Hoe bepaal ik de collectieve warmtevraag in een combilus?
De eerste stap in de dimensionering van het leidingsnetwerk en de warmte-opwekking is de bepaling van de warmtevraag. Voor combilussen en warmtenetten bestaat er vandaag nog geen eenduidige normering voor de leidingdimensionering of het ontwerp van de warmte-opwekking. Wel bestaan er gangbare standaarden voor de leidingdimensionering en de bepaling van ontwerpvermogens voor ruimteverwarming en sanitair warm waterproductie afzonderlijk. Aangezien bij het combilus principe warmte wordt geproduceerd en gedistribueerd voor zowel ruimteverwarming en sanitair warm water moet de installatie worden ontworpen op de maximaal gelijktijdige warmtevraag voor beide doeleinden. Maar hoe bepaal je nu deze gecombineerde warmtevraag?
Uit evaluatie van de gangbare methodes voor het combineren van de deelwarmtevragen voor ruimteverwarming en sanitair warm water is gebleken dat deze veelal leiden tot suboptimale ontwerpen alsook zijn nieuwe inzichten in de bepaling van de warmteverliesberekening of bepaling van de warmtevraag voor sanitair warm water niet eenvoudig in rekening te brengen. Vanuit deze vaststelling werd een nieuwe ontwerpmethodiek opgesteld genaamd 'de methode van maximale deelsom'. |
|
Hoe dimensioneer ik een combilus installatie met de methode van maximale deelsom?
Om op een eenduidige manier leidingdebieten, vermogen en volume te bepalen, hanteren we de term 'het warmteleverend vermogen voor het achterliggend leidingnet'. Deze kan worden gebruikt voor de dimensionering van de centrale warmteproductie maar ook decentraal om een leidingsegment te dimensioneren op basis van het lokaal over te dragen vermogen. Het warmteleverend vermogen voor het achterliggende leidingnet kan worden bepaald aan de hand van de methode van maximale deelsom. Het debiet doorheen de leiding ter hoogte van waar dit vermogen bepaald is, kan vervolgens berekend worden uit het vermogen en het vooropgesteld temperatuurregime bij vollast in dat leidingssegment.
Meer informatie en hulpmiddelen voor de dimensionering van uw combilus systeem:
Om op een eenduidige manier leidingdebieten, vermogen en volume te bepalen, hanteren we de term 'het warmteleverend vermogen voor het achterliggend leidingnet'. Deze kan worden gebruikt voor de dimensionering van de centrale warmteproductie maar ook decentraal om een leidingsegment te dimensioneren op basis van het lokaal over te dragen vermogen. Het warmteleverend vermogen voor het achterliggende leidingnet kan worden bepaald aan de hand van de methode van maximale deelsom. Het debiet doorheen de leiding ter hoogte van waar dit vermogen bepaald is, kan vervolgens berekend worden uit het vermogen en het vooropgesteld temperatuurregime bij vollast in dat leidingssegment.
Meer informatie en hulpmiddelen voor de dimensionering van uw combilus systeem:
- Uitgewerkt berekeningsvoorbeeld
- Dimensioneringstool op basis van de methode van maximale deelsom
- Onderzoeksrapport met overzicht van de gangbare ontwerpmethodes en validatie van de methode van maximale deelsom
Hoe dimensioneer ik een hybride stookplaats?
Er zijn heel wat mogelijkheden voor het ontwerp van de centrale stookplaats in een combilus. In de centrale stookplaats is de duurzame warmtebron steeds verbonden met een buffervat. Hieronder wordt een kort overzicht van de meest courante hybride systemen, met de te gebruiken configuraties, gegeven. Meer info over hybride schakelingen vind je in deze fiche.
Er zijn heel wat mogelijkheden voor het ontwerp van de centrale stookplaats in een combilus. In de centrale stookplaats is de duurzame warmtebron steeds verbonden met een buffervat. Hieronder wordt een kort overzicht van de meest courante hybride systemen, met de te gebruiken configuraties, gegeven. Meer info over hybride schakelingen vind je in deze fiche.
- Warmtepomp met back-up ketel
- Serieschakeling
- Warmtekrachtkoppeling (WKK) met back-up ketel
- Kleine WKK (<35% van ontwerpvermogen): Parallel modulerend
- Grote WKK (>35% van ontwerpvermogen): Serie
- Ketel met dubbele retour zou prestaties kunnen verbeteren
- Zonthermie met back-up ketel: meer info
- Centrale warmtepomp met decentrale boosterwarmtepompen (per appartement): meer info
Welke aandachtspunten zijn er bij de boosterwarmtepompen?
Een boosterwarmtepomp biedt heel wat voordelen bij combilus-systemen en een correcte dimensionering leidt tot nog betere prestaties.
Het eerste aandachtspunt is de grootte van het buffervat van de boosterwarmtepomp. Uit de resultaten van dit TETRA-project kan afgeleid worden dat de PV-tool een ideale methode is om het nodige buffervolume te bepalen. De PV-tool bepaalt voor een specifieke case een PV-curve, welke mogelijke combinaties geeft van vermogen (P) en opslagvolume (V). Indien het buffervat kleiner gedimensioneerd wordt dan wat de PV-tool vooropstelt, dan ontstaat er een hoger discomfort voor sanitair warm water. Indien het buffervat groter is dan nodig, dan is de prestatie en het comfort gelijkaardig aan een normaal gedimensioneerd buffervat, maar is de kostprijs groter. De PV-tool is dus een ideaal en handig hulpmiddel om discomfort en te grote kosten te voorkomen.
Naast de dimensionering van het buffervat, is er nog de dimensionering van de boosterwarmtepomp zelf: het nominaal condensorvermogen. De courante vermogens zijn tussen de 1500 Watt en de 2500 Watt. Algemeen kan gesteld worden dat een kleiner vermogen een besparing op het jaarlijks energieverbruik oplevert, voor een gelijkaardig comfort. De reden hiervoor is dat een kleinere boosterwarmtepomp een langere cyclustijd heeft. Deze zal gedurende een langere periode werken, wanneer ze aanslaat. Deze constante werking is gunstig voor de COP, dus de boosterwarmtepomp zal gemiddeld minder elektriciteit gebruiken. Door gebruik te maken van de PV-tool, heeft dit vermogen geen directe invloed op het comfort voor sanitair warm water.
Een laatste aandachtspunt is het temperatuurregime in de combilus. Aangezien de centrale productie eenheid de warmte voorziet voor ruimteverwarming, als ook een warmtebron is voor de boosterwarmtepompen, zal deze het grootste aandeel energie leveren. Om deze reden, is de centrale productie doorslaggevend voor het totaalrendement. Bij een centrale warmtepomp (wat een logische keuze is in combinatie met boosterwarmtepompen) moet men dus trachten een zo laag mogelijke temperatuur in de combilus te verdelen, om het totaalrendement te verbeteren. Maar de minimale en maximale brontemperaturen van de boosterwarmtepompen moeten wel gerespecteerd blijven! Deze zijn afhankelijk van het merk en variëren resp. tussen de 5°C en 18°C (let op bij koeling) en de 40°C tot 50°C.
Een boosterwarmtepomp biedt heel wat voordelen bij combilus-systemen en een correcte dimensionering leidt tot nog betere prestaties.
Het eerste aandachtspunt is de grootte van het buffervat van de boosterwarmtepomp. Uit de resultaten van dit TETRA-project kan afgeleid worden dat de PV-tool een ideale methode is om het nodige buffervolume te bepalen. De PV-tool bepaalt voor een specifieke case een PV-curve, welke mogelijke combinaties geeft van vermogen (P) en opslagvolume (V). Indien het buffervat kleiner gedimensioneerd wordt dan wat de PV-tool vooropstelt, dan ontstaat er een hoger discomfort voor sanitair warm water. Indien het buffervat groter is dan nodig, dan is de prestatie en het comfort gelijkaardig aan een normaal gedimensioneerd buffervat, maar is de kostprijs groter. De PV-tool is dus een ideaal en handig hulpmiddel om discomfort en te grote kosten te voorkomen.
Naast de dimensionering van het buffervat, is er nog de dimensionering van de boosterwarmtepomp zelf: het nominaal condensorvermogen. De courante vermogens zijn tussen de 1500 Watt en de 2500 Watt. Algemeen kan gesteld worden dat een kleiner vermogen een besparing op het jaarlijks energieverbruik oplevert, voor een gelijkaardig comfort. De reden hiervoor is dat een kleinere boosterwarmtepomp een langere cyclustijd heeft. Deze zal gedurende een langere periode werken, wanneer ze aanslaat. Deze constante werking is gunstig voor de COP, dus de boosterwarmtepomp zal gemiddeld minder elektriciteit gebruiken. Door gebruik te maken van de PV-tool, heeft dit vermogen geen directe invloed op het comfort voor sanitair warm water.
Een laatste aandachtspunt is het temperatuurregime in de combilus. Aangezien de centrale productie eenheid de warmte voorziet voor ruimteverwarming, als ook een warmtebron is voor de boosterwarmtepompen, zal deze het grootste aandeel energie leveren. Om deze reden, is de centrale productie doorslaggevend voor het totaalrendement. Bij een centrale warmtepomp (wat een logische keuze is in combinatie met boosterwarmtepompen) moet men dus trachten een zo laag mogelijke temperatuur in de combilus te verdelen, om het totaalrendement te verbeteren. Maar de minimale en maximale brontemperaturen van de boosterwarmtepompen moeten wel gerespecteerd blijven! Deze zijn afhankelijk van het merk en variëren resp. tussen de 5°C en 18°C (let op bij koeling) en de 40°C tot 50°C.