Opleiding “Energie in duurzame gebouwen” Leefmilieu Brussel
De verbruiken voor verwarming in de hand houden (AUDIT VERWARMINGSINSTALLATIES) Gauthier KEUTGEN ICEDD
Doelstellingen van de presentatie ●
De belangrijkste problemen bij bestaande installaties identificeren
●
Mogelijke verbetermaatregelen identificeren
●
De impact op energievlak van deze verbeteringen evalueren
2
Overzicht Wat allemaal bekijken ? Wat doen ? Op niveau van de productie Op niveau van de distributie Op niveau van de afgifte Op niveau van de regeling
3
Productie
Op niveau van de productie ? Bepalen van de leeftijd en het keteltype
Check-list
De resultaten van het onderhoudsattest verifiëren
De mate waarin de brander is aangepast aan de ketel nagaan Nagaan of de luchtklep gesloten is bij ketelstilstand Nagaan of de stookinstallatie niet is overgedimensioneerd De mate waarin de ketels geïsoleerd zijn bekijken De aanwezigheid en de goede werking van de trekregelaar verifiëren Netheid en ventilatie in de stookplaats bekijken
4
Productie
Keteltype ? Atmosferische gasketel
• Ingesteld in de fabriek • Belangrijke trekverliezen • De minst performante op de markt • Nuttig vermogen ~ 84 .. 90 % Geen enkele verbetering mogelijk behalve vervangen
5
Productie
Keteltype ? Atmosferische gasketel Het bruto en nuttig vermogen terugvinden • Ingesteld in de fabriek
90 %
• Belangrijke trekverliezen • De minst performante op de markt • Nuttig vermogen ~ 84 .. 90 % Geen enkele verbetering mogelijk behalve vervangen
Nuttig rendement (%) = Nuttig vermogen (kW) / Bruto vermogen (kW) Gegevens terug te vinden op kenplaat
6
Productie
Keteltype ? Aangeblazen gas- of stookolieketel • Performantie afhankelijk van de regeling De gegevens op het onderhoudsattest checken
7
Productie
Nieuw onderhoudsattest
8
Productie
Analyse van de gegevens op het onderhoudsattest Attest = electrocardiogram van de ketel Essentieel om dit te bestuderen en de volledigheid ervan na te gaan Een meting ter plaatse is nuttig om de resulaten op het attest ermee te vergelijken (bv. onderhoud vond plaats in de zomer toen de ketel niet op bedrijfstemperatuur was)
T° fumées Taux CO2 mazout Taux CO2 gaz Taux CO Excès d'air Tirage Rendement
~ 180 12,5 .. 13 10 .. 11 0 ~ 20 ~ 10 .. 15 ~ 90 .. 92
No u ch velle au di no ère n co nd à en sa tio n
An ch cien au ne 20 dière ~ 2 de 5a ns
Om al met een eerste kritische blik ernaar te kunnen kijken, houdt men volgende grootte-orden voor ogen:
°C ~ 120 % 12,5 .. 13 % 10 .. 11 ppm 0 % ~ 20 Pa ~ 10 .. 15 % ~ 94 .. 95
°C % % ppm % Pa %
9
Productie Zoom op het kader mbt rendementsmetingen
74
74
Danfoss/S Danfoss/S
4,5 60 14
3,0 60 14
16 0 3,8 12,6 10 143,1 25,2 117,9 94,5
16 0 3,9 12,5 16 185,4 25,2 160,2 92,6 10
Productie Zoom op het kader mbt rendementsmetingen
74
Berekening van de luchtovermaat = [CO2 max] / [CO2] CO2 max gas = 11,8 % CO2 max stookolie = 15,4 %
74
Danfoss/S Danfoss/S
4,5 60 14
3,0 60 14
16 16 0 0 3,8 3,9 12,6 12,5 10 16 143,1 185,4 = 15,4 / 12,6 = 1,22 25,2 25,2ofwel 22 % 117,9 160,2 94,5 92,6 11
Productie
Analyse van de gegevens op het onderhoudsattest Belangrijkste oorzaken van een slecht rendement Verbrandingsrendement = 100 – f x (Trookgas – Tomgeving) / %CO2 Problematisch indien : • % CO2 < 12 .. 13 bij stookolie, 9 .. 10 % bij gas – –
•
Parasitaire luchttoevoer ? Slecht afgesteld ? Te grote luchtovermaat ?
rookgastemperatuur > 200°C – – –
Vervuiling/roet (Bacharach >1, CO > 75 ppm) ? Netheid in de stookplaats ? Ventilatie van de stookplaats ? (1 .. 1,5 dm² / 17,5 kW)
– –
Slechte trek (>20 Pa; <10 Pa) ? Trekregelaar ? 12
Productie
Analyse van de gegevens op het onderhoudsattest Bij een minder goed rendement, kan een betere regeling in sommige gevallen wel helpen Nagaan bij de verwarmingstechnieker of een betere afstelling haalbaar is
Impact op energievlak = ???
1 % hoger verbrandingsrendement = ongeveer 1 % minder verbruik Als men het rendement niet boven de 88~90 % krijgt (grens van aanvaardbaarheid), moet men overwegen de brander te vervangen of meteen de ketel-brander in zijn geheel.
13
Productie
De mate waarin de brander is aangepast aan de ketel nagaan Komt niet vaak voor, maar af en toe constateert men dat de brander een vermogen aflevert dat niet door de ketel kan geabsorbeerd worden
Het rendement wordt negatief beïnvloed door de hogere rookgastemperaturen Impact op energievlak 15°C hogere rookgastemperatuur = ongeveer 1 % lager verbrandingsrendement
14
Productie Zoom op het kader mbt rendementsmetingen
Hoeveel is dat uitgedrukt in kW ? (4,5 + 3) [USG/h] x 3,78 [liter/USG] x 74 x 1074 √ (14/7) [kWh/liter] = 401 [kW] Danfoss/S Danfoss/S
4,5 60 14
2 Chaudière 1
Ygnis
WA 350.000 1997
3,0 60 14
16 16 0 0 3,8 3,9 12,6 12,5 10 16 185,4 143,1 Hoeveel is dat uitgedrukt in kW? 25,2 25,2 350.000117,9 [kcal/h] 160,2 x 4,18 [joule/cal of W.s/cal] / 3.60092,6 [s/h] = 406 [kW] 94,5 15
Productie
Nagaan of de luchtklep gesloten is bij ketelstilstand Van tegenwoordig zijn nagenoeg alle ketels uitgerust met een gemotoriseerde luchtklep (daterend van na 1985) In sommige gevallen stelt men vast dat de klep niet meer sluit bij stilstand (vaak te wijten aan een slechte bekabeling of soms een mechanisch probleem) Een permanente luchtstroom koelt dan het ketellichaam af bij stilstand Impact op energievlak 0,5 à 1 % van het nominaal vermogen van de ketel
16
Productie
Nagaan of de stookinstallatie niet is overgedimensioneerd De meeste ketels zijn overgedimensioneerd Hoe kan men dit nagaan ? Bekijk de verhouding verbruik / geïnstalleerd vermogen Dit is kWh / kW = aantal draaiuren bij Pnominaal Moet ergens in de buurt van de 1.250 .. 1.500 uren liggen Nagaan of het mogelijk is het brandervermogen te verminderen
17
Productie
De mate waarin de ketels geïsoleerd zijn bekijken De ketelmantel zal vaak al eens gedemonteerd geweest zijn, waarbij bij het terugplaatsen de isolatie niet steeds met zorg wordt gemonteerd
De isolatie terug correct aanbrengen rond de ketel
18
Productie
De aanwezigheid en de goede werking van de trekregelaar verifiëren Zorgt voor een constante onderdruk bij de uitlaat van de ketel Vaak geblokkeerd, kapot of slecht afgesteld
19
Productie
Nagaan of de stookplaats voldoende wordt geventileerd Stookplaatsen moeten correct geventileerd worden 10 .. 12 m³ lucht nodig om 1 l stookolie of 1 m³ gas te verbranden Vereiste ventilatietoevoeropeningen opgelegd in een norm: NBN B61-001 1 dm² per 17,5 kW
20
Productie
De netheid van de stookplaats nagaan Een vervuilde stookplaats geeft vaak aanleiding tot snellere vuilophoping in de ketel en de brander
Voorzie een jaarlijkse poetsbeurt van de stookplaats
21
Productie
Keteltype ? Condensatiegasketel • Condenseert hij ? • Hydraulisch aangepast ? • Aangepaste regeling ? • Rendement ~ 95 .. 108 %
Te vermijden bij een condensatieketel
22
Productie
Is er condensatie ? Eerste indicator : loopt er condensaat naar de afvoer ?
Een condensatieketel van 15 kW produceert +/- 0,85 liter condensaat per uur !!! Te vergelijken met 3 pinten bier per uur …
23
Productie
Is er condensatie ? Tweede indicator : is hydraulisch alles aangepast ? Nagaan of hydraulisch gezien alles is voorzien zodat de terugvoer zo koud mogelijk is
Denkbeeldig overzicht van mogelijke teruglopen naar de ketel ... te vermijden 24 situaties
Productie – Vereisten verbonden aan condensatie • Schouw – bestand tegen corrosie – waterdicht Tuberen van de schouw verplicht (inox of PPS) Opmerking : zelfs bij lagetemperatuursketels is tuberen vaak een noodzaak !
• Afvoer van het condensaat – naar de riool – in plastieken uitvoering wegens zuurtegraad pH (voorafgaande neutralisatie bij stookolieketel) 25
Productie
Hoe kan men de verbeteringen op het niveau van de productie becijferen ? Om de impact te becijferen: van het verbeterd verbrandingsrendement dankzij een betere afstelling van de brander van het vermijden van trekverliezen via de luchtklep op de brander van de plaatsing van een nieuwe brander …
Maak gebruik van de evaluatietool over het seizoensrendement van Energie+
Tijdens de workshop verwarmingsaudit is een demo ter plaatse voorzien
26
Productie
Het volledig productiesysteem renoveren ? Om het energiebesparingspotentieel van een volledige renovatie te bepalen, schat men het seizoensrendement van de productie van voor en na de renovatie Onderstaande formule becijfert het potentieel : Besparing (kWh OVW) = Huidig verbruik (kWh OVW) x [1 – (η voor / η na)] Men kan vertrekken van onderstaande hypotheses in het kader van een renovatie:
Type installation gaz ou mazout non à condensation mazout à condensation gaz à condensation
h saisonnier de production sur PCI 92 .. 94 % 97 .. 99 % 101 .. 103 %
27
Distributie
Op niveau van de distributie ? Check-list
Nagaan of de leidingen correct zijn geïsoleerd Nagaan of de kranen zijn geïsoleerd Checken of de circulatiepompen niet zijn overgedimensioneerd Checken dat de circulatiepompen zijn uitgeschakeld in de zomer Plaatsen van circulatiepompen met variabele snelheid bij vervanging
28
Distributie
Isoleren van de leidingen • 1 m niet-geïsoleerde stalen leiding van 1 duim (DN25) waardoor water van 70 °C = 60 W verlies
• Leidingen isoleren vermindert de verliezen met 90% en heeft een terugverdientijd van: 0,5 (« doe-het-zelf ») .. 1,5 (vakman) jaar 29
Distributie
Verminderen van de snelheid van de circulatiepompen Indicator : 80°C ... bij -10°C ext...
60°C
50°C ... bij +5°C ext... 40°C 30
Distributie
Verminderen van de snelheid van de circulatiepompen •
De snelheid van de circulatiepompen één stand verlagen, levert een winst van …20% … op hun elektrisch verbruik
•
Indicator : het verschil tussen vertrek- en retourtemperatuur – Bij een buitentemperatuur van 1°C, Tvertrek –Tretour zou in de buurt van de 13 .. 14°C moeten liggen – Indien deze 6 .. 7°C bedraagt, is het debiet naar alle waarschijnlijkheid 2 x te hoog.
31
Distributie
Circulatiepompen uitschakelen in de zomer In de zomer ? Manueel ? Via de regeling ? Welke impact op energievlak ? • • • •
Stookplaats van 50 kW Vermogen circulatiepomp : 0,2 kW Zomer : 2 960 h/jaar Winst : 0,2 [kW] x 2.960 [h] = 592 [kWh] x 0,20 [€/kWh] = 118 [€]
Wat bij Text > 15 °C ? • nog eens 400 h minder draaiuren • Winst : 0,2 [kW] x 400 [h] = 80 [kWh] x 0,20 [€/kWh] = 16 [€] 32
Regeling
Op niveau van de regeling ?
De regeling begrijpen van de ketel (type regeling, temperatuursregime) lokale (thermostatische kranen) De goede werking ervan controleren op niveau van de werkingstijden (onderbreking)
op niveau van de stookcurven (intensiteit) De gebreken corrigeren, sommige regelingen bijstellen en regelen wat nog niet geregeld wordt.
33
Regeling
Belangrijkste redenen van een weinig performante regeling • Parameters niet juist ingesteld uitrusting werkt niet goed • Parameters te ruim genomen (uren, temperaturen) om geen « klachten » te hebben Onderbreking niet geoptimaliseerd Oververhitting van de lokalen • Falende regeling • Geen opvolging van de regeling, geen stuurman aan boord Ontregeling Niet aangepast aan de bezetting • Gebrekkige kennis van de werking van de regeling
34
Regelsystemen • Ketel op temperatuur gehouden door aquastaat, kamerthermostaat stuurt de circulatiepompen
• Voordelen : – omgevingstemperatuur gestuurd via referentielokaal, gemakkelijke nachtonderbreking – bespaart op het verbruik van de circulatiepompen (ongeveer 200 .. 300 kWh/jaar)
• Nadelen : – stilstandsverliezen van de ketel (manueel de aquastaat bijregelen, opgelet indien het geen lagetemperatuursketel is) – Thermische schok in de ketel (aanslaan zonder debiet) 35 – Regeling door golfsgewijze doorstroming van warm water
Regelsystemen • Kamerthermostaat stuurt de brander, circulatiepomp werkt volcontinu, aquastaat = veiligheidsaquastaat
• Voordelen : – omgevingstemperatuur gestuurd via referentielokaal, gemakkelijke nachtonderbreking – Ketel werkt met variabele temperatuur (ifv zijn inertie) – Heropstarten aan vol vermogen
• Nadelen : – Verbruik van de circulatiepomp
– Condensatie bij niet-lagetemperatuursketels
36
Regelsystemen • Kamerthermostaat stuurt de brander en de circulatiepomp (met voor- en nalooptijd), aquastaat = veiligheidsaquastaat
• Voordelen: – omgevingstemperatuur gestuurd via referentielokaal, gemakkelijke nachtonderbreking – Ketel werkt met variabele temperatuur (ifv zijn inertie) – Heropstarten aan vol vermogen – Verminderd verbruik van de circulatiepomp
• Nadelen : – Condensatie bij niet-lagetemperatuursketels
37
Regelsystemen • Keteltemperatuur wordt bepaald door klimaatregeling en buitensonde
• Voordelen: – Ketel werkt met variabele temperatuur (ifv zijn inertie)
– Oplossing bij afwezigheid van een referentielokaal
• Nadelen : – keuze van de plaatsing van de buitensonde (weinig inert huis, op zuiden gericht, …) – Moeilijk in te regelen – Type onderbreking – Niet goed aangepast aan zeer goed geïsoleerde gebouwen 38
Regelen van de klimaatregeling • Niet door de verwarmingstechnicus • Niet per toeval op basis van comfortklachten Door een persoon die het gebouw « bewoont » en een historiek van de regelingsaanpassingen
bijhoudt
39
Regeling
Energiebesparingspotentieel bij efficiënte onderbreking ?
Geen nachtonderbreking =
10 .. 25 % hoger verbruik
40
Thermostatische kranen ? • Waar is het vooral van belang om TK te plaatsen ? – Niet plaatsen in de ruimtes met een kamerthermostaat • Waarom niet enkel regelen met behulp van thermostatische kranen ? – Werken niet goed bij te hoge watertemperaturen (pompen, fluittonen), – Maken een automatische onderbreking niet mogelijk ; – Beperken de warmtetoevoer enkel in lokalen met gratis warmtewinsten of die een lagere streeftemperatuur vereisen ; – Maken geen komaf met de ketelverliezen en die van de distributieleidingen.
41
Regeling
Probleem van oververhitting • • • •
Slecht ingestelde stookcurven Slechte plaatsing van sondes Ontbreken van thermostatische kranen in lokalen met een sterke warmtewinst Niet gecontroleerde toevoer van warmte
1 °C te hoog = meerverbruik van 7 .. 8 % 42
Afgifte
Op niveau van de afgifte ? Isoleren van de muur achter de radiatoren De afgifte van de radiatoren niet belemmeren
43
Afgifte
Isoleren van de muur achter de radiator •
De verliezen doorheen een muur net achter een radiator zijn dubbel zo hoog!
•
Een isolatielaag van 0,5 cm bedekt met een laag aluminium tegen een niet-geïsoleerde muur achter een radiator levert een winst van : 10 .. 15 liter stookolie/m².jaar
•
En is in 1 .. 2 jaar terugverdiend
44
Afgifte
De afgifte van de radiatoren niet belemmeren
45
Om te onthouden van de presentatie
Op niveau van de productie Op niveau van de distributie
Op niveau van de afgifte Op niveau van de regeling
46
Om te onthouden van de presentatie
●
4 check-lists : ►
Op niveau van de productie
slide 5
►
Op niveau van de distributie
slide 29
►
Op niveau van de afgifte
slide 44
►
Op niveau van de regeling
slide 34
47
Tool en interessante websites, ... (ook voor de bronnen en het fotomateriaal)
●
Site Energie+ : www.energieplus-lesite.be
●
Site Leefmilieu Brussel : www.leefmilieubrussel.be
48
Contact Gauthier KEUTGEN Responsable équipe énergie formation ICEDD
: 081/250.480
E-mail :
[email protected]
49
