warmtepompen
 

eerste utiliteitsgebouw zonder gasleiding in Noord-Limburg



Het schoorsteenloze gebouw van Thissen Installatietechniek op industrieterrein Trade Port West te Venlo
Deze installatie realiseert een reductie van de CO2-uitstoot van17.700 kg/jaar
Architect: Loxodrome Architects & Planners Venlo

Thissen Installatietechniek heeft een duurzaam energiebesparend kantoorpand met bedrijfshal op het industrieterrein Trade Port West te Venlo gerealiseerd. Het gebouw heeft géén gasaansluiting voor de verwarmingsinstallatie. De centrale verwarmingsinstallatie is uitgevoerd zonder gebruik te maken van een c.v. ketel en radiatoren. De airconditioningsinstallatie is uitgevoerd zonder gebruik te maken van een koelmachine.

De duurzame installatie onttrekt 75 % - 80 % van de benodigde energie uit de bodem om het gebouw te verwarmen en te koelen. Het grondwater wordt met een constante temperatuur van ± 11°C onttrokken op een diepte van 125 meter. De warmtepomp waardeert deze energie op naar een bruikbare temperatuur, waarmee het kantoor wordt verwarmd en in de zomer wordt gekoeld. Het duurzame warmtepompsysteem is een nieuwe manier van gebouw- en comfortbeheersing. Het warmtepompsysteem in combinatie met het laag temperatuur comfortsysteem en balansventilatiesysteem is niet alleen energiezuiniger, maar geeft ook een aanzienlijk beter thermisch comfort dan voorheen met een traditionele installatie met topkoeling kon worden gerealiseerd. De duurzame installatie spaart niet alleen het milieu, maar is ook financieel een stuk aantrekkelijker dan de conventionele installatie met topkoeling. De overheid subsidieert bedrijven die investeren in energie- en milieubesparende bedrijfsmiddelen door middel van extra belastingaftrek.

Thissen Installatietechniek richt zich als eerste installateur in Limburg op dit type milieuvriendelijke installaties die de uitstoot van het broeikasgas CO2 flink vermindert. Met het nieuwe kantoor en de duurzame installatie, zonder gasaansluiting, wil Thissen Installatietechniek laten zien dat de combinatie ondernemen, milieu en behaaglijk comfort goed samen gaan. Kortom, de tijd is rijp om samen energie te steken in een schoner milieu en dit gaat gepaard met een lagere investeringslast.

warmtepompsysteem voor de utiliteitsbouw

algemeen


In de energiebehoefte van de 21e eeuw zal duurzame energie steeds belangrijker worden.
Om die reden staan warmtepompen in het middelpunt van de belangstelling. De overheid heeft als doel gesteld om voor het jaar 2020 een energiebesparing van 10 % te behalen door middel van duurzame oplossingen en stelt daarom subsidies beschikbaar om aanschaf van dergelijke energie-efficiënte systemen te stimuleren. Een zeer interessant marktsegment voor werktuigbouwkundige installatiebedrijven. Het is te verwachten dat dit systeem de vervanger wordt van de bijna uitontwikkelde cv-ketel en elektrische boiler.

Een warmtepomp op zich is niets nieuws. Een koelkast werkt op soortgelijke wijze. Met de huidige warmtepompsystemen kunnen gebouwen zowel verwarmd alsgekoeld worden. De enige energie die nodig is voor een warmtepompsysteem is de compressor- en pompenergie. De huidige warmtepompen kunnen met één kilowatt toegevoegde electrische energie circa 6 kilowatt thermische energie leveren. Het quotiënt van beiden wordt de Coëfficiënt Of Performance (COP) genoemd en is in ditgeval dus 6. Hoe hoger de COP hoe beter het rendement van de warmtepomp. Een warmtepompsysteem kan een aanzienlijke besparing opleveren ten opzicht van een moderne HR CV-ketel. Door het toepassen van een warmtepompsysteem kan de EPC (Energie Prestatie Coëfficiënt) omlaag. Zeker als de EPC in de toekomst nog verder omlaag wordt bijgesteld, worden warmtepompsystemen een steeds meer verantwoorde keuze. In Zwitserland wordt daarom één op de drie nieuwbouwwoningen reeds voorzien van een warmtepomp.

Essentieel voor de toepassing van duurzame technieken (warmtepomp) is, dat het gebouw moet voldoen aan een aantal voorwaarden (goede isolatie, HR ++glas, zonwering, etc.) om optimaal voordeel te kunnen halen uit de “duurzame” technieken. Alleen dan kun je warmtepomptechniek succesvol toepassen.

Naar aanleiding van de bovenstaande informatie zult u zich afvragen wat nu nieuw is aan de warmtepompsystemen voor de utiliteitsbouw. Het vernieuwende aan het systeem van Thissen Installatietechniek is, dat zowel de centrale verwarmings- als koelinstallatie van gebouwen gerealiseerd wordt door middel van een warmtepompsysteem (fabrikaat Inalfa-Ares) zonder een hulp-cvketel en zonder een koelmachine. Hierdoor is er géén gasaansluiting meer nodig en de elektriciteitsverslindende koelmachine is vervallen. Dit levert een energiebesparing op van gemiddeld 50 % primaire energie. Door gebruik te maken van groene stroom is er geen sprake meer van enige CO2 uitstoot. Hierdoor kan het bedrijf zich profileren als milieuvriendelijk en als een duurzaam CO2-vrij bedrijf. Kortom, je doet het goed of je doet het niet. De tijd is rijp om samen energie te steken in een schone toekomst!

werkingsprincipe warmtepompsysteem

Het warmtepompprincipe dat hieronder beschreven wordt is het systeem dat Thissen Installatietechniek in samenwerking met de Stichting Dubotechniek uit Zaltbommel in het algemeen toepast, maar er zijn verschillende varianten mogelijk afhankelijk van de wensen van de klant. In de bodem onder een perceel zit veel onbenutte warmte. De warmtepomp is een technologie die in staat is deze laagwaardige omgevingswarmte (grondwater ± 11ºC) op zeer efficiënte wijze op te waarderen naar een bruikbaar temperatuurniveau van ± 55°C. Het warmtepompsysteem kan dankzij deze eigenschap zorgdragen voor verwarmen en koelen van het gebouw door middel van laagtemperatuurverwarming en hoogtemperatuurkoeling.

De bronpompinstallatie is gebaseerd op een warme en een koude bron welke beide zijn uitgerust met bronpompen die door middel van een frequentieregelaar op de benodigde capaciteit worden ingesteld.



In het terreinworden twee bronputten geslagen met een diepte van 45 -125m, welke 40m uit elkaar liggen. Het grondwater wordt uit een ondergrondse watervoerende zandlaag (aquifer), over een bronwarmtewisselaar gepompt. De bronwarmtewisselaar geeft de warmte over aan het medium van het tussencircuit, waarna het afgekoelde grondwater wordt teruggeïnjecteerd in de aquifer. Hierdoor blijft de hydraulische balans in de bodem gehandhaafd. Per saldo wordt dus geen grondwater onttrokken, maar warmte of koude. Het medium in het tussencircuit draagt de warmte over aan de warmtepomp welke de warmte opwaardeert. In de winter wordt de warmte afgegeven via het afgiftesysteem (vloerverwarming en / of wandverwarming) aan de omgeving. In de zomer wordt de watertemperatuur van de koude bron rechtstreeks overgedragen aan het afgiftesysteem. Technische ruimte met vijf warmtepompen in cascade opstelling
De warmtepomp verwarmt met de energie uit het tussencircuit,in de verdamper, het koudemiddel in het warmtepompcircuit, waardoor het koudemiddel verdampt. Het verdampte koudemiddel wordt in de compressor van de warmtepomp gecomprimeerd, waardoor de druk en de temperatuur oploopt. In de condensor condenseert de damp weer tot vloeistof en geeft de condensatie- energie af aan het (warmte)-afgiftesysteem. Met behulp van een expansieventiel wordt de druk en temperatuur van het koudemiddel verder verlaagd en begint de cyclus weer opnieuw. In de zomer wordt het gebouw gekoeld met het water uit de koude bron. Het tussenmedium van ± 11°C wordt via de bypass (om de warmtepomp) naar de verdeler geleid.

In de verdeler wordt het medium bijgemengd met retourwater naar de gewenste koeltemperatuur van 18 à 20°C. De temperatuur van het koude water in het afgiftesysteem is afhankelijk van de relatieve vochtigheid en de ruimtetemperatuur. Het gekoelde water wordt door hetzelfde afgiftesysteem gepompt dat ook bij verwarmen wordt gebruikt. Het grondwater uit de aquifer hoeft voor het koelproces niet nagekoeld te worden met de warmtepomp. De energie die nodig is om het gebouw te koelen is dus alleenWarmtewisselaarde bronpomp- en circulatiepompenergie. Hierdoor is véél minder energie nodig dan bij een traditionele koelmachine. Het rendement van het bronkoelsysteem komt op een COP van ± 18 uit, met een traditionele koelmachine ligt de COP rond de 2.

warm tapwater

Aan het warmtepompsysteem kan gemakkelijk een boiler worden gekoppeld, die het gebouw van warm tapwater voorziet. Het warme tapwater wordt met de warmtepomp verwarmd tot 55°C en in de boiler opgeslagen. Een keer per week wordt het warme tapwater in de boiler met een elektrische warmte-element voor minimaal 10 minuten naar 65°C gebracht om bacterievorming te voorkomen. Door de boiler heeft men voldoende voorraad warm water. Hierdoor hoeft de warmtepomp niet te worden ingeschakeld voor een kleine hoeveelheid warm water. Er zijn ook losstaande ventilatielucht-tapwaterwarmtepompen die de warmte uit de afzuiglucht van het gebouw (toiletten en wasruimte) onttrekken. Het warme tapwater wordt met de warmtepomp verwarmd tot 60°C en in de boiler opgeslagen. Een voordeel van een losstaand systeem is dat, in de zomer, het warmtepompsysteem niet hoeft om te schakelen van koelen naar tapwaterverwarming.


werking lage temperatuursysteem

De massa van de binnenschil van het gebouw wordt verwarmd door middel van een vloer- en/of wandverwarmingsafgiftesysteem. De vloeren en muren dragen de warmte over aan de omgevingslucht door middel van straling. Het afgiftesysteem maakt gebruik van het accumulerend vermogen van het gebouw (de massa van het gebouw).
Door goede isolatie van een gebouw komt er minder snel koude naar binnen. De koude die door de isolatie naar binnen dringt wordt opgenomen door de massa van de binnenschil. De binnenschil wordt op een constante temperatuur gehouden door het (warmte) afgiftesysteem, waardoor de koude niet de kans krijgt in de binnenruimte terecht te komen. Hierdoor wordt de binnentemperatuur minder snel beïnvloed door de buitentemperatuur. Het gebouw wordt constant op een binnentemperatuur van 21°C gehouden, 7 dagen per week, 24 uur per dag. Het systeem kent dus geen nacht- c.q. weekendverlaging. De individuele ruimtetemperatuur kan ± 2°C worden nageregeld. In de zomer wordt de interne warmte door de binnenschil geabsorbeerd en weggekoeld met het (vloer-/wand koel) systeem. Het comfort blijft dus gehandhaafd door het absorberend vermogen van de binnenschil van het gebouw. Dit resulteert in een aangenamer binnenklimaat en een lager energieverbruik door middel van minder ventilatie- en transmissieverlies.

 

ventilatielucht

De binnenschil van het gebouw wordt geconditioneerd; hierdoor is de binnenschil van het gebouw warmer dan de omgevingslucht en absorbeert de binnenschil geen warmte uit de ventilatielucht. Hierdoor hoeft men veel minder geconditioneerde lucht in te blazen dan voorheen bij airconditioning.

Voorheen moest er meer lucht worden ingeblazen om ook de massa van het gebouw te verwarmen, waardoor er meer m3 geconditioneerde lucht moest worden ingeblazen dan wettelijk verplicht is voor de ventilatie. Bij het lage temperatuur systeemVloerverwarming c.q. vloerkoelingWervelroostersheeft men veel minder m3 geconditioneerde lucht nodig (verhouding 6 :2). Met de tweevoudige ventilatie wordt het gebouw geventileerd en wordt de binnentemperatuur geoptimaliseerd. Doordat er minder lucht wordt ingeblazen en er gebruik wordt gemaakt van een goed geselecteerd wervelrooster heeft men geen last van opwervelend stof en tochtverschijnselen, waardoor het comfort toeneemt. Tevens kan men volstaan met een kleiner model luchtbehandelingskast en kunnen de ongeïsoleerde kanalen kleiner gedimensioneerd worden. Hierdoor worden de investeringskosten gedrukt.

 

voordelen warmtepompsysteem

Geen investeringin een c.v.-ketel, een gasleiding en radiatoren.
Geen investering in een koelmachine.
Een kleinere luchtbehandelingskast en kleiner gedimensioneerde luchtkanalen.
De luchtbehandelingskast is voorzien van één gecombineerde batterij voor zowel verwarming als koeling.
De capaciteit van de installatie is veel lager omdat deze 24 uur per dag gedurende 365 dagen per jaar continue in bedrijf is. Hierdoor is een extra opwarmcapaciteit niet noodzakelijk.
De NOX-uitstoot is nihil.
De investering komt in aanmerking voor aanzienlijke subsidies en extra vennootschapsbelasting aftrek.
De investering is per saldo beduidend lager als een investering in een conventionele installatie met c.v.- ketel en koelmachine.
Er is sprake van een aanzienlijke comfortverbetering.



Wilt u deze informatie nog eens nalezen, download dan hier de brochure "nieuwbouw Thissen Installatietechniek Venlo"
Klik hier om de brochure te downloaden

Download hier de brochure van "Het Informatiecentrum Duurzame Energie".
Klik hier om de brochure te downloaden

Innovatieve comforttechniek:
Gegevens hittegolf 2003, binnentemperatuur versus buitentemperatuur.
Klik hier om de leaflet te downloaden

Indien u geen PDF bestand kunt openen op uw PC of Mac kunt u Acrobat Reader downloaden bij

http://www.adobe.com/products/acrobat/readstep.html

  Thissen Installatietechniek bv