Duurzaam Koelen
U zult het wel gelezen, gezien of
gehoord hebben en anders zou u het wel gemerkt hebben: Ons goede oude
zeeklimaat is niet meer. Door de E-producenten wordt
Code Rood afgegeven. Het rivierwater is 28oC ,
de centrales kunnen nog maar minimaal koelen.
Een ieder wordt gevraagd zuinig met
elektriciteit om te springen en de AIRCO wat minder laag te zetten. Hoe hoger
de bron (lucht) temperatuur voor de AIRCO, hoe meer energie het kost om tot een
behaaglijke omgevingstemperatuur te geraken.
De klimaatveranderingen
die zich vooral sinds 1995 nadrukkelijk manifesteren, zullen grote gevolgen
hebben voor het ontwerp van gebouwen en installaties. De nadruk zal meer dan
ooit komen te liggen op koeling. Ook dit jaar zien we weer een flinke toename
van het aantal uren boven de 25oC ( na een verdubbeling tot 160 uur
in 2002 t.o.v. het vroegere Temperatuurs Overschrijdings jaar VA 114 1964/65) en 28oC
(een vervijfvoudiging). Vabi presenteerde vorig jaar
nog een nieuwe versie van hun Gebouwsimulatieprogramma, dat rekening houdt met
deze ontwikkelingen.
Maar ook zal
de temperatuurontwikkeling waarschijnlijk ARBO-consequenties
krijgen voor de koeling van bedrijfsruimten naast die van kantoren. Een gebouw
dat in de moderne koelbehoefte voorziet, is gebouwd voor de toekomst en zal aan
waarde winnen. Letterlijk, omdat invoering van het Duitse EnergiePuntenSysteem
voor commercieel onroerend goed zeker niet lang op zich zal laten wachten.
De hoge RV
vraagt daarnaast om verdere ontwikkelingen op het gebied van en ventilatie/ontvochtiging. Interessant worden dan de systemen waarmee
door de gebouwschil lucht in plaats van water wordt getransporteerd ter koeling
en verwarming: BKA/lucht.
Gebruik
grondwater als DE optie
Waar leidt
deze nieuwe koelvraag in samenhang met energie zuinigheid toe: De uitnutting van de omgevingsenergie. De opwekking daarvan
kost niets, alleen het transport kost geld.
De toplaag
van de aardkorst bevat weinig tot geen hoogwaardige geothermische energie. Men
kan er globaal van uitgaan dat de bovenste 10 meter de gemiddelde temperatuur
van de locatie aanhoudt. Voor de periode 2001-2010 voorziet men 9,9 - 10,1oC,
+/- 0,4oC in de Nederlandse situatie. De zon speelt derhalve een grotere rol dan de radioactieve ontbinding in
de kern van de aarde. Per 100 mtr diepte neemt de
temperatuur wel met 3oC toe, door die kernhitte, maar als we niet te
diep gaan hebben we daar geen ‘last’ van en kunnen we bovengenoemde gemiddelden
aanhouden.
In het
overgrote deel van Nederland liggen goed bruikbare watervoerende lagen tussen
de 20 en 100 mtr. Verkennend bodemonderzoek – bij ons
al vanaf € 2.000 beschikbaar - geeft direct inzicht in de mogelijkheden van
grondwatergebruik en de kosten daarvan. Deze natuurlijke bron op dit
temperatuursniveau is zonder enige verdere opwaardering te gebruiken voor
koeling van gebouwen, mits de afgifte installatie op dit temperatuurstraject is
ingesteld. Het enige dat men betaalt is de energie van de transportpomp, 1½ tot 2½ % van de
totale thermische energie.
Bijkomend
voordeel is dat met een geringe opwaardering tot ≤ 30oC
dezelfde bron kan worden ingezet voor verwarming van gebouwen. Voor deze
opwaardering is een warmtepomp het aangewezen middel, want hier dient alleen de
electriciteit voor de compressor te worden betaald.
Grofweg kost dat 15-20% van de geleverde thermische
energie, afhankelijk van de wel of niet toepassing van een warmte/koude opslag
systeem.
Een ander
mogelijk ‘verdienmoment’ voor het gebruik van grondwater is het vóórkoelen
en/of vóórverwarmen van ventilatielucht. Een zeer aantrekkelijke optie in
ruimten met veel publiek waar een hoog ventilatievoud
noodzakelijk is, is dan bijvoorbeeld de combinatie met een BetonKernActiverings luchtsysteem.
Samengevat
kan aan één natuurlijke bron een geïntegreerd klimaatsysteem worden gekoppeld,
dat zich van conventionele systemen onderscheidt door
>
Sterke vermindering CO2 en andere
emissies
>
Geen geluidsoverlast voor omgeving (i.t.t.
dakunits)
>
Gering ruimtebeslag installatie
>
Bedrijfszeker
>
Lange levensduur
>
Lage onderhoudskosten
Vraag ons
een haalbaarheidsstudie uit te voeren.
Voorbeelden:
Kleine utiliteit, systeem: recirculatie
grondwater.
Stel de
volgende zomersituatie bij een vóór-koelingsbatterij:
Lucht in 30
oC
Relatieve
vochtigheidsgraad 50%
Lucht uit 17
oC
Brontemperatuur
van 11oC
Injectietemperatuur
20,5 oC
Het
koelvermogen is dan ruim 110 kWh indien het maximum vergunningvrije debiet van
10m3/uur wordt aangewend; de opgenomen energie slechts ± 2 kWh.
Stel voor de
wintersituatie:
Lucht in - 10
oC
Brontemperatuur
van 11oC
Injectietemperatuur
4 oC
Het
verwarmingsvermogen bedraagt hier bijna 70kW met een opgenomen vermogen van 2
kWh.
Glastuinbouw, systeem: warmte/koude opslag
Conventioneel referentie model:
Ketel + koelinstallatie aan de lucht:
Zomer:
Slangennet : 10 oC
naar 12 oC
Koeltoren : 27 oC
naar 32 oC
Tverdamper :
ca 7 oC
Tcondensor :
ca 35 oC
Alpha :
0,55
Levert een COP : 5,5
Situatie met WP en ketel
Zomer
Slangennet : 10 oC
naar 12 oC
Bodem : 7 oC
naar 17 oC
Tverdamper :
ca 7 oC
Tcondensor :
ca 19 oC
Alpha :
0,5
Levert een COP : 12
Winterbedrijf
Slangennet : 22 oC
naar 18 oC
Bodem : 17 oC
naar 7 oC
Tverdamper :
ca 6 oC
Tcondensor :
ca 25 oC
Alpha :
0,5
Levert een COP : 7,8
Rendement ketel met
condensor: 100% (95%HT + 5%LT warmte)
Investering
WP & bron 450.000 €
Voordeel EIA 18 %
Koelmachine 270.000 €
Afschrijving 10 jaar
Vennootschapsbelasting 35 %
verdisconteringsvoet 5 %
Bijlage B: Aannames
|
Koelbehoefte van de kas in de zomer: 30 W/m2 (door
middel van actief koelen) |
|
||||
|
mei |
108.000 |
kWh th |
180 |
uur |
|
|
juni |
360.000 |
kWh th |
300 |
uur |
|
|
juni |
972.000 |
kWh th |
540 |
uur |
|
|
aug |
972.000 |
kWh th |
540 |
uur |
|
|
sept |
135.000 |
kWh th |
180 |
uur |
|
|
Totaal |
2.547.000 |
kWh th |
1740 |
uur |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Referentiesituatie |
|
|
|
|
|
|
COP-koelen |
5,5 |
- |
|
|
|
|
E-afname |
463.091 |
kWh |
==> P_comp |
266 |
kWe |
|
Waarvan |
80% |
plateau |
|
|
|
|
|
20% |
dal |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Situatie
WP/ketel |
|
|
|
|
|
|
COP-koelen |
12 |
- |
|
|
|
|
E-afname |
212.250 |
kWh |
==> P_comp |
122 |
kWe |
|
Waarvan |
80% |
plateau |
|
|
|
|
|
20% |
dal |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Opgeslagen in de
grond |
2.759.250 |
kWth |
(incl compressor verbruik) |
|
|
|
Thermisch
rendement aquifer |
90% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COP-verwarmen |
7,8 |
- |
|
|
|
|
Bij P_compr = 125 |
975 |
kWth |
==> uren |
2.922 |
vollasturen |
|
E-afname |
365.195 |
kWh e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Geleverde warmte |
2.848.520 |
kWh th |
|
|
|
|
Aardgas eq. |
324.001 |
m3 |
(ketel 100%) |
|
|
|
E-afname |
365.195 |
kWh e |
|
|
|
|
E-afname |
50% |
dal |
|
|
|
|
|
50% |
Plateau |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E-prijs
(inclusief netkosten +REB) |
|
|
|
|
|
|
Dal |
4,7 |
€ct/kWh |
(voorspelling
2004) |
|
|
|
Plateau |
7,5 |
€ct/kWh |
(voorspelling
2004) |
|
|
|
Gasprijs |
|
|
|
|
|
|
Gasprijs (commodity) |
11,5 |
€ct/m3 |
(voorspelling
2004) |
|
|
|
Gasprijs diensten |
4 |
€ct/m3 |
(bij een
bedrijfstijd van ca 3000 uur) |
||
|
BSB en REB |
1,07 |
€ct/m3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lasten
Referentiesituatie |
|
|
|
|
|
|
E-inkoop dal |
4.353 |
€ |
|
|
|
|
E-inkoop plateau |
27.785 |
€ |
|
|
|
|
|
32.139 |
€ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lasten WP
situatie |
|
|
|
|
|
|
E-inkoop zomer dal |
1.995 |
€ |
|
|
|
|
E-inkoop zomer plateau |
12.735 |
€ |
|
|
|
|
E-inkoop winter dal |
8.582 |
€ |
|
|
|
|
E-inkoop winter plateau |
13.695 |
€ |
|
|
|
|
Vermeden gasinkoop |
-53.687 |
€ |
|
|
|
|
|
-16.680 |
€ |
|
|
|
