Warmtewinning uit de gemeentelijke riolering voor het verwarmen van appartementen Riet Lismont – VLARIO 11 juni 2015
Inhoud 1. Locatie en betrokken partijen 2. Haalbaarheidsstudie 3. Concept & plan 4. Overzicht van de werkzaamheden 5. Ecologische impact 6. Resultaten 7. Aandachtspunten
1. Locatie en betrokken partijen
• Monseigneur Van Waeyenberghlaan 12-30, Leuven, België
• Aantal wooneenheden: 93 • Eigenaar: Sociale huisvestingsmaatschappij Dijledal
1. Locatie en betrokken partijen •
Vlario en Clean Energy Innovative Projects
o
Bouwheer & coördinator en wetgeving/regelgeving rond rioolwarmte recuperatie uitklaren. Haalbaarheidsstudie Coördinatie werken in het openbaar domein (riolering, pompput en connectie naar de technische ruimte van de appartementsblok)
•
Dijledal: Eigenaar en bouwheer
•
Blue Heat: Installateur rioolwarmte recuperatie technologie
•
Kumpen: Aannemer werken in het openbaar domein
2. Haalbaarheidsstudie De volgende parameters dienen te worden onderzocht = vereiste input voor het project Analyse van het bestaande gebouw Warmtevraag in de winter Flow & temperatuur van het rioolwater
2. 1 Analyse bestaand gebouw Gevel appartementsblok Appartementsblokken zijn ingedeeld in blokken J tot A
2. 1 Analyse bestaand gebouw EPB studie – warmtevraag appartementsblok Primary Energy Demand (MWh) Primary Energy Demand - Heating (MWh)
Primary Energy Demand - Sanitary water (MWh)
180
160
159
155
136
140
127 119
120
100 86 80 66 60
42 40
20
20 8
8
8
8
8
9
8
8 0
8
8
8
8
8
0
0 January
February
March
April
May
June
July
August
September
October
November
December
2. 1 Analyse bestaand gebouw
Analyse van het gebouw (EPB) en de warmtevraag • In verschillende appartementen dienen de radiatoren te worden geherdimensioneerd. • Uniforme verdeling van het stookwater over de verschillende appartementen. • Radiatoren dienen voorzien te worden met een thermostatische kraan. • Temperatuur niet onder 16°
2. 2 Rioolwarmte recuperatie Meetresultaten in openbare riolering Beschikbare warmte Waterhoogte: 2 tot 22 cm Gemiddelde: 5 cm Snelheid: 0,25 tot 2,5 m/s Gemiddelde: 0,44 m/s Debiet: 4,6 tot > 100 m³/h Gemiddelde: 45 m³/h of 12l/s Temperatuur: 15,2 tot 22,5 °C Gemiddelde: 19,4 °C
3. Concept en plan • Pompput op openbaar domein (naast riolering) • Gefilterd rioolwatercircuit naar warmtewisselaar stookplaats • 250 kW warmtepomp met een 45°C stooklijn (max. 55°C) • Bestaand verwarmingssysteem (op mazout) is vervangen door back-upsystem (500 kW gascondensatieketels, kan autonoom functioneren) • Toevoeging warmtebuffer • Herdimensioneren van verschillende radiatoren • Minimum temperatuur in de appartementen = 16°C
3. Concept en plan: Technical Technische realization realisatie Technische realisatie
• Vermogen 250 kW: gemoduleerd in 6 vermogenstappen • Ontwerpefficiëntie: COP = 4,5 (Regime 45-35°C) • Opgenomen debiet uit de riolering: Q = 45 m³/h • Temperatuursdaling = 4,5°C (wanneer de warmtepomp op vol vermogen draait) • Gemiddelde jaartemperatuur = 15°C
3. Concept en plan: 2D inplanting van de warmterecuperatie installatie in de technische ruimte
4. Overzicht van de werkzaamheden • Afzinken pompput in het openbaar domein
4. Overzicht van de werkzaamheden
4. Overzicht van de werkzaamheden
Aansluiting persleidingen technisch lokaal
Aansluiting retourleiding op bestaande put
4. Overzicht van de werkzaamheden
Wateropvangbak met rooster
5. Ecologische impact • Voeding warmtepompen met groene energie geen CO2 uitstoot voor het deel van de jaarlijkse warmtevraag die ingevuld wordt door rioolwarmte. • Hoeveel % van de jaarlijkse warmtevraag effectief ingevuld zal worden door rioolwarmte – afhankelijk van de duur en strengheid van de winter
resultaten uit de monitoring Verwachtingen: minimum 50-60% energie uit rioolwater, de rest via de gasboiler.
6. Resultaten
• Lagere COP dan verwacht: Door traag openen thermostatische kranen
Doordat back-wash warmtewisselaar nog niet operationeel was
• Optimalisatie van de warmtepomp was nodig • Wanneer de vraag laag is: 1 compressor: COP = 3,39 2 compressoren: COP = 3,6
6. Resultaten
• Warmte geleverd aan het circuit: Januari: 88MWh, COP = 2,6 Februari: 65MWh, COP = 2,48 Maart: 45MWh, COP = 2,71
7. Aandachtspunten Zie subrapport
1. 1e zeef voor rioleringswater 2. 2e zeef zodat de warmtewisselaar niet blokkeert 3. Biofilm op de platen van de warmtewisselaar 4. Zand obstructies vergaarbak 5. Smeltwater 6. Geluid van de technische ruimte isolatie 7. Vertraging van de thermostatische kranen
Conclusie Draagt dit project bij aan een duurzame waterketen?
Ja voor energie! Het water heeft een temperatuur van 50-55° (ipv 70-80°) •
Temperatuur verlagen tot 45° voor hogere COP bleek niet mogelijk in winter in de lente en zomer worden technische aanpassingen gedaan om de COP te verhogen. •
