Zelfstudiemateriaal thermische zonne energie
10
Click here to load reader
-
Upload
patrick-jansen -
Category
Documents
-
view
215 -
download
1
description
Â
Transcript of Zelfstudiemateriaal thermische zonne energie
Zelfstudiemateriaal
Module Thermische Zonne-energie
Versie: 0.1 Mei 2013
2
Inhoudsopgave
Inleiding ............................................................................................................................................................ 5
1. Toepassingen van thermische zonne-energie .................................................................................. 8
1.1 Inleiding ................................................................................................................................................. 8
1.2 Warmtapwater ....................................................................................................................................... 9
1.2.1 Benodigde hoeveelheid warmtapwater.................................................................................................. 9
1.3 Ruimteverwarming ............................................................................................................................... 13
1.4 Zwembad ............................................................................................................................................. 15
1.4.1 Douche verbruik .................................................................................................................................. 15
1.4.2 Bassinverwarming ............................................................................................................................... 15
1.4.3 suppletiewater ..................................................................................................................................... 16
2. Systemen ............................................................................................................................................ 17
2.1 Collectoren .......................................................................................................................................... 17
2.1.1 Vlakke plaat collector ........................................................................................................................... 17
2.1.2 Vacuumbuiscollector ........................................................................................................................... 19
2.2 Collectorcircuit ..................................................................................................................................... 20
2.2.1 Verdringingssysteem ........................................................................................................................... 20
2.2.2 Terugloopsysteem ............................................................................................................................... 20
2.2.3 Thermosifonsysteem ........................................................................................................................... 21
2.3 Warmtapwater ..................................................................................................................................... 22
2.3.1 Voorverwarming................................................................................................................................... 22
2.3.2 Gecombineerde voorraad .................................................................................................................... 23
2.4 Ruimteverwarming ............................................................................................................................... 24
2.4.1 Buffervat met tapwaterspiraal en cv ondersteuning ............................................................................ 24
2.4.2 Buffervat met externe wisselaars......................................................................................................... 25
2.5 Zwembad ............................................................................................................................................. 25
2.5.1 Suppletiewater en basinverwarming .................................................................................................... 26
2.5.2 Gecombineerd systeem ....................................................................................................................... 26
3. Dimensionering.................................................................................................................................. 28
3.1 Collectoren .......................................................................................................................................... 28
3.1.1 Werking ............................................................................................................................................... 28
3.1.2 Opbrengst ............................................................................................................................................ 30
3.2 Voorraadvat ......................................................................................................................................... 34
3.2.1 Inhoud .................................................................................................................................................. 34
3.2.2 Zonne-energie warmtewisselaar.......................................................................................................... 36
3.2.3 Gelaagdheid ........................................................................................................................................ 39
3.2.4 Tapwaterwisselaar ............................................................................................................................... 40
4. Dakconstructie ................................................................................................................................... 42
3
4.1 Montage wijze ...................................................................................................................................... 42
4.1.1 Platdak ................................................................................................................................................. 42
4.1.2 Opdak .................................................................................................................................................. 44
4.1.3 Indak .................................................................................................................................................... 45
4.2 Doorvoeren .......................................................................................................................................... 46
5. Materiaallijst ....................................................................................................................................... 48
5.1 Principe schema .................................................................................................................................. 48
5.2 Collectoren .......................................................................................................................................... 49
5.2.1 Aantal collectoren ................................................................................................................................ 49
5.2.2 Schakeling ........................................................................................................................................... 51
5.2.3 Aansluiting ........................................................................................................................................... 52
5.3 Collectorleidingen ................................................................................................................................ 52
5.3.1 Verbindingen ....................................................................................................................................... 53
5.3.2 Diameter .............................................................................................................................................. 53
5.4 Pompunit ............................................................................................................................................. 55
5.4.1 Pomp ................................................................................................................................................... 56
5.4.2 terugslagklep ....................................................................................................................................... 58
5.4.3 Drukbeveiliging .................................................................................................................................... 58
5.4.4 Ontluchter ............................................................................................................................................ 58
5.5 Expansievat ......................................................................................................................................... 59
5.6 Opslag ................................................................................................................................................. 62
5.6.1 Inhoud .................................................................................................................................................. 62
5.6.2 Wisselaar zonnecollectoren ................................................................................................................. 63
5.6.3 Wisselaar tapwater .............................................................................................................................. 64
5.6.4 Warmtapwater circulatie systeem ........................................................................................................ 66
5.6.5 Legionellapreventie ............................................................................................................................. 66
5.7 Temperatuursensoren ......................................................................................................................... 68
5.7.1 Temperatuursensor collector ............................................................................................................... 68
5.7.2 Temperatuursensor voorraadvat ......................................................................................................... 69
6. Regelen en beveiligen ....................................................................................................................... 71
6.1 Collector regeling ................................................................................................................................. 71
6.1.1 ∆T regeling .......................................................................................................................................... 71
6.1.2 Toerenregeling .................................................................................................................................... 72
6.1.3 Terugkoelen ......................................................................................................................................... 72
6.2 Beveiliging ........................................................................................................................................... 72
6.2.1 Oververhitting ...................................................................................................................................... 72
6.2.2 Oververhitting van voorraadvat ........................................................................................................... 73
6.3 Uitgebreide regeling ............................................................................................................................ 73
7. Inbedrijfstellen, storingen en onderhoud ........................................................................................ 75
7.1 Vullen ................................................................................................................................................... 75
7.2 Debiet instellen .................................................................................................................................... 75
4
7.3 Collectorvloeistof controleren .............................................................................................................. 76
7.4 Boiler/buffervat .................................................................................................................................... 76
8. Energie berekeningen ....................................................................................................................... 77
8.1 Simulatie programma’s ........................................................................................................................ 77
8.2 Certificering ......................................................................................................................................... 77
5
Inleiding
De module Thermische zonne-energie gaat over het selecteren van verschillende
thermische zonne-energie installaties.
Omschrijving van de module
Deze module richt zich op het ontwerpen-, selecteren-, installeren- en onderhouden van
een thermische zonne-energie installatie. Op basis van een toepassing kan de cursist de
hoofdcomponenten dimensioneren en de bijbehorende componenten selecteren met
behulp van een principeschema. Tevens wordt de cursist bekend gemaakt met mogelijke
storingen die kunnen optreden.
Doelgroep
Deze module is bedoeld voor ontwerpers van cv-installaties voor woningen en kleine
utiliteit.
Mis bijschrifttekst en de plaatjes niet lezen misschien onder elkaar zetten
Voorkennis Voor het doornemen van de module Thermische zonne-energie moet je beschikken over
de basiskennis van installatietechniek. Deze is beschikbaar in de Rensa trainingsmodule
“Verwarming algemeen”.
Doelstellingen
Na deze module kan de cursist op basis van gebouwkenmerken een Thermische zonne-
energie-installatie met toebehoren ontwerpen, selecteren, installeren en onderhouden.
Werkwijze en toetsing
In het cursusmateriaal wordt verwezen naar principeschema’s en materiaallijsten
(standaard offertes) die Rensa beschikbaar stelt. Het cursistmateriaal wordt ondersteund
door oefenvragen en afgesloten met een examen dat gebaseerd is op de eindtermen van
KBI voor de RES-opleiding “Zonne-energie”. Deze eindtermen zijn beschikbaar op
www.kbi.nl.
6
Voorkennistoets
Voorafgaand aan het doornemen van het zelfstudiemateriaal kun je via TestVision een
voorkennistoets over dit onderwerp maken. De voorkennistoets bevat 15 vragen. Het is
niet verplicht om de voorkennistoets te maken. Er geldt geen tijdslimiet en het resultaat
wordt niet geregistreerd. De voorkennistoets is bedoeld om voor jezelf in kaart te brengen
op welk niveau jouw kennis over dit onderwerp ligt. Bij het beantwoorden van de vragen
mag je de Prijswijzer op het Extranet, de Vloerverwarmingswijzer en alle documentatie
van fabrikanten gebruiken.
Zelfstudiemateriaal en oefentoetsen
Na het maken van de voorkennistoets start je met het doornemen van het
zelfstudiemateriaal dat door de afdeling Kennis en Innovatie in samenwerking met de
verkoopvestigingen, productmanagement en leveranciers is ontwikkeld.
Op een aantal plaatsen in het zelfstudiemateriaal wordt verwezen naar een oefentoets in
TestVision. Via de oefentoetsen kun je nagaan of je de theorie voldoende hebt
begrepen. Alle vragen in de oefentoetsen zijn voorzien van feedback, waaruit je kunt
afleiden waarom jouw antwoord goed of fout is. Voor de oefentoetsen geldt geen
tijdslimiet en de resultaten worden niet geregistreerd. Je kunt een oefentoets meerdere
malen inzien of maken.
Examen en herexamen
Na het doornemen van het zelfstudiemateriaal volgt een verplicht examen over de
module Vloerverwarming. Je kunt het examen ook direct na de voorkennistoets maken,
wanneer jouw resultaat op de voorkennistoets daartoe voldoende aanleiding geeft.
Het examen kun je in overleg met je leidinggevende via e-mail of telefoon aanvragen bij
de afdeling Kennis en Innovatie.
Het examen bestaat uit 15 vragen. Voor het beantwoorden van die vragen krijg je 45
minuten de tijd. Tijdens het examen mag je de verzamelde technische documentatie, het
internet en de Prijs- en Vloerverwarmingswijzers (op het Extranet) raadplegen.
Wanneer je een onvoldoende resultaat behaalt, kun je één keer een herkansing maken.
Als je ook voor het herexamen een onvoldoende haalt, dan wordt in overleg met je
leidinggevende het vervolgtraject bepaald.
7
DocuCenter, Intranet en meer informatie
Via het DocuCenter kun je vragen stellen aan de afdeling Kennis en Innovatie. Je kunt je
vragen natuurlijk ook aan collega’s stellen. Daarnaast kun je via het DocuCenter zelf
nuttige aanvullende informatie beschikbaar stellen aan collega’s.
In het DocuCenter en het Intranet is het document Rehau Raumatic M en R te vinden. Dit
document vervangt de selectietabel van Rehau op pagina 23 van de
Vloerverwarmingswijzer.
Wil je meer informatie? Neem dan contact op met de afdeling Kennis en Innovatie via
[email protected] of telefoonnummer 0316-296477.
Disclaimer
Dit opleidingsmateriaal blijft auteursrechtelijk eigendom van Technisch Handelsbureau
Rensa BV en mag op geen enkele wijze worden doorgegeven, afgestaan of verkocht aan
derden.
8
1. Toepassingen van thermische zonne-energie
Na dit hoofdstuk kun je:
- bepalen hoeveel warmwater verbruikt wordt in een woning, verzorgingstehuis,
sport accommodatie en zwembad.
- Bepalen wat het energieverbruik is voor ruimte verwarming in woningen.
1.1 Inleiding
De zon is de bron van energie op aarde. Deze energie is in ruime mate aanwezig en
daarom een logische keuze om te gebruiken voor verwarming van tapwater of gebouwen.
Het gebruik van zonne-energie
In de Noord-Europese landen is het verschil in beschikbare energie gedurende de
seizoenen zodanig dat we zonne-energie voor de verwarming van gebouwen en tapwater
bijna altijd gebruiken in combinatie met een andere warmtebron, zoals gasgestookte CV-
ketels of warmtepompen.
De toepassingen van thermische zonne-energie bespreken we in hoofdstuk 1. De
verschillende technische mogelijkheden om zonne-energie effectief te gebruiken
behandelen we aan de hand van principe schema’s in hoofdstuk 2. In hoofdstuk 3 vindt
de dimensionering van collectoren en opslagvaten plaats. In hoofdstuk 4 besteden we
aandacht aan de bouwkundige aspecten, die van belang zijn bij de montage van
collectoren. Aan de hand van de verzamelde informatie stellen we in hoofdstuk 5 een
materiaallijst samen.
In hoofdstuk 6 wordt specifiek ingegaan op de regelingen, waarna in hoofdstuk 7 de
aandachtspunten bij het inbedrijfstellen, storingen en onderhoud worden besproken. De
9
module wordt afgesloten met een energie berekening waarmee de besparingen die
optreden bij het toepassen van zonne-energie inzichtelijk gemaakt kunnen worden.
De onderwerpen worden toegelicht aan de hand van praktische voorbeelden, zodat je na
het doornemen van deze module direct aan de slag kunt om een thermische zonne-
energie systeem te selecteren.
1.2 Warmtapwater
Vanwege de hoge temperaturen die bereikt kunnen worden, is zonne-
energie uitermate geschikt voor het opwarmen van tapwater. Een klein
systeem kan al een groot gedeelte van de benodigde energie bij een
woning verzorgen. In het figuur hieronder is te zien dat met relatief een klein systeem van
2 m2 collectoren al bijna in 50% van de energiebehoefte voor warmtapwater voorzien kan
worden.
Energie bijdrage kleine zonne-energiesysteem voor warmtapwater
1.2.1 Benodigde hoeveelheid warmtapwater
De benodigde hoeveelheid warmtapwater is afhankelijk van de toepassing van het
gebouw en het aantal personen die het gebouw gebruiken. Voor het zonne-
energiesysteem is met name het dag verbruik van warmtapwater van belang. Voor de
selectie van een warmtapwaterbereider zijn de pieken gedurende de dag van groter
belang.
Woningen
Bij woningen kan worden uitgegaan van circa 60 liter/dag warmtapwater van 40° per
persoon. Dit komt overeen met circa 35 liter/dag van 60° C.
