11/03/15&
WKO Uw grondwater is goud waard
agenda 15:00 uur 15:10 uur 15:30 uur 15:50 uur 16:05 uur 16:20 uur 16:45 uur 17:00 uur 17:15 uur
Inleiding De theorie van een WKO Het onderzoek van 10 WKO’s Beheer en optimalisatie Eigenaar aan het woord Beheerder aan het woord Duurzaam bodemgebruik WKO Provinciehuis Afsluiting
Eric van Griensven Paul Gerats Remco Mötter Paul Gerats Richard van Meersbergen René Bergman Frank Agterberg Eric van Griensven
inleiding
‘s-Hertogenbosch klimaatneutraal
• Warmte- en koudeopslag is een zeer efficiënte, duurzame energiebron, maar op landelijk niveau werkt 70% van de systemen niet optimaal. • Reeds 2000 geregistreerde open systemen in Nederland. Verwachting is 20.000 open systemen. • Elkaar beïnvloedende systemen of thermische kortsluiting is niet ondenkbaar in de toekomst. • Integratie van systemen tussen woningen (grote warmte vraag) en kantoren (grote koude vraag) is wellicht wenselijk. • Momenteel wordt met glasvezeltechnologie in vijf WKO’s de modellen getoetst die de ondergrondse temperatuur voorspellen.
• Naast biogas, zonne- en windenergie zijn WKO’s hierbij een belangrijk onderdeel. • Meer dan 70 WKO’s, waarvan 36 open systemen.Verwachting is groei naar 100 WKO’s. • Onderzoek naar de juiste werking van de Bossche WKO’s. • Volgende stappen: optimalisatie WKO’s en duurzaam bodemgebruik
1&
11/03/15&
Energievormen conventioneel
De theorie van een WKO
kracht
Paul Gerats, Sweegers en De Bruijn warmte
Energievormen conventioneel inkoop
Energievormen: WKO
noodstroom
kracht
warmte gas
VR/HR
koelmach.
hoge temp. verwarming
condensor
koude
lage temp. koeling
gas
inkoop
noodstroom
koude
VR/HR
voorverwarm. koeling lucht
koelmach.
hoge temp. verwarming
warmte koude opslag
emissie
lage temp. proceskoeling
hoge temp. comfort-koeling
2&
11/03/15&
Energie; Vraag en Aanbod Vraagpatronen; Warmte en Koude Doel; Optimale inzet van middelen
Energievormen: duurzame situatie kracht
inkoop
noodstroom
Koelen
gas
HR
omkeerbare&elektrische& warmtepomp&
lage temp. proceskoeling
WP <10%
WKO >90%
lage temp. verwarming
warmte koude opslag
emissie
CV <25%
WP >75% warmtevraag
koudevraag 0
Verwarmen
100%
vermogen
koude
warmte
vermogen
100%
hr/jr
8760
0
hr/jr
8760
hoge temp. comfort-koeling
Energie; Vraagpatronen (overlap)
Warmte Koude Opslag + Warmtepompsystemen
3&
11/03/15&
Energieopslagsysteem
Infiltratiebron
Een energieopslagsysteem of aquifersysteem in de bodem bestaat uit de volgende hoofdcomponenten
0& & & & & & &&& & & 20& & & & & & &&& & & 40& & & &&& & & &&& & & &&& 60& & &&& & & & & &
&
80& & &
Onttrekkingsbron
0& & & & & & &&& & & 20& & & & & & &&& & & 40& & & &&& & & &&& & & &&& 60& & &&& & & & & &
ventilatieleiding bronkop
Drukhandhavingstoestel
peilbuis
betonput leveltransmitter pompkamer injectieleiding
onderwaterpomp
&
80& & &
4&
11/03/15&
Werking van energieopslag
Doublet start warmte levering
Tijdens de seizoenen is er altijd sprake van energie- overschot in gebouwen, kantoren of fabrieken. Door dit energie-overschot in het grondwater op te slaan en in de bodem te accumuleren, kan dit op een ander tijdstip gebruikt worden voor de koeling of verwarming van gebouwen, kantoren en bedrijfsprocessen. Het is in het algemeen bewezen dat met een energieopslagsysteem in het grondwater een duurzame en renderende opslag van energie kan plaatsvinden. Elk project dient echter op een aantal uitgangspunten getoetst te worden.
Doublet warmte levering
Doublet warmte levering
Doublet warmte levering
Doublet warmte levering
5&
11/03/15&
Einde warmte levering
Einde warmte levering
Doublet koude levering
Doublet koude levering
Doublet start koude levering
Doublet start koude levering
Doublet koude levering
Doublet koude levering
6&
11/03/15&
Doublet einde koude levering
Doublet einde koude levering
WKO en WP; winter (Tbuiten = - 10o C) Warmte" & Vloerverwarming,&LBK’s.&& (max.&440&kW)& &
"40°C" 30°C"
30°C"
Ketels"ca""220"kW""
Koude"
&
Vloerkoeling&en&LBK’s&&& (max.&315&kW)&en&&energiedak& & & 40°C"
WKO en WP; zomer (Tbuiten = 28o C)
&
Warmte" & Vloerverwarming,&LBK’s.&& (max.&440&kW)& & Ketels"
Warmtepomp"ca."220"kW" <"6°C"
11*15°C"
Ca."6°C"
12*16°C"
warm"
Blokschema’s Warmte Koude Opslag in combinatie met een Warmtepomp .
Aquifer" 30"m3/h" "
Vloerkoeling&en&LBK’s&&& (max.&315&kW)&en&&energiedak& & ca."20°C" <"11°C" &
Warmtepomp"" <11°C"
ca."20°C" Ca."19°C"
<"7"°C"
koud"
Koude"
&
Warm"
<10" °C"
Aquifer" 30"m3/h"
Koud"
7&
11/03/15&
WKO en WP; tussenseizoen 1(15oC
&
Warmte" Vloerverwarming,"LBK’s."" (max."440"kW)" <30°C"
Ketels"
<"40°C"
Koude" Vloerkoeling"en"LBK’s""" (max."315"kW)"en""energiedak" " ca.16*18°C" <"11°C" "
ca."6°C"
WKO en WP; tussenseizoen 2(10oC
Vloerverwarming,&LBK’s.&& (max.&440&kW)&
Ketels"
<30°C"
16*18°C"
Warm"
<"40°C"
& & &
Koude" Vloerkoeling&en&LBK’s&& &(max.&315&kW)&en&&energiedak& <"11°C"
ca."20°C"
Ca."6°C"
Warmtepomp"
Warmtepomp" 11*15°C"
8*11°C"
15*17°C"
&
Warmte"
7*10"°C"
Aquifer"" 30"m3/h"
Koud"
6*9°C"
12*16°C"
Warm"
7*10"°C"
Aquifer"" 30"m3/h"
Koud"
Het onderzoek
Het onderzoek naar de werking van 19 WKO’s Remco Mötter, afgestudeerd Hogeschool Utrecht
19 Installaties zijn onderzocht. Dit betreft uitsluitend open systemen Randvoorwaarden onderzoek – Type systeem. – Datum ingebruikname. – Bereidheid van de eigenaar om mee te werken. Procesparameters – Cumulatieve energiebalans. – Potentie water. – Potentie energie. – ΔT tijdens bedrijf.
8&
