OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem...

68
OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE IN DE BRUSSELSE CONTEXT LENTE 2018 Op basis van de presentatie van MATRIciel sa

Transcript of OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem...

Page 1: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

OPLEIDING

DUURZAME GEBOUWEN

Danielle MAKAIRE

Het verwarmingssysteem

en de productie van sanitair warm water

RENOVATIE MET HOGE

ENERGIE-EFFICIËNTIE IN DE

BRUSSELSE CONTEXT

LENTE 2018

Op basis van de presentatie van MATRIciel sa

Page 2: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

2

Inhoudsopgave

● Warmteproductie

● De werking van een verwarmingsinstallatie

begrijpen en optimaliseren

● De werking van een SWW-installatie begrijpen en

optimaliseren

● Centrale versus decentrale installaties

● Hulpuitrustingen

Page 3: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

3

Het verwarmingssysteem

Verliezen van …

Productie Distributie Emissie Regeling

Page 4: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

4

Het verwarmingssysteem

Verliezen van …

Productie Distributie Emissie Regeling

Een deel van de

verbrandingswarmte gaat

verloren langs de

schoorsteen

Page 5: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie –Condensatieboiler

5

Modulerende

gasbrander

Warmtewisselaar-

condensator

roestvrij staal

Opvang

condenswater

Afvoer

Retour

“hoge temperatuur”

Retour

“lage temperatuur”

Vertrek

water

Page 6: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie van SWW –Verwarmingsketel

● Technisch gesproken kunnen alle

verwarmingsketels warm water produceren via

een opslagvat of een plaatwarmtewisselaar, al

dan niet geïntegreerd in de ketel.

● De keuze zal afhangen:

► van de beschikbare brandstoffen (stadsgas)

► van de “aanvaardbare” plaatsinname voor het

project (opslag van pellets bijvoorbeeld)

► van de gemaakte keuze voor verwarming

► van de energieprestatie … en dus de

rendabiliteit

● Behandelde elementen:

► Rendement en prestatie

► Condensatie en SWW6

Page 7: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Bron: Remeha

Productie - Verwarmingsketel

7

De productie van sanitair warm water heeft niet noodzakelijk hetzelfde

rendement als de verwarmingsproductie …

Page 8: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie - Verwarmingsketel

8

Parameters van een condensatieketel en in het bijzonder

rendement bij 30% belasting en 100% belasting.

Bron: Viessmann.

De productie van sanitair warm water heeft niet noodzakelijk hetzelfde

rendement als de verwarmingsproductie …

Page 9: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie –Warmtepomp

● Prestatie:

► Warmtepomp – bodem/water

› Test-COP in omstandigheden B0/W35: 4.30

› COP in omstandigheden B0/W45: 3.50

› COP in omstandigheden B0/W55: 2.80

► Warmtepomp – lucht/water

› Test-COP in omstandigheden A2/W35: 3.10

› COP in omstandigheden A2/W45: 2.60

› COP in omstandigheden A2/W55: 1.68

● Onmisbare opslag bij warmtepomp gezien het

elektrische vermogen

● Legionella: aanvullende elektrische

weerstandsverwarming9

Page 10: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie - Warmtepomp: analyse technische specificaties

● COP? In welke omstandigheden? Hoe de COP

herberekenen met de geleverde gegevens?

● Max. T° SWW compatibel met legionella?

● Verbruik tijdens een week vakantie?

10

Page 11: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie - Warmtepomp: analyse technische specificaties

11

Ontspanner

Verdamper

Compressor

Condensator

Page 12: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

12

Productie - Warmtepomp: analyse technische specificaties

Geluidsbron Lw (dB)

Ruisende bladeren 30

Geroezemoes 40

Gesprek met

gedempte stemmen50

Gesprek met normale

stemmen70

Gesprek met luide

stemmen80

Page 13: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie van SWW –Keuzeoefening …

13

www.apere.org

Markt in Wallonië

Markt in het Brussels Gewest

Markt in het Vlaams Gewest

Markt in Wallonië

Markt in het Brussels Gewest

Markt in het Vlaams Gewest

Bulk

Fles

Levering van meer dan 2.000 l

Houtblokken (gekliefd, gedroogd onder afdak)

Houtplaatjes (30% HR, vrachtwagen 30 m³)

Pellets (bulk, min. 4 t)

Pellets (zak, min. 1 pallet)

Mei 2015 Prijs incl. btw

Ho

ut

Sto

ok

-

olie

Pro

pa

an

Aa

rdg

as

Ee

nvo

ud

ige

ele

ktr

icit

eit

Prijs incl.

btw/kWh

Trend

voorbije 12

maanden

GJGV*

Trend

voorbije 5

jaar

GJGV*

Andere

kostenBron-

gegevens

Incl.

levering

(max.

30 km)

Incl.

levering

Incl.

levering

Incl.

bijdrage

Incl.

bijdrage

FOD

Economie

FOD

Economie

Gemiddelde prijzen van toepassing in mei 2015

Page 14: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie van SWW –Keuzeoefening …● Hierbij wordt gewerkt met het volgende rendement:

► Pelletketel: 90% OVW 85% BVW

► Gasketel bij 100% belasting: 97% OVW 87,5% BVW

► Warmtepomp bodem/water: COP 2,8

► Warmtepomp lucht/water + Opslag: COP 1,68

► Externe opslag van 150 liter: verlies van 1,4 kWh/24 u

► Doorstroomboiler gas: 91% OVW 82% BVW

► Elektrische boiler (verlies: 2,9 kWh/24 u): 100%

● En de economische gegevens van de vorige slide

● Welke installatie lijkt het meest performant voor de productie

van 18 m³ warm water op 38°C (koud water 10°C) over een

periode van 6 maanden (180 dagen)?

14

Page 15: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie van SWW –Keuzeoefening …

● P = d × CP × ΔT

► P, vermogen (Watt)

► d = debiet van het te verwarmen water (in kg/s).

► CP = warmtevermogen van het water (CP = 4.186

J/kg/°C)

► ΔT = de temperatuurstijging

● Netto-behoefte

● Bruto-behoefte

● Verbruik

15

Page 16: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie van SWW -Keuzeoefening …

● Gemiddeld vermogen gedurende 6 maanden: …………. W

● Energie vervat in 6 maanden SWW van 38°C: …………. kWh

● Verlies door opslag van 150 l gedurende 6 maanden? …………. kWh

● Opslagrendement : …………. %

● Verbruik in kWh, pellets, €:

16

GeneratorOpslag-

verlies kWh

Netto-

behoefte

kWh

Bruto-

behoeftekWh

Rendement

(BVW)%

VerbruikkWh (BVW)

c€/kWhEnergiekost

Pelletketel 85% 4,9

Gasketel 87% 5,9

Warmtepomp

bodem/water280% 18

Warmtepomp

lucht/water168% 18

Doorstroomboiler

gas82% 5,9

Elektrische boiler 100% 18

Page 17: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

17

Inhoudsopgave

● Warmteproductie

● De werking van een verwarmingsinstallatie

begrijpen en optimaliseren

● De werking van een SWW-installatie begrijpen en

optimaliseren

● Centrale versus decentrale installaties

● Hulpuitrustingen

Page 18: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

18

Het verwarmingssysteem

Verliezen van …

Productie Distributie Emissie Regeling

Het water verliest een deel

van zijn warmte wanneer

het door niet-verwarmde

lokalen loopt

Page 19: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

19

Het verwarmingssysteem

Verliezen van …

Productie Distributie Emissie Regeling

Een deel van de

afgegeven

warmte gaat

direct verloren

langs

steunmuren,

beglazing

Page 20: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

20

Het verwarmingssysteem

Verliezen van …

Productie Distributie Emissie Regeling

De warmte wordt

geleverd op onnodige

momenten en/of met een

vermogen dat niet altijd

nodig is

Page 21: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

21

Een bestaande installatie beoordelen

Type van installatie

Rendement in %

(totaal = productie x distributie x emissie x regeling)

productie distributie emissie regelating totaal

Overgedimensioneerde oude

ketel, lange distributielus 75 .. 80 % 80 .. 85 % 90 .. 95 % 85 .. 90 % 46 .. 58 %

Goed gedimensioneerde

oude ketel, korte

distributielus80 .. 85 % 90 .. 95 % 95 % 90 % 62 .. 69 %

Hoogrendementketel, korte

distributielus, aan achterkant

geïsoleerde radiatoren,

regeling met buitenvoeler,

thermostatische kranen, ...

90 .. 93 % 95 % 95 .. 98 % 95 % 77 .. 82 %

Page 22: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

22

Eindunits: verliezen beperkenEmissieverliezen bij verwarming beperken

Zorg dat de verwarmingslichamen op de juiste plaats staan:

Niet voor een glaswand of een slecht geïsoleerde gevel (U >1W/m².K )

Indien de radiotoren bij renovatie voor een niet-geïsoleerde gevelmuur staan, moet een isolatielaag

van minimum 5 mm bekleed met aluminiumfolie achter de radiator worden aangebracht.

Vrijstaande verwarmingslichamen voor een goede warmteafgifte

Overgedimensioneerde verwarmingslichamen om condensatie te bevorderen regime 70/50

Page 23: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

23

Eindunits: verliezen beperkenEmissieverliezen bij verwarming beperken

Zorg dat de verwarmingslichamen op de juiste plaats staan :

Niet voor een glaswand of een slecht geïsoleerde gevel (U >1W/m².K )

Jaarlijks verlies voor een niet-geïsoleerde wand:

1m² x (Tint achter middelgrote radiator – Text middelgroot) x U muur x Tijd verwarming

1 x (30°C-6,5°C) x 2 W/m²K x 5,800 h / 1000

270 kWh/jaar

Page 24: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

24

+ 10% verbruik

Bron énergie +

10 cm PUR

Eindunits: verliezen beperkenWarmteverliezen langs de vloer beperken

Page 25: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

25

20 cm PUR

Bron énergie +

+ 5 % verbruik

Eindunits: verliezen beperkenWarmteverliezen langs de vloer beperken

Page 26: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Paneelradiatoren

Voorbeeld :

- Afmetingen: 600 x 300 mm

- Omgevingstemperatuur = 20 °C

en regime van 90/70 °C

Op basis van de cataloguswaarden, delen door de correctiefactor volgens het

waterregime en de omgevingstemperatuur

𝑃𝑚𝑜𝑑𝑖𝑓 =𝑃𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑎𝑢

𝑓=331

0,8= 414𝑊

26Bron : www.radson.com

Eindunits: Dimensionering van radiatoren

Page 27: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Eindunits: Dimensionering van radiatoren

● Stralingsvermogen van stalen paneelradiatoren op

basis van hun afmetingen

Onderstaande tabel bevat het typische vermogen van traditionele

stalen radiatoren volgens hun afmetingen, voor een temperatuurregime

van 90°C/70°C (inlaat/uitlaat) en een omgevingstemperatuur van 20°C

27Bron : energie+

Stralingsvermogen van stalen paneelradiatoren in [W per m² frontoppervlakte]

Hoogte

Type 21 = radiator uitgerust met 2 panelen en een rij ribben

Page 28: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Eindunits: Dimensionering van radiatoren

● Stralingsvermogen van gietijzeren paneelradiatoren

op basis van hun afmetingen

Onderstaande tabel bevat het typische vermogen van gietijzeren

radiatoren volgens hun afmetingen, voor een temperatuurregime van

90°C/70°C (inlaat/uitlaat) en een omgevingstemperatuur van 20°C

28Bron : energie+

Stralingsvermogen van radiatoren met elementen uit gietijzer in [W per m²

frontaloppervlakte]

Hoogte

[mm]

Diepte [mm]

Page 29: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Eindunits: Dimensionering van radiatoren

● Oefening

In het hierna geïllustreerde voorbeeld werd het verwarmingssysteem

oorspronkelijk gedimensioneerd voor een 90/70-regime. De woning

wordt nu geïsoleerd en het verwarmingssysteem wordt vervangen.

Is het mogelijk de bestaande radiatoren te behouden en het regime van

het systeem te verlagen om met een 60/40-regime te werken?

Gegevens:

- Ruimte van 600 x 450 cm

- Gietijzeren radiatoren

- Afm.: 60 x 80 cm – 25 cm dik

29

Sources : energie+

Page 30: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

30

Distributieverliezen voor verwarming beperken

Kortere leidingen, vooral in niet-verwarmde volumes

Isolatie van de leidingen

Vermindering van de ladingverliezen – watersnelheden in de leidingen beperken

Dimensionering van de circulatiepomp – keuze van een circulatiepomp met variabele snelheid

Plaats en regeling van de inregelafsluiters

Probleem

Page 31: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

31

Distributieverliezen voor verwarming beperken

Kortere leidingen

Isolatie van de leidingen

Vermindering van de ladingverliezen – watersnelheden in de leidingen beperken

Dimensionering van de circulatiepomp – keuze van een circulatiepomp met variabele

snelheid

Plaats en regeling van de inregelafsluiters

Probleem

Oplossing

Page 32: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

32

Distributieverliezen beperken voor verwarming

Bereken de verliezen van een verwarmingsleiding door een garage of

een kruipruimte

OEFENING

Lengte van de leiding in de OAR 50 m

Lineaire verliezen van de leidingen 0,236 W/mK

Gemiddelde temperatuur van de verwarmingslus 30 °C

Gemiddelde temperatuur van de OAR 12 °C

Duur verwarmingsperiode 5800 uur

Jaarlijkse verliezen 1231,9 kWh/jaar

Page 33: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

33

Regeling

De regeling begrijpen

Tijd

Intensiteit

Ruimte

Page 34: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

34

" Het heeft totaal geen zin de verwarming ‘s nachts uit te zetten, want de

uitgespaarde warmte betaal je toch de volgende ochtend wanneer de muren

weer opgewarmd moeten worden!"

Naleving van richttemperaturen

1°C te veel oververbruik van 7%

Onderbreking van warmtelevering in periodes zonder bezetting

Geen onderbreking oververbruik van 5 tot 30%

De regeling begrijpen

Page 35: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

35

Geen onderbreking in periodes zonder bezetting oververbruik van 5 tot 30%

De regeling begrijpen

Binnen-

temperatuurBinnen-

temperatuur

Buiten-

temperatuur

Buiten-

temperatuur

EnergieverbruikEnergieverbruik

Te

mp

era

tuu

r (°

C)

UrenTe

mp

era

tuu

r (°

C)

Uren

Page 36: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

De regeling begrijpen

36

Radiator Thermostatische kraan

Als men het afgegeven vermogen wil verminderen, moet men dan het debiet of de

vertrektemperatuur van de verwarmingsketel verminderen?

Thermostatische kranen: beperkte oplossing Eindregeling en niet-unieke hoofdregeling

Afg

eg

eve

n v

erm

og

en

(%

)

Debiet (%)

Afg

eg

eve

n v

erm

og

en

(%

)

Debiet (%)

Tw

at–

To

mg

.(°

C)

Page 37: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

De regeling begrijpen

37

De oplossing: vertrektemperatuur regelen

VerwarmingscurveVermogen afgegeven door een radiator afhankelijk van

het debiet ervan en van de watertemperatuur

Regeling van de vertrektemperatuur van het circuit klimaatregelaar

Regeling van het waterdebiet in elk lokaal thermostatische kraan

Afg

eg

eve

n v

erm

og

en

(%

)

Debiet (%)

Tw

at–

To

mg

.(°

C)

Wa

tert

em

pe

ratu

ur

(°C

)

Buitentemperatuur (°C)

Page 38: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

38

Régulation centralisée

Driewegmengkraan

De regeling begrijpen

Regelaar

Radiatorencircuit SWW-kring

Circulatiepomp

met variabele

snelheid

Buitenvoeler

Retour hoge temperatuur

Retour lage temperatuur

Gecentraliseerde regeling

KW

Page 39: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

39

Kamerthermostaat

In het algemeen kan de temperatuur nauwkeuriger worden afgesteld met een kamerthermostaat. Deze is echter

moeilijker te gebruiken. Indien de kamerthermostaat slecht wordt gebruikt, kan dit tot oververbruik leiden, vooral als

een richttemperatuur is ingesteld die geen rekening houdt met periodes van inactiviteit of afwezigheid.

Régulation des logementsTijdschakelaar

De regeling begrijpenRegeling van de woningen

Woonkamer Badkamer Slaapkamer

SlaapkamerBadkamerWoonkamer

Tijdschakelaar

Kamerthermostaat

meter

meter

meter

meter

TK TK

TK

Page 40: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

40

Condensatie bevorderen bij renovatie

Vermogen dat een verwarmingslichaam afgeeft volgens temperatuurregime

T1

T2

( )1,3

40°C

60°C( )

1,3

= = 0,59

Overdimensioneringsfactor 1,7

Regime 90/70/20 °C tegenover 70/50/20 °C

Isolatie zorgt ervoor dat een huis op een lagere temperatuur verwarmd

kan worden: regime 70/50/20 in de plaats van 90/70/20

Winst van 3-4%

Page 41: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

41

Inhoudsopgave

● Warmteproductie

● De werking van een verwarmingsinstallatie

begrijpen en optimaliseren

● De werking van een SWW-installatie begrijpen

en optimaliseren

● Centrale versus decentrale installaties

● Hulpuitrustingen

Page 42: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

42

De werking van een SWW-installatie begrijpen

Passiefappartement

(behalve hernieuwbare energie)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

0 1 2 3 4 5 6

Déb

it =

Q [

litre

s/m

inu

te]

Pression [Bar]

Pommeaux de douche économique - limiteur de débit dynamique

Pommeau de douche économique - limiteur de débit statique

Pommeaux de douche sans dispositif d'économie

> 16 l/min

< 8 l/min

< 6 l/min

Beheer van de druk in het netwerk en de keuze van uitrusting!

Bij renovatie: terugverdientijd van een zuinige “spaardouchekop”: 6 maanden!

Een denkoefening over SWW is noodzakelijk

Verwarming

SWW

Ventilatie

Hulptoestellen

Spaardouchekoppen – dynamische debietbegrenzer

Spaardouchekop – statische debietbegrenzer

Douchekop zonder spaarfunctieDruk [Bar]

Deb

iet

= Q

[lit

er/m

inu

ut]

Page 43: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

De werking van een SWW-installatie begrijpen● De energie-efficiëntie van een installatie voor de productie van

sanitair warm water hangt af van de prestaties op het vlak van:

► Productie

► Distributie (kring, aftappunten)

► Opslag

43

𝜂𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 𝑆𝑊𝑊 = 𝜂𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑒,𝑆𝑊𝑊 × 𝜂𝑜𝑝𝑠𝑙𝑎𝑔 𝑆𝑊𝑊 × 𝜂𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑡𝑖𝑒 SWW

Gebruikte

energie

Gas

Totaal

rendement

transformatie productie opslag distributie

circulatie-

lus

Page 44: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Distributie van SWW

● Elementen die in aanmerking worden genomen bij

het ontwerp van het distributienetwerk:

► Energieprestatie / EPB-eisen …

● … maar ook:

► Programmatie van de verschillende lokalen (waterpunten

en stookruimte)

► Beheersing van de temperaturen (legionella /

bescherming tegen brandwonden);

► Wachttijd;

► Akoestiek;

► Belastingverliezen van het netwerk / comfort / debiet;

► Integratie van een systeem voor meting van het verbruik,

44

Page 45: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Opslag van SWW

● Dimensionering en comfort

● Beperkingen

● Energieaspecten

► EPB-reglementering

► Interessante parameter voor de keuze van een product

► Impact op het verbrandings- en condensatierendement

(indien productie = verwarmingsketel)

45

Page 46: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Opslag van SWW –Productkeuze

● Het opslagrendement – fysisch: notie onderhoudsverliezen:

► onderhoudsverlies of -verbruik (warmwateropslag) wordt

vastgesteld zelfs indien geen warm water wordt afgetapt;

► nodig om de watervoorraad op de richttemperatuur te houden en

zo thermische verliezen te compenseren (verspreiding van de

warmte in het omgevende milieu).

► hangt af van het opgeslagen volume (van de isoaltie ervan) en

van het temperatuurverschil tussen “binnen” en “buiten”.

► (vaak) uitgedrukt in kWh/24 uur voor een verschil van 45K (een

omgevingstemperatuur van +20°C en een SWW-temperatuur van

65°C).

► Referentienorm: DIN 4753/8, norm EN 12897 of norm EN 12977-3

46

Page 47: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Opslag van SWW –Productkeuze

● Orde van grootte van de jaarlijkse verliezen:

► Geïntegreerde opslag van 100 liter: 640 kWh/jaar

► Standaardopslag van 100 tot 150 liter: 500 kWh/jaar

► Opslag van 300 liter: 400 kWh/jaar (performante isolatie)

tot

840 kWh/jaar (standaardproduct)

► Opslag van 1.000 liter: 800 (performant) tot 1.900

kWh/jaar (minder performant)

47

Page 48: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Opslag van SWW –Productkeuze

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

On

derh

ou

ds

verl

iezen

(k

Wh

/24u

)

Opslagvolume (liter)

Detandt-Simon stockageINOX (10cm PUR)

Ballon 80mm Buderus

Ballon 100mm Buderus

Ballon 120mm Buderus

produits Viessmann

Valeurs limites basées surla norme EN 12977-1

Bron: MATRICIEL

Onderhoudsverliezen in kWh per 24 uur voor een temperatuurverschil van 45K voor verschillende producten (Buderus, Viessmann,

Detandt-Simon) en de waarden opgelegd door norm EN 12977-1 Thermische zonne-energiesystemen en componenten (algemene

eisen voor boilers en combisystemen).

48

Detandt-Simon opslag

roestvrij staal (10 cm PUR)

Opslagvat 80 mm Buderus

Opslagvat 100 mm Buderus

Opslagvat 120 mm Buderus

Viessmann-producten

Grenswaarden op basis van

norm EN 12977-1

Page 49: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Opslag van SWW –Productkeuze: oefening● Wat kost een boiler van 15 liter onder een gootsteen per jaar? En

een van 150 liter in de badkamer?

● Gegevens:

► kWh elektr.: € 0,2/kWh

► Fabrikant:

● Resultaten:

► Keuken: ………….

► Badkamer: …..…..

49

liter kWh/24 u

5 0,21

15 0,37

150 2,9

Bron: Stiebel-Eltron

SN(U) 5 SLI, 10 SLI, 15 SLI, 15 SL SN: boiler voor montage onder het aanrecht met een inhoud van 5, 10 of 15 liter (volgens model) SNU: boiler voor montage onder het aanrecht met een inhoud van 5 of 10 liter (volgens model) Vermogen van 2,0 tot 3,3 kW (volgens model)

Temperatuur instelbaar van 35 tot 83°C

Spanning: 230 V in monofase, geleverd met aansluitkabel en stekker Onderhoudsverbruik 0,21 / 0,37 kWh per dag volgens model Signaallamp

Ecostand op 60°C

Bescherming: IP24

Page 50: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Opslag van SWW –Doorstroming, geen verliezen?

● Bij doorstroming zijn er geen opslagverliezen, maar dit

betekent niet dat de warmtewisselaar niet geïsoleerd moet

worden!

● De cijfers bewijzen het …

50650 kWh 1.350 kWhBron: MATRIciel.sa

Page 51: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Opslag van SWW –Doorstroming, geen verliezen?

● De foto’s bewijzen het …

51

Bron: Iris Ziekenhuizen Zuid

Page 52: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

52

Inhoudsopgave

● Warmteproductie

● De werking van een verwarmingsinstallatie

begrijpen en optimaliseren

● De werking van een SWW-installatie begrijpen en

optimaliseren

● Centrale versus decentrale installaties

● Hulpuitrustingen

Page 53: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

53

Uitdagingen op het vlak van warmteproductie

Lage energie Heel lage energie Passief Passief

elektriciteit

Hulpuitrustingen Ventilatie SWW (zonnedekking 40%) Verwarming

gas

Page 54: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

54

gecentraliseerde productie – gedecentraliseerde productie

Stelling: de keuze wordt vooral bepaald door de productie

van sanitair warm water

Gecentraliseerde of gedecentraliseerde productie?

Page 55: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

55

Verliezen van de SWW-kring >< verliezen van de individuele opslagvaten

Gecentraliseerde productie – gedecentraliseerde productie

Gecentraliseerde of gedecentraliseerde productie?

Berekening op basis van

een gebouw met 31

woningen

Page 56: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

56

Gecentraliseerde of gedecentraliseerde productie?

Verliezen van de SWW-kring >< verliezen van de individuele opslagvaten

31 S

WW

-vat

en v

an 1

00 li

ter

Ver

lieze

n aa

n ke

telh

uis

+ S

WW

-lus

90 m

4.200 + 7.200 = 11.400 kWh

3.600 benutte verliezen

7.800 reële verliezen

31 x 440 = 15.500 kWh

7.750 kWh benut

7.750 kWh reële verliezen

Conclusie: in dit specifieke geval zijn de verliezen globaal

genomen gelijk.

Opmerking: de EPB is doorgaans ongunstig voor lusinstallaties

… wat in het nadeel van gecentraliseerde installaties speelt

Verliezen?

Page 57: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Gecentraliseerde of gedecentraliseerde productie?

● Vermogen individuele verwarmingsketel (24 kW –

modulatie 30% tot 100%, dus werkt vaak in “alles of

niets-modus)

● Technische beperkingen van de CLV-leidingen en

types van verwarmingsketel

● Bij elk type van verwarmingsketel past een specifiek

soort leiding

● Na te leven normen/reglementering:

► NBN EN 61-002

► NBN D 51-003 en

► EPB-installatie

► …

57

Page 58: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Gecentraliseerde of gedecentraliseerde productie

58

Voordeel van centralisatie

●Plaatsbesparing in appartementen

● Het is makkelijker een beroep te doen op

hernieuwbare energie

● Gemeenschappelijk onderhoud (+ indien

huurder)

● Luchtinname / uitstoot verbrandingsgassen

Voordeel van decentralisatie

● Makkelijke individuele afrekening

● Individueel onderhoud (+ indien eigenaar)

Keuze?

● Afhankelijk van het verbruik

● Impact van de verliezen (opslag en/of lus) te

verdelen over een groter of kleiner verbruik

● Impact van de hulpuitrustingen (zie later)

● …

Page 59: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie van SWW –Combilus: principe

59

Bron: Viessmann – Meibes Logotherm

Volledig systeem:

A Verwarmingsketel

B Laadpompgroep

C Buffervat

D Pompgroep voor

warmwatercircuit

E Individueel station

F Kamerthermostaat

Page 60: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie van SWW –Combilus: sleutelcijfers

● Sleutelcijfers:

► Vermogen SWW: 35 kW

(indien 65°C)

► Debiet: 12 tot 17 l/min op

50°C

► Vermogen verwarming:

max. 15 kW

► Warmtewisselaar: 0,6

m², isolatie 20 mm

(0,038 W/mK)

► Uitgerust met meters

(monitoring en naleving

EPB-reglementering)

60

Bron: Viessmann – Meibes Logotherm

Page 61: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Productie van SWW –Combilus: zwakke/sterke punten

● Zwakke punten:

► EPB-prestatie vergeleken met gelijkwaardige gecentraliseerde

oplossing, maar zonder substation

► Kostprijs (een gecentraliseerde stookruimte en een station per

woning), volgens bepaalde ontwerpers, maar niet volgens de

fabrikant

● Sterke punten … vooral vergeleken met de

standaardoplossing “individuele verwarmingsketel”

► Verwarmingsvermogen station (10 tot 15kW) lager dan dat van

individuele verwarmingsketel (24 kW – modulatie 30% tot 100%,

dus werkt vaak in “alles of niets”-modus)

► Station neemt minder plaats in dan individuele verwarmingsketel

(rookgasafvoer, gasleiding)

► Geen verbrandingstoestel in de woning

► Weinig of geen onderhoud (behalve op het niveau van de

gecentraliseerde stookruimte) 61

Page 62: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

62

Inhoudsopgave

● Warmteproductie

● De werking van een verwarmingsinstallatie

begrijpen en optimaliseren

● De werking van een SWW-installatie begrijpen en

optimaliseren

● Centrale versus decentrale installaties

● Hulpuitrustingen

Page 63: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

63

²

m²zonnepanelen

Hulpuitrustingen

Retour lage temperatuur als de

warmtewisselaar goed

gedimensioneerd is

25

31 woningen

Hetzij 0,8 m²

per woning

Berekening op basis van

een gebouw met 31

woningen

Page 64: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

64

● Gids duurzame gebouwen, Leefmilieu Brussel - BIM, 2013:

www.leefmilieubrussel.be

● Leefmilieu Brussel – BIM: www.leefmilieubrussel.be

● Energie +: www.energieplus-lesite.be

● WTCB: www.wtcb.be

● APERE: http://www.apere.org/observatoire-des-prix

Interessante tools, internetsites, enz.:

Page 65: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

65

● Besluit van de Brusselse Hoofdstedelijke Regering van 3 juni

2010 betreffende de voor de verwarmingssystemen van

gebouwen geldende EPB-eisen bij hun installatie en tijdens

hun uitbatingsperiode

● Besluit van de Brusselse Hoofdstedelijke Regering van 19

januari 2012 tot wijziging van het besluit van de Brusselse

Hoofdstedelijke Regering van 3 juni 2010 betreffende de

voor de verwarmingssystemen van gebouwen geldende

EPB-eisen bij hun installatie en tijdens hun uitbatingperiode

● NBN EN 12831 (2003): Verwarmingssystemen in gebouwen.

Methode voor de berekening van de

warmteverliezenwarmtebelasting

● NBN B 61-002 (2006): Centrale verwarmingsketels met een

nominaal vermogen kleiner dan 70 kW

● NBN B 61-001 (1986): Stookafdelingen en schoorstenen

Wetteksten:

Page 66: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

Dossier | De optimale productie- en opslagwijze voor

verwarming en sanitair warm water kiezen

Dossier | De beste productiewijzen voor hernieuwbare koeling

kiezen

Dossier | Verwarming en sanitair warm water: efficiënte

installaties garanderen (distributie en afgifte)

66

www.gidsduurzamegebouwen.brussels

Referenties Gids Duurzame Gebouwen:

Page 67: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

?67

?

Page 68: OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN · OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN Danielle MAKAIRE Het verwarmingssysteem en de productie van sanitair warm water RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE

OPLEIDING DUURZAME GEBOUWEN: RENOVATIE MET HOGE ENERGIE-EFFICIËNTIE IN DE BRUSSELSE CONTEXT - LENTE 2018

CONTACT

BEDANKT VOOR UW AANDACHT

68

Danielle MAKAIRE

Ingénieur projet

écorce sa

+ 32 4 226 91 60

[email protected]