Volop kansen Volop kansen energieopslag in de energieopslag in de

bodem!bodem!

Ir. Henk Broekhuizen MBA, Installect Advies Smart Energy Mix KIVI /NIRIA

12 oktober 2006

Intro systemen met WKO en warmtepompenIntro systemen met WKO en warmtepompen

Kenmerken en varianten open bronsystemenKenmerken en varianten open bronsystemen

Kwaliteitsfactoren bronsystemenKwaliteitsfactoren bronsystemen

Kwaliteitsaspecten inpassing warmtepompenKwaliteitsaspecten inpassing warmtepompen

KostenoptimalisatieKostenoptimalisatie

MarktbenaderingMarktbenadering

ConclusiesConclusies

Inhoud presentatieInhoud presentatie

Duurzaam micro/macroDuurzaam micro/macro

Kenmerken:• Min. Input Max. selfsupporting• Minimale emissie & afval lokaal• Onafhankelijk, flexibel bedrijfszeker• Lifecycle benadering

Elektra

Gas

Water

Minimale emissie(CO2 reductie etc.)

Afval (water)Comforttegen minimale kosten

Brandbe-strijding

Sanitair

Windmolens

Warmte-pomp

verlichting

Luchtbe-handelin

g

Koude-opslag

Materialen

Voorbeeld bodemopbouw Voorbeeld bodemopbouw

Doubletsysteem opslagDoubletsysteem opslag

Te verwarmen medium

WarmKoud

WarmAquifer

Te koelen medium

Koud

Aquifer

Zomer

Winter

Afstand tussen Afstand tussen bronnen bronnen

GrondwaterstromingGrondwaterstroming

PositioneringPositionering

Monobron Monobron GeoThermicGeoThermic

Warm

Aquifer

Te verwarmen medium

Koud

Aquifer

Koud

Warm

Te koelen mediumZomer Winter ww in grondwaterww in grondwater

geen drukhoud geen drukhoud

minder pompenergieminder pompenergie

flowkering in flowkering in grondwater grondwater

regelbaarheidregelbaarheid

standaardconceptstandaardconcept

Type en wijze van boren (roterende zuiglift)Type en wijze van boren (roterende zuiglift)

Goede bemonstering van de bodemopbouwGoede bemonstering van de bodemopbouw

Ongewenste menging voorkomen (kans op Ongewenste menging voorkomen (kans op verstopping)verstopping)

Goed “ontwikkelen” van de bronGoed “ontwikkelen” van de bron

Kwaliteitsaspecten 1Kwaliteitsaspecten 1

Boortechniek: roterend zuigliftBoortechniek: roterend zuiglift

MonsternameMonstername

BodemprofielBodemprofiel

Risico bronverstoppingRisico bronverstopping

•Bronverstopping door roest- en/of permanente slibafzettingBronverstopping door roest- en/of permanente slibafzetting

Schoonspoelen van de bronSchoonspoelen van de bron

Realistisch uitgangspunt watertemperaturen bronRealistisch uitgangspunt watertemperaturen bron (robuustheid systeem en realistische inschatting (robuustheid systeem en realistische inschatting besparing)besparing)

Garanties eisen op boring (NVOE-garantie) Garanties eisen op boring (NVOE-garantie) (ontwerp en uitvoering) 5 jaar all-in(ontwerp en uitvoering) 5 jaar all-in

Systeem robuust maken voor diverse bedrijfssituaties Systeem robuust maken voor diverse bedrijfssituaties (niet alleen onder min/max condities)(niet alleen onder min/max condities)

Goede regelbaarheid bronsysteem (volgen belasting)Goede regelbaarheid bronsysteem (volgen belasting)

Gestandaardiseerde aanpak, bewezen conceptenGestandaardiseerde aanpak, bewezen concepten

Kwaliteitsaspecten 2 Kwaliteitsaspecten 2

warmtepomp

4

1

Elektriciteit

3

warmtewisselaar

Koudeopslagin grondwater

6°C12°C

50-40°C

koudwarm

warmtelevering

Warmte in verdamper

3

COP warmte = 400/100= 4COP warmte = 400/100= 4

100 kWe100 kWe

300 kW300 kW

400 kW400 kW

Warmte uit condensor

Brondebiet = 300/(4,2*6)= 11,9 l/sBrondebiet = 300/(4,2*6)= 11,9 l/s

Afstemming bron-wpAfstemming bron-wp

warmtepomp

6

1

Elektriciteit

5

warmtewisselaar

Koudeopslagin grondwater

6°C als hoger debiet mogelijk is !12°C

35-25°C Lagere temperatuur dus betere COP

koudwarm

warmtelevering

Warmte in verdamper

5

COP warmte = 480/80= 6COP warmte = 480/80= 6

8080 kWe kWe

400400 kW De bron moet extra warmte gaan leveren kW De bron moet extra warmte gaan leveren Kan dat? Meer debiet of grotere delta T!Kan dat? Meer debiet of grotere delta T!

480480 kWe Er kan meer warmte geleverd kWe Er kan meer warmte geleverd wordenworden Maar waar komt dat dan vandaan?Maar waar komt dat dan vandaan?

Warmte uit condensor

Brondebiet = Brondebiet = 400400/(4,2*6)= /(4,2*6)= 15,915,9 l/s l/s

4°C bij idem debiet 11,9 l/s

Delta T = Delta T = 400400/(4,2*11,9)= /(4,2*11,9)= 8 K 8 K 12 - 8 = 412 - 8 = 4°C Dat is kritisch!

Afstemming bron-wpAfstemming bron-wp

Bij ontwerp brondebiet op “hoge” condensortemperatuurBij ontwerp brondebiet op “hoge” condensortemperatuur Bij lagere temperatuur betere COP; dan meer energie uit Bij lagere temperatuur betere COP; dan meer energie uit de bron nodig.de bron nodig.

Dit kan door meer brondebiet en of grotere delta TDit kan door meer brondebiet en of grotere delta T

Als WP te lage uittrede krijgt, kan deze in storing gaan.Als WP te lage uittrede krijgt, kan deze in storing gaan.

Dit tegengaan door toch hogere temp te maken ofDit tegengaan door toch hogere temp te maken ofvermogen van de wp aan condensorkant terug te nemen.vermogen van de wp aan condensorkant terug te nemen.Voorkom in storing vallen! Voorkom in storing vallen!

Conclusie COP WP en bronontwerpConclusie COP WP en bronontwerp

Proefboring alleen als het echt nodig isProefboring alleen als het echt nodig is

Streven naar laag brondebiet (grote delta T in ontwerp)Streven naar laag brondebiet (grote delta T in ontwerp)

Gelijk debiet zomer/winter, nuttig koelen/verwarmenGelijk debiet zomer/winter, nuttig koelen/verwarmen

Hoogwaardige inzet bron, goedkopere opties voor piekHoogwaardige inzet bron, goedkopere opties voor piek (? Monovalent warmtepompsysteem) (? Monovalent warmtepompsysteem)

Extra inzet bron voor andere functiesExtra inzet bron voor andere functies

Garanties op systeem, borging aftersales (monitoring)Garanties op systeem, borging aftersales (monitoring)

Kostenoptimalisatie, vergroten Kostenoptimalisatie, vergroten haalbaarheid!haalbaarheid!

Brondebiet tegen bronkostenBrondebiet tegen bronkosten

Bronkosten (uitgezet tegen brondebiet)

GeoThermic

GeoMini (D)

GeoMini

Doublets

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

m3/h

Pri

js in

Eu

ro's

(p

er

m3

/h)

GeoMini (D)

GeoMini

GeoThermic

Doublets

Maximaliseer gebruik “duur”zaam Maximaliseer gebruik “duur”zaam systeemsysteem

Conventioneel Duurzaam Conventioneel Duurzaam

koelmachine bron/WP als KM koelmachine bron/WP als KM cv-ketel warmtepompcv-ketel warmtepomp

sprinklertank voorraad in bron sprinklertank voorraad in brongebruik drinkwater water uit brongebruik drinkwater water uit bron

separate energiestromen uitwisselen energiestromenseparate energiestromen uitwisselen energiestromen

Energieopslag visieEnergieopslag visie

Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is: • Duurzame koeling• Duurzame verwarming• Sprinklervoeding• Bluswaterlevering• Bedrijfswaterlevering

Conventionele sprinklervoorraadtank

Inzet bronnen voor sprinklerInzet bronnen voor sprinklervoorbeeld Jaarbeurs Utrechtvoorbeeld Jaarbeurs Utrecht

– energieopslag (doubletsysteem) met energieopslag (doubletsysteem) met sprinklersprinkler

– opslagsysteem max. 750 mopslagsysteem max. 750 m33/h water /h water verplaatsing ( 7.000 kW koeling)verplaatsing ( 7.000 kW koeling)

3 koude en 6 warme pompen (bronnen)3 koude en 6 warme pompen (bronnen)– sprinklerwater 240 msprinklerwater 240 m33/h bij 720 kPa op /h bij 720 kPa op

maaiveldmaaiveld

3 van de 6 warme pompen (bronnen)3 van de 6 warme pompen (bronnen)sprinkler onderstation Gebouw installatie koeling

sprinklergebouw installatie

warmte uitwisseling

spui afsluitermaaiveld

grondwaterstand

ca. 50 mtr. ca. 15 mtr.

bronpompincl. toerengeregeldemotor

SP 3 SP 1Warme bronnenca. 16°C

Koude bronnenca. 8°C

injectieklepca. 1 mtr.

SP 2

GeoThermic met sprinklerGeoThermic met sprinkler

GeoThermic met sprinkler bijGeoThermic met sprinkler bij

Camping Sport de Wit te SchijndelCamping Sport de Wit te Schijndel

Project met UnicaProject met Unica

Status brontechniek voor Status brontechniek voor sprinklersprinkler

Combi bron-sprinkler nog geen koud kunstjeCombi bron-sprinkler nog geen koud kunstje

Geen goede kwaliteitsnormen bronsystemen voor sprinkler Geen goede kwaliteitsnormen bronsystemen voor sprinkler

Discussie over betrouwbaarheidDiscussie over betrouwbaarheid

Normen in ontwikkeling (Installect, adviseurs, brandweer R’dam)Normen in ontwikkeling (Installect, adviseurs, brandweer R’dam)

Risico: toepassing bronnen voor sprinkler zonder goede normenRisico: toepassing bronnen voor sprinkler zonder goede normen

Grote potentie door optimalisatie kosten (i.c.m WKO)Grote potentie door optimalisatie kosten (i.c.m WKO)

Marktbenadering Marktbenadering

Energieopslag (duurzame systemen) als productEnergieopslag (duurzame systemen) als product

Zorgen bij klant wegnemen; garantie en nazorg biedenZorgen bij klant wegnemen; garantie en nazorg bieden

Standaardisatie, systeemconcepten specifieke doelgroepenStandaardisatie, systeemconcepten specifieke doelgroepen

Kostenreductie en optimalisatie (multifunctionele inzet)Kostenreductie en optimalisatie (multifunctionele inzet)

KennisverspreidingKennisverspreiding

Geïntegreerderealisatie van

duurzameverwarming

koeling en

luchtbehandeling

Energiedienst met Energiedienst met standaardconceptenstandaardconcepten

verse lucht

koeling

verwarming

klimaat- en procescomfort

Duurzame energieleveringzonder zorgen

FinancierFinancier

EindgebruikerEindgebruikerEnergiedienst Energiedienst of installateurof installateur

Toeleverancier Toeleverancier systeem + systeem + onderhoudonderhoud

EnergiebedrijfEnergiebedrijf

(af)betaling(af)betaling

Instandhoudingeis Instandhoudingeis en betalingen betalingLevering c.q. Levering c.q.

betaling betaling systeem en systeem en onderhoudonderhoud

Levering c.q. Levering c.q. betaling elektrabetaling elektra

Levering Levering koude/warmtekoude/warmte

ConclusiesConclusies

Gegarandeerde (eind)prestatie eisen (over jaren) NVOEGegarandeerde (eind)prestatie eisen (over jaren) NVOE

Optimalisatie brondebiet en maximaal gebruik bronOptimalisatie brondebiet en maximaal gebruik bron

Goede afstemming bron-opwekking-afgifteGoede afstemming bron-opwekking-afgifte

Warmte en koude nuttig gebruikenWarmte en koude nuttig gebruiken

Standaardisatie in ontwerp en uitvoeringStandaardisatie in ontwerp en uitvoering

Standaardconcepten voor diverse branches.Standaardconcepten voor diverse branches.

Committment van een team!Committment van een team!