Commissie van de Europese Gemeenschappen Commission of the European Communities
energie / energy ZONNE-ENERGIE VERWARMD ZWEMBAD "DE BAAN" TE GOUDERAK SOLAR HEATED SWIMMING POOL "I 'DE BAAN" IN GOUDERAK DEMONSTRATIE PROJEKT / DEMONSTRATION PROJECT
Rapport / Report EUR 10560 NL/EN Vergroting van de originele microfiche Blow-up from microfiche original
Commissie van de Europese Gemeenschappen Commission of the European Communities
energie / energy ZONNE-ENERGIE VERWARMD ZWEMBAD "DE BAAN" TE GOUDERAK SOLAR HEATED SWIMMING POOL "DE BAAN" IN GOUDERAK DEMONSTRATIE PROJEKT / DEMONSTRATION PROJECT
W. HEUVELMAN Stichting Zwembad Gouderak NL-2831 AH Gouderak
Overeenkomst Contract
Nr. No.
SE/p/30/81
.NL
EIND RAPPORT/ FINAL REPORT
Directoraat-generaal "Energie" Directorate-General "Energy"
1986
EUR 10560 NL/EN
Uitgegeven door COMMISSIE VAN DE EUROPESE GEMEENSCHAPPEN Directoraat-generaal Telecommunicatie, Informatieindustrieën en Innovatie Bâtiment Jean Monnet LUXEMBOURG
Published by the COMMISSION OF THE EUROPEAN COMMUNITIES Directorate-General Telecommunications, Informations Industries and Innovation Bâtiment Jean Monnet LUXEMBOURG
NOTA BENE Noch de Commissie van de Europese Gemeenschappen, noch personen, die namens haar optreden, zijn verantwoordelijk voor het gebruik dat eventueel van de hiernavolgende informaties wordt gemaakt LEGAL NOTICE Neither the Commission of the European Communities nor any person acting on behalf of the Commission is responsible for the use which might be made of the following information
©'EGKS — EEG — EGA, Brüssel-Luxemburg, 1986 ©/ECSC—EEC—EAEC Brussels - Luxembourg, 1986
III
Zonne-energie verwarmd zwembad "De Baan" te Gouderak
Inhoud^ 1. Samenvatting 2. Besehri j vii.g van liet zwembad en de installatie
?i£' 1 2
3. Uitvoering van het project
7
4. Ingebruikneming
8
5. Operationele resultaten en meetresultaten
8
6. Tijdschema
6
7. Kosten
10
8. Berekening economische haalbaarheid
12
9. Perspectieven
14
10. Informatieverstrekking Bi j Lagen
14 15
- 1 SAMENVATTING De Stichting Zwembad Gouderak heeft een demonstratie project beëindigd op het gebied van met zonne-energie verwarmde zwembaden. Het project was een onderdeel van het demonstratie programma van de EEG op het gebied van zonne verwarmde zwembaden waarbij 52 zwembaden in de Gemeenschap betrokken waren. De EEG droeg voor ongeveer 40% bij in de materiaal en moni torings kosten. Het openlucht zwembad "De Baan" in Gouderak werd in 1971 gebouwd. Het totale 2 3 wateroppervlak is 688 m , het watervolume 820 m
(zie bijlage 1 ) .
Tijdens de sluitingsuren wordt het bad afgedekt met een polyetheen thermodeken. 2
2
Bij het bad staan 96 zonnecollectoren van elk 3,6 m . Totaal 345 m . De installtie is op de grond geplaatst in 12 banken van elk 8 panelen. (zie bij lage 2 ) . De panelen zijn van het absorber type en zijn gemaakt van polypropyleen door Robinsons-Winchester England. De leidingen zijn van hard-polyetheen, systeem Von Roll. Als er voldoende zonne-energie instraalt schakelt de zonnedetector de vlinderkleppen in het leidingsysteem zodanig dat het zwembadwater via het filtersysteem direct door de panelen stroomt. Sinds het zwemseizoen 1981 zijn de zonnecollectoren succesvol in gebruik. In mei 1983 startte het twee-jarig meetprogramma. In de periode 25.04.1983 - 10.09.1983 leverde de zonnecollector installatie 270 KWh/m2. In de periode 17.04.1984 - 08.09.1984 was dit 261 KWh/m2. Het eindresultaat is in technisch opzicht goed te noemen.
2
2. Beschrijving van het zwembad en de installatie
2^a^_Beschr^2v^ng_van_het_zwembad
^„installatie
H et zwembad is gelegen ca. 4 43' oosterlengte en 52°1' noorderbreedte Breedte 16 m, lengte 43 m, hoogte 0,5 2 m Bouwjaar 1971 Eén niet overdekt bassin Bestemming van het zwembad: school, openbaar gebruik Aantal uren waarin het zwembad per jaar is geopend: 1.000 Seizoen van 1 mei tot 15 september Geraamd aantal bezoekers per bassin per seizoen: 1983, 44.800, 1984, 33.000 2
T o t a l e o p p e r v l a k t e van de b a s s i n s : 688 m Afmetingen per b a s s i n :
16 χ 43 m
Inhoud per b a s s i n : 820 m* T o t a a l watervolume: 820 m Temperatuur van h e t water, minimum 22°C Hoeveelheid e n e r g i e d i e nodig is om het water van de b a s s i n s
tijdens
h e t s e i z o e n t e verwarmen: ca 45 mw/h Soort b r a n d s t o f en verbruik t i j d e n s elk van de l a a t s t e zeven seizoenen: 1978: 48.228 m 3 ,
1979: 37.283 m 3 ,
1980: 34.000 m 3 ,
1981: 5.545 m 3 ,
1982: 3.520 m 3 ,
1983: 3.550 m 3 ,
1984: 3.150 m3
Sinds a p r i l 1981 hebben wij h e t b a s s i n van 43 χ 16 m afgedekt met een thermodeken. Sinds augustus 1981 i s ons zonnecollectorensysteem met een o p p e r v l a k t e van 345 m2 v o l l e d i g o p e r a t i o n e e l . Gezien h e t h i e r een openluchtbad b e t r e f t , hebben wij een b e s c h u t t e
ligging
g e c r e ë e r d d.m.v. een d i c h t e b e p l a n t i n g rondom h e t bad. De e n e r g i e v e r b r u i k c i j f e r s
z i j n daardoor a l t i j d gunstig beïnvloed.
Het zwembad wordt g e f i l t r e e r d d.m.v. een g e s l o t e n
zandfilter.
Voor de eirculatiepompen is een haarvanger g e p l a a t s t . Het
zandfilter
wordt naar behoefte d.m.v. terugspoelen g e r e i n i g d . Het d e b i e t van het f i 1 t r a t i e c i r c u i t bedraagt ca. 550 m per seizoen (mei t/m h a l f s e p t e m b e r ) . De s u p p l a t i e geschiedt door afname u i t h e t openbare waterleidingnet.
3
Het zwembadwater wordt gedesinfecteerd d.m.v. een chloorbleekloog d o s e e r i n r i c h t i n g waarbij chloorbleekloog en zoutzuur naar behoefte worden gedoseerd. 2^b :
PEÌQ£àEeschema_van_de_installatie
Een v o l l e d i g en g e d e t a i l l e e r d schema waarop de hydraulische c i r c u i t s , de werking daarvan, alsmede de a a n s l u i t i n g van de z o n n e e n e r g i e i n s t a l l a t i e en de r e g e l a p p a r a t u u r d u i d e l i j k z i j n aangegeven, t r e f t u aan op de bijgevoegde b i j l a g e n 4 en 5. Via pompen wordt h e t g e f i l t r e e r d e zwembadwater naar de c o l l e c t o r e n g e l e i d , waarna h e t in de c o l l e c t o r e n verwarmde water naar de b a s s i n s wordt t e r u g gevoerd. In 1970 i s h e t openluchtbad ontworpen en verwezenlijkt onder s u p e r v i s i e van het I n t e r g e m e e n t e l i j k Technisch Bureau de Krimpenerwaard t e Krimpen a/d IJ s s e l . 2 1 c JL _BeschrÌ2ving YaQ_h_Ët_Y£EïΧEî5in.SË.Ë.ZË.È.e.èin_ÎE2îlîl£lËîîë£Si?2 Er z i j n lage temperatuur c o l l e c t o r e n aangebracht. De fabrikant daarvan is Robinsons en de l e v e r a n c i e r P o o l t e c h n i c s B.V. te Waalwijk 2 De oppervlakte van iedere collector bedraagt 3,6 m Als materiaal voor de collectoren is polypropyleen gebezigd Voor de betrouwbaarheid van de installatie is door de fabrikant Robinsons een garantie van 5 jaar afgegeven. Corrosie van de collectoren is niet te vrezen daar deze van kunststof zijn vervaardigd.
Blijkens informaties van de f a b r i k a n t Robinsons bedraagt h e t rendement van de z o n n e c o l l e c t o r e n 82% b i j een Δ t (paneelomgevingslucht van 5 K) Gegevens omtrent rendementskromme z i j n op b i j l a g e 5b aangegeven. De rendements en fysische beproeving van de zonnecollectoren is v e r r i c h t door TNO (zie b i j l a g e 5b) Bijkomende systemen: Kr worden twee pompen van het f a b r i k a a t EDUR g e b r u i k t , elk met een opbrengst van 89 ni /li De r e g e l a p p a r a t u u r bestaat
uit een Robinsons Δ tmeter (panee 1onige
vingsluchtmeter) met e l e k t r i s c h u i t g a n g s s i g n a a l voor de commandering van de kleppen A en Β (zie tekening 812)
-
- Als w a r m t o g e l e i d e n d
4
Fluidum w o r d t h e t zwetnbadwater
- Het a n t i - v r i e s s y s t e e m b e s t a a t u i t een
gebruikt
leegloopbeveiliging
- 96 c o l l e c t o r e n worden o n d e r s t e u n d door een s t a a l c o n s t r u c t i e ,
ver-
a n k e r d met b e t o n n e n p o e r e n op de begane grond - De c o l l e c t o r e n
zijn
i n g r o e p e n van v i e r p a r a l l e l
en p e r g r o e p met k u n s t s t o f k o g e l k r a n e n
afsluitbaar.
aan e l k a a r In de
hoofdtoevoer-
l e i d i n g i s een pneumatisch bediende v l i n d e r k l e p g e p l a a t s t A op b i j l a g e
geschakeld
(zie klep
5a).
- De t o t a l e o p p e r v l a k t e van de z o n n e - c o l l e c t o r e n b e d r a a g t 345 m . De c o l l e c t o r e n s t a a n o n d e r een hoek van 40 Oriëntatie
met h e t h o r i z o n t a l e
vlak.
zuid.
- De h o e v e e l h e i d n u t t i g e e n e r g i e , t o r e n met i n a c h t n e m i n g van a l l e
d i e werd g e l e v e r d door de z o n n e c o l l e c verliezen:
1983
1984
april
17 MWh
28 MWh
mei
12 MWh
10 MWh
juni
17 MWh
12 MWh
juli
19 MWh
13 MWh
aug.
24 MWh
18 MWh
sept.
4MWh
9 MWh
93 MWh
90 MWh
T o t a a l p e r s e i z o e n r u i m 90 MWh. - De z o n n e - e n e r g i e - i n s t a l l a t i e
w o r d t n i e t voor a n d e r e d o e l e i n d e n
- Als h u l p v e r w a r m i n g s s y s t e e m w o r d t een
gebezigd
aardgas-zwembadverwarmingsketel
g e b r u i k t met een vermogen van 366 kw. K e t e l r e n d e m e n t c a . 76%. - Als b r a n d s t o f v e r b r u i k
werd v o o r h e t t o t a l e zwembadcomplex een
van 5 . 0 0 0 t o t 8.000 m geweest:
1983, 3.550
m
a a r d g a s v e r w a c h t . Het w e r k e l i j k e 3,
afname
verbruik
is
3
1984, 3.165 m .
2 · ^ _ M e ^ t campagne Ten behoeve van de meetcampagne werd advies ingewonnen bij de Stichting Energie-onderzoek Centrum Nederland (ECN) te Petten. Op bijlage 5a is het schema meetprogramma EG aangegeven. Via de parameters zoals aangegeven op tekening op bijlage 5a worden de navolgende grootheden bepaald:
de nuttige energie, die door de
zonnecollectoren wordt geleverd
het energieverbruik (aardgas) dat voor de bijverwarming van de water kringloop wordt gebruikt de totale hoeveelheid nodige energie per maand tijdens het seizoen en de bijdrage van de zonneenergieinstallatie in procenten de energiebesparing, die dankzij de zonneenergieinstallatie is verwe zenli jkt.
Het rendement van de zonneenergieinstallatie werd per dag, per maand en per seizoen bepaald door vaststelling van de verhouding tussen de hoeveel heid invallende energie, gemeten in hetzelfde vlak als het collectorvlak en de hoeveelheid reële warmte, die wordt geleverd aan het zwembad via de kringloop via de collectoren. De betrouwbaarheid van het materiaal van de zonneenergieinstallatie is goed te noemen.
2.e. Het regelsysteem (zie bijlage 5a) Zowel in het collectoroppervlak als in het watercirculatiesysteem zijn temperatuuropnemers aangebracht waarvan het uitgangssignaal wordt door gegeven aan een Robinsons DTC Solar Pool Controller. Zodra de temperatuur in het collectoroppervlak 0,5°C hoger is dan de temperatuur van het circulerende zwembadwater schakelt dit regelinstrument de pneumatisch bediende vlinderkleppen Ρ en Q om zodat het zwembadwater door de zonnecollectoren zal stromen. Wordt het tussen collectoroppervlak en het zwerabadwater kleiner dan 0,2 °C dan worden de kleppen Ρ en Q weer in de oorspronkelijke stand geschakeld zodat geen water door de zonnecollec toren kan vloeien. In het circulatiesysteem wordt de circulatiesnelheid van het water afgeregeld op ca. 100 tot 110 m /h hetgeen volgens de leverancier van de zonnecollec toren de optimale doorstroomsnelheid is. Deze hoeveelheid wordt ingesteld door middel van de handbediende afsluiter B.
Voor het vastleggen van de benodigde meetgegevens voor het door de EG vastgestelde meetprogramma zijn de volgende meetinstrumenten geïnstalleerd:
- 6 -
Pos^_^: Een Haenni Solarimeter met opnemer en integrator. Meetbereik 1500 W/m2 . Pos^_2: Een Woltman watermeter met pulsgever, fabrikaat Aqua Metro. Capaciteit 200 m 3 /h.
Pos^_3: Een warmtemeter integrator fabrikaat Aqua Metro type calec MC 20 met gepaarde temperatuurvoeler PT 100 1/5 din. Aan dit instrument gekoppeld een uitleesinstrument fabrikaat Aqua Metro type MCT 20 waarop de volgende hoofdfuncties kunnen worden afgelezen: inlaat temperatuur °C uitlaat temperatuur °C temperatuurverschil °C momentele energieopbrengst Watt doorstroming dm3/h energie W/h dichtheid kg/m1
Pos r _4: Weerkundige gegevens verstrekt door: a. de luchthaven Rotterdam b. het K.N.M.I. te De Bilt. Pos^_5 : Diverse geijkte glasthermometers voor het meten van de volgende temperaturen: - de basins - luchttemperatuur - temperatuur suppletiewater. Pos^ 6: Hoeveelheid suppletiewater Waterhoeveelheidsmeter fabrikaat Bopp & Reuther, Mannheim. Meetbereik 0.01 tot 999.999 m3 . Meetnauwkeurigheid ± 1%. Meetcapaciteit 50 m 3 /h.
- 7
Pos^_8: Circulatiepompen energieverbruik KWh meter Merk AEG-draaistroommeter Type C14H 380/220V 50 Hz C = 187,5. Zonnestraling : Totale straling in het horizontale vlak per jaar is 951 KW/m2 of 140 KW/m2/maand gedurende het seizoen.
3. Uitvoering van het project De Stichting Zwembad Gouderak beheert zwembad "De Baan" en heeft in 1980 het initiatief genomen de organisatie van het zonne-energie project te verzorgen. Het Stichtingsbestuur heeft in 1980 haar keuze laten vallen op Robinson collectoren. In Nederland was op dat moment geen openluchtzwembad van enige omvang uitgerust met een zonnecollectoreninstallatie. Bij een particulier in België
stonden tien collectoren aan de rand van
een klein bad opgesteld. Deze kleine installatie werd het bestuur gedemonstre« Na bestudering van de schriftelijke produktinformatie en de demonstratie in België besloot het bestuur in december 1980 via Pooltechnics te Waalwijk een zonnecollectorinstallatie te bestellen. De installatie besta uit collectoren, draagconstructie, funderingsplaten, leidingwerk, pneumatisch bediende vlinderkleppen en schakelapparatuur. In de periode januari 1981 t/m april 1981 heef t het bestuur het project verder voorbereid. Achtereenvolgens werd het bouwterrein klaargemaakt, de funderingsplaten ingegraven, de draagconstructie geplaatst en vervolgens de collectoren met leidingwerk, vlinderkleppen etc. geïnstalleerd. Nadat de installatie in bedrijf was gesteld en afgeregeld werd het geheel in augustus 1981 opgeleverd. Dank zij een grondige voorbereiding en de eenvoud van de installatie zijn bovengenoemde werkzaamheden zonder problemen uitgevoerd.
4. Ingebruikneming De gehele installatie is in augustus 1981 in gebruik genomen. In april 1983 kon officieel gestart worden uit het EG meetprogramma. Tussen augustus 1981 en april 1983 hadden we reeds ruime ervaring opgedaan met het functioneren van de zonnekollektoren-installatie. Bij de keuze van de meetinstrumenten is op grond van ervaringen in andere zwembaden en na overleg met UCN afgeweken van de oorspronkelijke opzet. Uiteindelijk werd gekozen voor Warmtemeetapparatuur van het fabrikaat Aqua Metro welke ook op de door de EG gepubliceerde lijst van aanbevolen apparatuur voorkwam. De geïnstalleerde apparatuur heeft gedurende de hele meetperiode probleemloos gefunctioneerd en er behoefde achteraf geen wijzigingen te worden aangebracht. Ook uit de gepubliceerde uitgewerkte meetresultaten van 1ST blijkt de betrouwbaarheid van het gehele meetprogramma. De zonne-energie-installatie heeft vanaf het begin uitstekend gefunctioneerd
zodat hierin geen wijzigingen zijn aangebracht.
5. Operationele resultaten en meetresultaten (zie ook bijlage 6 a t/m f) Op grond van eerdere ervaringen kan worden gesteld dat het afdekken van de bassins van een buitenbad met een oprolbare dekenconstructie een besparing op het energieverbruik geeft van ca. 45%. Daarnaast is gebleken dat met de juiste aanwending van zonne-energie zelfs op deze breedtegraad nog eens een besparing van ca. 45% is te bereiken zodat het tesamen (afdekking +· zonne-ene rg i e) een energiebesparing kan realiseren van ca. 90%. Belangwekkend in de behaalde resultaten is dat: - de verwachte besparingen op energieverbruik ruimschoots werden behaald - over het gehele zwemseizoen (mei t/m half september) de gemiddelde watertemperatuur beduidend hoger is geweest (ca. 2°C) dan in voorafgaande jaren, hetgeen een positieve invloed heeft gehad op het zwembadbezoek.
Enkele belangwekkende_gegevens
aantal bezoekers
gemiddelde watertempe ratuur
gem. buiten verbruik : water luchttempe gas ratuur 14.00 u.
gasverw. ——■ 1979
42.403
20.5
geen opgave
gasverw.
zonnecollec toren in gebruik
37.283
—
1980
35.176
21 .0
II
II
33.968
start ener
1981
34.641
23.5
II
II
5.545
2.700
gieproject
1982
45.386
24.3
3.520
3.637
781 uur
1983
44.844
24.5
3.552
2.419
691 uur
1984
33.033*
23.3
18.6
17.7
3.167** 1 .833 606 uur
* bezoekers aantal ongunstig beïnvloed door slechte weeromstandigheden in mei, juni en juli. ** gasverbruik laag door uitzonderlijk goed weer tijdens de opstart periode in april 1984.
Meer gedetailleerde cijfers betreffende de uitgewerkte meetresultaten in bij lage 6.
6. Tijdschema
Zoals onder punt 3 reeds werd aangegeven is het project verwezenlijkt tussen december 1980 (besluitneming) en augustus 1981 (officiële ople vering) . Het tijdschema van uitvoering kwam overeen met de oorspronkelijke planning.
- 10 7. Investeringen Investeringen zonne-energie-installatie actueel
i2i.Ë5Î
raming
Ontwerp en voorbereiding
ƒ
2.170,76*
ƒ
2.170,76
Aanschaf en plaatsing installatie
"
75.985,88*
"
75.985,88
Aansluiting en inbedrijfstelling
"
1.390,—*
"
1.930,—
Administratie en beheer
"
2.200,—
"
-,—
ƒ
82.286,64
Aanschaf en plaatsing meetapparatuur
ƒ
7.318,94*
ƒ
12.580,—
Opnemen meetprogramma en opstellen meetrapport
"
3.948,74
"
1.500,—
Eindrapport publiceren
"
1.500,—
"
1.200,—
ƒ
12.767,68
¿„25^054^32
/_ = 95 έ 366 4 64
* bedragen z i j n e x c l . BTW, die voor ons n i e t terugvorderbaar i s . de o m z e t b e l a s t i n g is derhalve door ons meegefinancierd.
Kostprijsvergelijking geëxploiteerde i n s t a l l a t i e inclusief ten o p z i c h t e van e x c l u s i e f conventionele o p l o s s i n g : 7 ; _a^_Technische_gegevens In 1979 e x c l u s i e f conventionele verwarming. 3 Totaal a a r d g a s v e r b r u i k 37.000 m Besparing door t o e p a s s i n g afdekdeken 45% Besparing door t o e p a s s i n g z o n n e - e n e r g i e - i n s t a l l a t i e 45% Zi.ki_ï n .ïê^£êliîlSâlS2SÏË. n .j._EË'a?iEÎ2iËËÈE^_i.îl§.£§ii§£i£ K o s t p r i j s afdekkosten ƒ 27.899,68 K o s t p r i j s z o n n e - e n e r g i e - i n s t a l l a t i e ƒ 80.086,64 K o s t p r i j s g a s v e r w a r m i n g s i n s t a l l a t i e ƒ 8.900,— Totale i n v e s t e r i n g ƒ 116.886,32 Uitgegaan wordt van een r e n t e v o e t van 10 7/8% Overeenkomstig bedrag van de a n n u ï t e i t ƒ 19.749,18
afdekken
1 1
71ci_Exgloitatiekostent_geëxgloiteerde_installatie Onderhoudskosten afdekdeken in 1983 nihil, in 1984 ƒ 809,20 Onderhoudskosten zonne-energie-installatie in 1983 ƒ 3.191,07 en in 1984 / 3.613,27 Onderhoudskosten gasverwarmingsinstallatie in 1983 en in 1984 elk jaar ƒ 500,— G a s v e r b r u i k v o o r b i j verwarming i n 1983: 3.552 m en i n 1984: 3.167 m
3
à ƒ 0,53 = ƒ
a ƒ 0,5109 i s ƒ 1 . 8 1 4 , 7 2
1.700,68.
2^Ë^._ï2tâΣ_lS°Ë.Î.Ê2.i_SêËïEÎ2i£e.Ë.rËS._iîlË.^a]:ÎË£iÊ annuïteit
onderhoud
gasverbruik
totaal
1983
ƒ
19.749,18
ƒ
3.691,07
ƒ
1.814,72
ƒ
25.254,97
1984
"
19.749,18
"
4.922,47
"
1.700,68
"
26.372,33
7j_e^_Kos t g r i ^ s e l e m e n t e n ^ e x c l u s i e f _conven t i one l e _verwarming Kostprijs verwarmingsinstallatie
ƒ 22.250,—
Overeenkomend met a n n u ï t e i t van ƒ 3 . 7 5 9 , 3 7 Onderhoudskosten ƒ 500,G a s v e r b r u i k 337.0( 7 . 0 0 0 m3 à ƒ 0 , 5 1 0 9 Totale
(1983) en ƒ 0 , 5 3 7
(1984)
kostprijs annuïteit
onderhoud
gasverbruik
totaal
1983
ƒ
3.759,37
ƒ
500,—
ƒ
18.903,30
ƒ
23.162,67
1984
"
3.759,37
"
500,—
"
19.869,—
"
24.128,37
7.f. Invloed bijdrage Commissie van de Euro£ese Gemeenschappen Totale bijdrage ontvangen/te ontvangen van Commissie van de Europese Gemeenschappen ƒ 37.542,— Aanschafkosten meetapparatuur en rapportagekosten ƒ 12.767,68 Bijdrage van Commissie van de Europese Gemeenschappen ten gunste van investeringskosten ƒ 24.774,32 Overeenkomend met annuïteit van ƒ 4.185,88.
12
7^g^_KostDri¿sverge linking geëxpl. bad
bijdr. Comm. EG
totaal
conventioneel verw. bad
1983
ƒ
25.254,97
ƒ
4.185,88
ƒ
21.069,09
/
23.162,67
1984
"
26.372,33
"
4.185,88
"
22.186,45
"
24.128,37
De v e r g e l i j k i n g i s zeer m o e i l i j k omdat geen twee g e l i j k e , n a a s t e l k a a r gelegen baden vergeleken kunnen worden. Hierdoor i s de w e r k e l i j k e b e s p a r i n g n i e t nauwkeurig v a s t t e s t e l l e n . De berekening van de b e s p a r i n g v a n u i t de t o t a l e energie-opbrengst van de z o n n e - e n e r g i e - i n s t a l l a t i e is n i e t r e ë e l , omdat b i j een e x c l u s i e f
conven-
t i o n e l e verwarming de watertemperatuur nooit op Koge» thans v e r w e z e n l i j k t e waarden gehandhaafd zou worden.
8. Berekening economische h a a l b a a r h e i d a. Technische gegevens b e t r e f f e n d e de i n s t a l l a t i e : - De nominale c a p a c i t e i t per seizoen is 208.000 kWh 3 - De e n e r g i e p r o d u k t i e van de i n s t a l l a t i e i s 17.000 m aardgas per se i zoen - Voor de levensduur van de installatie is een periode van 10 jaar aangehouden b ^_In ve s te rings ge ge ven s - De investeringskosten van de installatie hebben ƒ 80.086,64 (excl. BTW) bedragen. - Een lening is aangegaan met een rentevoet van 10 7/8% - Overeenkomstig bedrag van de annuïteit ƒ 13.531,49 3
- De i n v e s t e r i n g s k o s t e n per m aardgas komt neer op / 0,80 c^_Gegevens_in_verband_met_de_ex2loitatie •lectir
- De i n s t a l l a t i e heeft in 1983 ƒ 75,— en in 1984 f 80,— aan^energie gine b 1983 r u i k t .ƒ 3.191,07 en in 1984 ƒ 3.613,27 bedragen. De eonderhoudskosten i n s t a l l a t i e eenheid i n c l . a sm s u3 r aaardgas n t i e p r e mbedragen i e hebben -- De x p l o i t a t i e k o s t e n van per degeproduceerde geproduc in 1983 ƒ 0,19 en in 1984 ƒ 0,22.
13 -
d^_Tot.ale_kostgri js 3 - De kostprijs per geproduceerde m 1983 ƒ 0 , 8 0 + / 0 , 1 9 = /
aardgas bedraagt derhalve in
0,99
1984 ƒ 0 , 8 0 + ƒ 0 , 2 2 = ƒ 1 , 0 2 . 3 - De waarden van de t o t a l e p r o d u k t i e van 17.000 m aardgas i s 1983
17.000 χ ƒ 0,99 = / 16.830,—
1984
17.000 χ ƒ 1,02 = ƒ 17.340, — .
in
- De kosten per geproduceerde energie-eenheid hebben bedragen: 1983
16.797,56/93.000 kWh = ƒ 0,18
1984 17.224,76/90.000 kWh = / 0,19 e^_ Kostprijselementen in de veronderstelling van een exclusief conventionele_op_loss ing - Waarde van de overeenkomstige productie: 3 kostprijs van 1 m aardgas in 1983 is ƒ 0,5109 excl. BTW 1984 is ƒ 0,537 excl. BTW. - Kostprijs van de verwachte jaarlijkse productie zou dan bedragen voor: 1983: 17.000 χ ƒ 0,5109 = / 8.685,30 1984: 17.000 χ ƒ 0,537
= / 9.129,50
- Afschrijving van de verwarmingsinstallatie wordt aangenomen op ƒ 1.500,— per seizoen (de bestaande installatie is reeds geheel afgeschreven). - De onderhoudskosten van de verwarmingsinstallatie bedragen /500,— per seizoen. f._Kost2r£Jsvergeli|king_zonne-energie-installatie_en_yeronderstelde exclus|eve_convent^onele_afloss ing
- Produktiekosten
zonne-energie-installatie:
investeringskosten
exploitatiekosten
totaal
1983
ƒ 13.531,49
ƒ
3.266,07
ƒ
16.797,56
1984
" 13.531,49
"
3.693,27
"
17.224,76
- Waarde bespaard aardgas: o
3
aantal m
prijs per m
bedrag
afschr/onderh.
totaal
1983
17.000
0,5109
8.685,30
2.000,—
10.685,30
1984
17.000
0,5 37
9.129,50
2.000,—
11.129,50
- Techn i s c l i - e c o n o m i s c h
succes:
Het t e c h n i s c h - e e o n o m i s c h
succes s t a a t
in f u n c t i e
t o t de v e r h o u d i n g
- 14
tussen de vastgestelde zonne-energiekostprijs (C go ) volgens punt f, eerste punt en de kostprijs van dezelfde hoeveelheid conventionale energie (C co ) volgens punt f, tweede punt. So/
c
co = 16.797,56/10.685,30 = 1,57 voor 1983
C s o / C c o = 17.224,76/11.129,50 = 1,55 voor 1984
9. Perspectieven Wij hebben inmiddels 4 seizoenen (1981, 1982, 1983 en 1984) de installatie
ι
bedrijf. In combinatie met de afdekking van het bad zijn de watertempera turen aanmerkelijk hoger dan voorheen, hetgeen door het publiek zeer op prijs wordt gesteld. De resultaten omschreven onder punt 5 ondersteunen ons — vertrouwen in de installatie. Wij hebben het volste vertrouwen dat wij met deze installatie ook in de
___
toekomst badwater van tie gewenste, temperatuur aan ons publiek kunnen aan bieden. Wij vermoeden dat het aantal bezoekers sterk terug gelopen zou zijn, en daarmee de werkgelegenheid, als we niet tot deze energiebesparende maat regelen waren overgegaan.
~
De eenvoud van de constructie, de geringe zorg voor het onderhoud en de gunstige resultaten kunnen ons inziens bewerkstelligen dat meer zwembaden zullen overgaan tot aanschaf van een zonnecollector installatie. Voor veel exploitanten van zwembaden moet het mogelijk zijn tot zelf installeren indien de installatie als bouwpakket wordt aangeboden.
10. Infonnatlevers trekking Zwembad de Baan was in 1981 het eerste openluchtzwembad dat in Nederland overging tot het installeren van zonnecollectoren. Om die reden heeft de pers in Nederland ruime aandacht besteed aan de constructie, de werking en de resultaten. Voel besturen van andere zwembaden hebben een bezoek aan ons bad gebracht en overwegen over te gaan tot het installeren van zonnecollectoren.
—
- 15
Bi j_lagen¿ 1. Gouderak in vogelvlucht
16
2. Collectoren opstelling
17
3. Meetinstrumenten
18
4. Principe schema installatie
19
5.a. Schema meetprogramma
20
b. Rendements grafiek zonnepanelen
21
.·. Meet I i j ·; t 6. a t/m f. Meetresultaten IST 1983 en
22 1984
23
Gouderak in vogelvlucht
!
> ei 1 48 woningen 2 10 landhuizen
3 4 villa's 4 18 singel woningen
5 Hollandsche Ussel 6 Pontveer naar Moordrecht
7 Zwembad 8 Hervormde Kerk
9 Dorpshuis 10 Lagere school
- 17
BIJLAGE 2
Near the pool, 96 Robinson collectors of 3,6 m 2 each have been mounted, making a total of 345 m 2 . These 96 collectors have been installed on the ground in 12 units of 8 panels each. Bij het bad staan 96 Robinson collectoren van elk 3,6 m 2 , samen 345 m 2 , opgesteld. Deze collectoren zijn op de grond in 12 banken van 8 panelen geïnstalleerd.
-18-
BIJLAGE 3
In May 1983 we s t a r t e d a two year measuring program in the frame work of t h e s o l a r energy d e m o n s t r a t i o n p r o j e c t s of the European Community Committee. In mei 1983 z i j n we g e s t a r t met het t w e e - j a r i g meetprogramma in het kader van de zonne-energie demonstratie projecten van de COMMISSIE VAN DE EUROPESE GEMEENSCHAPPEN.
•*^. temperatuur ,^^5^vergclijkcr ^JT
Ν
signaal naar dei.,kleppcn Ρ en Q
o I
96 zonnepanelen
1 thermometer bassin 2 draaistroommeter pompen 3 energiemeter collectorcircuit
badinhoud ± 820 m3
4 flowmeter 5 gasnieter
6 zonnemeter 7 watermeter toevoer
r
■© Colleci'rt'
o
I
> I
(
lt a<
í >
Af
CO
f,
I I ■Γ* ι
9
*
r «
©ν 5 "^
o
1» "
Λ.
»S
ο
:-«
9 ft» η» Ci
? Γ?· «χ. i v «"V* Ρ not». 3 ¿¿*»>'
»Μ
rW„d>~f.T
β»?
Ν.
[h
i J 6 T0 Ζ
>
Instraling 1000W/m2
Solon Amcor coll I
Suncell cbsor ber. \ Zwembaä"V veryvarmipg o 0 2D 40 Temperatuurverschil t p a n e e [
œ - t[ucht
80 (K) ft ■h *>l
ot/Vô^e. ¿"< 22 Naam yan h e ' ootn iwembad
J ¿ f
^A}
/)/$/>/
Adres en t e l . n ° . van de
érOi/DÆ/?/} hf waarden i n v u l l e n
·» ør meten
a . u . b.
Dag van de week
'
Ι Ν"
02 03
M C
« f» L.
i «
»
■
Maandag
Omgevings temperatuur
°c
T e m p e r a t u u r vtn het bekken v e r w i j d e r e n van d e bekken a f d e k k i n g
•c
Relatieve heid
04 05 .06
vochtig
Omgevings temperatuur
Relatieve heid
09 10
Windenelheid Momenteel instraling
11 \
Momentele e n e r | i e y in lomeinstalatie
—
—
»c
,
/.
—
w
οc ven
o
c
—
2?,
reïntegreerde tonr» energie toevoe*
^
rVh
H o e v e e l h e i d w a r m t e Ly * bi jverwarming
1 8 Ι Hoeveelheid mrerroevoer
19 20
Énergie oompen
21
Aantal
m
elektro
A a n b r e n g e n van d e bekken a f d e k k i n g
van d e
Wolkenloos Wisselend Dicht
—
3 —
" "M t.
bezoekers
Spoeling filter
— χ
—
χ bewolkt
wolkendek
26
Regen
27
U i t v a l l e n van h e t lonneinstallatie
28
U i t v a l l e n van h e t meetsysteem
y χ
—
χ
—
Το τ/ν ur
2 3 . OOO*
i
—
c
24 25
■W
Zondag
—
Temperatuur w a t e r o toevoer Geinteqreerde W globale straling ^
22 23
c
Zaterdag
y, /»
Temoeratuur het b e k k e n
17
y ^
V r i jdag
, Ti
| temperatuur
13 Η 15 16
(
vochtig
Τ 2 I O"^*"'"?'"
**
Donderdag
/jo/S/
»c
Temperatuur t o e v o e r aan c o l l e c t o r Temperatuur t e r u g k e e r van c o l l e c t o r
<
08
ï
Woensdag
»C
•
M
C i nsdag
1
h(07
CM
1
S &/p
\ Ve
.
|
Pf oj sc τ
ZßOL
Datua
01
m*
Sadmeester
i
STtTotl
/ASÁ
—
M f
30 ί Mer r o Beu ro
52 Jí a " í * V í í / < / w ι tyzo*sør<e
J
¿
31 '
¿ A
■
— ■
SE-P-30/83
STICHTING ZWEHBAD GOUOERAK SE-P-30/83 STICHTIMG ZWEMBAD GOUDERAK
TECHNICAL DESCRIPTION 1)
Pool area: Collector rà ea: Ratio col lector area to pool area: Collector type: lncl mation: Location:
688 m 2 345 m 2 50 X Robinson
40° 4° 43' E / 52'
Open air swimming pool 2)
TECHNICAL DESCRIPTION Pool area: Collector area: Ratio collector area to pool area: Collector type: Inclination: Location:
688 m2 345 m2 SO « Robinson 40' 4* 43' E / 52· 1' N
Swimming pool type:
open air swimming pool
DATA ANALYS I WG OF THE riLLED-IW F ORMS
DATA ANALYSING OF THE FILLED-IN F ORKS Analysing was easy to be done due to a very completion of the forms.
correct
Analysing was easy to be done due to a very completion of the forma.
and clear
3)
correct
and
clear
RESULTS
RESULTS Measi. ·"..'■; p¿r;cc:: E n e m y col trcted per m 2 collector arc a :
Monitoring period:
16.04.1984 -
Energy collected per t»2 collector area:
261.1 kWh/m2 B e s t u r i n g period
08.09.1984
25.04.1583 - 10.09.1983 270 kwt./m2 measuring period Total energy gain of the
Total energy gain of the collector:
93
MWh/measurmy period
collectors:
System efficiency:
50
I
System efficiency:
Solar fraction:
93 X
Visitors:
45 000 during the measuring period
Visitera during the measuring period:
35000
Energy per visitor:
2.22 kWh
Energy per visitor:
3 . 4 kWh
Relative humidity:
69.4 I
Relative humidity:
73.7 %
Wind speed:
4.1 m/s
Wind speed:
3 . 3 m/s
Quantity of fresh water:
1524 m 3
Quantity of f r e s h water:
1080 m3
90.1 MWh / measuring period
l>l
51 * 97 « Solar fraction:
4)
CENSUAL REMARES
GENERAL REMARKS Gouderak presents us a swimming pool where no auxiliary energy was used except for the heatiny-up period (altliouyh the month of may was very rainy there). The high system efficiency (50%) - it is the hiqhest of atl measured Robinson-collectors - is as more surprising as the average wind velocity shows a factor of 4.1 m/sec.
The collector in Gouderak is still working excellently. There waa almost no auxiliary heating needed due to very high solar radiation in April. r-
iST-ENESGIEIEC.iN.-fv R. t t · r v · ^ 1 784 2 Κ3Ν0Ε*ρ< i SE-P-HO: 3 0 / 8 Î rIOOl : S O I M 0102
G.»-t
STI.nllNC ι»:Οΰ.
« » D I H l I Ort
COLLECTED
ΠΰΜ-Κ
2«t3lD
VESS:
3
- ;„. : 2 G 3uDEOK
O.cCÍQ«
: · t"
SOL**
SOVr^-tNCrtG"
,*fj
:.(ic·
CitlCT illlil.li
:«./.2ο
oioz/moo c t n / . z · :
IST-ENERGIETECMNIK Gebrt MONTHLT SOLAR-ENERGT Rlltsrwsg 1 7842 «ANDERN 3 FIG.: 2 SE-r-NO.:30/84 DE BAAN GOUDERAK
VEKS: 3
¡(IJ/.2*1 JS
HDOl: SOLD* KR01HTI0N / . 2 0102: COLLECTED SOLS*. EHEKCT
.'000
RlOO: COLLECTOf »«EB χ : EmClENCT
■nooi
[Vh/.2J]
I010Z/RI00
[Vh/.ZJ]
6000 CtH./.Z4J t ηj/.24 i ZS
jr'000
£122. 8000
!
IMI
20
5927
«000
2929 77Z
l\)
3001
1529
ssz
24β« (32
HS
3842 «2»
mz jtaz,
129S S2Z
¡sn.
3000
2111
2ÎSfl, 2330 MX
mi 4SI 0
OS/SI
OS/SI
07/13
01/S3
OS/13
r > 04/14
01/14
01/14
07/(4
04/14
01/14
fi ON
25
[ST-ENERGIETECrlNIK Z i t t i r m i
MONTHLT
G«bH
BIJLAGE
S O L A R - F R A CI T ON
VERS.:
3
;
: Θ 4 2 KflNDíRN 3 S E - P - . N O : 5 0 / 8 3 ST I CM 1 ! NG Z V t M B A O
FIG.
: 3
G0U0ER3K ι a «α ι · α ι α ϊ ι/acoo [«■>/. ζ 4 ι 1I0Î/JIOO
[»»/.Hi
J 0103/1100 Ilk/alái G
τ oei l.Cl
M
liCO t.C)
m o o (.li 1<3 ... ãíõõ (.ii · iii ' " · '
Otti: JUKILIRir nCRTISC ΟΙΟΙ: COLL. SILR4 EsflUI (ιοί: ruar turner A H O : Clt'.ECll«. R*(R »101: Ut'. >»t*
ì o a i ; j u ' s i c t ΙΕΚΡΈΙΛΙΊΙΕ TUO:
IST-ENERGIETECHNIK GabH Rltlsrvsf 1 7842 KRNOERN 3 SE-P-NB.:30/84 OE BAAN GOUOERAK
ON MONTHLT SeLBR-FRACTIflN
VERS.: 4 FIG.
: 3
[•CI II 11
l»k/.24l 111·.
PIOL 'Enrcimuite
1« 11 74 »ï 12 II ZI II II 17 II II 14 11 12 II II 1
• /
1 3 t 3 1 1
ι—
Lnitifii
IH Γι
I
iniiiiiii/iiii
(tl/elll Il·!/■···
[tt/.24I
i 11(3/11··
cn/eiii
y
TIU
(•Il
M
IIII
(•Cl
mit
KHI
(•11 (.11
■ 'I ·H * *
Kill
»DXILIRRT
Hill
CILL
lili:
PURP e m i t
, , f
···
NUTI*·
m i « foeter
R I U : C I I L E C 1 H RIER Iti·: rui TIU:
IRC*
lUTlllE
TEPlfEIRlUlf
T H I : PUL TERPERRTURE
26 [STENERGIETECHNIK R ittβrw·g
BIJLAGE VERS: 3
SANKEYDIAGRPM
G m bH
1
7842 KANDERN 3 SEPNQ:
25.
FIG.:
4
30/83 STICH TING ZWEMBAD GOUDERAK
4.83
10.
0100= 345 m 2 (Coli 1
9.83
A600= 688 m2 (Pool) P100/A600= 0.50 SOL EN / A100 = 270 [kVh/m2]
Pv CO
507. II α cr cr:
50X
SOL
95
EN
OL >u> ι . . ι«·« t m i •uk l ì . I ΤϊϊϊΓ
CMWh]
93X
SRNKEY-DIRGRRM IST-ENERGIETECHNIK Gmbh Rlttorwog 1 784Z KRNDERN 3 SE-P-NO.: 30/84 DE BRAN GOUOERRK
VERS: FIG.:
R100= 345 m2 (Coli)
16.04.84 - 08.09.84
R600- 688 m2 (Pool) R100/R600» 0.50 SOL EN / R100 - 261 CkWh/»2]
rs
49X
Q
cr
oc
tn
51X
SGL
ΓΙΙΤΤΠΒ
a*fc. i «π~
EN η,»ι
Ξ
90
CMWh]
96X
é cL
27
BIJLAGE VEKS: 22
IST-ENERGlETECrtNIK COLLECTOR ORKAT EF F ICIENCY SE-P-NO 30 / '83 STICHTING ZWEMBAD COUDERA« 1 .2, N100 F IG. : S
M100Z 1. 1
Q 1 1 2Ζ ΓΑ:- B S * UL:-
S.51
0.9 NlOO 0. 8
COLLECTOR
N108 NORMRLIZEO DIFFERENCE
0. 7
0.6 0.5 0.4 0.3 0. 2
0.1 ΝΙΟβ -0.02
-O.Ol
0.00
O.Ol
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
CK*»2/W]
0.0?
ISTENERGIETECHNIK COLLECTOR ARRAY E m C I E N C Y S E P N O . : 3 0 / B 4 DE BAAN G OUDERAK l.Z^ NlOO G FI .: S
O.OB
VERS: ZZ
H100 JE 01125! TA: eez UL:·
12.18
CK*.2/W]
-0.02
-O.Ol
0.00
O.Ol
0.02
0.03
Ì3.04
Ί). 05
0.06
0. 07
0.08
EF F I C I E N C Y TEMPERATURE
ó*
BIJLAGE
28 IST-ENERGIETECMNIK DAILY INrUT/OUTPUT SE-P-NO: 30/83 STICHTING ZWEMBAD GOUOERPK e.O, Q112/P100 CkVk/,.2
VERS: 3
r f~+t /»,'co il.0^ r
5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.S 0112 COLLECTED SOLAR 2.0
ENERGY AlOO COLLECTOR AREA
1.5
HOOI SOLAR INCIDENT PER .2 1.0
COLLECTOR AREA
O.S MOOI ~β"
IST-ENERCIETECHNIK SE-P-NO.:30/84 DE BAAN GOUDERAK S.O. 0112/AlOO CkWh/siZJ]
CkVh/»2«] *A*J''*¿ f>er »v.1
Ίο
s
DAILY INPUT/OUTPUT
VERS:
4
FIG.: 6
MOOI
tk\tb/mZ¿i
¿Λ
-29-
Solar heated swimming ροοί "De Baan" in Gouderak
- 31 -
CONTENTS Page 1.
Summary
33
2.
Description of the swimming pool and the equipment
34
3.
Execution of the project
39
4.
Putting into service
40
5.
Performance and measuring results
40
6.
Timing
41
7.
Investment
42
8.
Calculation of economical feasibility
44
9.
Perspectives
46
Supplementary information
47
Appendices
48
10.
- 3T SUMMARY The "Stichting Zwembad Gouderak" has completed a demonstration project in the field of swimming pool solar heating as a part of the CEC demonstration program on solar heated swimming pools comprising 52 pools distributed all over the Community. The CEC contributed some 40% of the cost of solar equipment and monitoring. "De Baan" open air swimming pool in Gouderak
was built in 1971. The total
water surface amounts to 688 m2 while the water volume is 820 m2 (see annex 1). When closed, the pool is covered by a polypropylene blanket. Near the pool, 96 Robinson collectors of 3.6 m2 each have been mounted, making a total of 345 m2. These 96 collectors have been installed on the ground in 12 units of 8 panels each (see annex 2 ) . These absorber type panels have been made of polypropylene by Robinson of Winchester, England.
The pipes are of hard polythene, Von Roll system.
When sufficient solar energy beams in, the solar detector switches the butterfly valves in the piping system, so that the water from the pool flows directly through the panels via the filter system. The solar collectors have been in operation since the 1981 swimming season with excellent results. In May 1983, a two year measuring program was started. From 25 April 1983 to 10 September 1933 the solar collector installation 2 «supplied 270 kWh m . From 17 April 1984 to 8 September 1984 the result was 261 klJh/m . From a technical point of view, the final results may be considered to be very good indeed.
-
34
2^_DESÇRIPTIQN_gF_THE SWIMMING_POOL_AND_THE EQUIPMENT 2 a . The swimming p o o l - The o u t d o o r p o o l i s s u t u a t e d a t a p p r o x . 4 4 3 ' e a s t e r n l o n g t i t u d e 52 1' n o r t h e r n
latitude.
- Pool dimensions
:
length
43 m e t e r s
width
18 m e t e r s
depth
0,5 - 2 meters
Pool area
688 m2
Water content
820 m3
- Year of
construction
1971
- Use
s c h o o l s and m u n i c i p a l
- Opening hours
1.000
-
1st of May till mid September
Season
- Number of
and
visitors
yearly
30.000 - 45.000 a year (depending on weather conditions)
- The pool has been equipped with a water filtration installation consisting of a cours hair filter, two circulation pumps with a capacity of 88 m3/h each, a closed sand filter circuit with back flush facilities, a heating circuit with a gas fired water boiler te heat up the pool water and a pool water desinfecting installation providing the recirculated pool water with chlorine and hydrochloric acid. Fresh water is supplied by the municipal water works. - Required water temperatur
: +_ 22 Centigrade
- Energy required for the heating up and the maintaining of the water temperature at + 22 Centri grade
:
45 mWh/year
- Till 1981 a gas fired boiler was used for heating. - Consumption of natural gas over the last 7 years: 1978
48.228 m3
1982
3.520 m3
1979
37.283 m3
1983
3.550 m3
1980
34.000 m3
1984
3.150 m3
1981
5.545 m3
-35-
- From april 1981 the pool was covered by a removable fearn blanket te reduce energy losses during closing time. In the years before much effort was done te create a sheltered site by planting trees and brush wood resulting in relative low energy consumption figures. In 1981 we also started installing a solar energy installation which was in full operation from August 1984 and with this installation and the foam blanket gas consumption was reduced to 90%. 2b. Operational diagram of the installation A detailled diagram of the hydraulic circuits as well as the connection of the solar energy installation and the controlling system are given in appendices 4 and 5a. In 1970 the out door swimming pool was designed by and built under supervision of the "Intergemeentelijk Technisch Büro Krimpenerwaard" at Krimpen a/d U s s e l . 2c. Description of the solar heating circuit The manufacturer of the solar systems is Robinsons (England). The solar panels are installed in an unshady position facing South-West. They are mounted in an aluminium frame at ground level at an angle of 40 in the most suitable location of the site. The panels are connected tot the pool filtration circuit so that the pool water can circulate through them before returning tot the pool. Heat is absorbed from the sun's rays by the dull black surface of the panels and transferred tot the water passing through the panels. Each panel has an area of 3.6 m3 and 96 panels are installed so that the total panel area is 345.6 m3 which is about 50% of the pool area. The solar pipe work loop is linked into the filtration circuit behind the filter and in front of the boiler providing back up heating (if necessary). A three way motorised valve operated by a Suncell Controller allows the pool water te pass either through the solar pannels of through a by pass depending on the outside weather conditions - which is then sensed by the controller. The pool water flows up through the panels from the bottom inlet connection or out through the top connection. The water is returned to the pool via the normal filtration pipework. The panels are joined to
36
each other and to the pipework by flexible connectors. The collector plate is manufactured from a specially formulated grade of polypropylene. This material is resistant tot corrosion to pool water and the effect of U.V. radiation. The panels are designed tot operate on a high flow rate and a low temperature rise principle, therefore reducing heat losses to the surroundings te a minumum. Data on panel efficiency and performance are given in appendix 5b. Manufacturer's information shows a yield of 82% at a temperature difference of 5°K. Auxiliary systems: - Two pumps with a capacity of 89 m3 are used to maintain a water flow rate of about 100 m3/h through the filtration unit and the solar panels - The controlling unit consists of a Robinsons suncell controller which is a temperature difference meter (pane 1/ambient and pool water)
with
an electrical output te command the valves A and Β (see drawing 81-2). - The 96 solar panels are mounted on an adjustable steel pipework construc tion and placed in 12 rows of 8 panels each with a parallel water flow. Each row of 8 panels can be disconnected by a ball valve. During the winter season the installation can be drained to prevent frost damage. - The amount of usefull energy delivered by the solar system including all losses were: 1983
1984
April
17 mWh
28 mWh
May
12 mWh
10 mWh
June
17 mWh
12 mWh
July
19 mWh
13 mWh
August
24 mWh
18 mWh
4 mWh
9 mWh
93 mWh
90 mWh
September
- The solar energy installation is not used other purposes. - As back up heating system a natural gas fired water boiler is used with a capacity of 366 kWh. Boiler efficiency + 76%.
- 37 2d. Measuring Campaign E.C. For the Measuring Campaign advice was given by Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland (E.C.N.) at Petten. Via parameters, as given on this diagram, the following figures were determined. - Usefull energy delivered by the solai" system. - Energy consumption of the back up heating system - Total amount of energy needed per month during the season and the contribution of the solar system. - Energy savings realized by the solar system. The performance and efficiency of the solar energy installation was determined per day, per month and per season by establishing teh relation between the solar energy measured in the same area as the collector area and the energy gain of the collector which was delivered tot the pool. The reliability of the material of the solar energy installation is sufficient. 2e. The controlling system (see appendix 5a) A Suncell controller, having two sensors, one in the collector area and one in the filtration loop, controls the water flow either through the solar panels or through a by-pass. When the temperature in the collector area is 0,5 C
above the temperature
of the circulating pool water, the suncell controller actuates two valves Pand Q, allowing the pool water to flow through the solar panels. Then the temperature in the collector area drops to + 0,2 C above the temperature of the pool water; the valves Pan Q are turned into the original by-pass position. The flow rate is maintained on 100 m3/h which gives the solar panel the best performance. This flow rate is controlled by the hand operated valve B.
2f. Ins trumentati on (see appendix 2) To record the necessary data for the E.C. measuring programme the following intrumentation has been installed: Pos^___^: A Haenni solarimeter with sensor and integrator type Haenni solari 118, measuring solar irradiation in the collector area and recording actual solar irradiation and total solar irradiation. Range 0 - 1500 W/m2. For technical data see appendix 3. Pos^_2: A Waltman water flow rator with integrated electronic system. Make: Aqua Metro Basel Switzerland type SM 150. Measuring the water flow rate through the solar heat distribution loop. Capacity: 200 m3/h. For technical data see appendix 4. Pos^_3: Energy meter. Make Aqua Metro type Calec MC 20 with thermocouples PT 100 1/5 din (paired) measuring and recording the net energy flow rate to the swimming pool and recording the total water flow rate. This instrument is equipped with a display unit MCT 20 showing the following main data in digital display: - inlet and outlet temperature of the solar energy loop - differential temperature - actual energy gein in Watts - Mass flow rate in 0.001 m/h - density in kg/m3 For technical data see appendix 5. Pos^_4: Climatical data: Total solar irradiation (horizontal plane) at this latitude is 951 kW'm2 a year or 140 kW/m2 a month during the swimming season from May till September. Monthly average of ambient temperature for the month of opening period. May 12.4 C, June 15.5 C, July 17 C, August 16.8 C, September 14.3 C (24 hours measured). Pos^_5: Meteorological data supplied by: a. the airport Rotterdam b. K.N.M.T. at De Bilt.
- 39 Pos^_6: Several checked glass thermometers measuring the following temperatures : - pool water - ambient - supplation water. Pos^_7: Water flow rator/recorder to record the amount of fresh water supplied in the pool. Make: Bopp & Reuther Mannheim. Accuracy _+ 10%. Range 0.01 - 999,999 m3.
Capacity 50 m3/h.
Pos^_8: An electrical meter recording the electricity consumption of the circulation pimps in kWh. Make: A.E.G. Volts 50
Type Cl44H380/220.
Cycles C = 187,5.
3i_|pCyTigN=gF=THE=PR0JEÇT
The Foundation Swimming Pool Gouderak is running the swimming pool "De Baan" and initiated the organisation of the solar energy project in 1980. The Board of the Foundation made her choice for the Robinson's collectors in 1980. At that moment no open air swimming pool of any importance in the Netherlands had been equipped with a solar collector installation. With a private person in Belgium ten collectors were installed at the side of a small basin. This small installation was demonstrated to the Board. After studying the written details of this product as well as the demonstration of it in Belgium the Beard decided in December 1980 to order a solar collector installation via Pooltechnics in Waalwijk (The Netherlands). This installation consists of collectors, the supporting construction, foundation boards, conduit pipes system, pneumatically operated damper valves and a swith board. From January 1981 up to and including April 1981, the Board had further prepared this project. Successively the building site was prepared, the foundation boards dug in, the supporting construction placed, and after that the collectors with conduit piping, damper valves etc. were installed. After the installation had been started up, and regulated and checked, it was delivered in August 1981.
- 40 Owing to a thorough preparation and the simplicity of the installation, the above work has been carried out without any problems.
PUTTING INTO SERVICE
The solar energy installation has been put into service in August 1981, which implies that at the start of the measuring program
in
April 1982 the instal-
lation had been in service for a complete season. Due to our experience in the first year we had to make some changes in ouw choice on the intrumentation. Finally it was decided to install heat mass and flow rate monitoring equipment delivered by Aqua Metro, Basel, Switzerland, which was also approved in the E.C.-list of intrumentation. During the measuring program
in
the years 1983 and 1984, we experienced
that this choice was right and there have been no failures or delays in the monitoring program. The published results from I.S.T. will confirm the reliability of all the data recorded during the monitoring period. From the start the solar energy installation had an excellent performance and no major problems were encountered, either in the design or in the daily operation.
Based on previous reports on covering swimming pool with reinforced foam blankets energy savings of approx. 40% can be achieved. Next to this it has been established that with the a good design application of solar energy on this latitude is possible and energy savings up to 90% are possible. Significant is that: - the savings in energy consumption were more than expected; - during the seasons that the solar energy installation was operational the main temperature of the pool water was about two centigrades higher than in the previous years. - 9 -
- 41 -
Some important f igures: Consumption of: water gas
Service hours solar inst.
Year
No. of visitors
Mean water temp.
Ambient temp.
Gas heating
1979
42.403
20,5°C
no figures
37.283 m3
Gas heating
1980
35.176
21. °C
no figures
33.968 m 3 ;
—
Solar heating
1981
34.641
23,5°C
18,6°C
5.545 m3
2.700
Solar heating
1982
45.386
24,3°C
3.520 m3
3.637
781
Solar heating
1983
44.844
24,5°C
3.552 m3
2.419
691
Solar heating
1984
33.033*
23,3°C
3.167 m3**
1.833
606
17,7°C
*
Exceptionally bad weather in May, June and July
**
Much sunshine in April while heating up
——·—
For more detailed figures on the results of the monitoring programme see enclosure 6. 6 TIMING
As already explained in chapter 3 the project was realized between December 1980 (decision taking) and August 1981 (official delivery of the installation), The timing schedule of the execution corresponded with the original planning.
- 42 ^INVESTMENT
Investments in solar energy installation Actual Design and preparation
Total
Estimate
dfl. 2.170,76
dfl. 2.170,76
75.935,88
75.985,88
Connection and installation
1.930,—
1.930,—
Administration and management
2.200,—
Purchase and placing of equipment
dfl. 82.286,64 Purchase and placing of measuring equipment dfl. 7.318,74
12.580,-
Taking measuring program and drafting report
3.948,74
1.500,-
Publicising final report
1.500,—
1.200,— ·!...'.! 12.767,68 dfl. 95.054,32
Amounts excluding V.A.T. which cannot be reclaimed by us. For this reason it has been financed by us as well.
dfl. 95. 366,64
- 43 Comparison of cost price ui the installation employed including thermal cover with exclusively conventional solution. 7a. Technical details In 197') exclusively conventional heating. Total consumption of natural gas 37.000 m3. Saving by application of thermal cover 45%. Saving by application of solar energy installation 45%. 7b. Investments in installation employed Cost price of thermal cover
dfl. 27.899,68.
Cost price of solar energy installation dfl. 80.086,64. Cost price of gas heater installation Total investment
dfl. 8.900,—.
dfl. 116.886,32.
Interest rate applied
10 7/8 %.
Corresponding amount of the annuity
dfl. 19.749,18.
7c. Cost of exploitation of the installation employed Cost of maintenance of thermal cover in 1983 nil, in 1984 dfl. 809,20. Cost of maintenance of solar energy installation in 1983 dfl. 3.191,07 and in 1984
dfl. 3.613,27.
Cost of maintenance of gas heater installation both in 1983 and 1984 dfl. 5 0 0 , — each. Consumption of gas for extra heating in 1983: 3.552 m3
at
dfl. 0,5109
is
dfl. 1.814,72
dfl. 0,53
is
dfl. 1.700,68
and in 1984: 3.167 m3
at
7d. Total cost of installation emp1eyed Annuity
Maintenance
(¡as consumpt.
Total
1983
19.749,18
3.691,07
1.814,72
25.254,97
1984
19.749,18
4.922,47
1.700,68
26.372,33
7e. Cost price of elements, exclusively conventional heating Cost price of heater installation dfl. 22.250,—. Corresponding with annuity of dfl. 3.759,37. Cost of maintenance dfl. 5 0 0 , — .
- 44 -
Gas comsumption 2 7 . 0 0 m3 a t d f l . Annuity
0,519
(1983) and d f l .
Maintenance
0,537
(1984).
Gas. consumpt.
Total
1983
3.759,37
500,--
18.903,30
23.162,67
1984
3.759,37
500,--
19.869,—
24.128,37
7f.
Influence by contribution from the Commission of the European Communities
Tot contribution received/as yet to be received from the Commission of the European Community
dfl. 37.542,—.
Cost of purchase of measuring equipment and of reporting dfl. 12.767,68. Contribution from the Commission of the European Community in favour of the cost of investment
dfl. 24.774,32.
Corresponding with annuity of dfl. 4.185,88. 7g.
Comparison of cost prices Exploitation of pool
Contr. Comm. E.C.
Total
Conventionally heated pool
1983
25.254,97
4.185,88
21.069,09
23.162,67
1984
26.372,33
4.185,88
22.186,45
24.128,37
The comparison is extremely difficult because there is no exact same type of pool on which
an
actual comparison can be made.
Hence, the real savings cannot be determined exactly. The calculation of the savings based on the total energy production of the solar energy installation is not realistic, because, taking into consideration an installation which is heated in de conventional manner, the water temperature could never be maintained at the high values which are now being realized.
Ii=SètSytèïi2S=2S=IS2ïï2Si£èfe=SlA5ïiitiîï 8a.
Technical data regarding the installation
- The nominal capacity per season 208.000 kWh - The energy production of the installation is equivalent to 17.000 m3 natural energy per season - Life time of the installation is expected to be 10 years.
45
8b. Investment data The investment cost of the installation has been dfl. 80.086,64 (excl. V.A.T.) A loan is contracted with an interest rate of 10 7/8 % Corresponding amount of the annuity dfl. 13.531,49 The investment cost per m3 natural gas comes to dfl. 0,80. 8ç. Data in connection with the exploitation The eclectrical energy costs of the installation amounted to dfl. 7 5 , — in 1983 and dfl. 8 0 , — in 1984 The cost of maintenance of the installation including insurance premium amounted to dfl. 3.191,07 in 1983 and dfl. 3.613,27 in 1984 The cost of exploitation per m3 naturally produced gas amounted to dfl. 0,19 in 1983 and dfl. 0,22 in 1984.
8d. Total cost price The cost price per m3 naturally produced gas therefore amounts to: 1983
dfl. 0,80
* dfl. 0,19
=
dfl. 0,99
1984
dfl. 0,80
=
=
dfl. 1,02
dfl. 0,22
The values of the total production of 17.000 m3 natural gas is: 1983
17.000
χ
dfl. 0,99
=
dfl. 16.830,—
1984
17.000
χ
dfl. 1,02
=
dfl. 17.340,—
The cost per energy unit produced amounted to: 1983
16.797,56 / 93.000 kWh
=
dfl. 0,18
1984
17.244,76 / 90.000 kWh
=
dfl. 0,19
8e. Cost price elements in the supposition of an exclusively conventional solution The value of the corresponding production: The cost price of 1 m3 natural gas in 1983 is dfl. 0,5109 excl. V.A.T. 1984 is dfl. 0,537
excl. V.A.T.
The cost price of the expected yearly production would then amounts to: 1983
17.000
χ
dfl. 0,5109
=
dfl. 8.685,30
1984
17.000
χ
dfl. 0,537
=
dfl. 9.129,50
46-
- The depreciation of the heating installation is supposed to be dfl. 1.500,per season.(The existing installation is written off completely.) - The cost of maintenance of the heater installation amounts to dfl. 5 0 0 , — per season. 8f. Cost price comparison between solar energy installation supposed exclusively conventional solution - The cost of production solar energy installation: Cost of investment
Cost of exploitation
Total,
1983
dfl.
13.531,49
dfl.
3.266,07
dfl. 16.797,50
1984
dfl.
13.531,49
dfl.
3.693,27
dfl. 17.224,76
- The value of natural gas :
Number m3
Price per m3
Amount
Depr./ maint.
Total
1983
17.000
0,5109
8.685,30
2.000,—
10.685,30
1984
17.000
0,537
9.129,50
2.000,—
11.129,50
- The technical/economical success: The technical/economical success is in function to the ratio between the cost price determined for solar energy cost price (C so ) according to item f. first part and the cost price of the same quantity of conventional energy (C co ) according to item f. second part. Cso/Cco
=
16.797,56 / 10.685,30
-
1,57
in 1983
Cso/Cco
*
17.224,76 / 11.129,50
=
1,55
in 1984
9=.==PERSPECTIVES
For four seasons now
(1981, 1982, 1983, 1984) we have had the installation
in operation. In combination with the covering of the pool the water temperature are now considerably higher than before, which has been very much appreciated by the public.
The results given in paragraph 5 confirm our belief in the
success of the installation. We have complete confidence that we
will
also
a temperature that is favourable to our public.
be able to supply water with
-47 We estimated that, had we nog have taken these energy saving measures, the number of visitors would have decreased drastically. The simplicity of the construction, the minimal maintenance and the positive results could, in ou opinion, induce more swimming pools to purchase a solar collector installation. For many proprietors of swimming pools there must be a possibility of a "do it yourself" type installation, provided the complete intallation will be delivered in "kit form".
In 1981 swimming pool "De Baan" was the first open air swimming pool to decide to install solar collectors in the Netherlands. Consequently the Dutch press has given ample attention to the construction, operation and results. A great number of Boards of other swimming pools have paid ou pool a visit and are now also considering the installation of solar collectors.
48
APPENDICES
(See paqes 16 to 27)
1. Gouderak in bird's-eye view 2. Collector assemblage 3. Monitoring equipment 4. Scheme of the installation 5.
a. scheme of the monitoring programme b. efficiency curves of solar collectors c. list of monitored data
6.
a to f. Monitoring results in 1983 and 1984
CDNA105602MC
