Energiebesparing begint altijd met een energieverbruiksanalyse

De energiestromen worden van bron tot verdeler geanalyseerd op basis van meetdata en weergegeven in een energy-flow-diagram of Sankey diagram. De energiebron is bijvoorbeeld aardgas, elektriciteit, stadswarmte maar kan ook warmte en koude uit een bronsysteem zijn. Het gebruiksdoel is veelal een hogere vorm van energie zoals stoom, warm CV-water, warm tapwater, gekoeld water, ventilatie, verlichting, processen, apparatuur, transport etc.

Centrale installaties 

Van alle gebruiksdoelen wordt uiteindelijk een overzicht gemaakt waarbij het jaarverbruik meestal met de eenheid MWh wordt weergegeven. Dit overzicht heet de energiebalans en is vooral bedoeld om het aandeel per energiegebruiksdoel in het geheel te laten zien. Hiermee kan worden bepaald wat de meest relevante gebruikers zijn. Die meest relevante gebruikers krijgen de belangrijkste rol in een energiebesparingstraject.

Energiebalans

De verslaglegging van een energiebesparingstraject wordt sinds 2015 veelal gedaan in de vorm van een energieaudit volgens het format van het EED.

In het EED, European Energy Directive is vastgelegd dat bedrijven met meer dan 250 werknemers een energieaudit moeten (laten) opstellen. Deze audit omvat een analyse van het energiegebruik van: het gebouw, de faciliteiten, en het proces. Daarnaast is nu ook een analyse van vervoer vereist. Alle energiebesparende maatregelen die binnen 5 jaar terug te verdienen zijn moeten verplicht uitgevoerd worden.

Energie audit

In Nederland handhaaft de omgevingsdienst deze verplichting tot het opstellen van een energieaudit. Voor zorginstellingen is er ook een alternatieve route volgens certificering Milieuthermometer zorgsector mogelijk.

Voor veel sectoren is door RVO een lijst met erkende maatregelen opgesteld. Deze maatregelen betreffen meestal ook de grootste energiestromen en door ze te evalueren in een kosten-baten analyse kan snel vast gestel worden of een maatregel binnen 5 jaar terug te verdienen is.

De trias Energetica is een belangrijk hulpmiddel bij het bepalen van de volgorde waarin maatregelen onderzocht en uitgevoerd moeten worden.

  1. Maatregelen om de vraag te beperken
  2. Pas zoveel mogelijk duurzame energie toe
  3. Gebruik fossiele brandstof efficiënt.

Trias Energetica

Veel energiebesparende maatregelen hebben te maken met het beter inzetten van techniek. Energica heeft in de afgelopen jaren veel ervaring opgedaan met het inzetten en optimaliseren van techniek in de centrale installaties van grote gebouwen.

  • Luchtbehandeling is veelal een grote energieverbruiker omdat de ventilatielucht verwarmd en bevochtigd of gekoeld moet worden. In grote gebouwen waar luchtbehandelingen in cascade toegepast worden zien we vaak grote verspillen door gelijktijdig koelen en verwarmen. Ook de inschakelduur en het ventilatievolume vragen om optimalisatie en een regelmatige controle.

    Luchtbehandelingskast

  • Lage temperatuur CV (LTCV) is een techniek waarbij de temperatuur van het CV-water 45°C tot 55 °C is in plaats van 80°C in traditionelere HTCV installaties. Deze techniek wordt vaak toegepast in combinatie met warmtepompen en HR CV-ketels. Groot voordeel is dat de circulatieverliezen laag zijn maar een nadeel is dat alle componenten voor distributie en warmteoverdracht heel groot zijn.
  • Hoge temperatuur koeling (HTK) is een techniek waarbij de aanvoertemperatuur van het gekoeld water (GKW) 10°C is en dat is veel hoger dan de traditionele temperatuur van 6° C. HTK komt vaak voor in combinatie met koude opslag in de bodem. Het voordeel is dat koelmachines een beter rendement hebben bij een wat hogere temperatuur van het GKW. Nadeel is dat alle componenten voor distributie en koeling groter zijn. Een ander nadeel van HTK is dat deze temperaturen niet geschikt zijn voor het ontvochtigen van de lucht.
  • Warmte-koude-opslag (WKO) is een techniek die vooral bedoeld is om in de zomer maanden gekoeld water uit een bron in de bodem (aquiver) te kunnen onttrekken. Om dit echter jaarlijks weer te herhalen moet die koude bron ook weer geladen worden. Dat laden gebeurt in de winter door met een warmtepomp energie aan het water uit een warme bron te onttrekken en het gekoelde water in de koude bron te pompen. De energie die de warmtepomp uit de warme bron haalt wordt gebruikt om het LTCV circuit van warm water te voorzien. In de zomer ontlaad de koude bron, het koude water koelt het gebouw en komt dan opgewarmd weer in de warme bron. Als dit proces jaarlijks netjes in balans komt is dit een zeer efficiënte manier om een gebouw te verwarmen en te koelen. Bij onbalans raakt één van de bronnen steeds verder uitgeput en stopt het proces. Dit maakt WKO tot een zeer efficiënt maar lastig te besturen instrument dat een nauwkeurig beheer vereist. Die besturing beperkt zich niet tot de bron maar omvat de gehele installatie zowel binnen als buiten het gebouw. Kennis van zaken is een vereiste om WKO zinvol toe te passen.

     

    WKO

  • Compressoren worden gebruikt om lucht samen te persen (perslucht). Die perslucht is nodig voor gereedschappen en processen. Efficiënt werken van compressoren wordt bepaald door de temperatuur van de aangezogen lucht, hoe lager die is hoe beter het rendement. Zorg daarom voor aanvoer van verse buitenlucht. Verder kan het bij grote compressoren interessant zijn om de compressor te koelen met water en die restwarmte te gebruiken bijvoorbeeld om tapwater of ander proceswater voor te verwarmen.
  • Pompen behoren tot de groep van continugebruikers. Veel pompen staan continu aan en verbruiken daarom veel energie. Het is al langer gebruikelijk om pompen te laten regelen op druk door het toerental van de pomp te variëren met een frequentieregelaar in plaats van met een regelklep. In CV- en GKW circuits is de zogenaamde tweeweg regeling (drukregeling) toegepast in plaats van driewegregeling (bypass regeling). Toch is het ook belangrijk om in de bestaande installaties regelmatig (minimaal 1 x per 10 jaar) pompen te vervangen door efficiëntere HR pompen. Controleer bij zo’n vervanging vooral of het debiet en de opvoerhoogte verlaagd kunnen worden, veel pompen zijn te groot voor hun gebruiksdoel waardoor onnodige verliezen optreden en pompen ook eerder defect raken
  • Verlichting behoort net als pompen tot de continugebruikers. Hoewel er veel aandacht gaat naar LED verlichting is het beter om eerst te kijken naar het schakelen van verlichting. Denk hierbij aan aanwezigheidsdetectie, daglichtregeling (DALI), centraal schakelen op het GBS, veegpulsen en gedragscampagnes. Vervanging van de lichtbronnen door LED kan dan een tweede stap zijn. Vooral bij zeer inefficiënte verlichting zoals natrium of kwikdamplampen die veelal in productiehallen gebruikt worden. Bij lichtpunten die veel branduren hebben of lastig bereikbaar zijn is het lonend om TL en PL verlichting te vervangen door LED lampen. Verder is bij nieuwbouw en renovatie LED een logische keus. Let op dat bij de selectie van LED verlichting technische eigenschappen zoals harmonische vervuiling, cosinus phi, kleurherkenning en degradatie van de lichtopbrengst goed geëvalueerd moeten worden.
    LED verlichting LED verlichting LED verlichting
  • WKK is een zeer efficiënte manier om het opwekken van warmte en elektriciteit te combineren. Dit vermijdt verliezen in het transport van elektriciteit en levert daarmee een belangrijke CO2 reductie. Voor tuinders is de CO2 uit de WKK zelfs een welkome toevoeging aan het klimaat in de kas. Door de sterk wisselende gas- en elektriciteitsprijzen is het economisch rendement van WKK een punt van aandacht. Middels een inzetberekening is echter goed na te gaan of- en op welke momenten WKK inzet leidt tot kostenbesparing.

     

    WKK

  • Zon PV (photo voltaïsch) wordt ook wel zonnepanelen genoemd. Deze mogelijkheid voor gebruikers om zelf duurzame energie op te wekken wordt steeds populairder, mede gestimuleerd door investeringssubsidies (EIA) en productiesubsidies (SDE+). Voor kleingebruikers is vermeden energiebelasting door saldering van inkoop en terug-levering van elektriciteit een belangrijke mogelijkheid om energiekosten te verlagen. Voor grootgebruikers vraagt het berekenen van de terugverdientijd echt wel wat aandacht. Zon PV is voor grootgebruikers meestal niet een manier om de energiekosten te verlagen maar wel een mogelijkheid om CO2 uitstoot te verlagen en uiting te geven aan de maatschappelijke verantwoordelijkheid.

     

    Zonnepanelen

  • Zonnecollectoren zetten zonnewarmte in een zonneboiler om naar warmte voor tapwater en eventueel voor CV. Dat beperkt de toepassing ervan tot gebruikers met een groot en constant gebruik van warm water zoals zwembaden, sauna’s, zorgcentra, ziekenhuizen en hotels. Het nadeel van een zonnecollector is dat de opbrengst niet constant is. Het aantal bedrijfsuren per jaar is beperkt zodat naverwarming noodzakelijk is.

     

    Zonneboiler

  • Adiabatisch koelen gebruikt de directe verdamping van een waternevel om daarmee lucht te koelen. De verdampingsenergie van de waternevel wordt onttrokken aan de lucht die hierdoor af koelt. Voor adiabatisch koelen is dus geen koelcompressor nodig waardoor het weinig energie verbruikt. Omdat de relatievevochtigheid van de ventilatielucht kritisch is wordt meestal een kruisstroom warmtewisselaar toegepast. Dit heet dan indirecte adiabatische koeling. De adiabatische koeler kan ook in de afvoerlucht opgenomen worden voor de WTW.

     

    Adiabatisch koelen

  • Adiabatisch bevochtigen gebruikt ook een waternevel. Net als bij adiabatisch koelen wordt door verdamping de ventilatielucht afgekoeld die na nevel nog naverwarmd moet worden. ondanks die naverwarming is deze wijze van bevochtinging veelal goedkoper dan stoombevochting. De luchtbehandelingskast moet voor adiabatisch koelen en bevochtiging wel aangepast worden en wordt meestal groter waardoor het in bestaande situaties lastig kan zijn om dit toe te gaan passen.

     

    Adiabatisch bevochtigen

Subsidie kan nodig zijn om fundamenteel onderzoek te doen naar energievraagstukken, om de onrendabele top van een investering te halen of als extra productievergoeding om de terugverdientijd ter verkorten. Met betrekking tot energie onderscheiden we drie vormen van subsidie

  1. Onderzoekssubsidie (EOS)
  2. Investeringssubsidie (EIA)
  3. Productiesubsidie (SDE+)

Het traject voor het verkrijgen van een investering begint over het algemeen met een haalbaarheidsstudie.

Energiebesparing kan ook het gevolg zijn van fundamentele keuzes met betrekking tot de inzet van de installaties. Dit kan bijvoorbeeld door de gelijktijdigheid van gebruikers te beperken of door prioritering waardoor de capaciteit van de opgestelde productiemiddelen verlaagd kan worden.

Voorbeelden:
De meeste koelinstallaties zijn ontworpen om bij 28 graden buiten nog 21 graden binnen te kunnen realiseren, ook bij een hoge luchtvochtigheid. Het verschil tussen de gekoelde en ontvochtigde lucht binnen en de vochtige warme lucht buiten wordt echter door veel gebruikers als heel onprettig ervaren. Dan kan de fundamentele keuze gemaakt worden om in een aantal ruimten die temperatuureis te laten vallen.

Installatie advies

Nederland kent ook dagen waarbij de buitentemperatuur hoger wordt dan 28 graden. In de toekomst zullen temperaturen van 35 graden en hoger zelfs vaker voor komen. De capaciteit van de koelinstallatie kan echter veel kleiner als er voor die momenten, die vaak maar enkele uren duren, prioritering kan worden aangehouden.

In ziekenhuizen en andere kritische gebruikers is de eis dat de installatie zonder prestatieverlies moet kunnen werken als 1 component uit valt (n+1). Ook in deze gevallen zou het helpen als er een prioritering mag worden aangehouden.

In installaties met warmtepompen en een backup uit gasgestookte CV-ketels is het mogelijk om het piekverbruik van elektriciteit te beperken door op momenten van piekverbruik een warmtepomp af te schakelen. Dat kan helpen om het gecontracteerde vermogen bij de netbeheerder te beperken. Ook een warmtebuffer kan hierbij behulpzaam zijn.

Gelijktijdige inzet van bijvoorbeeld koeling en bevochtiging zou waar mogelijk vermeden moeten worden. Dit kan door bijvoorbeeld door een vergrendeling te programmeren in het GBS. Het is tevens zinvol om te onderzoeken of de stoomlansen die gebruikt worden in de luchtbehandelingskasten afgesloten kunnen worden van hun stoomtoevoer om te voorkomen dat de gekoelde lucht toch nog opwarmen.

SCROLL TO TOP