketel Een houtketel moet worden gedimensioneerd op de basislast van de warmtevraag. Hierdoor kan de houtketel een maximaal aantal vollasturen halen, waarmee de meerinvestering ten opzichte van conventionele verwarmingstechnieken zich het snelst terugverdient. Een te grote houtketel leidt niet alleen tot een slechtere rentabiliteit, maar ook tot het niet optimaal functioneren van de installatie. Aangezien het minimaal vermogen van een houtketel circa 30% van het nominaal vermogen draait, zal de ketel uitgaan indien de warmtevraag te laag is. Door te zorgen dat het minimale vermogen van de houtketel overeenkomt met de minimale warmtevraag van het zwembad, wordt hiermee het pendelen (aan- en uitschakelen) van de houtketel voorkomen. Het pendelen van de houtketel moet worden voorkomen vanwege een aantal redenen: • de levensduur van de installatie wordt aanzienlijk verminderd; • het pendelen leidt tot een slecht rendement van de ketel, waardoor er bovendien hoge stof- en roetemissies ontstaan. Indien een houtketel uitsluitend wordt toegepast voor de verwarming van het tapwater, is het belangrijk dat er voldoende buffervolume aanwezig is om het pendelen van de houtketel te voorkomen. Deze buffer kan dan door de houtketel periodiek bij nominaal vermogen worden gevuld. Een houtketel kan worden ingezet wanneer de basislast van een zwembad een benodigd opgesteld vermogen vraagt van meer dan 300kW in verband met rentabiliteit van deze maatregel. De bijkomende installaties en bouwkundige voorzieningen zijn voor elke houtketel in beginsel even duur, want er moet een transportsysteem gemaakt worden, er moet een bunker gerealiseerd worden. Deze kosten kunnen alleen terugverdiend worden met een ketel van voldoende vermogen. Daarnaast is het totale benodigde vermogen voor het zwembad ongeveer 400 kW. Het benodigde vermogen voor de basislast is circa 150kW. Het is vanwege dit lage benodigde vermogen voor de basislast economisch niet rendabel om een houtketel toe te passen. 30



5.3.4 Biogas Biogas in plaats van aardgas is een duurzame maatregel, omdat biogas geproduceerd wordt door bijvoorbeeld vergisting. Dit proces is klimaatneutraal doordat er producten gebruikt worden die evenals bij hout geen netto CO2 uitstoten. Biogas kan toegepast worden in het zwembad mits de ketel dit kan verbranden. Daarnaast is de beschikbaarheid van biogas nog niet zeker, dit wordt nog onderzocht door andere partijen. De kostprijs van biogas is hoger dan aardgas, het is vooral een keuze vanuit de gemeente om vanuit de groene gedachte dit toe te passen voor het zwembad. De exacte kostprijs voor biogas dient nader te worden onderzocht (zodra de plannen concreet zijn) zodat er op basis van meerkosten een juiste beslissing genomen kan worden.

5.3.5 Totaal tabel stap 3 duurzame energiebronnen tabel 5.16

Totaaltabel duurzame energiebronnen

Omschrijving Zonnecollectoren PV-panelen

Investering

Besparing

Besparing

TVT

CO2-reductie

€ 53.000

7.500 m3

€ 3.750

10-15

13,4 ton

€ 275.000

40.800 kWh

€ 4.080

>25

23,1 ton

Beide maatregelen zijn uitermate geschikt om een duurzame uitstraling van het zwembad te realiseren.

5.4

Stap 4 Efficiënt gebruik fossiele bronnen

In deze paragraaf worden alle maatregelen omschreven die op fossiele brandstoffen aangedreven worden maar door slimme koppelingen/technieken een hoog rendement halen. Voor de op te stellen vermogens van deze technieken wordt uitgegaan van het gasgebruik van het zwembad met nieuwe energiezuinige luchtbehandelingskasten.

5.4.1 Gasgestookte absorptiewarmtepomp Een gasgestookte absorptiewarmtepomp met als warmtebron de buitenlucht, haalt een deel van de benodigde energie uit de buitenlucht en een deel uit gas. Een gasabsorptiewarmtepomp kent geen elektrische compressor, zoals een elektrische warmtepomp deze kent. Een gasgestookte warmtepomp werkt met een thermische compressor, waarvoor dus aardgas nodig is.

figuur 5.5 Gasabsorptiewarmtepomp (bron: Robur)

Het voordeel van een gasgestookte absorptiewarmtepomp ten opzichte van een gasketel, is het hoge thermische rendement. Een gasgestookte warmtepomp kan een rendement halen van meer dan 120%. Het gerealiseerde rendement is echter afhankelijk van de buitentemperatuur (aanvoertemperatuur lucht) en de aanvoertemperatuur van het water.


31


Toepassing De warmtepomp is leverbaar als buitenopstelling. De installaties kunnen bijvoorbeeld op het dak van de technische ruimte worden geplaatst, indien de draagkracht van het dak voldoende is. Het gewicht per installatie bedraagt circa 350 kg. Bij het selecteren van het juiste vermogen, is het van belang dat een zo klein mogelijke installatie een zo groot mogelijk deel van de warmtevraag kan invullen. Hierdoor maakt de warmtepomp een zo groot mogelijk aantal vollasturen en verdient de meerinvestering zich relatief snel terug. Om het rendement te verbeteren, is het van belang dat de aanvoertemperatuur van het cv-water zo laag mogelijk is. Tijdens de opname was de aanvoertemperatuur 76°C. Door deze te verlagen, verbetert het rendement van de warmtepomp. De aanvoertemperatuur moet maximaal 65°C bedragen, wil een warmtepomp toepasbaar kunnen zijn. Voor een verbeterd rendement (energetisch en economisch) verdient het echter de voorkeur de aanvoertemperatuur verder te verlagen tot 50°C. Het verlagen van de aanvoertemperatuur heeft echter een aantal belangrijke aandachtspunten. • De verwarmingsbatterijen van de luchtbehandelingskasten moeten een groter verwarmend oppervlak hebben om voldoende vermogen te houden. • Het vermogen van de TSA’s dient voldoende te zijn om met deze temperatuur de verdampings- en suppletieverliezen te compenseren. • Een aanvoertemperatuur van minimaal 65°C is (in de huidige situatie met twee warmtewisselaars) nodig ten behoeve van de verwarming van tapwater. • De radiatoren zijn gedimensioneerd op een aanvoertemperatuur van minimaal 65°C (of zelfs lager). Om de bovenstaande problemen op te lossen, zou een oplossingsrichting kunnen zijn om een deel van het warmtenet te stoken op lage temperatuur. Het andere deel (met hierop de tapwatervoorziening en de radiatoren) behoudt daarbij de huidige hoge temperatuur. De toepassing van deze maatregel wordt berekend op basis van het gevraagde verwarmingsvermogen van nieuw toe te passen luchtbehandelingskasten. Aangezien de verwarmingsbatterijen van deze kasten direct geselecteerd kunnen worden op lage temperatuurniveau. Daarnaast is luchtbehandeling voor het overgrote deel verantwoordelijk voor het gasverbruik van het zwembad. tabel 5.17

Resultaat Gasabsorptiewarmtepomp

Gasabsorptiewarmtepomp Robur gaswarmtepomp

Investeringen € 40.000

Exploitatie Energiebesparing Eenvoudige terugverdientijd

€ 4.000 10-15 jaar

5.4.2 WKK Met behulp van een WKK (warmtekrachtkoppeling) kan zowel elektriciteit als warmte worden geproduceerd. Deze WKK kan op diverse wijzen zijn uitgevoerd. • Gasmotor: hiervan is het voordeel dat het een hoog elektrisch rendement heeft. De warmte komt op diverse temperatuurniveaus vrij. • Gasturbine: het voordeel is dat alle warmte op hoog niveau vrijkomt (stoom). Het nadeel is echter het lage elektrische rendement. • Brandstofcel: heeft een hoger elektrisch rendement dan een gasmotor. Het nadeel is de hoge investering en de beperkte levensduur van de installatie. Momenteel staat er bij De Waterwyck een WKK die buiten bedrijf is gesteld omdat deze een te grote capaciteit heeft. Hierdoor ging de WKK pendelen zodat besloten is de huidige WKK af te schakelen.

32



Zoals gezegd is er momenteel een WKK aanwezig bij het zwembad. Deze installatie is echter niet gedimensioneerd op de nieuwe situatie. Net als bij een houtketel dient de wkk uitgelegd te worden op de basiswarmtevraag. De huidige installatie is te groot. Met name omdat de warmtevraag wordt gereduceerd door energiebesparende maatregelen. Om de rentabiliteit van een WKK te bepalen, wordt in dit scenario een nieuwe WKK toegepast voor het zwembad. Het thermisch vermogen van de installatie bedraagt 200 kW th. Deze 200 kW is uitgelegd op de basislast van het zwembad, dit betekend dat de WKK veel draaiuren kan maken (circa 8000 per jaar). Hierdoor kan de installatie altijd de warmte kwijt binnen het gebouw. Het elektrisch vermogen van de installatie is 136 kW e. Uitgangspunt is dat als de elektriciteit intern niet kan worden benut, deze wordt geleverd aan het openbare net. De nieuwe WKK wordt uitsluitend ingezet voor verwarming van het zwembad. Hier staan tevens piekketels opgesteld om de piekvraag te kunnen dekken. Toepassing WKK De rentabiliteit van een WKK hangt met name af van een tweetal aspecten: • de mogelijkheid tot de afzet van de warmte; • de verhouding van het elektriciteit- en gastarief. De afzet van warmte wordt gegarandeerd als de installatie wordt ontworpen op de basislast van het zwembad. Doorgaans wordt de WKK geregeld om elektriciteitsproductie. De warmteproductie is hierbij constant. Voor het optimaal draaien van de installatie moet de warmte dus altijd nuttig kunnen worden toegepast. tabel 5.18

Resultaat kleine WKK

WKK

Investeringen

WKK unit

€ 75.000

Exploitatie Energie baten (kWh levering)

€ 24.000

Meerkosten gasgebruik

€ 11.000

Eenvoudige terugverdientijd

5-10 jaar

5.4.3 Totaal tabel efficiënte fossiele brandstof gestookte technieken tabel 5.19

Totaaltabel duurzame energiebronnen

Omschrijving

Investering

Besparing

Besparing

TVT

CO2-reductie

Gas absorptiewarmtepomp

€ 40.000

7.900 m3

€ 3.950

10-15

14,0 ton

Kleine WKK unit

€ 75.000

240.000 kWh

€ 24.000

5-10

136 ton

3

€ -11.000

-22.000 m

-39 ton

Voor de inpassing van een gas absorptiewarmtepomp dienen de gevolgen voor het verlagen van het temperatuur traject nader uitgewerkt te worden. De warmtewisselaars van de baden dienen vervangen te worden door laagtemperatuur warmtewisselaars. De kosten hiervan zijn niet meegenomen in de investeringen. Wanneer deze meegerekend worden, zal de terugverdientijd hoger uitvallen. Voor de inpassing van een kleine WKK dient er een gevoeligheidsanalyse gemaakt te worden om inzichtelijk te maken wat er gebeurt met de rentabiliteit van de WKK bij stijgende gasprijzen. De elektrakosten zullen naar verwachting gelijk blijven of zullen dalen in de toekomst in verband met op grote schaal toepassen van windenergie in Nederland.


33


34



6

De verwachte capaciteiten van de nieuw te bouwen sporthal

6.1

Verdeling vloeroppervlakte

Aan de hand van het programma van eisen en de daarin genoemde ruimteafmetingen kunnen globale te verwachten capaciteiten worden bepaald. Volgens het programma van eisen heeft het nieuw te bouwen sporthalcomplex de functies als volgt verdeeld: • Entree/Centrale hal 117 • Wedstrijdruimte Sportzaal 1969 • Kleed- en wasruimte 317 • Personeelsruimte 132 • Overige ruimte 350 2 • TOTAAL 2885 m

6.2

Capaciteiten

Hiermee zijn de volgende globale capaciteiten voor stand-alone nieuwbouw berekend: • Verwarming maximaal: 137 kW • Heettapwaterbereiding maximaal: 129 kW • Koelvermogen (met sporthalkoeling): 46 kW 3 • De ventilatie hoeveelheid is 22.000 m /h • Watermeter: Qn10 • Gasmeter: G 16 • Elektrameter: 3x 63 A, nul, aarde


35


36



7

Visie DWA betreffende invulling bouwkundige en installatietechniek ten behoeve van de sporthal

In dit hoofdstuk staan de maatregelen beschreven die wij u aanbevelen voor de nieuw te bouwen sporthal. De maatregelen staan beschreven in een volgorde die correspondeert met het zogenaamde vierstappenmodel. Voor het verbeteren van de energie-efficiëntie is het belangrijk dat alle maatregelen in de juiste volgorde worden genomen. Een aantal maatregelen die in dit hoofdstuk worden aangehaald is al benoemd en uitgebreid omschreven in hoofdstuk 5. Bij deze maatregelen wordt dan ook terug verwezen.

figuur 7.1

• • • •

Vierstappenmodel

De eerste prioriteit gaat uit naar maatregelen die de behoefte aan warmte en/of elektriciteit terugdringen (stap 1). Vervolgens is er de benutting van overtollige warmte of restwarmte. Seizoensmatige opslag van warmte en koude in de bodem is daarvan een goed voorbeeld of het toepassen van een warmteterugwinsysteem (stap 2). De warmte- en/of elektriciteitsvraag die overblijft, kan in eerste instantie duurzaam worden ingevuld. Voorbeelden hiervan zijn zonne-energie of het gebruik van biomassa (stap 3). Als de energiebehoefte niet volledig gedekt kan worden met duurzame energie, is er als laatste optie energieopwekking met fossiele brandstoffen. Hierbij kan gas worden gebruikt om in de (piek)behoefte te voorzien. Het gebruik van fossiele energie dient wel op een zo efficiënt mogelijke wijze te worden gedaan (stap 4).

7.1

Stap 1: reductie energiebehoefte

Er zijn diverse energiebesparende maatregelen die bij nieuwbouw direct getroffen moeten worden. Alhoewel deze maatregelen niet uitgebreid worden behandeld, dienen deze genomen te worden omdat deze zich binnen afzienbare tijd terugverdienen. Dit zijn de volgende isolerende maatregelen. ++ • HR -beglazing: momenteel is dit de beglazing met goede isolerende eigenschappen en goede rentabiliteit. Een stap verder is driedubbele beglazing, met betere isolerende eigenschappen. De kosten van deze beglazing wegen echter (nog) niet op tegen de meerinvestering. Hierbij dient te worden opgemerkt dat voor een sporthalfunctie het glasoppervlak zo veel mogelijk dient te worden beperkt. 2 • Een minimale RC-waarde van de overige geveldelen met een RC-waarde van 3,5 m K/W is rendabel. Voorwaarde hierbij is echter dat het geen bouwkundige gevolgen heeft en in het bestaande ontwerp ingepast kan worden. Afhankelijk van de bouwkundige bouwdelen kan worden toegewerkt naar een RC-waarde van 5,0. Momenteel is dit ongeveer de bovenwaarde die wordt toegepast. 2 • Overige schildelen als het dak en de vloer kunnen een RC-waarde hebben van minimaal 5,0 m K/W. 11248mo306el Energiebesparings

37


Het verhogen van de RC-waarden zoals hierboven genoemd, zal uitsluitend leiden tot een verhoging van de meerinvestering. De besparing op de jaarlijkse exploitatiekosten neemt echter af indien de RCwaarden verder toenemen. De effectiviteit van de meerinvestering wordt hierdoor steeds minder. Een aantal energiebesparende maatregelen behoren inmiddels tot de standaard en worden daardoor niet in de bovenstaande opsomming genoemd. Dit is bijvoorbeeld toepassing van hoogfrequente armaturen en aanwezigheidsdetectie.

7.2

Stap 2: benutting vrijkomende energie

7.2.1 Warmteterugwinning ventilatielucht Een sporthal dient goed te worden geventileerd. De afgevoerde binnenlucht bevat echter nog energie in de vorm van voelbare en latente warmte (waterdamp). Deze energie kan gebruikt worden om de aanvoerlucht (voor) te verwarmen. Voor een sporthal is het toepassen van kruisstroomwisselaars het meeste geëigende systeem voor warmte uitwisseling uit de ventilatielucht. Kruisstroomwisselaars Bij kruisstroomwisselaars passeren de aan- en afvoerlucht elkaar gekruist. Bij een dubbele kruisstroomwisselaar staan er twee in serie opgesteld. Het rendement van een enkele- of dubbele kruisstroomwisselaar is respectievelijk circa 65% en 80%.

7.2.2 Warmteterugwinning douchewater Het warme douchewater, dat via de afvoer in het riool terecht komt, kan worden gebruikt voor voorverwarming van het suppletiewater aan de tapwaterboiler. De warmte kan daarnaast ook worden gebruikt voor verwarming van het mengwater bij de mengkranen van de douches. Voor een uitgebreide omschrijving van deze maatregel zie paragraaf 5.2.1.

7.3

Stap 3: Gebruik duurzame energiebronnen

7.3.1 Houtketel Voor een uitgebreide omschrijving van deze maatregel zie paragraaf 5.3.3. In bijlage I staat een technische uitwerking van deze maatregel.

7.3.2 Zonnecollectoren Voor een uitgebreide omschrijving van deze maatregel zie paragraaf 5.3.1.

7.3.3 Energiedak Een energiedak is in feite niets anders dan een vloerverwarmingssysteem wat onder dakbedekking wordt aangebracht. De vloerverwarming van het energiedak dient wel te worden voorzien van aluminium warmtegeleidingsplaten om zo gelijkmatig warmte over het gehele dak te kunnen onttrekken. Daarnaast dient het systeem te worden gevuld met een glycoloplossing en middels een warmtepomp te worden aangesloten. De warmteonttrekking kan worden ingezet voor verwarming van het zwembad dan wel voor het sporthalcomplex.

38



7.4

Aandachtspunten

In het programma van eisen staat omschreven dat voor de sporthal vloerverwarming geprojecteerd dient te worden. Vele sporters, waaronder basketballers, waarderen in het algemeen het toepassen van vloerverwarming als niet comfortabel, tenzij de temperaturen laag zijn. Dit houdt in dat de sporthal goed geïsoleerd moet worden en dat er weinig transmissieverlies naar buiten mag optreden. Grote glaspartijen zijn uit den boze. Indien in het ontwerp toch glaspartijen worden geprojecteerd, zal het stralingsaandeel van de glaspartijen voor het binnenklimaat een grote rol spelen. Deze zal dan gecompenseerd moeten worden door bijvoorbeeld toepassing van stralingspanelen op een stralingsplafond.


39


40



8

Koppeling sporthal met zwembad

Organisatorische koppelingen Het combineren van gebouwfuncties wordt vaak als motief gebruikt om complexen te verduurzamen. In principe is dit een goede gedachte, want waarom zou men bijvoorbeeld twee kantines of twee keer zoveel kantoren of technische ruimten en dergelijke projecteren wanneer deze in een combi geprojecteerd worden. Bij DWA onderstrepen wij deze gedachtegang, want dit heeft betrekking op 1 stap van ons vierstappen model. Hierbij wordt namelijk de vraag gesteld hoeveel energie/grondstoffen er daadwerkelijk benodigd is. Luchttechnische koppelingen Combinaties met zwembadcomplexen behoeven echter extra aandacht. In zwembaden vindt een aantal chemische processen plaats die men in principe zo veel mogelijk gescheiden van andere functies moet houden. Chloorhoudende luchten kunnen bouwkundige elementen als mede installatieonderdelen aantasten. Daarnaast is een zwembad altijd warmer in combinatie met een hoger relatieve vochtigheid in vergelijking met alle andere gebouwfuncties. Dus combinaties met luchtbehandelingen moeten zoveel mogelijk worden vermeden. Wij stellen bij dit soort combinaties altijd een drukhiërarchie voor. Hierbij zijn de ruimtes zelf niet in balans maar het totale gebouw wel. De doelstelling hierbij is een scheiding te maken tussen een warm en vochtig milieu (zwembad) en een koud en droog milieu (sporthal). • Dit kan goed gerealiseerd worden door een centrale hal met de bijbehorende functies als balie/receptie en kantoren en dergelijke er tussen te plaatsen. • Daarbij kan de horeca voor dit gebouw het beste aan het begin van de centrale hal geprojecteerd worden naast de entree. Met andere woorden de huidige plek van de horeca is goed. Door een wat grotere entree/hal te projecteren en deze vloeiend over te laten gaan naar de horeca links en kassa/receptie frontaal en de ingang naar de sporthal rechts, zijn de wijzigingen aan de bestaande bouw gering en wordt er een soort buffer gecreëerd tussen de twee verschillende takken van sport en klimaten. • Tevens achten wij het wijs om de kantoorachtige functies te verplaatsen naar het droge milieu. Dus met andere woorden, alle kantoren, kantines, personeelsruimten et cetera dienen bij voorkeur naast de centrale gang en in de sporthalcomplex te worden geprojecteerd. Ook hier gaat het om een scheiding te maken tussen warm en vochtig en droog en koud. De vragende klimaatcondities voor een kantoorachtige functie volgen hetzelfde patroon als die voor een sporthal, alleen de temperatuurvraag is gemiddeld 4 graden hoger. Wederom heeft hier de centrale hal een belangrijke bufferende functie. Koppelingen verwarming Een verdere mogelijke koppeling tussen de het sporthalcomplex en het zwembadcomplex moet gezocht worden in de energievoorzieningen. • Een zwembadcomplex vraagt altijd warmte, sporthal niet. Soms heeft een sporthalcomplex een vraag naar koeling. Volgens de NOC-NSF is koeling voor een sporthal niet strikt noodzakelijk. Ten eerste dient een mogelijke koelvraag te worden beperkt. Vandaar dat ons advies is om zoveel mogelijk glaspartijen te voorkomen. Indien deze om bijvoorbeeld architectonische redenen alsnog worden geprojecteerd, dan zal ons advies luiden de glaspartijen te voorzien van buitenzonwering. In het programma van eisen is vloerverwarming voor de sportzaal omschreven. Deze kan met een lage watertemperatuur stook de ruimte in het stookseizoen goed conditioneren en kan in de zomer ook ingezet worden voor vloerkoeling. Door toepassing van een warmtepomp kan de energie die onttrokken wordt, worden toegevoerd aan de stookinstallatie. De maximale levering kan zo’n 50 kW bedragen en is afhankelijk van de buitentemperatuur. Voor het toevoeren van deze energie dient de stookinstallatie te worden aangepast met een tussenschakeling van een gecombineerde buffervat/verdeler/verzamelaar waarin verschillende temperatuurgelaagdheden wordt gehouden. In zo’n buffervat kan energie worden aangeleverd van verschillende temperatuurniveaus en verschillende energiehoeveelheden en ook zodoende worden onttrokken. • Bij het toepassen van een energiedak wordt er effectief gezien minder warmte uitgewisseld dan bij 2 een zonnecollectorsysteem maar door het grote dakoppervlak van meer dan 2.000 m kan deze een warmteopbrengst leveren van zo’n 80 tot 100 kW waarbij de isolatie van het energiedak een extra bijdrage levert voor de Rc-waarde. • Door de energiebesparende maatregelen welke zijn voorgesteld voor het zwembadcomplex en door de slim om te gaan met een gebouwbeheerssysteem is een uitbreiding van verwarmingscapaciteit niet benodigd. Met andere woorden door een verdere invulling van duurzame maatregelen zoals hierboven voor het sporthalcomplex zijn genoemd kan het zelfs 11248mo306el Energiebesparings

41


leiden tot een verkleining van gasgestookte c.v.-installatie. De positie van de huidige stookruimte is goed en behoeft niet te worden gewijzigd. Voor de aansluiting van het sporthalcomplex op de energievoorzieningen behoeven er slechts geïsoleerde leidingen in de grond te worden geprojecteerd. Conclusie van dit gedeelte is het de voorkeur heeft dat de sporthal verwarmingstechnisch gekoppeld wordt aan het zwembad.

figuur 8.1

Koppeling van de sporthal aan het zwembad volgens programma van eisen en huidige beschikbare informatie

figuur 8.2

Koppeling sporthal en zwembad volgens de visie van DWA

In bovenstaande figuur wordt weergegeven hoe het zwembad en sportcomplex bouwkundig aan elkaar gekoppeld kunnen worden, en waar de ruimtes (mogelijk) geplaatst moeten worden om de luchtbehandeling van beide gebouwen zoveel mogelijk bouwkundig te scheiden.

42



figuur 8.3

Organisatorisch overzicht van de logistieke stromingen in het sportcomplex

In bovenstaande figuur wordt met behulp van pijlen inzichtelijk gemaakt hoe de logistiek in het complex als geheel eruit komt te zien.


43


44



I

Bijlage:

Technische informatie houtgestookte ketel

In onderstaande tabel staan van deze drie vormen de belangrijkste eigenschappen en randvoorwaarden weergegeven. tabel I.1

Vergelijking brandstoftypes Verse houtsnippers

Droge houtsnippers

Houtpellets

Energie-inhoud

8 MJ/kg

14 MJ/kg

18,5 MJ/kg

Vochtgehalte

40%-50%

20%-30%

6%

Asgehalte

1-5%

1-5%

1%

Marktprijs

€ 30,- tot € 50,- per ton, sterk afhankelijk van kwaliteit

€ 60,- tot € 80,- per ton

€ 150,- tot € 180,- per ton

Grondstof

• Snoei- en dunningshout

• Snoei- en dunningshout

• Snoei- en dunningshout • Zaagsel en afval uit houtindustrie • Andere biomassastromen (stro, grasmaaisel)

Voorbewerking

• Verkleinen/versnipperen

• Verkleinen/versnip peren • Drogen

• • • • •

Opslag

• Lage energie-inhoud leidt tot grote opslag en meer transporten • Komt vrij tijdens een kleine periode in het jaar (snoeiseizoen) • Aandacht voor broei • Mogelijk geurhinder door compostering • Goede ventilatie van de opslag nodig • Bunker of container

• Lage energieinhoud leidt tot grote opslag en meer transporten • Bunker of container

• Eenvoudige opslag • Silo of bunker

Eisen aan verbrandingsketel

• Meest dure ketel, opslag- en transportsysteem

• Gemiddelde kostprijs ketel, opslag- en transportsysteem

• Goedkoopste ketel, opslag- en transportsysteem

Onderhoud ketel

• Meeste onderhoud

• Meer dan bij houtpellets

• Minst onderhoud, maar altijd meer dan bij gas

Verkleinen Vermalen Drogen Pelletiseren Koelen (eventueel)

Uit de tabel kan worden geconcludeerd dat verse houtsnippers ten opzichte van gedroogde houtsnippers en houtpellets een aantal belangrijke nadelen heeft, namelijk: • vorming van waterdamp door droging van verse snippers in de opslag. Daarnaast veel waterdampvorming tijdens verbranding; • mogelijke geurhinder door compostering van verse snippers in de opslag. Andere nadelen van een houtketel met verse houtsnippers is dat er een relatief hoge investering voor nodig is, vergeleken met een ketel met houtpellets. Houtketel met houtsnippers worden voornamelijk toegepast bij vermogens vanaf 500 kW th. Snoeihout afkomstig van het gemeentelijk groen kan verwerkt worden tot verse natte snippers. Deze verse natte snippers kunnen niet zondermeer worden ingezet als brandstof. De snippers dienen te worden ontdaan van schors, stof en blad. Daarnaast dienen deze te worden gedroogd voordat deze ingezet kunnen worden.


45

Energiebesparingsonderzoek Zwembad De Waterwyck

Recommend Documents