SPARK - riothermie 29 september 2014 Rada Sukkar
[email protected] 06-15945727
Tauw introductie TAUW BV • In Top 10 van Nederlandse ingenieursbureau • sinds 1928 • 750 medewerkers • Integer • Professioneel • Maatschappelijk betrokken
Rada Sukkar • Sinds 2008 bij Tauw • Daarvoor Rijk, waterschappen en provincie • Civiele ingenieur en schrijfster
Inhoud presentatie • De ontdekking: Thermische energie in Nederland warmtegebruik en warmtelozing naar het riool • De inspiratie: Voorbeelden hergebruik warmte uit afvalwater (= riothermie) • De toekomst maken wij samen
Energie potentieel in het afvalwater 65 Peta J = 2 miljard m3 aardgas 1,3 miljoen huishoudens (20% Nederlandse huishoudens)
Energiegebruik huishoudens Energiegebruik per huishouden per jaar (kWh)
(Koelen (elektrisch 612 Wassen en drogen (elektrisch) 734 (Koken (aardgas 227 Verwarmen (aardgas) 4.332
Verlichten (elektrisch) 563
Verwarmen en warm (water (elektrisch 518 Diverse apparaten (elektrisch) 1.100 Warm water (aardgas) 1.385
Douchewarmtewisselaar bij particulieren
• • • •
Douchewarmtewisselaar Kosten: Euro 400,- (excl. inbouw) Besparing: 50% gasverbruik EPC verlaging: ongeveer 0,1
Besparing met douche-wtw Gemiddelde jaarverbruik (kWH) per huishouden
610 Energiegebruik per huishouden per jaar (kWh)
Verlichten (elektrisch) 563
(Koelen (elektrisch 612 Wassen en drogen (elektrisch) 270 734
138
186
108
Verwarmen en warm (water (elektrisch 518
599
Diverse apparaten (elektrisch) 1.100
Wasdroger Verlichting Diepvrieskist
Warm water (aardgas) 1.385
(Koken (aardgas 227
Koelkast met vriesvak Wasmachine
Verwarmen (aardgas) 4.332
305
540 231 286
380
Vaatwasmachine CV-pomp TV Video overige
Warmte uit overige bronnen
Winter
WP
-10 tot + 5 °C Buitenlucht
Oppervlaktewater
12 - 15 °C
4 tot 10 °C
Riool
12 tot 14 °C
Grondwater
Systeem Riothermie 25%
100%
75%
COP = 4
Kansen riothermie • Huishoudens - douchewarmtewisselaar - verwarming
• Openbare gebouwen - ziekenhuizen, zwembaden, scholen • Nieuw bouw • Hoogbouw met centrale verwarming/koeling • Combi met WKO • Verwarming wegdek, fietspaden • Hergebruik restwarmte binnen eigen bedrijf • Gebruik warmte van andere bedrijven
Warmtewisselaar in betonbuis • Rioolwarmtewisselaar • Geintegreerd of later ingebouwd • Vrij verval of persleiding • Ø400 = 1,5 kW/m
Relining, rioolrenovatie • Rioolwarmtewisselaar: • Buiten liner voor sterkte • Tussen liner met warmtewisselaar • Binnen liner voor fixatie
• Vrij verval, Ø300 – 1000 • Ø500 = 0,15 kW/m • Kosten: ca. Eur 500/m incl relining
Externe warmtewisselaar • Externe rioolwarmtewisselaar • Vrijverval • Anti biofilm door mechanische en biologische verwijdering (beluchting) • Opbrengst > 150 kW
Warmtewinning bij grootverbruikers
Feka afvalwaterschacht Tauw haalbaarheidsonderzoek toepassing Feka systeem voor ziekenhuis • • • • •
Verwarm tapwater met warmte van eigen afvalwater Ziekenhuizen, zorginstellingen, grote hotels Opbrengst = 35 - 300 kW COP = 4 (75% warmte uit afvalwater + 25% elektriciteit) 1 stakeholder
Warmtewinning industrieel afvalwater
• Warmtewisselaar wasserette Raalte - lozing warm water tast riolering aan - terugverdientijd 1,7 jaar
• Koeling warm vethoudend afvalwater - hergebruik warmte, warme deelstromen behandelen meest efficiënte - vermindering vetlozing door betere vetscheiding door afkoeling (minder v.e.’s betalen en minder verstopping riool)
Zwembad Raalte
Zwembad Urk • Persleiding (discontinue toevoer afvalwater) • Systeem met buffercapaciteit • Monitoring effect van afkoeling rioolwater
T1
T2
T3
Riool warmtewisselaar
Debiet afvalwater
T4
Riool
Tb ca 500 meter
RWZI
Fietspaden ijs- en sneeuwvrij met verwarmd asfalt
• Gebruik grondwater of warm afvalwater in riolering • Buizensysteem (vloerverwarming) onder fietspad
Matching vraag en aanbod • Warmte- en koude-opslagsystemen
19
Warmtenetwerk Haalbaarheidsonderzoek warmte terugwinning Bedrijventerrein Heerenveen • Nieuw aan te leggen riooltracé 1500 m (in 2013) • 2 zuivelfabrieken lozen relatief warm afvalwater (20 - 35 °C) • Toekomst uitbreiding industrie verwacht
Water en energie optimalisatie
De weg naar riothermie • Kansenkaart: aanbod en vraag in beeld brengen • Quickscan: Haalbaarheid in hoofdlijnen in beeld brengen voor specifieke locatie • • • • • • •
Keuze systeem + dimensies Investeringskosten Energetische opbrengst Besparing op CO2 uitstoot Terugverdientijd Combinatie met overige bronnen Eventueel in een smart grid
• Voorontwerp Realisatie
KK Riothermie URK
Where to apply?
Risico’s • Dichtslibbing warmtewisselaar • Wisselende debieten afvalwater • Afkoeling influent effect op nitrificatie • Onvolledige dekking warmtevraag
Vraag en aanbod op elkaar afstemmen Seizoensafhankelijk Tijdsafhankelijk over de dag
26
Haalbaarheid
Investering:
250 keuro
Besparing per jaar:
23 keuro
Terugverdientijd:
11 jaar
Kansenkaart riothermie Den Bosch
Discussie
