B2 Rapportage verduurzaming Het Streekbad (2023-62)

Pagina 26

BIJLAGEN

Pagina 27

Bijlage A Energiesystemen Energiesysteem 1 Gesloten WKO horizontaal met WW-WP en PV panelen Bodemlussen zijn een gesloten systeem. Het aanleggen van buizen onder het veld in de bodem (op circa 1-1.5 meter diepte vanaf maaiveld), zodat deze met vloeistof (mengsel water en antivries) gevulde slangen verwarmd worden door de hitte van de bodem. Deze warmte kan of (i) direct met tussenkomst van een water-water warmtepomp ingezet worden voor het bereiden van tapwater of (ii) opgeslagen worden middels buffering via een buffervat, indien er geen directe tapwater vraag is. De elektriciteit die noodzakelijk is om de Figuur 10 Bodemlussen, bron: Warmtepomp weetjes. water-water warmtepompen, met hoge COP, te kunnen laten draaien komt vanuit PV op het dak van de gebouwen. De bodemlussen werken op basis van warmtewisseling middels de bodem. De vloeistof in de buizen absorbeert warmte van de bodem zowel tijdens de zomer- als wintermaanden. In de winter worden de meeste efficiëntie slagen behaald, wanneer de bodemtemperatuur hoger is dan de omgevingstemperatuur. Dit proces maakt gebruik van de constante temperatuur van de grond in de winter, die meestal tussen 8 en 12 °C ligt, terwijl deze in de zomer op kan lopen tot 25 °C vanwege zoninstraling en mogelijk door neerslag.

Een water-water warmtepomp haalt de warmte uit het Figuur 11 Grondtemperatuur vanuit NTA8800 vloeistofmengsel in de horizontale bodemlussen en verhoogt de temperatuur ervan. De warmtepomp pompt het warme vloeistofmengsel door een warmtewisselaar, waarbij de warmte wordt overgedragen aan een ander watercircuit in het gebouw. Bodemlussen maken gebruik van een antivriesmiddel, bijvoorbeeld glycol of dergelijke. Er zullen hier bodemlussen gebruikt worden zonder of met nihil glycol gebruik, vanwege mogelijke kansen op lekkages. Tevens kan er in de zomer koeling geleverd worden. Er zal gebruikt gemaakt worden van diffusiedicht poly ethyleen (PE), meestal 40 of 32 mm.

Pagina 28

Energiesysteem 2 Gesloten WKO verticaal met WW-WP Bodemlussen zijn een gesloten systeem. Dit systeem maakt gebruik van een gesloten buizensysteem, ook wel een bodemwarmtewisselaar genoemd, dat in de grond is geïnstalleerd tot een diepte van 100200m. Tijdens het verwarmingsseizoen transporteert het systeem een vloeistof, meestal een mengsel van water en een antivriesmiddel, door de buizen in de bodem. De bodem fungeert als een warmtebron, waarbij de vloeistof warmte opneemt uit de grond. Deze warmte wordt vervolgens overgedragen aan de water-water warmtepomp, die het gebruikt om het gebouw te verwarmen. Tijdens het koelseizoen werkt het systeem in omgekeerde richting, waarbij warmte uit het gebouw wordt onttrokken en aan de bodem wordt afgegeven.

Figuur 12 Gesloten Bodemenlussen, bron: Bodemenergie Nederland.

Het gesloten bodemlus systeem maakt gebruik van de constante temperatuur van de grond op een bepaalde diepte, die meestal hoger is dan de buitentemperatuur in de winter, maar wel lager in de zomer. Dit maakt het efficiënter dan lucht-water warmtepompen, die afhankelijk zijn van de variabele luchttemperatuur t.o.v. de relatief constante bodemtemperatuur. Bodemlussen maken gebruik van een antivriesmiddel, bijvoorbeeld glycol of dergelijke. Er zullen hier bodemlussen gebruikt worden zonder of met nihil glycol gebruik, vanwege mogelijke kansen op lekkages. Er zal gebruikt gemaakt worden van diffusiedicht poly ethyleen (PE), meestal 40 of 32 mm.

Pagina 29

Energiesysteem 3 WKO monobron met WW-WP i.c.m. regeneratie via LW-WP Een monobron is een open bodemenergiesysteem. Bij een WKO monobron wordt er één enkele bron in de bodem gebruikt, in de vorm van een verticale boorput. Deze bron fungeert als zowel de warmtebron als de koudebron voor het systeem. Tijdens het zomerseizoen wordt er warmte aan de gebouwen onttrokken en opgeslagen in de Figuur 13 Monobron, bron: Kenniscentrum InfoMil. bron, waardoor de gebouwen worden gekoeld. Deze opgeslagen warmte kan later in het winterseizoen worden teruggewonnen en gebruikt voor verwarming. Het systeem maakt gebruik van de constante temperatuur van de grond op een bepaalde diepte, die meestal hoger is dan de buitentemperatuur in de winter en lager in de zomer. Middels een water-water warmtepomp wordt deze temperatuur geschikt gemaakt om tapwater en ruimteverwarming te leveren. De bodembron moet in energetische balans blijven, waardoor regeneratie nodig is. Deze regeneratie zou middels de warmte vanuit het zonnecollectorveld kunnen geschieden op de momenten dat de temperatuur van het water <25°C is, dan wel middels het koppelen van gebouwen met grotere koudevraag. Er wordt gebruik gemaakt van polyetheen (PE) leidingen met een diameter (DN) van maximaal 200mm.

Energiesysteem 4 WKO doublet met WW-WP i.c.m. regeneratie via LW-WP Een doublet systeem is een open bodemenergiesysteem. Een WKOdoublet is een type warmtekoudeopslagsysteem dat gebruikmaakt van twee bronnen, een warme en een koude bron, voor de opslag van warmte en koude. Bij een WKOdoublet worden er twee boorgaten (put) geboord waarin elk een buis wordt geplaatst: een injectiebuis en een onttrekkingsbuis. De injectiebuis Figuur 14 Doublet, bron: RWS Kenniscentrum InfoMil. dient als de warme bron, waar warm water in wordt geïnjecteerd en in de bodem wordt opgeslagen. De onttrekkingsbuis fungeert als de koude bron, waar koud water wordt onttrokken voor koeling. Tijdens het zomerseizoen wordt warmte uit het gebouw afgevoerd naar de warme bron en opgeslagen in de bodem. In het winterseizoen wordt koud water uit de koude bron onttrokken om het gebouw te koelen. Ook een WKO-doublet moet regenereren net als een monobron en ook dit zou kunnen geschieden middels de warmte vanuit het zonnecollectorveld op de momenten dat de temperatuur <25°C is. Er wordt gebruik gemaakt van polyetheen (PE) leidingen met een diameter (DN) van maximaal 250mm.

Pagina 30

Energiesysteem 5 PVT met boilervaten en WW-WP Met PVT-panelen kun je zowel voorzien in de elektriciteits- en warmtebehoefte, ook wanneer de zon niet schijnt. PVTpanelen combineren de technologieën van zonnepanelen en zonnecollectoren in één systeem. De fotovoltaïsche component van de panelen zet zonlicht direct om in elektriciteit, terwijl de thermische component de resterende warmte in het systeem absorbeert en overdraagt aan een warmtedragend medium, zoals water of lucht. PVT systemen maken dus gebruik van Figuur 15 PVT-panelen, bron: Greenchoice. passieve luchtstroming. Door deze panelen aan een warmte-koude opslag (WKO) te koppelen, kun je bovendien ook op andere, minder zonnige momenten gebruik maken van de opgeslagen warmte. Door deze warmte op te slaan in boilervaten (binnen gebouw) kan ruimteverwarming, maar voornamelijk tapwater met hoge efficiëntie bereid worden.

Energiesysteem 6 Zonnecollectoren (vacuüm) met boilervaten en LW-WP Zonnecollectoren zijn specifiek ontworpen om alleen warmte te produceren en worden gebruikt voor verwarmingstoepassingen, zoals het verwarmen van water. Zonnecollectoren maken gebruik van thermische absorbers om zonlicht op te vangen en warmte te genereren door het absorberende materiaal te verwarmen. De collectoren worden op het dak geplaatst. Deze vangen zonne-energie op. De collectoren zijn aangesloten op een buizenstelsel waardoor een speciale antivriesvloeistof loopt. De collectoren Figuur 16 Zonnecollector, bron: Zonnepanelen Planet. verwarmen de vloeistof op, wat temperaturen tot 90 graden Celsius kan bereiken, zonder dat daar mechanische verwarming bij hoeft te komen. Vervolgens loopt deze verwarmde vloeistof naar een boiler met leidingwater, die dankzij een warmteverspreider of warmtewisselaar wordt opgewarmd. Zodra het hete water door de vermenging is afgekoeld wordt dit weer naar de zonnecollector gepompt om opnieuw op te warmen. Op die manier warmt het leidingwater in het vat op, om er op een duurzame manier gebruik van te kunnen maken. Zonnecollectoren in combinatie met een of meerdere boilervat(en) om de warmte in op te slaan een goede toepassing. PV-panelen kunnen daarnaast voorzien in de benodigde elektra behoefte.

Een lucht-water warmtepomp of een elektrische boiler kan als de zonnecollectoren niks opleveren voorzien in het leveren van warmte (lage efficiëntie).

Pagina 31

Energiesysteem 7 Zonnecollectoren (HR vlakke plaat) met boilervaten en LW-WP Een HR vlakke plaat collector met boilervat is een systeem dat wordt gebruikt voor het opvangen en gebruiken van zonne-energie voor het verwarmen van water. Het bestaat uit enkele delen, namelijk 1. De HR vlakke plaat collector. Dit is het belangrijkste onderdeel van het systeem. Het bestaat uit een reeks platte platen die bedekt zijn met een speciale zonneabsorberende coating. Deze platen zijn Figuur 17 Vlakke plaat zonnecollector, bron: Technea. meestal gemaakt van metaal, zoals koper of aluminium. De absorberende coating helpt bij het absorberen van zonnestraling en het omzetten ervan in warmte. De platen zijn ontworpen om een groot oppervlak te hebben om zoveel mogelijk zonne-energie op te vangen. 2. Binnen de vlakke plaat collector circuleert een warmtedrager, meestal een vloeistof, zoals water of een antivriesoplossing. Deze vloeistof neemt de warmte op die wordt gegenereerd door de zonnestraling die door de absorberende platen wordt geabsorbeerd. Vervolgens transporteert de warmtedrager de warmte naar het boilervat, welke inpandig zal/zullen staan in de technische ruimte. 3. Het boilervat is een geïsoleerde tank waarin het warme water wordt opgeslagen. Het is verbonden met de vlakke plaat collector via leidingen, waardoor de warmtedrager de warmte kan overdragen aan het water in het vat.

Het vat bevat ook een warmtewisselaar, die de warmteoverdracht tussen de warmtedrager en het water vergemakkelijkt. Op basis van de metingen vanuit de regeltechniek kan het systeem de circulatiepompen en kleppen aansturen om ervoor te zorgen dat de warmte efficiënt wordt overgedragen en opgeslagen. Het opgewarmde water in het boilervat van circa 65 °C kan worden gebruikt voor verschillende toepassingen, zoals tapwater (douches) en voor het verwarmingssysteem. Het HR vlakke plaat collector systeem maakt gebruik van zonne-energie om water te verwarmen en op te slaan in een boilervat, voornamelijk wanneer elektriciteit goedkoop is, waardoor het een milieuvriendelijke en energiezuinige optie is. Het kan helpen de energiekosten te verlagen en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen. De lucht-water warmtepomp of elektrisch boiler voorziet in warmte als er geen opbrengst vanuit het collectorveld is.

Pagina 32

Energiesysteem 8 LW-WP met boilervaten Een lucht-water warmtepomp is een type warmtepomp dat warmte uit de buitenlucht haalt en deze gebruikt om water op te warmen voor verwarmings- en/of warmwatervoorziening in een gebouw. De lucht/water-warmtepomp pompt een koelmiddel rond in een gesloten circuit. Het koelmiddel neemt warmte op uit de buitenlucht en verdampt onder invloed van een verdamper. Een compressor vervoert de damp vervolgens naar een condensor, waar de damp afkoelt met behulp van koud water. De damp condenseert en wordt opnieuw een vloeibaar koelmiddel. Dankzij Figuur 18 Lucht water warmtepompen, bron: Eco Heating. dit proces heeft het water in je verwarmingsinstallatie de warmte uit de buitenlucht overgenomen. Een lucht/water-warmtepomp kun je gebruiken voor zowel de centrale verwarming als voor tapwater. Een nadeel van een lucht/water-warmtepomp is dat je warmte vanuit de buitenlucht nodig hebt om efficiënt te verwarmen, en die is niet altijd zomaar voorhanden. Vooral wanneer het buiten kouder is dan 5°C, ligt het rendement van een lucht/water-warmtepomp significant lager dan bij andere warmtepompen. Een belangrijk voordeel van een lucht/water-warmtepomp is dat deze installatie bijzonder makkelijk te plaatsen is. Daardoor liggen de installatiekosten ook beduidend lager dan bij andere types.

Bijlage B Offertes Energiesystemen Naast de rapportage en de ervaringscijfers zijn er ook nog offertes opgevraagd voor zowel de luchtwater warmtepompen als voor de zonnecollectoren. Voor de lucht-water warmtepompen worden de offertes inclusief technische bijlagen gedeeld voor: 1. 1 grote warmtepomp; 2. En voor 2 kleinere cascade warmtepompen. Deze offertes komen vanaf Eco Heating Systems, die veel lucht-water warmtepompen voor zwembaden maken. Daarnaast zijn voor de zonnecollectoren prijs twee offertes opgevraagd, voor: 1. Het totale zonnecollector oppervlakte voor alleen het Streekbad 2. Het maximale oppervlakte collectoren van circa 260 m2 voor zowel Streekbad als S.C. Spirit’30. Deze offertes zijn opgevraagd bij zowel RIvusol (ter update van 2021) en bij HR Solar. Al met al bestaat bijlage B uit de volgende documenten: 1. B.1. Offerte Lucht-water warmtepomp 1 x GHI 84.2; 2. B.2. Offerte Lucht-water warmtepomp 2 x GHI 47.1; 3. B.3. Offerte zonnecollectoren – HR Solar – oppervlakte Streekbad; 4. B.4. Offerte zonnecollectoren – HR Solar – oppervlakte Streekbad en S.C. Spirit’30; 5. B.5. Offerte zonnecollectoren – Rivusol – oppervlakte Streekblad en S.C. Spirit’30.

Pagina 33