Keuzewijzer voor koelinstallaties in de utiliteitsbouw (bij nieuwbouw, renovaties en bestaande bouw)
Opdracht : SenterNovem Auteurs : TNO en Deerns Begeleidingscommissie: RGD, TNO, TUE, Itho/Daikin
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
1
INHOUD
Hoofdstuk
Blad
1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.
Inleiding (milieu & energiekosten & organisatie) Milieu Energiekosten Organisatie, belangrijke procesmatige overwegingen Opbouw van het Stappenplan
5 5 6 7 10
2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.4. 2.4.5. 2.4.6. 2.5. 2.6.
Stappenplan Beperken koudebehoefte Toepassen bodem als koelsysteem (‘bodemkoeling’) Selecteren efficiënt koudeafgifte- en distributiesysteem Koelrendement maximaliseren, koudemiddelinhoud minimaliseren Inleiding Koelrendement (COP) Koudemiddelen Koudemiddelinhoud Lekverlies Vergelijking van de TEWI-resultaten Financiële overwegingen bij keuze koelsysteem Bemetering en monitoring
11 11 12 14 17 17 17 20 21 21 22 23 25
Achtergrondliteratuur
27
Bijlage 1: Uitvoeringsvormen koelmachines
28
Bijlage 2: Extra achtergrondinformatie
31
Bijlage 3: Berekening TEWI resultaten.
33
Bijlage 4: Overzicht regelgeving voor koelinstallaties
35
Bijlage 5 : Investeringskosten Koelsystemen
38
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
2
Doelstelling (‘een goed koelsysteem begint bij jezelf’) Het doel van dit stappenplan is een gebruiksvriendelijke methode aan te reiken, waarmee elke geïnteresseerde zelf de beste oplossing voor zijn bouwproject kan herkennen. Het resultaat van deze specifieke voorkeur voor de hoogste koelprestaties en lage exploitatiekosten is het vastleggen in het bestek.
Stappenplan
Milieu, Startenergiekosten, organisatie stappenplan
Aanbevelingen voor beperken koudebehoefte
Aanbevelingen voor toepassen bodemkoeling
Aanbevelingen voor keuze efficiënt distributiesysteem Bodemkoeling?
nee
Aanbevelingen koelinstallatie met Aanbevelingen voorvoor koelinstallatie milieuvriendelijke koudemiddelen, laag met natuurlijke koudemiddelen, lekverlies en hoge laag lekverlies en hoge COPCOP
ja
Berekening TEWI Economie
Beoordeling / keuze koelsysteem
Monitoring Stop
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
3
Voor wie? Deze aanpak is bedoeld voor gebouweigenaren, beslissers, bouwadviseurs en installatiebureaus die beslissen over nieuwe koelinstallaties in de utiliteitsbouw. Zowel in nieuwbouwals in renovatieprojecten en bestaande bouw.
Hoe dit Stappenplan te gebruiken Praktisch zou u meteen aan de slag kunnen met het Stappenplan in hoofdstuk 2. Desgewenst kunt u ook eerst hoofdstuk 1 lezen, ‘Wat u moet weten bij koeltechniek’.
Veel succes!
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
4
1.
INLEIDING (MILIEU & ENERGIEKOSTEN & ORGANISATIE) (‘Wat u moet weten bij koeltechniek’)
1.1.
Milieu Koeltechniek en koudemiddelen. Koelinstallaties bevatten koudemiddelen. Als koudemiddelen uit installaties weglekken (ca. 4-5% per jaar) is dat nadelig voor het milieu. Ook de keuze van het koudemiddel heeft invloed op het milieu. Deze keuze bepaalt het energieverbruik van koelinstallaties.
Koudemiddelen als ‘broeikasgassen met een GWP waarde’ Centrale thema’s bij koeltechniek zijn het ‘ozongat’ (door CFK’s en HCFK’s) en ‘broeikasgas’ (door HFK’s). Broeikasgassen zijn onder andere die koudemiddelen die bijdragen aan de opwarming van de aarde. Zo vormen HFK koudemiddelen bij lekkage een serieuze bijdrage aan het broeikaseffect. HFK’s kennen GWP* waarden van 1600 tot 3800! De zogenaamde natuurlijke koudemiddelen ammoniak NH3 (GWP 0) en kooldioxide CO2 (GWP 1) kennen dit nadelige milieueffect niet.
* GWP. Het Global Warming Potential (GWP) geeft het effect weer van de emissie van dat gas ten opzichte van de emissie van 1 kg CO2. 1 kg CO2 heeft per definitie een GWP van 1.
De TEWI-waarde Koelinstallaties dragen met twee soorten emissies bij aan het broeikaseffect:
•
Koudemiddelgerelateerde emissie, door lekkage van HFK koudemiddel. De traditionele HFK koudemiddelen hebben een hoog broeikasgaseffect (hoge GWP waarde). Deze emissie kan een aandeel hebben van 0% (gegarandeerd lekvrij) tot 20% in de totale emissie.
•
Energiegerelateerde emissie, door de CO2-emissie van het fossiele energieverbruik. Deze emissie heeft met 80 – 100% het grootste aandeel in de totale emissie.
Het totale broeikaseffect (energie, koudemiddel) noemen we ook wel de TEWI waarde*. Een milieuvriendelijke en economische keuze uit de typen koelinstallaties betekent zoeken naar de laagste TEWI-waarden, met zo laag mogelijke bedrijfskosten.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
5
* TEWI. Total Equivalent Warming Impact (TEWI) is de som van de bijdragen van het energiegebruik en van de HFK lekkage (in kg CO2 per jaar): TEWI = kg CO2 t.g.v. energieverbruik + kg CO2 t.g.v. lekkage HFK koudemiddel.
Zijn TEWI verlagingen van 75% mogelijk? Voor een standaard koelinstallatie van een mechanisch geventileerd gebouw met topkoeling bedraagt de TEWI waarde circa 300 kg CO2/m2 bvo per jaar. Bij keuze voor een duurzame, energie-efficiënte koelinstallatie voor hetzelfde gebouw kan de TEWI verlaagd worden tot circa 75 kg CO2/m2 bvo per jaar. Een verbetering van tenminste 75% valt binnen de mogelijkheden!
De TEWI van een bouwproject kan gunstig beïnvloed worden door: -
een lagere koelvraag
-
duurzame koude uit de bodem, of
-
een hoger koelmachine rendement (koudefactor, COP), met
-
een milieuvriendelijker koudemiddel (GWP-waarde), en
-
(liefst) gegarandeerde vermijding van enige HFK koudemiddel lekkage.
Op deze aspecten is dit Stappenplan gebaseerd.
En als we ‘groene stroom’ gebruiken? Wordt dan het stroomverbruik van gebouwen (o.a. voor koeling) minder belangrijk? Uiteraard niet, volgens de trias energetica dient u de koudevraag te beperken. Ook vanwege de energiekosten!
1.2.
Energiekosten Naast gewone koelsystemen, zijn er ook ‘duurzamer maar duurder’ koelsystemen op de markt. De meerinvestering wordt dan terugverdiend door het veel zuiniger energieverbruik. De terugverdientijd wordt nog korter door de stijgende energieprijzen. Uit Figuur 1 is af te lezen dat we inmiddels uit mogen gaan van elektriciteitskosten van minstens 0,10 euro/kWh (grootverbruik). De overheid stimuleert de aanschaf van de ‘duurdere maar duurzamere’ koelinstallaties met fiscale regelingen, waaronder de Energie-InvesteringsAftrek of EIA.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
6
70
Ontwikkeling energiekosten
Eurocent/m3 en eurocent/kWh
60 50 40 30 20 10
19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06
0
Jaar gas kleinverbruik
gas grootverbruik
elektra kleinverbruik
elektra grootverbruik
Figuur 1. Stijgende kWh-tarieven van groot- en kleinverbruikers, all-in incl. BTW
1.3.
Organisatie, belangrijke procesmatige overwegingen
Er zijn dus belangrijke milieu- en financiële voordelen, die een duurzame koeling haalbaar kunnen maken. Maar let wel op de kritische randvoorwaarden die het toepassen van deze duurzame aanpak (via dit GPG stappenplan) mogelijk moeten maken. Het onderkennen van deze randvoorwaarden en budgetbeperkingen zijn dus de eerste drempel. Daarna zijn goede oplossingen niet moeilijk te vinden, praat met banken of energiebedrijven.
Energiediensten In projecten kan het probleem ontstaan dat de hogere investeringskosten de uitvoering onmogelijk maken wegens budgetbeperkingen. Een mogelijke oplossing hiervoor is het onderbrengen van (een deel van) de energiefuncties bij een energiedienst. Deze energiedienst verzorgt de financiering en exploitatie, waardoor de (meer)investering buiten het investeringsbudget blijft en verrekend wordt in de exploitatielasten. Zoals bijvoorbeeld stadsverwarming en -koeling
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
7
Randvoorwaarden (1) in de vastgoedsector en bij projectontwikkelaars: Een duurzamer koeling levert niet alleen een groen imago, het kan tegelijkertijd een hogere Internal Rate of Return (IRR) opleveren (‘win-win’ dus). Belangrijke randvoorwaarden zijn echter: -
De locatie (het budgetverschil tussen een gebouw bij Schiphol langs de snelweg of bij de hunebedden in Drenthe).
-
Verkoop of verhuur; bij verhuur leeft de veronderstelling dat de investeerder geen belang heeft bij lage exploitatiekosten. Echter bij langdurige leegstand zullen eisen van huurders toenemen en zal een gebouw met lage exploitatiekosten beter verhuurbaar/ verkoopbaar zijn.
-
Het type gebruiker (deze is vaak nog niet bekend, zodat soms in de gebruiksfase nog aanvullende proceskoeling gerealiseerd moet worden).
Voor de eigenaar/gebruiker gelden dit soort randvoorwaarden niet. Maar in het algemeen geldt dat de investeerder een belang moet hebben bij lagere exploitatiekosten als deze investeert in energiezuinige oplossingen.
Randvoorwaarden (2) in de zorgsector: Als er in verpleeghuizen een noodzaak voor mechanische koeling is, dan kan gekozen worden voor het meest duurzame en kostenefficiënte koelsysteem (‘win-win’ dus). De kritische randvoorwaarden zijn in deze sector: -
Het extra budget dat voor koeling beschikbaar is, zoals aangegeven in het Lange Termijn Huisvestingsplan (LTHP), moet toereikend zijn of het budget moet uit andere middelen worden voorzien.
-
Aparte budgetten voor investering enerzijds en exploitatie anderzijds, zodat de meerinvestering niet ‘terugverdiend’ zou kunnen worden.
-
Het bouwkundig ontwerp dient zodanig te zijn, dat er distributie-installaties kunnen worden geprojecteerd, waarmee koelenergie kan worden overgebracht. Denk aan voldoende plafondhoogte voor luchtkanalen of betonkernactivering.
Vooral de gewenste mate van comfort in de zomer zal een functionele eis moeten zijn.
Randvoorwaarden (3) in de overige marktsectoren: De randvoorwaarden in de overige marktsectoren kunnen dan weer lijken op die bij projectontwikkelaars in de vastgoedmarkt, dan weer op die in de zorgsector.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
8
Er zullen altijd randvoorwaarden van organisatorische, financiële en technische aard zijn. Het is nu de kunst deze op te heffen of te doorbreken, in de organisatorische fasen.
Organisatorische fasen (Programma van Eisen – Ontwerp – Bestek – Aanbesteding- Oplevering – Nazorg) - PVE: Voor een goede kans van slagen dient de boodschap van deze GPG-aanpak in het Programma van Eisen opgenomen te worden. Dit kan door eisen te stellen aan thermisch comfort in de zomer en milieueisen aan het koelsysteem. In deze vroege fase dient al nagedacht te worden over hoe om te gaan met de genoemde randvoorwaarden.
- Ontwerp: De aanpak (boodschap) is vooral bedoeld voor gebruik in het voorontwerp en het definitief ontwerp. Ook al zijn verwarming en koeling sterk gerelateerd, denk bijvoorbeeld aan het benutten van (koel)afvoerwarmte, toch beperkt de aanpak zich tot de koelfunctie van de klimaatinstallaties.
- Bestek: Als aan de diverse randvoorwaarden voldaan kan worden, dan vertaalt de boodschap van deze aanpak zich vanzelf in het bestek.
- Aanbesteding (‘Specificeren & Borgen’) •
Traditionele aanbesteding o
PVE: hier moeten de eisen van DUBO worden vastgelegd
o
VO, DO, bestek, realisatie, vertaling van PVE in ontwerpkeuzes, een onafhankelijke commissioner kan toetsen en borgen dat aan de DUBO eisen wordt voldaan
•
PPS (Privaat Publieke Samenwerking) o
Output specificaties: hier moeten de eisen t.a.v. DUBO functioneel worden vastgelegd
o
Selectie consortia, realisatie, exploitatie: omdat in deze contractvorm de opdrachtgever veelal niet wordt bijgestaan door een installatieadviseur kan een onafhankelijk commissioner bewaken dat de DUBO eisen ook daadwerkelijk in het ontwerp worden toegepast en functioneren zoals beoogd.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
9
- Realisatie, oplevering en nazorg: Onafhankelijke controles op een goede uitvoering (prestatiemonitoring!) en een beheerbestek zijn van belang voor het garanderen van een goede werking.
1.4.
Opbouw van het Stappenplan Hiervoor hebben we gezien dat per project eerst de kritische randvoorwaarden goed opgelost moeten worden. Dan pas kunnen we kiezen voor de duurzame oplossingen (Stappenplan). Hierbij wordt de beproefde werkwijze van de ‘trias energetica’ gevolgd: 1. Het beperken van de koudebehoefte. 2. Het toepassen van duurzame koudebronnen. 3. Het zo hoog mogelijk rendement koudeopwekkers (koelrendement maximaliseren, koudemiddelinhoud minimaliseren, HFK koudemiddel met lage GWP waarde of natuurlijk koudemiddel, voorkomen HFK lekverliezen).
Het werken met een duurzame koudebron (‘bodemkoeling’) vereist niet alleen een geschikte bodem, maar ook een aangepast koudedistributie- en afgiftesysteem, d.w.z. op hogere temperatuur. Als aan die voorwaarden niet voldaan kan worden, komt de focus definitief te liggen op een zo gunstig mogelijke prestatie van de koelmachine en op het beperken van de milieunadelen van de koudemiddelen.
Het stappenplan eindigt met energetische en financieel economische resultaten. Door verschillende koelsystemen als varianten na te rekenen en te vergelijken kunt u op overzichtelijke wijze tot een optimale keuze komen.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
10
2.
STAPPENPLAN Gebruikstip: Neem het stappenplan erbij. Vul elke stap in met de informatie uit de volgende rubrieken en zonodig uit de bijlagen.
Beperken koudebehoefte Het beperken van de koudebehoefte heeft de volgende voordelen: -
lager energiegebruik, dus lagere indirecte emissie, lagere energiekosten en een lagere EPC waarde
-
lager koelvermogen, dus: -
een kleinere koudemiddelinhoud koelinstallatie, dus lagere directe emissie,
-
een lagere investering,
-
en een lager vastrecht door een lager elektrisch aansluitvermogen.
Hoe de koudevraag te beperken (Figuur 2.1) De koudebehoefte wordt het meest verlaagd met (buiten)zonwering of een laag glaspercentage, plus het beperken van de interne warmtelast door verlichting & apparatuur. Deze maatregelen moeten goed worden afgestemd met de architect. Effect buitenzonwering op TEWI 20 18 Beglazing 20%; Int. last 40 W/m2 (dag)
16 TEWI [kg CO2/jr/m2]
2.1.
14
Beglazing 35%; Int. last 40 W/m2 (dag)
12
Beglazing 50%; Int. last 40 W/m2 (dag)
10 8
Beglazing 35%; Int. last 60 W/m2 (dag)
6
Zorg. Glas 35%; int. last 40/20 W
4 2 0 Geen zonwering
Met zonwering
Figuur 2.1 Effect glasoppervlak op TEWI, bij een interne last van 40 W/m2 (dag)
In figuur 2.1 is ter illustratie ook een beglazing van 20% aangegeven. Een dergelijk laag percentage is zelden zinvol. Een beglazing vanaf 35% is gebruikelijker.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
11
2.2.
Toepassen bodem als koelsysteem (‘bodemkoeling’) De meest energiezuinige optie is koudeopslag in de bodem. Zie de NEN 2916 (EPN).
Koudeleverancier
Rendement / COP
Compressiekoelmachine
4
Absorptiekoelmachine −
op warmtelevering door derden
0,7 * ηequiv;verw;wd
−
op WK
1,0 * €wk;th
Koudeopslag
12
Warmtepomp in zomerbedrijf
5
Tabel 2.1. Opwekrendement koelinstallaties volgens NEN 2916 (EPN U-bouw)
Het gebruik van bodemkoeling heeft in een veel hogere koelfactor dan gewone compressie koelsystemen.
Coefficient of performance (COP) Een COP 4 voor compressiekoeling wil zeggen dat met 1 eenheid elektriciteitsverbruik voor de compressor 4 eenheden koude worden geproduceerd. Een COP 12 voor bodemkoeling wil zeggen dat met 1 eenheid elektriciteitsverbruik voor de bronpompen 12 eenheden koude worden geproduceerd.
De bodem kan op drie manieren als warmte- en koudebron worden gebruikt: -
Aquifer (open bronnen)
-
Bodemwarmtewisselaars (gesloten systeem)
-
Energiepalen (bodemwarmtewisselaar in heipaal)
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
figuur 2.2
figuur 2.3
12
Aq
Bo Figuren 2.3 en 2.4 de aquifer en de energieheipalen
Voorbeeld (Deerns) van uitgewerkt concept voor koudeopslag in de bodem (LTEO). Gebruikelijk wordt koudeopslag gecombineerd met de toepassing van warmtepompen in de winter. Doel is daarmee ’s zomers 65% primaire energie te besparen op de koeling, en ’s winters 55% op de verwarming. In dergelijke projecten is het logischer om niet de naam ‘koudeopslag’ in de bodem te gebruiken, maar ‘lange termijn energie opslag’ (LTEO). In figuur 2.4 is een LTEO concept afgebeeld tijdens zomerbedrijf (koude bedrijf). Afgebeeld zijn de beide bronnen (koud en warm) en de warmtepomp. In zomerbedrijf zorgt de warmtepomp hier voor extra koelcapaciteit, afgebeeld als compressiekoelmachine (CKM-R) t.b.v. de koude-pieklast. In figuur 3 zijn een drietal uitgangspunten vermeld, om het LTEOsysteem goed te kunnen laten functioneren: 1. De basislast wordt geleverd door de koude bron (8 °C) met het gunstigste rendement (COP). 2. De koudelevering vindt plaats een hogere retourtemperatuur (18 °C) dan gebruikelijk. 3. De pieklast-koelmachine functioneert op deze piekmomenten gunstig door de watergekoelde condensor.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
13
Figuur 2.4 Conceptontwerp voor het project Herontwikkeling gebied “De Hallen” in Amsterdam Oud-West (bron: Deerns)
2.3.
Selecteren efficiënt koudeafgifte- en distributiesysteem
De koudeafgifte en koudedistributie kunnen op zeer uiteenlopende manieren gebeuren, afhankelijk nog van bouwkundige randvoorwaarden. Hierbij kunnen drie transportsystemen worden onderscheiden, waarop meerdere (combinatie)-varianten mogelijk zijn: 1. Watersystemen, 2. Luchtsystemen, 3. Directe of DX systemen.
Watersystemen De koude wordt getransporteerd via gekoeldwaterleidingen om daarmee de vloer of het plafond, fan-coil units dan wel inductie-units van koude te voorzien.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
14
Figuur 2.5 Betonkernactivering
Vooral deze koudeafnemers zijn uitermate geschikt om hoge temperatuurkoeling toe te passen en daarmee een hoog rendement van het koelsysteem te halen.
Luchtsystemen De inblaaslucht vervult vooral de koeling van de ruimten. De ventilatiehoeveelheid wordt veelal bepaald door de koelbehoefte.
Figuur 2.6 Koeling middels lucht (bron pg 97 uit ISSO 43)
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
15
Randvoorwaarden waaraan voldaan moet zijn: -
Uit energiekostenoverweging dient de ventilatielucht in de luchtbehandelingskasten minimaal te worden voorgekoeld of -verwarmd.
Directe of DX systemen. Directe systemen zijn koelinstallaties waarbij de koude (en warmte, voor omkeerbare systemen) met het koudemiddel naar de afgifte-units in de verschillende ruimten wordt getransporteerd.
Figuur 2.7 Multi-split met watergekoelde condensor (bron Daikin)
-
Het directe gebruik van de koude uit een bodemsysteem is bij dit systeem niet mogelijk, omdat de multi-split installatie blijft tussengeschakeld. De buitenunit (de condensor) zou wel gekoeld kunnen worden met de lagere temperaturen van een bodemsysteem (aquifer).
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
16
2.4.
Koelrendement maximaliseren, koudemiddelinhoud minimaliseren
2.4.1.
Inleiding Indien de bodem niet als duurzame koudebron wordt gekozen, zal next-best een optimale ‘gewone’ koelinstallatie worden gekozen, gelet op broeikasgasreductie en energiebesparing.
Voor een optimale koelinstallatie gelden de volgende richtlijnen: 1. selecteer een koelinstallatie met een hoog koelrendement (COP) 2. gebruik koudemiddelen met een laag broeikasgaseffect (GWP) 3. selecteer een koelinstallatie met zo weinig mogelijk koudemiddel inhoud (m3); 4. laat een laag lekverlies garanderen van de koelinstallatie (lek-%).
2.4.2.
Koelrendement (COP) Voor de beoordeling van het koelrendement (COP) is ook hier de NEN 2916 (EPN) beschikbaar. Echter, de indeling maakt geen onderscheid tussen de verschillende typen compressiekoelmachines (zie tabel 2.1.).
In de praktijk blijkt echter dat gewone compressiekoelmachines een jaargemiddeld koelrendement van 4 niet halen. De EPN geeft een (te) florissante waarde. De praktijkwaarde is ca. 3.
In Tabel 2.2 is voor de verschillende typen koelinstallaties een indicatie gegeven van de koelrendement op jaarbasis dat verwacht mag worden als het koelproces op vergelijkbare wijze is uitgevoerd.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
17
Type koelinstallatie
Indicatie
indien
Indien HoogTempera-
van het
compressor toerenregeling
tuur afgiftesysteem
koelren-
& elektronisch expansie-
(extra rendement)
dement
ventiel
Met luchtgekoelde condensor
3,5
4
+1
Met verdampingscondensor
4,5
5
+1
Met watergekoelde condensor en droge
3,0
3,5
+1
4,5
5
+1
6–8
8 – 10
+3
Met luchtgekoelde condensor
Nvt
nvt
nvt
Met watergekoelde condensor en droge
Nvt
nvt
nvt
Waterkoelinstallaties met compressorkoeler
koeltoren Met watergekoelde condensor en natte koeltoren Met watergekoelde condensor en grondwater
Waterkoelinstallaties met absorptiekoeler
koeltoren Met watergekoelde condensor en natte
nvt
koeltoren Met watergekoelde condensor en grondwater
nvt
Splitsystemen, DX Single-split
3
4,5
nvt
3,5
5
nvt
3
4,5
nvt
4
5,5
nvt
6–8
8 - 10
+3
3
4
nvt
Multi-split Met luchtgekoelde condensor Met watergekoelde condensor en droge koeltoren Met watergekoelde condensor en natte koeltoren Met watergekoelde condensor en grondwater DX in luchtbehandelingskast
Tabel 2.2 Koelrendement op jaarbasis voor verschillende typen koelinstallaties
Het deellastgedrag van installaties kan sterk uiteen lopen. Sommige installaties leveren in deellast vergelijkbare prestaties als in vollast, andere installaties zien hun prestaties in deellast scherp dalen. Het deellastgedrag wordt niet alleen bepaald door de specifieke kenmerken van de koelmachine, maar ook door de inpassing in de installatie. Denk aan het temperatuurniveau van het koelwater (droge koeltoren, natte koeltoren, grondwater) of buitenlucht (geringe of grote opwarming aan de condensor) en van de afgiftetemperaturen.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
18
Juist door de verschillen in inpassing is de vergelijking tussen verschillende fabrikaten lastig en is een vergelijking volgens de Eurovent classificatie niet afdoende.
Eurovent In het kader van Eurovent is een labelsysteem ontwikkeld voor water- of luchtgekoelde splitsystemen en packaged units. Hierbij wordt een EER (Energy Efficiency Ratio) bepaald bij vollast in één gegeven testconditie. De resultaten worden in een label van A-G weergegeven, waarbij verschillende criteria gelden voor de verschillende typen koelinstallatie.
Voor een goede selectie van een koelmachine is inzicht belangrijk, in zowel het deellastgedrag van de machine als de invloed van de inpassing in de installatie. Projectvoorbeeld Onderstaande tabel is gemaakt voor het eerder genoemde projectvoorbeeld De Hallen (bron: Deerns) om de invloed van de temperatuurtrajecten op het koelrendement (en verwarmingsrendement) van de koelmachine zichtbaar te maken. Als het temperatuurtraject van 10-16 ºC met 2 K verhoogd wordt en gelijktijdig de warmte afgevoerd wordt naar de bodem met 25-31 C in plaats van naar droge koelers met 44-50 C, dan betekent dit een rendementsverhoging van 38% (2,1 van 3,4 naar 5,5) van de koelmachine. Daar het de bedoeling is, dat de meeste koude (zo’n 80%) uit de koude bron geleverd wordt, zal het rendement op jaarbasis 7,6% (0,2 x 38 %) toenemen. Voor dit project betekent dit dus een besparing van 7,6% op de energiekosten voor koelen.
44-50 oC
RENDEMENT
25-31 oC
koelen
verwarmen
Koelen
verwarmen
12-18 oC
3,6
4,6
5,5
6,5
10-16 oC
3,4
4,4
5,4
6,4
Tabel 2.3. Voorbeeld van rendementverhoging door een zo hoog mogelijke retourtemperatuur in het gekoeldwatercircuit en een zo laag mogelijk aanvoertemperatuur in het verwarmingscircuit.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
19
Om een indruk te krijgen in het deellastgedrag van verschillende typen machines is voor dit project inzicht gevraagd in de rendementen bij verschillende belastingen, zie figuur 2.8.
Figuur 2.8 Het koelrendement (COP) voor het deellastgedrag bij dezelfde temperatuurcondities van verschillende typen koelmachines (bron : Holland Koeling)
2.4.3.
Koudemiddelen In nieuwe koelinstallaties mogen alleen koudemiddelen worden toegepast die de ozonlaag niet aantasten. De vroegere (H)CFK’s, zoals R22, tasten de ozonlaag aan en mogen niet meer worden toegepast in nieuwe installaties. De koudemiddelen die wel toegepast mogen worden in airco-installaties hebben sterk uiteenlopende GWP-waarden (broeikaseffect). •
Synthetische HFK koudemiddelen zijn sterke broeikasgassen met een hoge GWPwaarde tussen 1300 en 1900.
•
Natuurlijke koudemiddelen, zoals ammoniak, CO2 en propaan, tasten de ozonlaag niet aan en zijn geen nadelige broeikasgassen.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
20
Tabel 2.5 Global Warming Potential (GWP) van koudemiddelen
Koudemiddel
GWP (kg CO2 / kg koudemiddel )
Synthetische koudemiddelen (HFK): R134a
1300
R407C
1610
R410A
1890
Natuurlijke koudemiddelen: R717 (ammoniak)
0
R744 (CO2)
1
R290 (propaan)
3
Momenteel worden de synthetische HFK koudemiddelen het meest toegepast in aircoinstallaties. Indien de installatie als ‘gegarandeerd lekvrij’ kan worden geleverd, is er in feite geen milieunadeel.
2.4.4.
Koudemiddelinhoud Voor de koudemiddelinhoud mag een gemiddelde vulling van 0,25 kg koudemiddel per kW koelvermogen worden verondersteld.
Bij multi-splitsystemen met lange leidingen (100 m en meer) kan de HFKkoudemiddelinhoud oplopen tot 1 kg koudemiddel per kW koelvermogen. Het voordeel van een hoger koelrendement valt dan deels weer weg tegen de extra koudemiddelinhoud.
2.4.5.
Lekverlies Als vuistregel mag het jaarlijks lekpercentage worden gebruikt zoals gegeven in onderstaande tabel. Voor specifieke koelinstallaties zijn hierover in de regel geen specificaties beschikbaar.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
21
Tabel 2.6 Lekverliezen van koelinstallaties
Type koelinstallatie
Lekverlies
Toelichting
richtwaarde Water-koelinstallaties Package unit
2%
Compacte en robuuste bouw koelinstallatie waarbij het gehele koudemiddelcircuit in de fabriek is gemonteerd en getest.
Split systeem
3,5 %
Gemonteerd en met koudemiddel gevuld op locatie.
Split systemen, DX
3,5 %
Gevoelig voor montage.
DX in LB-kast
3,5 %
De lekdichtheid kan verder beperkt worden door toepassing van Regeling Lekdichtheid Koelinstallaties (RLK).
2.4.6.
Vergelijking van de TEWI-resultaten
Het Stappenplan met rekenmethodiek en onderstaande rekentabel zijn in de vorm van een spreadsheet op CDROM door TNO/SenterNovem vrijgegeven. De rekentabel kan ook handmatig worden ingevuld. Zie hiervoor de bijlage 2 en 3 met details voor de TEWI berekening.
Voor de TEWI-afweging tussen koelvarianten zijn de volgende keuze-aspecten uit het Stappenplan van belang, zoals genoemd in de 1e kolom. Hiermee worden de CO2-emissies uitgerekend, de directe en de indirecte CO2-emissies. Door meerdere varianten uit te rekenen kunnen de TEWI resultaten worden vergeleken.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
22
Tabel 2.7 Vergelijken van de TEWI-resultaten (Referentie en koelvarianten)
Referentie
Variant 1.
Variant 2.
Variant 3.
Koelinstallatie
Duurzame koeling
Koelmachi-
Koelmachi-
uit de bodem
ne
ne
(aquifer) Koudevraag (GJ of KWh/j)
K
K
K
Is Bodemkoeling mogelijk?
nee
Ja
nee
Koelrendement koelsysteem
4
12
3 - 5,5
Energieverbruik
X
Y
Z
CO2-emissie (indirect)
X
Y
Z
Koudemiddel keuze (GWP)
X
Y
Z
Koudemiddel inhoud
X
Y
Z
Koudemiddel lek-%
X
Y
Z
CO2-emissie (direct) ton/j
X
Y
Z
==== +
==== +
==== +
TEWI X
TEWI Y
TEWI Z
(COP)
(m3 HFK)
CO2-emissie totaal (TEWI) (=directe+indirecte emissie)
2.5.
Financiële overwegingen bij keuze koelsysteem
Voor de financiële afweging tussen installatievarianten zijn o.a. de volgende aspecten van belang: -
Kosten (aanvullende) bouwkundige voorzieningen, zoals zonwering.
-
Bouwkundige meerkosten kunnen tot een aanzienlijk kleinere en goedkopere koelinstallatie leiden.
-
Investeringskosten koelsysteem.
-
Bron, koelinstallatie, distributie en afgifte, regeling.
-
Energiekosten koelinstallatie.
-
Zowel aandrijving als hulpenergie.
-
Het vastrecht kan aanzienlijk lager uitvallen bij beperking van aandrijfvermogen koelinstallatie.
-
Onderhoudskosten.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
23
In het globaal ontwerp kan alleen met globale kostenkentallen voor de koelinstallatie gewerkt worden. Een indicatie van investeringskosten en de onderhoudskosten wordt hierna gegeven in bijlage 5. Opgemerkt wordt, dat de splitsystemen niet goed vergelijkbaar zijn met de andere koelsystemen vanwege het specifieke leidingwerk, de units en de regeltechniek. Systemen met een laag energiegebruik (en dus een lage TEWI) vergen vaak hogere investeringskosten dan traditionele systemen. In veel gevallen kunnen deze meerkosten binnen enige jaren worden terugverdiend.
Eenvoudig rekenvoorbeeld aan de hand van de tabel in Bijlage 5 Vergeleken worden 2 koelsystemen, bij een gevraagd koelvermogen van 1000 kW en een koudebehoefte van 500 vollasturen, resulterend in een koudevraag van 500.000 kWh/jaar: Referentie: een gekoeldwater systeem met koelmachine en droge koeltoren •
Variant: een gekoeldwater systeem met bodemkoeling (aquifer) in combinatie met backup koelmachine/warmtepomp.
Resultaat: een bruto/netto meerinvestering voor de aquifer-variant van € 98.000, excl EIA aftrek, waar tegenover lagere jaarlijkse kosten (koeling) van € 10.600. De kapitaalslasten van deze aquifer variant worden sterk verlaagd via de fiscale aftrekregeling (EIA), wat bij de referentie koelinstallatie niet het geval is! Resulterend in een netto meerinvestering van € 30.000. Wat het totale duurzame energiesysteem zo interessant maakt: de terugverdientijd van deze 75% zuinigere koelvariant wordt tevens bepaald door de ca. 50% lagere verwarmingskosten in de winter (t.g.v. de warmtepomp/koelmachine)!
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
24
Tabel 2.8. Voorbeeld aquifer (bodemkoeling). Ca 10% meerinvestering en 50% lagere jaarlijkse kosten.
Referentie. Watergekoelde koelinstallatie met een droge koeltoren, koelrendement = 3
Variant. Aquifer, met koelrendement =12, in combinatie met backup koelmachine/warmtepomp
Eenmalige kosten Investering koelmachine
1000 x € 150 =€ 150.000
300 x € 200 = € 60.000
Investering koeltoren of aquifer
1330 x € 125 =€ 162.500
1000 x € 350 = € 350.000
Investering regeltechniek
€
8.050
€
€ 320.550 Totaal
8.450
€ 418.450 na EIA aftrek: ca € 350.000
Jaarlijkse kosten Onderhoud koelmachine
€ 1.580
€ 1.580
Onderhoud koeltoren of aquifer
€ 2.700
€ 4.500
Energiekosten bij € 0,10 per kWh
0,10 x 500.000 / 12 = € 4.170 0,10 x 500.000 / 3 =€ 16.660
Totaal
€ 10.250 € 20.880
2.6.
Bemetering en monitoring
Bemetering en monitoring heeft een aantal doelen: -
Commissioning en beheer : het signaleren en bewaken van de energetisch prestaties (rendementen) van zowel het systeem als afzonderlijke apparaten
-
Management : het sturen van de inzet van systemen op het vermijden van inkooppieken en het optimaliseren van energie-efficiency
-
Verrekenen : het verrekenen van de afgenomen energie en het contractueel registreren van de ingekochte energie
De mate van bemetering en monitoring is afhankelijk van de grootte en complexiteit van de installatie en de organisatie. De nauwkeurigheid moet zodanig zijn, dat een betrouwbare analyse mogelijk is.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
25
De monitoring houdt in, dat meetgegevens automatisch verzameld en geanalyseerd worden en dat hieruit conclusies en signaleringen over het functioneren van het systeem als geheel en van de afzonderlijke systemen worden gegenereerd. Voor de analyse-intervallen moet gedacht worden aan voortschrijdend uurlijks, 4-wekelijks en jaarlijks.
Wet- en regelgeving koelinstallaties Zie de uitgave van Infomil 2006.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
26
ACHTERGRONDLITERATUUR
1. NEN 2916 – Energieprestatie van utiliteitsgebouwen - Bepalingsmethode NEN, Delft, december 2001 2. ISSO publicatie 37 – Energiewijzer kantoorgebouwen ISSO, Rotterdam, juli 1995 3. Quickscan warmtepompen Site: www.warmtepompenindeglastuinbouw.nl 4. ISSO 39 - Langetermijnkoudeopslag in de bodem ISSO, Rotterdam, 1997 5. ISSO 73 - Ontwerp en uitvoering van verticale bodemwarmtewisselaar ISSO, Rotterdam, 2005 6. ISSO 43 - Concepten voor klimaatinstallaties ISSO, Rotterdam, 1998 7. ISSO 47 –Het ontwerp van hydraulische schakelingen voor koelen ISSO, Rotterdam, 2005 8. ISSO 48 – Klimaatplafonds / koelconvectoren: richtlijnen voor ontwerp en uitvoering ISSO, Rotterdam, 1998 9. ISSO 68 – Energetisch optimale stook- en koellijnen ISSO, Rotterdam, 2002 www.PortalWarmtepompenenOpslag.nl
www.stichtingwarmtepompen.nl
www.nvoe.nl
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
27
BIJLAGE 1: UITVOERINGSVORMEN KOELMACHINES Toevoegen als illustratiemateriaal bij tabel 2.2
Luchtgekoelde Condensor
Verdamper
Warmte
Koudwater
Buitenlucht
Water-koelinstallaties met luchtgekoelde condensor
Verdamper
Buitenlucht
Warmte
Koudwater Verdampingscondensor
Water-koelinstallaties met verdampingscondensor
Droge koeltoren
Watergekoelde Condensor
Verdamper
Warmte
Watercircuit Buitenlucht
Koudwater
Water-koelinstallaties met watergekoelde condensor en droge koeltoren
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
28
Watergekoelde Condensor
Verdamper
Warmte
Watercircuit Koudwater
Grondwater/aquifer of bodemwarmtewisselaars/energiepalen
Water-koelinstallaties met watergekoelde condensor en grondwater/aquifer
Buitenlucht
Watergekoelde Condensor
pakket
Verdamper
Warmte
Watercircuit
Koudwater
Natte koeltoren
Water-koelinstallaties met watergekoelde condensor en natte koeltoren
Watergekoelde Condensor Opties: droge of natte koeltoren
Verdamper
Warmte
Watercircuit Koudwater Absorptieproces
Water-koelinstallaties met absorptiekoeler
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
29
Buitenunit
Binnenunit
Warmte
Binnenlucht
Buitenlucht
Single-split
Buitenunit
Binnenunits
Warmte
Buitenlucht
Binnenlucht
Multi-split met luchtgekoelde condensor
Watergekoelde Condensor Opties: droge of natte koeltoren
Binnenunits
Warmte
Watercircuit Binnenlucht
Multi-split met watergekoelde condensor
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
30
BIJLAGE 2: EXTRA ACHTERGRONDINFORMATIE
Vermindering koudevraag
Effect buitenzonwering op TEWI 20 18 Beglazing 20%; Int. last 40 W/m2 (dag)
TEWI [kg CO2/jr/m2]
16 14
Beglazing 35%; Int. last 40 W/m2 (dag)
12
Beglazing 50%; Int. last 40 W/m2 (dag)
10 8
Beglazing 35%; Int. last 60 W/m2 (dag)
6
Zorg. Glas 35%; int. last 40/20 W
4 2 0 Geen zonwering
Met zonwering
Figuur 2. Effect glasoppervlak op TEWI, bij een interne last van 40 W/m2 (dag)
In Figuur 2 is ter illustratie ook een beglazing van 20% aangegeven. Een dergelijk laag percentage is zelden zinvol. Een beglazing vanaf 35% is gebruikelijker.
Uit Figuur 2 blijkt o.a.:
•
Toepassing van buitenzonwering leidt tot een reductie van de koelvraag met zo’n 30 – 45 %.
•
Bij toepassing van buitenzonwering is het aandeel beglazing van geringe invloed op de koelvraag.
•
Bij afwezigheid van buitenzonwering is het aandeel beglazing van grote invloed op de koelvraag: +22% (35-50% glas) en -22% (35-20% glas).
•
Verhoging van de interne last van 40 naar 60 W/m2 leidt tot een stijging van de koellast met bijna 100% (met zonwering) of 50% (zonder zonwering).
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
31
Bodemkoeling Voor de kleinere koelsystemen, met bodemwisselaars of energiepalen, wordt een warmtepomp toegepast uit het oogpunt van verwarming. De geleverde koude is dan een energetisch voordeel. Voor de grotere systemen wordt een aquifer toegepast uit het oogpunt van koudevraag, vooral voor gebouwen met een hoog ICT-gehalte. Een warmtepomp maakt het systeem robuuster en rendabeler dan een systeem zonder een warmtepomp en vergroot de energiebesparing.
Uitgangspunten voor een goed functionerend bodemopslagsysteem zijn (zie figuur 2.4): •
Koudeafnemers (gekoeldwatercircuit) met hogere aanvoertemperaturen dan 12 0C en zo hoog mogelijke retourtemperaturen, (18 0C).
•
Warmteafnemers (warmwatercircuit) met een zo laag mogelijke aanvoertemperatuur.
•
Voldoende groot verwarmend oppervlak (VO) voor de energieafnemers.
•
Een zo groot mogelijk gemiddeld temperatuurverschil tussen de warme en koude bronnen.
•
Een zo laag mogelijke koudebron-aanvoertemperatuur.
•
Ontvochtiging en levering van de kleine (piek)koudevraag door de warmtepomp.
•
Een overzichtelijk hydraulisch schema.
•
Voldoende energiemeters bovengronds om het systeemrendement te kunnen monitoren en de energiekosten te kunnen bewaken.
•
Controle op openstaande kortsluitkleppen.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
32
BIJLAGE 3: BEREKENING TEWI RESULTATEN. Vergelijken van de TEWI-resultaten (Referentie en koelvarianten) Referentie
Variant 1.
Variant 2.
Variant 3.
Koelinstallatie
Duurzame koeling
Koelmachi-
Koelmachi-
uit de bodem
ne
ne
enz
(aquifer) Koudevraag per jaar
K
K
K
Is bodemkoeling mogelijk?
nee
Ja
nee
Koelrendement koelsys-
4
12
3 - 5,5
Energieverbruik
X
Y
Z
CO2-emissie (indirect)
X
Y
Z
Koudemiddel keuze (GWP)
X
Y
Z
Koudemiddel inhoud
X
Y
Z
Koudemiddel lek-%
X
Y
Z
CO2-emissie (direct) ton/j
X
Y
Z
==== +
==== +
==== +
XX
YY
Zz
teem (COP)
(m3 HFK)
CO2-emissie totaal (TEWI) (=directe+indirecte emissie)
Rekenmethodiek TEWI De TEWI valt te berekenen met de onderstaande formule voor elektrische compressiekoelmachines:
TEWI = Total Equivalent Warming Impact in kg CO2 per jaar = kg CO2 tgv energieverbruik + kg CO2 tgv HFK koudemiddel lekkage = koudebehoefte x 0,61/ (0,95 x koelrendement x 0,39) + koelvermogen x 0,25 x 0,02 x GWPkm = 1,65 x koudebehoefte/ koelrendement + 0,005 x koelvermogen x GWPkm
Bij een jaarlijkse koudevraag van 500 vollasturen, koelrendement =3, GWP=1610, volgt: = 97% emissie (energieverbruik) + 3% emissie (lekkage HFK koudemiddel).
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
33
Koudebehoefte
Jaarlijkse koudebehoefte van gebouw in kWh thermisch
0,61
CO2 emissie bij de opwekking van elektriciteit in kg CO2 / kWhe, ofwel 0,066 kg CO2/ MJprim op bw.
0,95
Distributie(systeem)rendement van een mechanische geventileerd koelsysteem, afhankelijk van het systeem kan dit rendement enigszins lager zijn.
3,5
Koelrendement van het koelsysteem op jaarbasis, zie tabellen 1 en 2 voor waarden van andere koelsystemen.
0,39
Opwekrendement van de elektrische centrale op bovenwaarde. Waarde volgens de NEN 2916.
Koelvermogen
Nominaal koelvermogen in kW.
0,25
Specifieke koudemiddelinhoud in kg/kW nom. koelvermogen
0,02
Verlies koudemiddel per jaar als aandeel van de totale koudemiddelinhoud voor een packed unit, voor split-units is de waarde 0,035.
GWPkm
GWP (Global Warming Potential) waarde van het koudemiddel in ton CO2 / ton koudemiddel, zie tabel 3 voor een overzicht van koudemiddelen.
Richtlijn: als de koelmachine tevens een verwarmingsfunctie heeft, dan kan eenvoudigheidshalve de gehele koudemiddelgerelateerde emissie aan de koelfunctie toegerekend worden. De emissie t.g.v. het energieverbruik voor verwarming valt dan buiten de TEWI berekening.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
34
BIJLAGE 4: OVERZICHT REGELGEVING VOOR KOELINSTALLATIES Er is nationale en Europese regelgeving van toepassing op koelinstallaties, conform het onderstaande overzicht. Alleen de regelgeving in de donkere velden is voor de betrokkenen rechtstreeks van toepassing. In het overzicht zijn ook de Europese richtlijnen en de praktijknormen vermeld (de lichte velden). Tabel 1. Overzicht van de Nationale en EU regelgeving bij koelinstallaties
EU regelgeving
Nationale regelgeving
Praktijknormen Praktijknorm EU nationaal
Warenwetbesluit drukapparatuur: - ontwerp, installatie - ingebruikneming - gebruiksfase
EN 378
Bij alle koudemiddelen: Richtlijn drukapparatuur (ontwerp, installatie) Bij de onderstaande koudemiddelen is ook van toepassing:
NPR 7600
- Ozonlaag afbrekende koudemiddelen (CFK’s,HCFK’s): Verordening 2037 / 2000
Besluit ozonlaag afbrekende stoffen Wms 2003, en Besluit broeikasgassen Wms 2003
- Broeikasgas koudemiddelen (HFK’s):
Ministeriële regelingen: - RLK (controle lekdichtheid) - diplomavereiste
Concept Verordening F-gassen
- Ammoniak:
Besluit externe veiligheid inrichtingen
PGS 13 (voorheen CPR 13-2)
Regeling externe veiligheid inrichtingen: - afstandstabellen
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
35
Drukapparatuur De nationale regelgeving voor drukapparatuur is de aflopen jaren in drie fasen geheel vernieuwd. -
De eerste fase betreft de implementatie van de Pressure Equipment Directive of PED (Richtlijn drukapparatuur) van de EU in de Nationale wetgeving. Het Warenwetbesluit drukapparatuur (Staatsblad nr 311, 1999) is in 1999 in werking getreden en na een overgangstermijn in 2002 definitief geworden.
-
De tweede fase betreft de keuring voor ingebruikneming (nationaal beleid). Het wijzigingsbesluit (Staatsblad nr 339, 2001) is in 2002 in werking getreden.
-
De derde fase betreft de gebruiksfase (nationaal beleid). Het wijzigingsbesluit (Staatsblad, nr 387, 2004) is op 1 augustus 2005 in werking getreden. In dit besluit worden voorschriften gegeven voor herkeuring, intredekeuring en wijziging/reparatie van drukapparatuur in de gebruiksfase.
De lekdichtheid van koelinstallaties bij ontwerp en installatie is nu geregeld via het Warenwetbesluit drukapparatuur, uitgezonderd koelinstallaties op schepen. Vóór 2002 was de lekdichtheid van koelinstallaties in de ontwerpfase geregeld in de Regeling Lekdichtheidsvoorschriften Koelinstallaties (RLK, 1997) door middel van technische voorschriften. Deze technische voorschriften voor het ontwerpen van een koelinstallatie uit de RLK zijn dus vervangen door het warenwetbesluit en niet meer van toepassing. De RLK wordt daarom aangepast.
Koelinstallaties met alle typen koudemiddelen Voor koelinstallaties met alle typen koudemiddelen geldt het Warenwetbesluit drukapparatuur. Voor de hierna genoemde typen koudemiddelen met nadelige milieueffecten gelden aanvullende besluiten.
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
36
Koelinstallaties met koudemiddelen CFK’s/HCFK’s en HFK’s Bij ozonlaag afbrekende chloorfluorkoolwaterstof-koudemiddelen (CFK’s, HCFK’s) gelden ook de EU Verordening ozonlaag afbrekende stoffen 2037/2000 en het Besluit ozonlaag afbrekende stoffen Wms 2003. Bij gefluoreerde koudemiddelen (HFK’s) is de EU Verordening gefluoreerde broeikasgassen aanstaande en geldt ook het Besluit broeikasgassen Wms 2003. Op grond van deze besluiten is de ministeriële regeling Lekdichtheidsvoorschriften koelinstallaties (RLK) in werking inzake lekdichtheidscontrole, diplomavereisten en terugwinning van CFK’s en HCFK’S. Tevens worden bij ministeriële regeling diplomavereisten gesteld. De installateurs moeten beschikken over het zogenoemde STEK-diploma en werkzaam zijn bij een STEK erkend bedrijf. Deze regeling wordt vervangen door de ministeriële regeling Opleidingseisen. Verwacht wordt dat dit in 2006 het geval zal zijn.
Over de toepassing van HFK koudemiddelen in stationaire koelinstallaties heeft de EU een gemeenschappelijk standpunt bereikt (anno 2005) in het kader van de Verordening gefluoreerde broeikasgassen (Concept Verordening F-gassen). Publicatie wordt verwacht in 2006 en de inwerkingtreding is 12 maanden na publicatie. Voor de autoairco’s komt er een Richtlijn m.b.t. gefluoreerde broeikasgassen.
Koelinstallaties met ammoniak Voor koelinstallaties met grote hoeveelheden ammoniak (inhoud meer dan 400 kg) is het Besluit externe veiligheid inrichtingen (Staatsblad nr. 250, 2004) van toepassing. Daarnaast is de regeling externe veiligheid inrichtingen met afstandstabellen voor o.a. ammoniakinstallaties gepubliceerd (Staatsblad nr. 183, 2004).
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
37
BIJLAGE 5 : INVESTERINGSKOSTEN KOELSYSTEMEN Type koelinstallatie
Vermogensafhankelijke kosten Zeer klein Klein Midden vermogen vermogen groot euro/kW euro/kW euro/kW < 8 kW < 20 kW
Water-koelinstallaties met compressorkoeler − Met luchtgekoelde condensor
> 600
groot vermogen euro/kW > 500 kW
vermogensonafhankelijke kosten koeltoren, regeltechn onderhoud onderhoud bodemvoo iekeuro compr. koeltoren rziening machine /bodem euro euro euro
100-600
3750
1580
5750
1580
8050
1580
480
1580
2700
nvt −
Met verdampingscondensor
− Met watergekoelde condensor en droge koeltoren − Met watergekoelde condensor en natte koeltoren − Met watergekoelde condensor en bodemwisselaar − Met watergekoelde condensor en aquifer Water-koelinstallaties met absorptiekoeler − Met luchtgekoelde condensor nvt − Met watergekoelde condensor en droge koeltoren − Met watergekoelde condensor en natte koeltoren − Met watergekoelde condensor en grondwater Splitsystemen* − Single-split − Multi-split − Met luchtgekoelde condensor − Met watergekoelde condensor en droge koeltoren
niet niet beschikbaar beschikb nvt aar nvt 100-400 100-200 '100-400 100-200
nvt 50-200/ kW 30-40/ kW 12360
> 600 nvt
100-600 '100-400 100-200
1300-1500 /m 200700/kW
8450
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
nvt
30-40/ kW 150-260
nvt
500 - 900
nvt
400 - 600
1000 - 1500 800 - 1300
nvt
5200
2700
13000
1580
280
150-261 nvt
nvt
nvt
nvt
800 1300 700 1200
800 - 1300 nvt
nvt
700 - 1200 200-50/ kW nvt
480
2700
700 - 1200
nvt − Met watergekoelde condensor en natte koeltoren
700 - 1200
700 1200
700 - 1200 30-40/ kW nvt
200 - 300
150 200
nvt
400
13000 200700/kW
nvt
DX in luchtbehandelingskast
1580 1% van investering 1580 1% van investering
8450
50 - 100
nvt nvt
nvt
Tabel 6. indicatie van de investering en onderhoud
Keuzewijzer koelinstallaties in de Utiliteitsbouw, Rijswijk maart 2007
38