1
Opleiding Duurzaam Gebouw ENERGIE PASSIEF / LAGE ENERGIE Leefmilieu Brussel
Inleiding verwarming: theorie en uitdagingen Gauthier Keutgen ICEDD asbl
Doelstelling van de presentatie ●
Beschrijving van verwarmingssystemen en daarmee samenhangende technologieën
●
Voorstelling van de energieuitdagingen verbonden aan deze technologieën
De doelstelling bestaat uit het begrijpen van enkele belangrijke principes rond het functioneren van CV-systemen zodat men over de basiskennis beschikt om gefundeerde beslissingen te nemen in de ontwerpfase De presentatie geeft dus geen antwoord op volgende vragen : • Welke technologie moet ik kiezen ? • Hoe ontwerp ik mijn systeem (dimensionnering, …) ? • Hoe kan ik mijn systeem het best beheren ? • Hoe kan een bestaand systeem verbeterd worden ? Voor deze vragen verwijzen we naar de presentaties uit de andere modules (ind. en collectieve huisvesting, energie-adviseur, energieverantwoordelijk)
3
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
4
Hoe zit het met het energieverbruik in woningen ?
Verdeling van het reële energieverbruik Verdeling van de energiefactuur in de in de residentiële sector in 2009 per residentiële sector per energievector en gebruikspost per gebruikspost in 2009 5
(bron: Energiebalans in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest 2009 – BIM)
De verbruiken in de tertiaire sector
6 (bron: Energiebalans in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest 2009 – BIM)
De verliezen?
Een deel van de warmte gaat verloren via de schouw
Verliezen van ...
Productie
Distributie
Afgifte
Regeling
7
Thermisch schema van een gebouw
1a 1b 2a 2b 3 4 5
Qt : Transmissieverliezen Ql : Ventilatieverliezen Qs : Zonnewinsten Qi : Interne winsten Be : Netto energiebehoefte Psys : Systeemverliezen Efinaal : Finaal verbruik
6
Eprim : Primair verbruik
8
Samenvattend ...
Rendementen in % (η ηglobal = ηproductie x ηdistributie x ηémissie x ηafstelling) Type van installatie
Oude, te grote verwarmingsketel lange distributieleidingen Oude verwarmingsketel met geschikte afmetingen, korte distributieleidingen Hogerendementsketel, korte distributieleidingen, achteraan geïsoleerde radiatoren, regulering via een externe sonde, thermostatische kranen, ...
ηproductie
ηdistributie
ηemissie
ηregulering
ηglobaal
75 .. 80 %
80 .. 85 %
90 .. 95 %
85 .. 90 %
46 .. 58 %
80 .. 85 %
90 .. 95 %
95 %
90 %
62 .. 69 %
90 .. 93 %
95 %
95 .. 98 %
95 %
77 .. 82 %
9
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
10
Stookolie of gas ? ●
De energie-efficiëntie
Stookolie Gas Productierendement
86 %
92 %
102 %
11
Het productierendement sterk afhankelijk van de ketelverliezen Verliezen in bedrijf
Als de brander aan het werken is ...
Stilstandsverliezen
Als de brander niet aan het werken is ... 12
Het verbrandingsrendement is sterk afhankelijk van de verliezen bij een ketel in bedrijf
13
Ketels met pulsbrander (gas - stookolie)
Stilstandsverliezen De stilstandsverliezen zijn bij moderne aangeblazen branders zeer laag (grootte-orde 0,1 ... 0,4 % van het nominaal ketelvermogen).
Verbrandingsrendement Het verbrandingsrendement van ketels is afhankelijk van de keuze van de brander en zijn regeling. Met een goed afgestelde brander is een verbrandingsrendement van 93 .. 94 % zeker mogelijk in de huidige generatie van de meest performante ketels.
Seizoensrendement De lage stilstandsverliezen en de mogelijkheid om hogere verbrandingsrendementen te halen (zonder condensatie), maken van de ketels met pulsbrander momenteel de meest performante « traditionele » ketels Voorbeeld : neem een correct gedimensionneerde ketel (belastinggraad (nB/nT) van 0,3) met 0,2 % stilstandsverliezen (qE) en een nuttig vermogen (nnuttig ) van 93 %. Het seizoensrendement van deze ketel wordt dan geschat op :
nseiz = nnuttig / (1 + qE x (NT/NB - 1)) nseiz = 93 [%] / (1 + 0,002 x ((1/0,3) - 1)) = 92,6 [%]
14
Ketel met atmosferische brander (gas) Voordeel ► De lagere prijs. Een atmosferische ketel uit het basisgamma kost minder dan een ketel met pulsbrander. ►
► ►
Minder lawaai. Een atmosferische ketel heeft geen ventilator en maakt dus minder lawaai dan een pulsbrander. Makkelijker te monteren en af te stellen. Mogelijk om meerdere ketels op eenzelfde schouw aan te sluiten.
Nadelen ► ►
Lager verbrandingsrendement 91 … 92 % (voorgemengeld), <90% voor oudere. Een netto lager seizoensrendement, tot 20% lager in vergelijking met ketels met een pulsbrander.
►
Voornamelijk te wijten aan de stilstandsverliezen ! (0,8 … 1,3% - 0,6 … 0,7 %)
►
Dimensionnering van de schouw veel belangrijker !
►
Uitstoot van vervuilende stoffen en in het bijzonder van NOx netto hoger dan bij de andere technologieën. 15
Lagetemperatuursketel (gas – stookolie) Ketel die kan werken bij een lage ketelwatertemperatuur Voordelen : ►
►
►
Verlagen van de stilstandsverliezen : zeker van belang bij oude ketels (atmosferische) Beschermen van de ketel als de regeling gebeurt met een thermostaat (huishoudelijk) Verbeteren van het verbrandingsrendement : neen !
En waarom niet kiezen voor condensatie als dat mogelijk zou zijn ?
16
Condensatieketels (gas - stookolie) ●
Principe : ►
●
●
afkoelen van de rookgassen om de warmte uit de waterdamp in die rookgassen te recupereren
Voordelen
Gas : CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O
►
Andere : CxHy + n O2 -> x CO2 + y/2 H2O uitstekend verbrandingsrendement
►
weinig stilstandsverliezen
Energiewinst : ►
8 .. 20% op het jaarverbruik
stookolie Optimaz … slechte atmosferische gasketel
ηverbrand = 100 … 108% ηjaar = 97 … 105 % 17
Condensatie bij stookolie ? ►
Max. 6% latente energie recupereerbaar (10% bij gas) -> terugverdienmogelijkheid van de meerkost dus moeilijk (4>y/x); Gas : CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O Andere : CxHy + n O2 -> x CO2 + y/2 H2O
►
►
►
Zuur condensaat (Productie van H2SO4) -> ketels moeten dus nog solider zijn en ook behandeling nodig voor afvoer (neutralisatiemengsel met basische elementen) ; Algemeen : gebruik van stookolie « extra » à 50 ppm zwavel. Duurdere brandstof. Dauwpunt bij stookolie ligt lager (45 .. 48°C) -> er moet dus aan nog lagere water t° gewerkt worden en de afgifte-elementen nog meer overgedimensionneerd. 18
Condensatie : noodzaak aan luchtovermaat
19
Hydraulische kringen bij een condensatieketel
Branderkeuze
20
Brander met 1 of 2 trappen of modulerend ?
Branderkeuze
21
Houtketels : bijvoorbeeld met pellets
• • •
In 2010 schommelen de genormaliseerde rendementen zoals die door de ketelfabrikanten worden bekendgemaakt voor lagetemperatuursketels rond de 90 en 94 % Het moduleerbereik van het minimaal momentaan vermogen schommelt tussen de 20 à 30 % van het nominaal vermogen Geen nominale rendementen beschikbaar voor condenserende pelletketels 22
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
23
Regelsystemen : regeling met een aquastaat ●
Ketel op temperatuur gehouden door een aquastaat
●
Voordelen : ►
●
ter bescherming van oudere ketels
Nadelen : ►
► ►
stilstandsverliezen van de ketel (handmatig de keteltemperatuur aanpassen, maar opgelet bij ketels die niet geschikt zijn voor lage temperaturen) Thermische shok in de ketel (aanslaan zonder dat er debiet is) Regeling door het warme water golfsgewijs naar de kringen te sturen
24
Regelsystemen : regeling in functie van de buitentemperatuur (regeling met glijdende temperatuur) ●
●
●
De keteltemperatuur wordt bepaald door een klimaatregelaar en de buitensonde
Voordelen : ►
Ketel werkt met variabele temperatuur (in functie van zijn inertie)
►
Oplossing in het geval geen referentielokaal beschikbaar is
Nadelen : ►
Keuze van de plaatsing van de buitensonde
►
Moeilijk in te regelen
►
Type van onderbreking 25
Stooklijn
●
Uniek voor een gebouw
●
Afhankelijk van : ► ►
►
●
de isolatie van het gebouw het te veel aan vermogen van de radiatoren de ingestelde temperaturen
Wordt gedefinieerd door : ► ►
haar helling haar parallelle verschuiving 26
Regelsystemen : regeling met een omgevingsthermostaat ●
Omgevingsthermostaat stuurt de brander, aquastaat = beveiligingsaquastaat
●
Voordelen : ►
►
►
●
beheer van de temperatuur in het referentielokaal, gemakkelijke nachtverlaging werken bij variabele keteltemperatuur (in functie van zijn inertie) heropstart bij vol vermogen
Nadelen : ►
Condensatie bij niet lagetemperatuurketels
27
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
28
Warmtepompen (WP)
Warmtebron
Koudebron
Principe : de aanwezige energie van buiten naar binnen brengen Dimensionnering heel belangrijk : meerdere warmtewisselaars : buiten : bv. bij grond/water: warmte van grond naar water en van water naar de WP binnen : bv. bij lucht/water: WP naar water en van water naar lucht Opgelet: verschil tussen de momentane performantie en de « gemiddelde » performantie over het stookseizoen! 29
29
Risico op verwarring!
WP Momentane performantie : Het rendement van een WP (« ε » genoemd, performantie-indicator) Houdt enkel rekening met de door de compressor verbruikte energie Geeft een momentopname van 1 werkingsregime (1 temperatuursregime) Momentane performantie met inbegrip van de hulptoestellen : « COP »: ‘Coefficient of Performance’ (Europese norm EN 255 bepaalt de COP ipv de performantie-indicator) Idem als "ε" maar met inbegrip van het verbruik van de hulptoestellen (eigen aan 1 projet) Jaarlijkse performantie met inbegrip van de hulptoestellen : « COPj »: COP over een jaar Geeft een beeld van de gemiddelde COP over een volledig jaar Theoretische evaluatie van de jaarlijkse performantie : « SPF »: ‘Seasonal Performance Factor’ Theoretische evaluatie van de COPj
30
30
WP
Type
Berekende minimum COPj
Verhouding Eprim/Enuttig bij f=2,5 (EPB) en minimum Berekende maximum COPj COPj
Verhouding Eprim/Enuttig bij f=2,5 (EPB) en maximum COPj
CO2-uitstoot: minimum COPj (gram equivalente CO2/kWh)
CO2-uitstoot: maximum COPj (gram equivalente CO2/kWh)
lucht-lucht
2,2
3,5
1,14
0,71
179
113
lucht-water
2,5
3,5
1
0,71
158
113
water-water
3
4,5
0,83
0,56
132
88
directe elektrische verwarming
1
1
2,5
2,5
395
395
verwarming met aardgas
0,92
1,05
1,09
0,95
236
207
Bronnen: de facilitator WP van het Waals Gewest, EF4, een Belgische WPspecialist Paul Cobut, een rapport van de Vlaamse overheid over de installatie van een WP
31
WP : Keuze van de warmtebron ?? De energie-efficiëntie van een warmtepomp is, onder andere, afhankelijk van de temperatuur van de koudebron en van haar stabiliteit doorheen het stookseizoen. In dalende volgorde van efficiëntie : 1. Water uit watervoerende lagen 2. Oppervlaktewater 3. Zeer diepe geothermische boringen 4. Geothermische sonde 5. Bodemlussen 6. Buitenlucht 32
WP : Impact op het broeikaseffect Om de impact op het broeikaseffect van een warmtepomp, en dus de geproduceerde hoeveelheden CO2, te berekenen, moet men volgende elementen kennen : 1. Elementen gelinkt aan het warmtedragend medium 2. Elementen gelinkt aan de gebruikte primaire energie voor de werking van de warmtepomp en de hulptoestellen 3. Elementen gelinkt aan het gebruik van de warmtepomp
WP buitenlucht/water WP water/water (A2/W35) (W10/W35) Verwarmingsvermogen
WP bodem/bodem WP bodem/water (directe verdamping en WP glycolwater/water (directe ontspanning) condensatie) (B0/W35) (B-5/W35) (B-5/B35)
20 kW
20 kW
20 kW
20 kW
20 kW
3,5
4,5
4
4
4
=12600 kWh/jaar
=9000 kWh/jaar
=10000 kWh/jaar
=10000 kWh/jaar
=10000 kWh/jaar
6 kg
2,5 kg
2,5 kg
10 kg
18 kg
Verlies aan koelmiddel
= 0,18 kg/jaar
= 0,075 kg/jaar
= 0,075 kg/jaar
= 1 kg/jaar
= 1,8 kg/jaar
Impact koelmiddel
=9180 kg CO2
=3825 kg CO2
=3825 kg CO2
=40500 kg CO2
=72900 kg CO2
=114912 kg CO2 =6205 kg CO2/jaar
=82080 kg CO2 =4295 kg CO2/jaar
=91200 kg CO2 =4751 kg CO2/jaar
=91200 kg CO2 =6585 kg CO2/jaar
=91200 kg CO2 =8205 kg CO2/jaar
Gemiddelde COP over seizoen Elektrisch verbruik Hoeveelheid koelmiddel
Energie-impact Balans
De tabel toont de uitgestoten hoeveelheden CO2 door de verschillende types WP met een thermisch vermogen van 20 kW, met R407C als koelmiddel (GWP100 = 1800 kg CO2/kg 33 KM).
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
34
Bij nieuwbouw en zware renovatie: EPB - eisen
Bron: EPB-ordonnantie van 11/07/2007 van de Regering van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest. 35 Annexe VIII
Bij nieuwbouw en zware renovatie: EPB - eisen Daarnaast zijn volgende eisen in alle gevallen van toepassing : ●
De bepaling dat een regeling die een brander met 2 trappen of een modulerende brander aanstuurt, ook effectief de trappen of modulatie stuurt in functie van de belasting van de ketel ;
●
Voor elke nieuwe ketel : ►
►
●
●
De brander, de ketel en de schouw moeten op elkaar afgestemd zijn en op de omstandigheden (bijvoorbeeld een correcte trek, condensatierisico, dichtheid, enz...) ; De regeling van de mechanische extractor van de rookgassen en de regeling van de brander moeten op elkaar afgestemd zijn en de intrinsieke performantie van de ketel niet negatief beïnvloeden op het vlak van het energetisch rendement en emissies.
Elke pulsbrander bij ketels (voor elk vermogen en bij elke modulatie) is voorzien van een luchtklep ; Bij hergebruik van bestaande branders : specifieke na te leven voorwaarden (geen condensatie, < 5 jaar, KB 2004). Bron: EPB-ordonnantie van 11/07/2007 van de Regering van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest. 36 Annexe VIII
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
37
Performantie van de regeling ?
Geen rekening gehouden met interne en zonnewinsten Nachtverlaging niet geoptimaliseerd Binnentemperatuur wordt niet gecontroleerd
Geen weekprogramma
Reële temperatuur Ingestelde temperatuur 38
Regeling ?
39
De watertemperatuur aanpassen
40
… in functie van de omgevingstemperatuur
41
Mengkraan of « 3 weg »-kraan
De kraan is 100% open
De kraan mengt 50% van het debiet van de ketel met 50% van het debiet van de retour van de radiatoren
De kraan is gesloten; het water van de radiatoren circuleert in een gesloten circuit en koelt af
42
Referentielokaal ?
43
Bij meerdere kringen ...
44
Is er geen referentielokaal mogelijk ...
45
T°van het ketelwater
De stooklijn: variërende energiebehoefte, variërende temperatuur
Buitentemperatuur 46
Regelingen binnenklimaat
47
Bij meerdere gevels met verschillende oriëntatie ...
48
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
49
Afgegeven vermogen (%)
Thermostatische kranen : debiet aanpassen ifv de behoeften : geen zaligmakende oplossing !
Debiet (%)
Debiet (%)
1.thermostatisch element 2. instelregeling 3. overbrengingsas 4. veer met « geheugen » 5. afsluitregelklep
50
Vaak voorkomend ondoelmatig gebruik … Voorbeelden ●
In een niet gebruikt lokaal staan de thermostatische kranen ingesteld op stand *. Bij aankomst van de gebruikers, worden deze vaak op 5 gezet : nochtans zal het niet sneller warmer worden op stand 5 dan op stand 3.
●
In een bezet lokaal leert de gebruikerservaring dat de ideale temperatuur wordt bereikt op stand 3. Op een dag is de binnentemperatuur niet hoog genoeg: de kranen dan op stand 4 zetten heeft geen enkele zin, de kraan staat immers al open.
●
De omgekeerde redenering is ook waar : indien het plots te warm wordt, bijvoorbeeld door bezonning, zal het niets uithalen om de kraan op 1 te zetten, gezien deze in principe al toe zal staan. 51
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
52
Temperatuur (°C)
Binnentemperatuur
Energieverbruik
Buitentemperatuur
Uur Binnentemperatuur
Temperatuur (°C)
Een beeld van de mogelijke besparing : de binnentemperatuur
Energieverbruik Buitentemperatuur
53
Uur
Temperatuur (°C)
Mogelijke onderbrekingstypes
Verlagen van de watertemperatuur
Volledige onderbreking en heropstarten op een bepaald uur
Uur
54
Parameters die de besparing beïnvloeden
De onderbreking levert meer energiebesparing op naarmate het gebouw slechter is geïsoleerd en bij gebouwen met een lagere inertie, ...
De energiebesparing bij nachtverlaging bij verschillende types gebouwen in functie van de duur van de onderbreking van de verwarming. Het besparingspercentage is te zien tegenover een permanente verwarming. 55 I. : Gebouwen met lichte thermische massa II. : Gebouwen met zware therm. massa
VERWARMING - REGELING
●
Regeling van de ketels ►
●
Regeling van de distributie ►
●
●
Lage temperatuur Homogene thermische zones ›
gebruiksprofiel
›
gevoeligheid voor externe winsten
›
oriëntering
Lokale regeling ►
thermostatische kranen
►
Tempertatuur voeler
►
interventie gebruiker?
Gebouwbeheerssysteem (GBS) bron: energie+
32
MILIEUASPECTEN : Impact van de regeling op de energieverbruiken De regeling heeft een extreem grote impact op het verbruik : ●
een omgevingstemperatuur die 1°C hoger ligt dan de ingestelde 20°C leidt tot een meerverbruik van minstens 7 %.
●
Als er geen enkele vorm van onderbreking is tijdens periodes dat het gebouw niet in gebruik is, leidt dat tot meerverbruiken van tussen de 5 à 30 % (in functie van de inertie van het gebouw, isolatiegraag en duur van de leegstand).
57
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
58
Bij nieuwbouw en zware renovatie: EPB - eisen
59 Bron: EPB-ordonnantie van 11/07/2007 van de Regering van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest. Annexe VIII
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
60
Het verminderen van het elektriciteitsverbruik in de stookplaats ●
●
Het debiet in verwarmingsinstallaties ligt gemiddeld 2,5 keer hoger dan echt nodig. Dat wil eigenlijk zeggen dat in deze bestaande CV-installaties de circulatiepompen 15 keer meer verbruiken dan nodig (het vermogen evolueert als derde macht van het debiet: 15 = 2,5³) (brond : RAVEL-programma, Zwitserland) Oplossing : ►
►
●
de circulatiepomp met variabele snelheid, rendabel binnen de 2 jaar in een nieuwe installatie … zeker bij aanwezigheid van thermostatische kranen
In 2005 creëerde de Associatie van Europese circulatiepompfabrikanten een label (op vrijwillige basis) met een gelijkaardige onderverdeling als bij lampen en huishoudtoestellen (van A tot G). ►
Besparing : we spreken van het verminderen van het elektrisch vermogen met 50 à 70 % in verhouding tot het gemiddelde van de huidige in gebruik zijnde circulatiepompen
61
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
62
Bij nieuwbouw en zware renovatie: EPB - eisen De EPB-ordonnantie verplicht leidingisolatie in alle nieuwbouwprojecten en bij zware renovaties (bijlage VIII). Er wordt een onderscheid gemaakt tussen verschillende leidingcategorieën en toebehoren voor warm water en CVwater : ►
Buiten het beschermd volume of technische ruimten – Specifieke tabel voor de leidingen – De toebehoren moeten geïsoleerd worden volgens de norm D30-041 indien er water doorloopt met een temperatuur > 30°C en indien ze een diameter > DN40 hebben
►
In technische ruimten of ingesloten – Specifieke tabel voor de leidingen – Geen verplichtingen voor de toebehoren.
►
In het beschermd volume : specifieke regels voor alle onderdelen
63
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
64
Convectoren, radiatoren of vloerverwarming ?
Voorbeeld van temperatuurstratificatie bij een verwarming met radiatoren en met convectoren in een slecht geïsoleerd lokaal (bron: “Warmteafgifte-elementen" du Groupe de Recherche sur les Émetteurs de Chaleur de l'ADEME). 65
Convectoren, radiatoren of vloerverwarming ?
●
Vloerverwarming is interessant (zowel op het vlak van het comfort als op het vlak van het verbruik) ►
►
►
vooral in de kamers boven de verwarmde ruimte zodat er geen verliezen via de bodem zijn, die geen al te grote of variërende warmtewinsten kennen (gebruikers, zon, ...), continu in gebruik zijn.
●
Verwarming met convectoren is goed voor lokalen met een sterk wisselende bezetting en warmtevraag (bezond lokaal, vergaderruimte).
●
In alle andere gevallen zijn radiatoren het beste compromis tussen comfort en verbruik.
66
Overzicht ● ●
De energieuitdagingen rond verwarming Productie ► ► ► ►
●
Regeling ► ► ► ►
●
►
●
De werking van een centrale regeling begrijpen Lokale regeling : de thermostatische kraan De energieuitdaging van de regeling begrijpen Wettelijke verplichtingen
Distributie : ►
●
Ketels en branders : principes, types en performantie Regelingsprincipes van ketels Warmtepompen Wettelijke verplichtingen
Circulatiepompen Wettelijke verplichtingen
Afgifte : de karakteristieken van de afgifte-elementen begrijpen Conclusie
67
Verwarming Slecht
Huidig park
Standaard (puls)
Performant (condensatie)
Top (WP)
87 %
50 %
65 … 75 %
80 %
90 %
400 %
Rendement in primaire energie
35 %
50 %
65 … 75 %
80 %
90 %
160 %
CO2
167 %
160 %
115 %
100 %
90 %
37 %
Direct elektr. Globaal rendement
68
Te onthouden uit deze presentatie ●
●
●
●
●
● ●
In het huidige gebouwenpark slorpt de verwarming 52 … 81 % van het energieverbruik op ; Een verwarmingssysteem dient om de warmteverliezen via de gebouwschil op te vangen -> belangrijk om dus eerst en vooral die verliezen te verminderen ; Het globaal rendement van een verwarmingsinstallatie is het resultaat van de 4 onderliggende delen (productie, distributie, afgifte en regeling) ; Het productierendement schommelt tussen 85 ... 105 … 450 %. Maar opgelet: ook rekening houden met investeringskost, CO2-uitstoot, impact op primaire energie en andere milieuimpact ; De regeling betekent een belangrijke energieuitdaging, maar dat mindert wel naarmate het gebouw beter geïsoleerd is ; Radiatoren blijven het beste compromis tussen performantie en comfort ; Keuzecriteria, ontwerp en verbeteren van CV-systemen worden besproken in andere modulen van de opleiding « Energie in duurzaame gebouwen » (module 2, 3, 4 en 5).
69
Hulpmiddelen ●
http://www.leefmilieubrussel.be : ►
►
●
> Professionelen > Thema > Energie > EPB en binnenklimaat > Technische installaties EPB: Startpagina > Professionelen > Thema's > Ecoconstr uctie Praktische handleiding kleine gebouwen : Fiches ENE 14, 15, 16 en 17
http://www.energieplus-lesite.be/ > Technieken > Verwarming
70
Contact Gauthier KEUTGEN ir. Responsable d'Equipe Energie (Formation) ICEDD asbl - Institut de Conseil en d'Etudes en Développement Durable asbl Bvd Frère Orban, 4 - B-5000 Namur (Belgique)
: +32 (0)81.250.498
E-mail :
[email protected]
71