Nederlandse Organisatie voor
toegepast‑natuurwetenschappelijk
onderzoek/Netherlands Organisation
TNO Bouw for Applied Scientific Research
Klimaatbeheersing Schoemakerstraat 97 Postbus 49 2600 AA Delft
TNO‑rapport
www.tno.nl
T 015 269 69 00 2001‑G&I‑8037 F 015 269 52 99
Energetische vergelijking Hemmes systemen t.o.v.
conventionele systemen.
Attentie: Het Hemmes systeem voor zwembaden is
door TNO berekend nog zonder de toepassing van de nakoeler op de afblaas
welke van de luchtbehandelingskast een
warmteleverend systeem maakt . In de spreadsheets die van deze site
gedownload kunnen worden is deze afblaaskoeler wel op te geven.
Toegepast in kantoren &
zwembaden
Datum 4 juli 2001
Auteurs Ir. W.H. Maassen
Exemplaar‑nummer
Oplage
Aantal pagina's 68
Aantal bijlagen
Opdrachtgever Novem B.V.
Projectnaam
Projectnummer 006.06669/01.01
Alle rechten voorbehouden.
Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto‑kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO.
Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst.
Het ter inzage geven van het TNO‑rapport aan direct belang‑hebbenden is toegestaan.
Samenvatting
In opdracht van NOVEM is een energetische vergelijking gemaakt voor klimaatinstallaties die gebruik maken van een Hemmes systeem en conventionele klimaatinstallaties. Deze vergelijking is voor kantoorgebouwen en voor zwembaden gemaakt.
De te beschouwen kantoorgebouwen en het zwembad inclusief de toegepaste conventionele installaties zijn gedefinieerd.
Hemmes systeem
Het Hemmes systeem bestaat fysiek uit een aanpassing in de centrale luchtbehandelingskast. Ten opzichte van de conventionele systemen wordt gebruik gemaakt van een droogtrap die gerealiseerd wordt door een warmtewisselaar over de koelbatterij te plaatsen. Tevens wordt bij kantoorgebouwen ten opzichte van het conventionele systeem gebruik gemaakt van adiabatische koeling door de retourlucht te bevochtigen en de koude terug te winnen met een warmtewisselaar. Bij het zwembad zal de koelbatterij gebruik maken van restkoude van een warmtepomp, die benut wordt om het bassin op temperatuur te houden.
Bedrijfswijze
De bedrijfswijze en dimensionering van het Hemmes systeem zijn zo gekozen dat aan dezelfde eisen voor de luchtcondities in de kantoorgebouwen en het zwembad wordt voldaan. Voor het kantoorgebouw betekent dit dat de binnencondities voor beide systemen moeten vallen binnen het opgegeven bereik van temperatuur en relatieve vochtigheid. Voor het zwembad betekent dit dat de absolute vochtigehid van 14,3 g/kg niet mag worden overschreden en dat de ruimte‑ en bassintemperatuur zijn opgelegd.
Kantoorgebouwen
De prestatie van het Hemmes systeem is in nieuwbouw en in bestaande bouw kantoorgebouwen bepaald. Uit de berekeningen blijkt dat de energetische voordelen om een Hemmes systeem toe te passen in de bestaande bouw situatie nagenoeg gelijk zijn aan de nieuwbouw situatie.
De maximaal te behalen energetische besparing door toepassing van een Hemmes systeem bij kantoorgebouwen bedraagt 5% primaire energie. Meer dan de helft van de besparing is het gevolg van het by‑passen van de droogtrap als deze niet nodig is. De koelbatterij in het conventionele systeem wordt echter niet geby‑passt als deze niet nodig is.
Een voordeel is dat het benodigde centrale koelvermogen met maximaal 14% wordt gereduceerd. De benodigde centrale koelenergie (voor de luchtbehandeling) wordt met maximaal 35% verlaagd.
Zwembaden
De maximaal te behalen energetische besparing voor de gedefinieerde toepassing van een Hemmes systeem bij zwembaden bedraagt 3% primaire energie. De grootste besparing bestaat uit de reductie van de benodigde verwarmingsenergie. Dit is het gevolg van de verlaging van het ventilatieluchtdebiet.
De beperkende factor bij het verlagen van het ventilatieluchtdebiet is het beschikbare gekoeldwatertraject. Hierbij kan als criterium bijvoorbeeld worden gehanteerd dat het verwarmen van het bassin met een warmtepomp niet meer primaire energie mag kosten dan indien er gebruik wordt gemaakt van een hr‑ketel om het bassin te verwarmen. Verder zal er rekening moeten worden gehouden met enkele technische en economische randvoorwaarden, die binnen deze studie niet nader zijn beschouwd.
Aanbevelingen
Kantoren
Grotere energiebesparing dan de hier berekende energiebesparingen zijn te realiseren in kantoren waarbij de interne warmtelast lager is en gebruik wordt gemaakt van een groter ventilatievoud. Bijvoorbeeld bij installaties zonder lokale koeling maar wel met een aanzienlijke top‑koeling met centraal behandelde lucht.
Energiebesparingen die te realiseren zijn met het Hemmes systeem zijn groter indien de vochtigheidscondities streng zijn, bijv. in musea of computerruimten.
Aanbevolen wordt om vast te stellen hoeveel van de genoemde gebouwen inclusief gebouwgebruik en installatie bestaan en hoeveel er gebouwd gaan worden. Indien de groep gebouwen zo groot is dat bij een eerste schatting van het energiebesparingspotentieel de wenselijkheid van Hemmes systemen is aangetoond kan een voor deze Hemmes systeem toepassingen een gedetailleerde energetische, technische en economische haalbaarheidsstudie worden uitgevoerd.
Zwembaden
De economische haalbaarheid van een warmtepomp wordt bepaald door de subsidies, de fiscale voordelen, de gemiddelde COP, het aantal (vollast)draaiuren, de reductie in op te stellen ketels en koelmachines. Het aantal draaiuren van de warmtepomp kan verhoogd worden doordat deze continue ingezet kan worden voor de verwarnung van het bassin. Of de warmtepomp draait is afhankelijk van de energetisch gunstigste momentane energieomzetting en de beschikbare alternatieve warmteopwekkers. Aanbevolen wordt om een gedetailleerde technische haalbaarheids‑ en ontwerpstudie uit te voeren naar een optimale inpassing van een warmtepomp waarbij de keuze van de verschillende bronnen gebaseerd is op maximale energiebesparing bij een acceptabele terugverdientijd.