Sanitair warm water Nieuw inzichten in productie en distributie vanuit het TETRA-project 27 mei – Studienamiddag collectieve installaties Ivan Verhaert (Kenniscentrum Energie –Thomas More Kempen)
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 1
Motivatie Relatief belang van SWW neemt toe door steeds performantere gebouwschil
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 2
15/5/2014
1
De SWW-installatie Productie
Distributie
Eindgebruik (type tappunt)
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 3
TETRA-project (aanpak en overzicht) Productie
Distributie
Eindgebruik
Normen vs metingen PV‐curve, …
Normen vs metingen (piekdebieten)
Metingen • Eco‐design • Douche‐recuperatie • … Simulaties • Evaluatie lokaal vs centraal • …
Metingen • Isolatie
Tools • Dimensionering, ontwerp
Simulaties • Evaluatie distributiesystemen • Lokaal vs centraal • (combi‐lus) • … Tools • Dimensionering, ontwerp
PAKKET VAN EISEN • Comforteisen en normen • Marktstudie tappunten • Metingen (seconde basis) • Collectief • Individueel • Behoeftebepaling • Enquêtes • … profielen
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 4
15/5/2014
2
SWW – collectieve verwarmingsinstallatie • Lokale productie versus centrale productie • Distributierendement • Productie: • Eco-design ▪ PV-curve (ontwerprichtlijn)
• Bepaling ontwerprichtlijn • Vergelijking metingen en normen
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 5
Distributie - Distributierendement
Qnuttig = Energie van het nuttig gebruikte warm water aan het tappunt Qdistributieverliezen = Energie die door distributiesysteem verloren gaat owv: • Transmissieverliezen bij doorstroming (vooral bij circulatieleidingen) • Afkoelen van de gevulde warmwaterleiding wanneer de kraan dicht gedraaid wordt. Openen kraan: Wachten tot leiding gevuld Tijdens aftapping: transmissieverliezen Sluiten kraan: Afkoelen van leiding
T (°C)
Twarm Tkoud
Qverlies Qnut t (s) Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 6
15/5/2014
3
Distributie – Lokaal vs centrale productie Distributierendement tappunt keuken 100% 90% 80% Distributierendement (%)
70% 60% 50% 40% 30% 20% rendement EPB
10%
rendement TRNSYS (ecodesign)
0% 0
2
4
6
8
10 12 14 Afstand productie tot tappunt
16
18
20
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 7
Distributie – Lokaal vs centrale productie Vanwaar dit verschil: T (°C)
Twarm Tkoud
Qverlies Qnut t (s)
▪ Distributieverlies ~ inhoud van leiding ▪ Bij zelfde leidinginhoud is distributierendement ~ Tapvolume
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 8
15/5/2014
4
Distributie – Lokaal vs centrale productie Distributierendement tappunt keuken 100% 90% 80% Distributierendement (%)
70% 60% 50% 40% 30% 20% rendement EPB 1L/tapbeurt
10%
rendement TRNSYS (ecodesign) 7,5L/tapbeurt
0% 0
2
4
6
8
10 12 14 Afstand productie tot tappunt
16
18
20
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 9
Distributie - Distributierendement Distributieverliezen afhankelijk van: ▫ Leiding isolatie ▫ Leiding lengte ▫ Leiding diameter ▫ (Tappatroon) ▫ (Debiet) ▫ (Leidingmateriaal)
Case‐study (kleine woning) • GD = compacte installatie (geconcentreerd – dichtbij) • VV = oncompacte (verspreid – ver weg) Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 10
15/5/2014
5
Distributie - Distributierendement Circulatieleiding ▪ Invloed profiel (M-> L -> collectief) ▫ Grotere afname : verliezen gespreid
▪ Transmissie: continu verlies => ISOLATIE ! ▫ Vb. meting oudere bestaande appartementsblok (ca 950 personen)
+/-18.3 m³ SWW/dag Max. SWW piekdebiet : 107.6 L/min Nodige piekvermogen: 375.4 kW Warmteverlies v.d. lus : 70.6 kW Totaal nodig vermogen : 446 kW
(sww 60°)
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 11
Collectieve systemen Circulatieleiding ▪ Invloed profiel (M-> L -> collectief => COMBI-LUS) Combi-lus (trends in de resultaten) ▪ Voordeel beperking legionella – risico ▫ (temperatuur)
▪ EPB vs TRNSYS: ▫ Onderwaardering satellietsystemen t.o.v. decentrale productie Voorwaarde isolatie ! Distributieverlies bij variabel debiet
VIS INSTAL2020: start 1 oktober (WTCB, Thomas More, ICS, Bouwunie, ATIC) Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 12
15/5/2014
6
Collectieve systemen – invloed op productierendement • vb. Combilus in Hysopt (lopend)
▪ Combilus met zonne‐installatie
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 13
SWW – collectieve verwarmingsinstallatie • Lokale productie versus centrale productie • Distributierendement • Productie: • Eco-design ▪ PV-curve (ontwerprichtlijn)
• Bepaling ontwerprichtlijn • Vergelijking metingen en normen
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 14
15/5/2014
7
Productie – Invloed grootte EPB Boilervolume Î Warmteverliezen Rendement van boiler volgens EPB afhankelijk van isolatie EN grootte: Rendement opslagvat i.f.v. isolatiedikte bij condenserende ketel 80
Rendement %
70 60
<70kW & <300l => geen isolatie van belang >300l of >70kW Geen condensatie
50 40 30 20 10 0 0
10
20 30 Isolatiedikte mm
40
50
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 15
Productie – ecodesign • Kwaliteit, puntensysteem (voorbeeld: geiser)
Totaal = 37 punten
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 16
15/5/2014
8
Productie – proefstand ecodesign • Prestatiebeoordeling naar energie ▪ Rendementbepaling ▪ Ecodesign labeling
S M L XL XXL
Aantal personen 1 2-3 4-5 4-5 (groot bad) 4-5 <
COLLECTIEF
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 17
Productie – ecodesign • Rendement (individueel)
Keuken : ∆T =15K Douche: ∆T =30K Bad: ∆T =0K Doorstromer
Oplagvat
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 18
15/5/2014
9
Ecodesign - Eisen en timing publicatie OJ op 6/09/2013 ◘ SWW productierendement:
Legende: niet meer toegelaten vanaf september 2015 september 2017 september 2018
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 19
Ecodesign - Gevolgen ◘ Welk rendement haalbaar met welk soort toestel?
Bron: Expert meeting Energy Efficiency DG Energy unit C3 – 29 juni 2012 Legende: niet meer toegelaten vanaf september 2015 september 2017 september 2018
20
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 20
15/5/2014
10
Productie - Dimensionering ◘ Verbruik gedurende kritische dagen
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 21 21
Productie - Dimensioneringsrichtlijnen ◘ Metingen: verwerking meetgegevens vb. woning
Max afgetapt volume (liter)
Maximale debieten per intervalgrootte Maximaal afgetapt volumes per intervalgrootte (max.cumulatief verbruik)
Vermogen = 5kW 45 liter
Tijdsinterval (seconden) Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 22
15/5/2014
11
Productie - Curves van gelijk comfort
Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 23 23
Dimensioneringsrichtlijnen - Collectieve installaties
Uitgemiddeld vermogen (kW)
Dimensionering boilervolume en vermogen
PV‐curve simulatie gebouw 1 (Roffiaen) 11 appartementen
20 kW 130 liter Afgetapt SWW‐volume (liter) Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 24
15/5/2014
12
Piekdebiet (l/min)
Dimensionering ◘ Vergelijk met norm
ISSO 55 (1): luxe‐2kamer appartementen (2): seniorenflats (3): studio’s
# appartementen Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 25
Besluit ◘ Distributie Tapprofielen bepalend voor distributierendement : ▪ ook volume leiding belangrijk
Collectieve systemen ▪ Circulatieleiding – belang isolatie !! ▪ COMBI-LUS en variabel debiet
◘ Productierendement Schaalvoordelen Incorporatie van hernieuwbare Belang van metingen (vergelijking normen)
◘ Nieuwe richtlijnen – nieuwe accenten STUDIEDAG 30 OKTOBER GEEL, SWW + workshops START VIS INSTAL2020 1 oktober Sanitair Warm Water: nieuwe inzichten vanuit het TETRA-project – 27/5/2014- Pagina 26
15/5/2014
13
