20160509 planning en aanpak - Smartgeotherm · 2017. 6. 13. · ActiesWTCB Geotechniek • 2...

PARTNERMEETING 09/05/2016

agenda• Stand van zaken en planning:

– geschikheidskaarten en activering ondergrondse constructies (Gust/Noël)

– screening web‐tools en EPB‐problematiek (Luc)– piloot‐ en demoprojecten (Koen)– modellering, dimensioneringstool en regelaarmodel(Damien)

– belastingsduurgenerator e.a. (Jeroen)• Communicatie

– Bouwunie: 24, 26, 31/05/2016– Slotevenement: sept 2017varia

Presentatie Gust

demoprojecten

Acties WTCB Geotechniek

• 2 geothermische micropalen Limelette– TRT’s (+‐ok): rapport wordt opgesteld (04/2016 → 07/2016)

– Eventueel bijkomende test– Thermo‐mechanisch: beschikbaarheid apparatuur?

• Metingen Oud‐Heverlee VHP‐kolommen– Metingen lopen verder: eerste rapport tegen zomer 2016?


• Vergelijking klassieke, Distributed en Enhanced TRT’s– Metingen Limelette + Hechtel‐Eksel– Rapport wordt opgesteld (04/2016 → 07/2016)

Hybrid cable

Diam. 12 mm

4 copper cables

Opticalfibres


• Thermisch geactiveerde funderingsplaat (Sint‐Laureins)– Temperatuurkabels in vloerplaat, energieplafond, …– Bewoond tegen eind 2016…


• Energiepalen Leuven (DMOA Architecten)– (D)TRT, ETRT + T‐metingen in BKA?!


• Metingen AGC (grondwater <=> BEO‐veld)

‐10

‐5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10/2013

11/2013

12/2013

01/2014

02/2014

03/2014

04/2014

05/2014

06/2014

07/2014

08/2014

09/2014

10/2014

11/2014

12/2014

01/2015

02/2015

03/2015

04/2015

05/2015

06/2015

07/2015

08/2015

09/2015

Energie (M

Wh)

Laden maandelijks (energie‐extractie)Ontladen maandelijks (warmte‐injectie)Netto (+=warmte‐extractie)Netto cumulatief (+=warmte‐extractie)

‐80

‐75

‐70

‐65

‐60

‐55

‐50

‐45

‐40

‐35

‐30

‐25

‐20

‐15

‐10

‐5

010 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15

Diepte (t.o.v. m

aaiveld)

Temperatuur (°C)

F1_20/10/2015

F2_20/10/2015

F1_02/11/2015

F2_02/11/2015


• Screeningstool: uitbreiding KWO‐gedeelte– Methodologie besproken met Iftech (KWO‐kaarten)– Indeling in 4 categorieën op basis van transmissiviteit– Implementatie in screeningstool in januari/februari 2016– + Methodologie dimensionering: overleg mid‐mei

• Interactie met BruGeoTherMap


• Proefproject energiepalen (1/3)– Thermisch gedeelte (+‐ afgerond): rapport en verdereanalyse tegen 02/2016 (+alternatieve analysetechnieken)

– Thermo‐mechanisch gedeelte: elke paal doormetenvolgens zelfde temperatuurschema (cte. kracht): afrondentegen 08/2016 + rapport…

-12

-11

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0-600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100

Dep

th (m

)

Axial force (kN)

100kN

200kN

300kN

400kN

T=30°C

T=40°C

T=-4°C


• Proefproject energiepalen (2/3)– Langetermijneffect ‐> cycli op 1 paal: rapport tegen eind2016

– Minimale mediumtemperatuur?– Simulaties in Plaxis (i.s.m. Malek)

• Artikel conferentie ICEGT augustus 2016 (Kiel, Duitsland)


• Proefproject energiepalen (3/3)– Dit alles als input voor:

• Grondmechanische ontwerprichtlijnen• Energetische ontwerprichtlijnen (screeningstool?)

– Hoe omgaan met seizoensschommelingen <‐> gebouw erboven?– EED geschikt?

– Uitbreiding naar andere thermisch geactiveerdegeostructuren?

– Tegen midden 2016: eerste ontwerpdocument met concrete richtlijnen?

– Interactie met COST Actie TU1405?!

• Bodemkarakteristieken• Vlarem

Module 1 screeningstool

• Type gebouw (gebruikersprofiel)• Koude/warmtebehoefte• Grootte perceel

Module 2Dimensionering boorveld

Jan 2016

• Investeringen• Gebruiks‐ en onderhoudskosten• Primaire energie• CO2‐uitstoot

Module 3‐4Economische en ecologische analyse

Juni 2016

• Beta‐factor• Bodemtemp.

Module 5Optimalisatie

Geen opwarmvermogen !

Rekening met 1 dag bufferGéén doorstroming

• Probleem: ISSO73 houdt geen rekening met het vermogen van de VBWW om koude te onttrekken, EED wel

• Oplossing:– Of tool lanceren en in disclaimer vermelden koelvraag < 15% van de

warmtevraag.– Of tool lanceren en (voorlopig) beperken in gebruik– Onderzoeken hoe koudevermogen eenvoudig kan worden bepaald zie ook

EPB‐problematiek

EPB

• Werkgroep 09/02• Eerste case‐berekening verstuurd: 08/03/2016• Opmerkingen verwerkt nieuwe berekeningen: 17/03/2016

• Besproken met Jeroen: 25/04/2016– stap 1: eenvoudige vuistregel voor bepalen max. hoeveelheid passieve koeling ifv warmtevraag

– Stap 2: dimensionering boorveld in functie van als passieve koeling en verwarming

EPB• Uitgangspunten

– SWW inbegrepen– 0,8 l/s over alle boorgaten– Bodem: 2 W/mk– Temperatuursgrenzen fluïdum: 5‐16°C zonder piekbelasting– Wel piekbelastingen berekenen

• Warmte: – vermogen WP – duur: maandbehoefte/(31xvermogen WP)

• Koelte:– Vermogen vloerverwarming bij 27°C ruimte en temp. water 17/24– duur: maandbehoefte/(31xvermogen vloer)– Controle koeling bij 23°C ruimtetemp.en temp.water 17/21 en 1000

vollasturen.– Controle min/max fluïdumtemp.

EPB

• Voorbeeld– Basiskoeling: 17/21°C (ruimte: 23°C) 14,8 W/m²

• 3710 kWh/j= 14,8W/m² x 250 m² x 1000 h

– Piekbelasting: 17/24°C (ruimte: 27°C) 23,7 W/m²• 4,74 kW = 23,7 W/m² x 250m²• Koelvraag laten toenemen

155156157158159160161162163164165

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

vboo

rlengte

kWh koeling

15000 kWh verwarming

5 5.085.99

6.94

9.27

13.21

15.5

14.05

10.31

8.28

6.84

5.62

0.51 0.471.18

1.89

3.84

13.21

15.5

14.05

4.91

3.31

1.971.06

5.85 5.916.8

7.73

14.23

17.65

19.4818.42

15.05

8.98

7.52

6.28

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10 12 14

gem. fluïdum

temp

maanden

gemiddelde maandtemp piektemp verwarming piektemp. Koeling jaar 2

koeling lengte conf0 164 1

1000 162 12000 160 13000 158 13500 157 14000 156 14500 187 2x935000 186 2x936000 183 2x947000 195 3x65

150155160165170175180185190195200

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

vboo

rlengte

kWh koeling

15000 kWh verwarming

warmte MWh/j koude /j MWh netto boorlengte 0,8 l/s per boorgaten conf0 3,5 ‐3,5 118 6x205 3,5 0,6 93 4x2310 3,5 4,6 81 2x4015 3,5 8,7 103 120 3,5 12,8 132 125 3,5 16,9 158 130 3,5 20,9 183 135 3,5 25,0 207 140 3,5 29,1 230 1

0

50

100

150

200

250

‐10.0 ‐5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0

DL 0.8l/s per boring DL 2 l/s alle boringen DL 2 l/s per boringen

Presentatie VITO

demoprojecten

Pilootproject: Totaalstudiemeerdere jaren

Demoproject: Specifieke onderzoeksvraagjaar of minder

Gevalstudie: Projectfichebeperkte studie

typegebouw typegebouw

typegebouw

Ter Potterie Brugge Hollandsch Huys Hasselt

KA Veurne De Wending Turnhout Infrax Dilbeek

Stebo Genk Greenbridge Oostende

typegebouw

Evolution Maldegem

Uniek BruggeWoningen Lochristi, Elst,

Wondelgem, Heule

28

OCMW LeuvenSt Lucia Turnhout

NieuwNieuw

Pilootproject: Totaalstudiemeerdere jaren

Demoproject: Specifieke onderzoeksvraagjaar of minder

Gevalstudie: Projectfichebeperkte studie

Ter Potterie Brugge Hollandsch Huys Hasselt

KA Veurne De Wending Turnhout Infrax Dilbeek

Stebo Genk Greenbridge Oostende

Evolution Maldegem

Uniek BruggeWoningen Lochristi, Elst,

Wondelgem, Heule

29

OCMW leuvenSt Lucia Turnhout

…

… …

Rapport beschikbaar

… Metingen lopende

Opstart gepland

Status

30

…

Ter Potterie Brugge

Evolution Maldegem

Ter Potterie Brugge

• opstart in voorjaar 2016

• meetperiode min. 1 jaar

• rapport klaar voorjaar 2017

Evolution Maldegem• metingen volledig in april 2016 (1 jaar meetdata)

• rapport klaar mei‐juni 2016

Presentatie KULeuven

Inhoud

1. Model validatie: HH2. Regeling

1. MPC1. Artikel regelaar en simulatie model voor MPC2. Artikel MPC in HH3. Toolchain om MPC op te stellen

2. Optimale regeling massa debiet in boorveld3. Optimale design

1. Kostfuncties2. BDD

4. Planning

Model validatie: HH

Regeling: MPC: model complexiteit

• Title: Impact of the plant and controller model complexity on model predictive control performance evaluation for buildings (Applied Energy)

‐ Als geen model mismatch 3 x overschatting voordelen MPC‐ MPC regelaar model nauwkeurigheid moet rond 0.5 K over

MPC horizon‐ Grootte van regelaarmodel maakt niet uit!

Regeling: MPC: HH

• Title: Comparison of Model Predictive Control Performance Using Grey‐Box and White‐Box Controller Models of a Multi‐zone Office Building (Purdue Conf.)

Regeling: MPC: HH

• Title: Comparison of Model Predictive Control Performance Using Grey‐Box and White‐Box Controller Models of a Multi‐zone Office Building (Purdue Conf.)

‐ Nieuwe method om ventilatie in rekening te brengen‐ Ventilatie speelt belangrijke rol!‐ Linearisatie method verbruikt 2 x minder energie en vertoont beter comfort.

Regeling: MPC: toolchain

1. Modelica model opstellen2. Model + kost en constraints linearizeren3. Disturbances berekenen4. Automatische opstelling van MPC probleem5. Koppeling Dymola met C++ code

Zeer snel: 1 jaar simuleren in 4‐5 uren.

Regeling: Optimale massa debiet in boorveld

• Title: Analytical and numerical optimization of primary circuit mass flow rate for ground‐coupled heat pump systems (IGSHPA Conf. Denver)

Optimale design: Kostfuncties

• Alle belangrijkste kosten zijn bekend en in kostfuncties opgesteld + betrouwbaarheidsinterval

• Eerste tekst versie van Jelle +/‐ klaar• To Do:

– Kosten voor residentiele toepassingen

Optimale design: BDD

• Voorbeeld code SSM in python naar Jeroengestuurd.

• To Do– Vb code om excel rekenblad in python om tezetten

– Verficatie boorveld norm in python– Koppeling BDD + boorveld norm met tool

Planning

Presentatie Jeroen

Belastingsduurgenerator

Beschikbare bronnen BDC ?

Vereenvoudigde LDC‐generator: 1‐zonemodel

Bron: simulaties P010

Bron: Ph.D. Barbara Wauman

Focus op controle ! (bron residentieel Ph.D. JVdV)

Simulaties P010 vs simulatie Veurne (DP)

Simulaties P010 vs simulatie HH (DP)

• Omzetten naar Python– Meerdere zones ifv gebruikersgedrag (parallel, niet echte

multizone)– Kleinere tijdstap indien nodig (ifv schakelgedrag)– Verschillende controle‐principes (bv. Stooklijn)– Initiële schatting capaciteiten (Glenn Reynders)– Buffering in vat ?

• Verificatie model Residentieel JVdV (instal2020) School Barbara Wauman (kwartierdata) Kantoren Wout Parys (P010=uurdata en NEB, andere case?) Simulaties DP (WP & BKA)Metingen (Vito/instal2020)

BDgenerator: future work

FASE 1 (dec 2015)

Planning

investeringen

exploitatiekost

duurzaamheid

Eerste versie Dimensioneringstool

ModelicaPiloot‐

projecten

Uitbreiden simulaties

JVdV(SWW+vlv+WP)

Instal2020Opbouwen

simulatiemodel

Verwerking beschikbare data,

metingen & methodieken

FASE 3 (eind 2016)Kengetallen: koude/warmte/SWW‐behoefte Basis Oplossing(en)

optimalisatie

Schema’s, voorbeelden

Regeling, monitoring demoprojecten

cases

Code van goede praktijk

Modelicapilootprojecten

FASE 2 (juni 2016)

VariantenModelica

incl. buffering

Varianten simulaties

JVdV(SWW+vlv+WP)

Varianten Instal2020

Voorstellen belastingduur generator

investeringen

duurzaamheid

exploitatiekostDimensioneringstool 2.0

Verwerking beschikbare data

Thomas MoreJVdVDPVITO ?

JVdVVITO ?

DP Thomas More JVdV + PVdB JJ + DP + JVdV + LF

JJ + DP + JVdV + LF

ConceptOplossingen

standaardoplossingen

Bouwunie

slotevenement• Datum: september 2017• Dag: 10‐16u• Inhoud

– Resultaten van smartgeotherm• Energiepalen: bevindingen hoe berekenen (thermisch‐mechanisch)• Monitoring: ervaringen hoe verbeteren• Modellering: resultaat hoe implementeren• Vlarem, Vlarel concreet• EPB ?• Web‐tools• Toekomst en lopende projecten

– Presentatie geotherm‐gebouw• Waar:

– Auditorium (VAC Leuven, 135?)– Catering– Aantal personen?

20160509 planning en aanpak - Smartgeotherm · 2017. 6. 13. · ActiesWTCB Geotechniek • 2...

Documents

Transcript of 20160509 planning en aanpak - Smartgeotherm · 2017. 6. 13. · ActiesWTCB Geotechniek • 2...