De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Betonkernactivering met warmtepompen & Bodem- energieopslag.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Betonkernactivering met warmtepompen & Bodem- energieopslag."— Transcript van de presentatie:

1 Betonkernactivering met warmtepompen & Bodem- energieopslag

2 water grootschaligkleinschalig lucht ‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)

3 Warmteproductie meestal middels gasgestookte ketel; rendementverbeteringen o.a. via …

4 Waarom ‘Betonkernactivatie’? -Comfort (trefwoord: ‘vloerverwarming’) Maar vooral door: -’3-Voudige energie-efficiëntie’ trefwoorden: - ’stralingswarmte’ - ‘warmtepomp’ -’energieopslag’

5 Wat is: ‘Betonkernactivering’ en wat is ‘bodem-energieopslag’ en waarom zouden we deze systemen toe passen?

6 Betonkernactivering: ‘Het beïnvloeden van de temperatuur van de bouwmassa’ met als doel een aangenaam binnenklimaat te creëren

7 Wat concreter: Het aanbrengen van waterleidingen (*) in de kern van betonnen vloeren (**) om daarmee (de bouwmassa van) het gebouw te verwarmen of te koelen * of luchtkanalen ** ev. ook wanden

8 In tegenstelling tot ‘vloerverwarming’ wordt dus niet alleen de toplaag van de vloer verwarmd. Wat maakt dat dan voor verschil? Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

9 Bij Betonkernactivering wordt gebruik gemaakt van het warmte- (of koude-)accumulerende vermogen van de betonmassa van de vloer … waardoor het in bepaalde omstandigheden bijvoorbeeld mogelijk is om …

10 …een gebouw aan één kant te verwarmen, en tegelijkertijd aan de andere kant –de zonzijde meestal- te koelen… …ZONDER GEBRUIK TE MAKEN VAN VERWARMINGS- of KOELINSTALLATIES!!

11 Water van 22 C circuleert in de vloer. De vloer neemt de temperatuur van het water aan: 22 C O O

12 Zelfregulerende werking van Bka-systeem: zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing (* wél geactiveerde circulatiepomp) Warme zijde (zonzijde): het water neemt warmte op en koelt de vloer, en daarmee de ruimte Koude zijde: het opgewarmde water staat de warmte af aan de relatief koele vloer

13 Wat is de overeenkomst tussen betonkernactivering en vloerverwarming? Het zijn beide lage-temperatuur (*) warmteafgifte-systemen, die de warmte voor een belangrijk deel via straling afgeven * Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren (de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

14 ‘Behaaglijkheid’ is afhankelijk van (o.a.) verhouding luchttemperatuur en stralingstemperatuur

15 Een relatief groot stralingsaandeel betekent dat de luchttemperatuur lager kan zijn, zónder dat de behaaglijkheid afneemt Hetgeen als secundair effect heeft dat bijvoorbeeld natuurlijke ventilatie acceptabel wordt, waar het anders als ‘tocht’ waargenomen zou worden… Dit kan resulteren in een kleiner mechanisch ventilatiesysteem, of zelfs het achterwege blijven daarvan.

16 De gunstige effecten van stralingswarmte gelden natuurlijk niet alleen voor verwarmde vloeren, maar ook voor wanden en plafonds.

17 Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele vloerconstructie wordt opgewarmd, is een plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

18 Bij toepassing van betonkernactivering kunnen dus geen plafonds worden toegepast. (*) Dit heeft zowel voor- als nadelen: * Althans, het is niet zinnig om die toe te passen, omdat daarmee een essentieel sterk punt van Bka, het geïntegreerde verwarmings-/koelsysteem aan de onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt gedaan

19 Nadelen van het ontbreken van een plafond: Het wordt lastiger om leidingen en andere installatievoorzieningen weg te werken, of er onderhoud aan te verrichten

20 Nadelen van het ontbreken van een plafond: (ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie) van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen) -het gemis van de gunstige akoestische eigenschap- pen van een plafond

21 Voordelen van het ontbreken van een plafond: Besparing plafond- kosten Besparing arbo- onvriendelijke werkzaamheden Geen geluids- overdracht of brandoverslag via plafond

22 Opbouw van het Betonkernactivering-systeem

23 Een kenmerk –en een belangrijk nadeel- van Bka-toepassing is het feit dat er leidingen in de vloeren dienen te worden aangebracht of dat nu op het werk gebeurt… of in de fabriek.

24 warmwater- toestel HR-ketel? De leidingen worden ingestort in de betonnen vloeren en worden in de winter gevoed met warm water vanuit een …

25 Warmwater- toestel In verband met de grote beschikbare verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de vloeren) volstaat een ‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’ (hetgeen energetisch veel gunstiger is)

26 Zonnecollectoren bijvoorbeeld, (en/) of … …een warmtepomp

27 Betonkernactivering gaat praktisch altijd gepaard met het gebruik van warmtepompen Waarom is dat?

28 Wat is, en hoe werkt een warmtepomp?

29 grote hoeveelheid laagwaardige warmte wordt ‘gecomprimeerd’ tot kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte (=water met hogere, bruikbare temperatuur) Principe warmtepomp

30 Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’: Tijdens het verdichtingsproces en condenseren komt in de warmtepomp warmte vrij, zoals dat ook bij een fietspomp het geval is De in de lucht aanwezige warmte doet de vloeistof in het warmtepomp- circuit verdampen.

31 Warmtepomp- unit, inclusief verdamper, staat buiten opgesteld. Via een warmte-wisselaar wordt de warmte overgedragen aan de klimaat- (/tapwater)installatie

32 Verdamper staat buiten opgesteld, de rest van de warmtpomp- installatie staat binnen. Vloerverwarming met warmte uit buitenlucht

33 Een warmtepomp werkt precies als een koelkast. Het verschil is dat de ‘afvalwarmte’ aan de achterkant van de koelkast nu nuttig gebruikt wordt

34 Het rendement van een warmtepomp wordt aangegeven met de COP-waarde (Coefficient of Performance) COP = opgewekte warmte aandrijfenergie ( = 1 – 6,5 )

35 CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%: met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte geproduceerd !!! Algemeen: hoe kleiner het temperatuurverschil, hoe hoger het rendement Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming etc.) zijn dus relatief gunstig. Warmtepompen tbv radiatoren en tapwatervoorziening hebben lagere COP- waarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn, maar worden minder snel ‘terugverdiend’

36 Betonkernactivering gaat praktisch altijd samen met het gebruik van warmtepompen, maar ook met ‘bodem-energieopslag’ Waarom is dat?

37 Bodem- energiebenutting Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren, kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder het gebouw…

38 Dat kan met een horizontale collector

39 … of een verticale

40 In verband met het verschijnsel ‘op is op’ … Wordt bodemenergie- benutting meestal toegepast in combinatie met … een her-bruikbaar opslagsysteem, oftewel …

41 Bodem- energieopslag

42 kleinschalige (/korte-duur) warmteopslag Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

43 grootschalige lange-duur warmteopslag Werking in de zomer:A: Het gebouw wordt gekoeld met water (*) uit de koudebron B: Het opgewarmde koelwater (*) wordt opgeslagen in de warmtebron

44 (* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

45 grootschalige lange-duur warmte- én koelteopslag Werking in de winter:A: Het gebouw wordt verwarmd met water uit de warmtebron B: Koud water wordt opgeslagen in de koudebron

46 Hoe vindt de uitwisseling en opslag van warmte en koude in grond plaats? Met: -Energiepalen -Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

47 Bodem- energieopslag met Energie-palen De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

48 ‘Buis-in-buis’, of concentrische buizen- systeem ‘Retourbuizen’-systeem

49 Wat is de opbrengst van energiepalen bij woningbouw? (Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa) 80% van de warmtebehoefte is te voorzien met E-palen 100% (inclusief tapwater) Ter oriëntatie: Vrijstaande woningen: ‘Rijtjeshuizen’:

50 Bodem-energieopslag met dieptebronnen (boorputten; aquifers)

51 aquifer Een aquifer (letterlijk: ‘waterdragend’) is een watervoerende zandlaag in de bodem, geschikt om warmte of koude in op te slaan Een dieptebron is een boorput die tot in een aquifer reikt. Het hier afgebeelde systeem is een ‘doublet’ systeem: een systeem met twee boorputten

52

53 Goedkoper dan een doublet- systeem is de zogenaamde monobron. Bij een monobron worden in één boorput zowel warmte als koude opgeslagen; ónder elkaar

54

55 Bodemstructuur 1 of meerdere aquifers tot 100m -m.v. geen aquifers tussen 0 en 100m -m.v. Nederland is een bij uitstek geschikt land voor energieopslag in de bodem

56 Overzicht producten GeoComfort 2004 GeoMiniGeoThermicGeoDoublet 5 tot 15 m3/uur15 tot 50 m3/uur30 tot 200 m3/uur kW koeling kW koeling kW koeling Warmtepomp tot 150 kW warmte Warmtepomp tot 500 kW warmte Warmtepomp tot 2000 kW warmte Kantoren tot m2Kantoren tot m2 Kantoren tot m2 1 kW elektriciteit 60 kW koeling 1 kW elektriciteit 100 kW koeling 1 kW elektriciteit kW koeling Monobronsysteem Doubletsysteem • Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk • Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk • Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven • Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

57 De volgende plaatjes (net als de vorige overigens afkomstig van van Geocomfort) laten zien hoe een boorput in de praktijk gemaakt wordt (Werk waar je na afloop slechts weinig van terug zien)

58 Booropstelling tijdens realisatie

59 Materialisatie bron Bronfilter met centreerringen Grondmonsters per meter Inbouw pompkamer 500 mm

60 Schoonpompen en ontwikkelen van de bron Ontwikkelen van bron door het zand- en slibvrij maken en stabiliseren van de boring. Essentieel onderdeel van gegarandeerde waterlevering aquifer Boring 600 sectiepompen Filterbuis 250 Afvoer slib

61 De bovengrondse afwerking energieopslag GeoMini ondergronds GeoDoublet GeoThermic molestvrijGeoThermic met bluswater GeoThermic standaardafwerking

62 Energieopslag visie Conventionele koelmachine Vervanging door energieopslag is: • Duurzame koeling • Duurzame verwarming • Sprinklervoeding • Bluswaterlevering • Bedrijfswaterlevering Conventionele sprinklervoorraadtank

63 Wanneer is toepassing van betonkernactivering haalbaar in een project? NADELEN VOORDELEN

64 NADELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Leidingen in vloeren: kosten en uitvoeringsaspecten daarvan -kosten boorputten tbv dieptebronnen

65 NADELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Traag reagerend systeem -Individuele regelbaarheid niet optimaal (oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem)) (oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

66 NADELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Koudeval bij gevelopeningen minder makkelijk te compenseren dan bij gebruik van radiatoren/convectoren Oplossing(en): Aanvullende installatie Extra isolerende beglazing ‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

67 NADELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Koudeval bij gevelopeningen minder makkelijk te compenseren dan bij gebruik van radiatoren/convectoren Oplossing(en): Aanvullende installatie Extra isolerende beglazing ‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

68 NADELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Koudeval bij gevelopeningen minder makkelijk te compenseren dan bij gebruik van radiatoren/convectoren Oplossing(en): Aanvullende installatie Extra isolerende beglazing ‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

69 NADELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Installatievoorzieningen moeilijker weg te werken/ bereikbaar Door ontbreken plafond: -Geluidsabsorptie elders te regelen

70 VOORDELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Grote energiebesparing bij verwarmen -Zeer grote energiebesparing bij koelen door hoge efficiency van A) ‘lage temp. straling’ B) warmtepomp-principe C) bodem-enegieopslag A) ‘laden’ in de winter B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

71 VOORDELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Comfort: ‘stralingswarmte’, geen stofbeweging, geen tocht -Eerder natuurlijke ventilatie; minder ventilatie-kosten

72 VOORDELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Eén installatie voor zowel verwarmen als koelen, één afgiftesysteem -Relatief weinig onderhoud aan installaties

73 VOORDELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Geen grote luchtbehandelingskasten of –kanalen in/op/door het gebouw, onder de vloeren Grotere nuttige hoogte: -minder gevel(kosten) -extra verdieping?

74 VOORDELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -Relatief weinig onderhoud aan installaties

75 VOORDELEN van toepassing van Betonkernactivatie (en warmtepompen/ bodem-energieopslag) -EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’ -Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

76 Instrumenten om haalbaarheid van toepassing van Betonkernactivering te bepalen: ‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem) OEFENING ‘Bka-Beo’ ( ADVIESBUREAU ) -Woningbouw -Utiliteitsbouw -Glas-en-Tuinbouw wordt aan gewerkt … 100 Euro … Gratis te downloaden! Zie onderwijs. netwww.bouw onderwijs. net : ‘Betonkern -activering’

77

78 Tenslotte enkele voorbeelden van in Nederland gerealiseerde projecten

79

80 Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector; zonnecollector in wegdek

81 VTZ Transportgroep Wormerveer Energie-palen

82 VTZ Transportgroep Wormerveer = ‘uitsluitend warmtepompen; geen aanvullende systemen’ (COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31) ‘ Monovalent energiesysteem’

83 VTZ Transportgroep Wormerveer ‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

84 VTZ Transportgroep Wormerveer ‘ Hybride ventilatie met WTW in de winter’

85 Einde van deze presentatie Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn: > ‘Betonkernactivering’


Download ppt "Betonkernactivering met warmtepompen & Bodem- energieopslag."

Verwante presentaties


Ads door Google