Module 4.4. Koeling in EPU. Versie 2.0

Module 4.4

Koeling in EPU

Versie 2.0

Overzicht • • • • •

2

Inleiding Netto energiebehoefte Bruto energiebehoefte Eindenergieverbruik Primair energieverbruik

Hoofdstukkenoverzicht EPU §5.4 Transmissieverliezen §5.5 Ventilatie – verliezen

§5.6 Interne winsten

§5.2 Netto behoefte voor ruimteverwarming

Systeemrendement §6.3

§6 Bruto behoefte voor ruimteverwarming

Opwekkingsrendement (incl. WKK)

§7.2.1 Thermische zonneenergie

§5.7 Zonnewinsten

§7.2.1 Eindenergieverbruik voor ruimte verwarming

§9 Verlichting Omzettingsfactor

§5.6 Interne winsten §5.7 Zonnewinsten

§5.4 Transmissieverliezen §5.5 Ventilatie – verliezen

§5.3 Netto behoefte voor koeling

Systeemrendement §6.3

§6 Bruto behoefte voor koeling

Opwekkingsrendement (incl. WKK)

§7.2.2 Eindenergieverbruik voor koeling

§10 Jaarlijks primair energieverbruik §4 Referentiewaarde

§8 Hulpenergie §7.2.1. Bevochtiging - Elektriciteit PV (EPW §12) & WKK (Bijl. A )

§4 E-peil

Groeiende koelproblematiek • alsmaar meer problemen met zomercomfort • diverse mogelijke oorzaken: – – – –

gebouwgebruikers worden veeleisender zomers worden warmer stijgende interne warmtewinsten door bureautica soms weinig thermische massa (verlaagde plafonds, ...) – architecturale tendens om meer glas te gebruiken – ...

• daardoor: alsmaar meer koeling in gebouwen, zowel bij constructie als door plaatsing achteraf 4

Koeling in de EPB • een ondoordachte EPB-methode zou een extra stimulans tot veel glas en verhoogd oververhittingsrisico kunnen inhouden • veel zonnewinsten in de winter verminderen immers het verbruik voor verwarming • Î ongewenste gevolgen: – slecht zomercomfort • zou pervers neveneffect van EPB-regelgeving zijn

– alsnog plaatsing van koeling: • de EPB-regelgeving zou ook haar eigen doel, nl. energiebesparing, voorbijschieten

• wel gewenst: – evenwichtig ontwerp (winter EN zomer) 5

Reële en fictieve koeling • indien koelinstallatie bij bouw: – Î vanaf het 1e jaar een reëel verbruik: zit in E-peil

• indien geen koelinstallatie bij bouw: – Î mogelijks plaatsing van koeling achteraf: alsnog een verbruik – hiermee wordt bij de bepaling van het E-peil onmiddellijk rekening gehouden: inrekening van een ‘fictieve’ koeling – slechte zomerontwerpen worden zo gepenaliseerd – Î stimulans tot evenwichtig ontwerp, bv. door adequate zonnewering te voorzien 6

Fictieve koeling • wordt wel minder zwaar aangerekend dan echt geplaatste koeling: – kleinere behoefte (lagere weegfactor) – geen systeemverliezen ηsys,cool = 1.0 – zeer gunstig opwekkingsrendement voor de koude, nl. seizoensprestatiefactor van 5

• dus stimulans blijft om niet nodeloos koeling te plaatsen: – gebouwen zonder koeling behalen een lager E-peil • nota: aanpak verschilt wat van EPW (in EPU geen raming van het risico op oververhitting en geassocieerde conventionele waarschijnlijkheid tot koeling) 7

Berekeningsmethodiek • bepaling van het koelverbruik: methodiek volledig analoog aan verwarming • aandachtspunt: – warme zomers wegen relatief zwaar door – ‘het gemiddelde koelverbruik over verschillende jaren is niet gelijk aan (maar wel groter dan) het koelverbruik tijdens een gemiddeld jaar’ (niet lineair effect) – daarom berekening voor warme zomer: hogere buitentemperatuur en meer bezonning – gebeurt volledig automatisch in de software

8


9


Netto energiebehoefte • Analoog als bij verwarming: 4 energiestromen: – – – –

Interne warmtewinst Zonnewinsten Ventilatieverlies Transmissieverlies

• Winsten verwarmen de energiesector • Een deel van de winsten stroomt spontaan naar buiten door de verliezen • Een eventueel overschot aan warmtewinsten moet worden weggekoeld • Geen extra invoer in software nodig (zelfde gegevens als voor verwarmingsberekeningen) 10

Energiestromen: netto energiebehoefte Zon

Qs Verlichting Ventilatoren Apparatuur, ...

11

Eindenergie

Ep,cool

Primaire energie

Metabolisme

ηcQT

ηcQV,in/exf

ηcQV,dedic

Warmteafvoer

ηcQL Qg

Qi

Qcool,net

Qcool,gross

KOELMACHINE

Verliezen klimatiseringssysteem

Qcool,final Gebouwgrens

Notaties

12

Symbool

Beschrijving

Qs

Zonnewinsten

Qi

Interne warmtewinsten

Qg

Totale warmtewinsten

ηc

Benuttingsfactor warmteverliezen

Qv,dedic

Warmteverlies door bewuste ventilatie

Qv,in/exf

Warmteverlies door in/exfiltratie

QT

Transmissieverliezen

Qcool,net

Netto energiebehoefte voor koeling

Qcool,gross

Bruto energiebehoefte voor koeling

Qcool,final

Eindenergieverbruik voor koeling

Ep,cool

Primair energieverbruik voor koeling


13


Bruto energiebehoefte

• De bruto energebehoefte is meestal groter dan de netto energiebehoefte, door de verliezen die optreden in het klimatiseringssysteem • Oorzaak van systeemverliezen (niet ideaal, imperfect gedrag van het verdeel/afgiftesysteem):

- Energievernietiging door gelijktijdig koelen en verwarmen - Leiding/kanaalverliezen tijdens het transport - Het eventueel ontbreken van een individuele regeling in elke ruimte apart - ...

• Uitgedrukt via systeemrendement

14

Æ Op dezelfde manier bepaald als bij verwarming: zie presentatie ‘Ruimteverwarming EPU: van netto energiebehoefte naar primair verbruik ’

Energiestromen: bruto energiebehoefte Zon


15

Eindenergie

Ep,cool

Primaire energie

Metabolisme

ηcQT

ηcQV,in/exf

ηcQV,dedic

Warmteafvoer

ηcQL Qg

Qi

Qcool,net

Qcool,gross

KOELMACHINE




17


Eindenergieverbruik

• Eindenergieverbruik wordt bekomen door de bruto energiebehoefte te delen door het opwekkingsrendement van de koudeleverancier • Opwekkingsrendement: – Indien geen actieve koeling geplaatst: conventioneel rendement van 5 (met elektriciteit als energiedrager) – Voor compressiekoelmachines: • opwekkingsrendement gelijk aan de prestatie-coëfficiënt COPtest bepaald volgens EN 14511-2 (bij ‘standard rating conditions’) • productgegeven van de leverancier

– Andere: zie tabel

18

Andere koelmachines Koudeleverancier

ηgen,cool

Absorptiekoelmachine -op externe warmtelevering -op warmtekrachtkoppeling

0.7 ηequiv,heat,dh 1.0 εcogen,th

Koudeopslag

12

Warmtepomp in zomerbedrijf (in combinatie met koudeopslag)

5

Invloedsfactoren: – Type koudeleverancier – Rendement voor externe warmtelevering ηequiv,heat,dh – Thermisch omzettingsrendement voor WKK εcogen,th 19

NB: dit zit nog niet volledig in software v1.0

Energiestromen: Eindenergieverbruik Zon


20

Eindenergie

Ep,cool

Primaire energie

Metabolisme

ηcQT

ηcQV,in/exf

ηcQV,dedic

Warmteafvoer

ηcQL Qg

Qi

Qcool,net

Qcool,gross

KOELMACHINE



21

22

23


24


Conventionele omrekenfactor primaire energie •

Jaarlijks primair verbruik volgt uit het eindenergieverbruik door vermenigvuldiging met een conventionele conversiefactor (art. 11 van het besluit) Voor de bepaling van het E-peil gelden volgende conversiefactoren naar primaire energie (fp):

• fossiele brandstoffen: • elektriciteit: • biomassa:

fp = 1 fp = 2,5 fp = 1

NB: deze factoren zijn niet enkel voor ruimtekoeling van toepassing, maar ook voor alle andere omrekeningen van eind- naar primaire energie 25

Energiestromen Zon

Qs Verlichting Ventilatoren Apparatuur

26

Eindenergie

Ep,cool

Primaire energie

Metabolisme

Qi

ηcQT

ηcQV,in/exf

ηcQV,dedic

Warmteafvoer

ηcQL

Qcool,net

Qcool,gross

KOELMACHINE



27

Energiestromen 900

800

Energiestromen (MJ/m²)

700 PV max. kar. prim. verbruik kar. prim. verbruik verlichting bevochtiging hulpfuncties RV ventilatoren (reële of fictieve) koeling nuttige zonnewarmtewinsten nuttige int. warmtewinsten ruimteverwarming transmissieverliezen bewuste ventilatie in/exfiltratie

600

500

400

x1/ηsys 300

x1/ηopw

x fp

200

100

0 verliezen

winsten

netto behoefte bruto behoefte eindverbruik

primair verbruik

kar. prim. verbruik

max. kar. prim. verbruik

Typisch aandeel in het totaal primair verbruik (P90a)

27%

Transmissie

12%

7% 7%

Koeling

29

In/exfiltratie

Bewuste ventilatie

Module 4.4. Koeling in EPU. Versie 2.0

Recommend Documents