BOA-Constructie

Inzicht toepassingsmogelijkheden warmtepompsystemen

Er zijn veel verschillende typen warmtepompsystemen. Deze systemen zijn opgebouwd uit drie elementen: de warmteBron (bijvoorbeeld de bodem), de Omzetter (bijvoorbeeld elektrische compressiewarmtepomp) en het Afgiftesysteem (bijvoorbeeld Lage Temperatuur Convector). SenterNovem en de Stichting Warmtepompen ontwikkelden een wegwijzer om snel tot een specifieke keuze te kunnen komen. Met deze wegwijzer, de BOA-Constructie (Bron, Omzetting, Afgifte) heeft de zoeker naar duurzame energie-installaties een hulpmiddel bij de hand waarmee hij gemakkelijk inzicht krijgt in de toepassingsmogelijkheden van warmtepompen.

Hieronder vindt u een uitleg en toelichting bij de BOA-Constructie.

Klik hier om de BOA-Constructie te openen.

Uitleg BOA

De BOA heeft drie ingangen (zie figuur 1):
(zie afbeeldingen in de rechter kolom, klik op een afbeelding voor een grotere weergave)

1. Een zoeksysteem voor BOA-configuraties (figuur 2). Net als in een fruitautomaat zijn drie venstertjes naast elkaar gezet, v.l.n.r. B-O-A. Wie B aanklikt, vindt een lijst van talrijke soorten Bronnen; na selectie van een bron verschijnt er een eenvoudig en inzichtelijk schema. Vervolgens kunnen op dezelfde wijze een Omzetter en een Afgiftesysteem worden geselecteerd. De drie plaatjes naast elkaar vormen het schema van een specifieke BOA-configuratie (figuur 3). De gebruiker van het zoeksysteem verneemt of deze configuratie is opgenomen in de database met projecten in Nederland. Zo ja, dan wordt hij verwezen naar de desbetreffende projecten. In de informatie staan onder meer gegevens over installatie en bouwkundige context. De toegepaste BOA-constructie wordt eveneens getoond. Door te 'spelen' met allerlei configuraties, kan de gebruiker ideeën opdoen over keuzemogelijkheden binnen bepaalde beperkingen, en krijgt hij inzicht in wat al realiseerbaar is gebleken.
2. Een beslissingsondersteunend systeem. De drie beslisfactoren voor een te ontwerpen project zijn: In welk marktsegment valt het? Tot welke schaalgrootte behoort het project? In welke functie moet het project voorzien? (figuur 4) Deze drie beslisfactoren worden gerepresenteerd door de zijden van een driehoek: elk hoekpunt is een ontmoeting van twee zijden, bijvoorbeeld 'functie' en 'schaalgrootte'. Het aanklikken van een hoekpunt brengt bijvoorbeeld diverse schaalgrootten in relatie tot diverse functies en wijst zo de weg naar de relevante projectbeschrijvingen.
3. Een zoeksysteem voor warmtepompprojecten. Wie de naam en locatie van een project kent, kan op een kaart van Nederland de gezochte projectbeschrijving vinden. (figuur 5)

Nadere toelichting

Van OA naar BOA, een energietransitie
Door Roger Ravelli, SenterNovem

Zowel de bouw- als installatiewereld onderkennen de noodzaak dat voor de komende periode in hun sector de (verregaande) doelstellingen ten aanzien van CO2-reductie in de gebouwde omgeving en daaruit volgende toepassing van duurzame energie gerealiseerd zullen moeten worden, bij voorkeur op een kosteneffectieve manier. Traditioneel (in de installatietechniek) wordt de energievraag in de Utiliteitsbouw ingevuld door de inzet van fossiele brandstoffen. Het gebruik van deze brandstoffen is echter vanuit milieuoogpunt niet wenselijk en moet zoveel mogelijk beperkt worden. Daarbij is de rol van de opdrachtgever van cruciaal belang. Leg samen met de klimaatadviseur en/of commissioner de vraagspecificaties met de kwaliteitsniveaus vast. Dit kan gedaan worden door het aandeel Duurzame Energie (DE) in totaal primair Energiegebruik vast te leggen in het PVE.

Trias Energetica
Kies een klimaatadviseur die een integrale aanpak van gebouw, energieafgifte, (DE) bron en installaties en de TRIAS ENERGETICA methodiek hanteert. Een eerste vereiste voor inzet DE is namelijk: matiging temperatuurniveau's voor verwarmen en koelen. Pas dus laag temperatuur verwarmen (LTV) en hoog temperatuur koelen (HTK) toe. Vermijd pieken en sterke fluctuaties. Ontwerp deze DE-installaties met een kritische capaciteitsberekening om overdimensionering van de warmtepomp te voorkomen.

Vroeg stadium
Dat er bij een bouwproces ontzettend veel komt kijken weet een opdrachtgever die regelmatig bouwt. Dat komt natuurlijk omdat er veel partijen zijn die allemaal een andere taal lijken te spreken en de risico's voortdurend willen afwentelen op hun opdrachtgever. Klimaatinstallaties worden opgebouwd uit systemen, systemen op hun beurt uit subsystemen en subsystemen uit componenten. Het ontwerpen van systemen (maar ook het beoordelen ervan) moet gebeuren in een zo vroeg mogelijk stadium van het ontwerpproces op een geschikt niveau van abstractie zonder onnodige detailballast mee te nemen. Het blijkt dat alle traditionele systemen in een gebouw analoog opgebouwd kunnen worden waarbij de volgende typen subsystemen vereist zijn:

Traditioneel: O-A

• Opwekking
• distributie
• Afgifte

Voor DE-energieinstallaties geldt echter de volgende indeling: B-O-A:

• Bron
• distributie
• Opwekking/omzetting
• distributie
• Afgifte

Totaalsysteem
Juist de toevoeging van een Duurzame Bron is wat het project anders maakt. Een andere dimensie. Wat nodig is, is dat het DE-installatiesysteem als een totaalsysteem wordt benaderd waarbij de Bron, Warmtepomp en Afgiftesysteem met de regeltechniek op elkaar zijn afgestemd. Dit betekent dat de disciplines bouwfysica, installatietechniek, elektrotechniek en automatisering als een geheel tot stand komen. De kracht van het door SenterNovem ontwikkelde BOA-instrument blijkt juist bij toepassing in de ontwerp- en beslisfase van het bouwproces. De pictogrammen dwingen ons na te denken over in principe alle Bronnen, alle Omzetters, alle Afgifteapparaten, in combinaties die nu en in de afzienbare toekomst passen bij de infrastructuur, de stedenbouwkundige situatie, het bouwplan, het gebouwgebruik, de maatschappelijke ontwikkelingen…..Want waarom zo'n traditioneel CV-systeem gekozen? Om risico's uit de weg te gaan, of om geld te besparen?

Mes snijdt aan twee kanten
Systemen met energieopslag en warmtepomp zijn in de Utiliteitsbouw al lang geen bijzonderheid meer. Onderzoek, ontwerp en praktijkervaring uit de afgelopen tien jaar leren dat de toepassing van deze DE-installaties perspectief bieden op energie- en milieuvriendelijke koude- en warmteopwekking. Tegenover meerkosten staan aanzienlijke energie- en milieuvoordelen. In het energiegebruik snijdt het mes aan twee kanten, zowel de warmte- als koudeverbruikskosten worden aanzienlijk lager. Dat er geld mee te verdienen valt blijkt wel uit het feit dat er Turn-Key aanbieders zijn die projecten realiseren waarin de DE-installatie juridisch en economisch buiten de ontwikkeling van het project wordt gehouden, en ook bij dat bedrijf in eigendom blijft.

Goede afstemming noodzakelijk
Telkens blijkt dat een goede afstemming bij energieopslag en warmtepompen bepalend is voor het succes van dergelijke duurzame projecten. De lessen die we nu trekken is dat dit in de praktijk niet automatisch goed gaat. Een slimme opdrachtgever moet weten dat de huidige DE-installaties vaak complexe installaties zijn en dat de risico's vaak te groot zijn om pas bij het in bedrijfstellen van de installatie vast te kunnen stellen of de performance wel gehaald wordt. Er dienen al in voorgaande fasen van het ontwerp kwaliteitstoetsen door een onafhankelijk persoon te worden uitgevoerd.