Off grid verwarmingsinstallatie (project P)

[FincaInSpanje]

@f150, zijn er nog vorderingen c.q. wijzigingen met het project?

[f150]

@f150, zijn er nog vorderingen c.q. wijzigingen met het project?

 

Zeker.. wachten op de overdracht;) Nog een paar maanden en dan kunnen we starten. Offertes zijn binnen, en het plan zal mede om kostentechnische redenen gefaseerd worden uitgevoerd.

[f150]

Change of plans. Bij het uitwerken van de installatie voorzie ik toch te grote problemen. Die zitten op een aantal punten:

 

1. Het energiedak is duur. De 110m2 dakpanelen alleen kosten al ca. €60.000 en voor dat geld kun je - zeker als je de ruimte hebt - ook investeringen maken die kostenefficienter zijn

2. In de zomermaanden is de temperatuur van het primaire circuit (glycol+water) vrij hoog; als snel te hoog voor de warmtepomp die niet meer aankan dan 25 graden. Als de buffervaten ook rond de 30 graden zijn komt alles plat te liggen, of je moet de temperatuur eerst weer naar beneden halen via een leidingnet in de grond.

3. De afstand tussen de warmtebron en de radiatoren/vloerverwarming/kranen is relatief groot (tussen de 15 en 50 meter). Met name voor warm water is dat teveel.

4. Het is een centraal systeem. Als er een component faalt, zitten drie woningen zonder warmte

5. De relatief hoge inlaattemperatuur zorgt voor een hoge zuigdruk bij de compressor. Niet goed voor de levensduur.

 

Afgelopen weken heb ik gewerkt aan een alternatief plan met gebruik van beproefde componenten en een betere integratie van het PV gedeelte. Hiervoor volgt een nieuw draadje.

[f150]

Update project P:

 

Er zijn een aantal wijzigingen aangebracht in de warmteinstallatie.

We starten met een gelaagd buffervat van 1.000 liter met 4 warmtebronnen:

- 30 heat pipes oostzijde

- 30 heat pipes westzijde

- lucht/water warmtepomp voor bijverwarming buffervat

- Remeha 40kW gasketel / combiketel

 

Het buffervat is uitsluitend buffer. Tapwater wordt onttrokken met een flinke platenwisselaar, zodat er geen energievretende legionella preventie hoeft plaats te vinden in het buffervat. En door de gelaagdheid en het grote aantal aansluitpunten kan de invoer- en retourtemperatuur optimaal worden afgestemd op het vat. Ook kan de buffer worden gebruikt om de vloerverwarming van ca. 25º te voorzien.

 

De Kingspan heat pipes hebben korte circuits zodat ze een zo hoog mogelijke temperatuur leveren. Om die reden is de oostkant volledig gescheiden van de west kant, zodat er zo efficient mogelijk tapwater kan worden gemaakt, en al vanaf de vroege ochtendzon.

 

De vrijstaande lucht/water warmtepomp wordt ingeregeld op de omgevingstemperatuur; indien deze boven de 15º is in de technische ruimte en zolders, zal de lucht worden afgezogen en met zeer hoge COP waardes worden omgezet naar warm water. Aangezien de warmtepomp in de ruimte staat met twee wasmachines, oven, warmtepompdroger, CV, inverter en extra vaatwasser, en er ventilatie is aangebracht vanaf de zolders (> 200m3) valt er veel restwarmte te hergebruiken.

 

De Remeha ketel zal - voor wat het water betreft - uitsluitend als naverwarmer dienen als het tapwater via de platenwisselaar onder de 45º komt. De ketel levert voldoende vermogen om beide woningen te voorzien van warmte. Ik hoop dat in een volgende fase met een nog te plaatsen houtvergasser of pelletkachel, extra warmtepomp en grote buffervaten (2000-4000 liter) de gasketel overbodig wordt.

 

De materialen staan in bestelling. Wordt vervolgd.

 

[ATTACH=CONFIG]18803[/ATTACH]

schets plan

 

[ATTACH=CONFIG]18804[/ATTACH]

huidige ruimte met oude apparatuur

 

[ATTACH=CONFIG]18805[/ATTACH]

[FincaInSpanje]

@f150:

 

Welke type ketel van Remeha ga je gebruiken? Wij hebben ook een Remeha en we zijn er erg tevreden over. Klein beetje onderhoud nodig. Denk je verder genoeg te hebben aan één 1000 liter boiler met zoveel mensen?

[f150]

@f150:

 

Welke type ketel van Remeha ga je gebruiken? Wij hebben ook een Remeha en we zijn er erg tevreden over. Klein beetje onderhoud nodig. Denk je verder genoeg te hebben aan één 1000 liter boiler met zoveel mensen?

 

De Remeha Calenta 40L, dat is de CW6 uitvoering (ruim 23 liter warm tapwater per minuut). De 1.000 liter is geen DHW (direct hot water). Sterker nog: er wordt geen liter warm tapwater opgeslagen.

Een 50kW platenwisselaar onttrekt water van 45-90º uit de bovenste laag van het buffervat en regelt deze terug tot 50º. De hotfills voor de wasmachine en vaatwasser regelen de temperatuur nog verder terug. Alleen er niet genoeg warm water meer kan worden onttrokken en de uitvoer temperatuur van de wisselaar onder de 45º komt, zal de Remeha ingeschakeld worden als naverwarmer.

 

Stel dat er door zeer intensief warm water gebruik 400 liter in een uur wordt gebruikt (2x wasmschine hotfill, vaatwasser hotfill, 5x douche van 5 minuten en een volgelopen bad) zal de bovenste laag van de buffer zeker teruglopen tot 20-30º. In dat geval kan de ketel met naverwarming op z'n sloffen 2-3 simultaan gebruikte warmwater gebruikers bedienen. Erg hypothetisch allemaal overigens.

 

De warmtepomp heeft een vermogen van 2.2kW; met een gemiddelde COP waarde van 3.2 levert dat 7kW capaciteit op. Over 24 uur is dat 600MJ, voldoende om 3.000 liter per dag met 50º te verwarmen. Ik denk dat de naverwarmer van de ketel niet vaak gebruikt zal worden - alleen op koude, donkere dagen nadat er door het verbruik een flinke aanslag is gedaan op de warmtevoorraad in het buffervat.

[FincaInSpanje]

De Remeha Calenta 40L, dat is de CW6 uitvoering (ruim 23 liter warm tapwater per minuut). De 1.000 liter is geen DHW (direct hot water). Sterker nog: er wordt geen liter warm tapwater opgeslagen.

Een 50kW platenwisselaar onttrekt water van 45-90º uit de bovenste laag van het buffervat en regelt deze terug tot 50º. De hotfills voor de wasmachine en vaatwasser regelen de temperatuur nog verder terug. Alleen er niet genoeg warm water meer kan worden onttrokken en de uitvoer temperatuur van de wisselaar onder de 45º komt, zal de Remeha ingeschakeld worden als naverwarmer.

 

Stel dat er door zeer intensief warm water gebruik 400 liter in een uur wordt gebruikt (2x wasmschine hotfill, vaatwasser hotfill, 5x douche van 5 minuten en een volgelopen bad) zal de bovenste laag van de buffer zeker teruglopen tot 20-30º. In dat geval kan de ketel met naverwarming op z'n sloffen 2-3 simultaan gebruikte warmwater gebruikers bedienen. Erg hypothetisch allemaal overigens.

 

De warmtepomp heeft een vermogen van 2.2kW; met een gemiddelde COP waarde van 3.2 levert dat 7kW capaciteit op. Over 24 uur is dat 600MJ, voldoende om 3.000 liter per dag met 50º te verwarmen. Ik denk dat de naverwarmer van de ketel niet vaak gebruikt zal worden - alleen op koude, donkere dagen nadat er door het verbruik een flinke aanslag is gedaan op de warmtevoorraad in het buffervat.

 

Mooi geregeld, je zou bijna zeggen dat een tweede buffervat een optie wordt maar ik weet niet of je dat weer terugverdiend.

[f150]

We zijn drie maanden verder. Er is hard gewerkt, maar weinig gepost op het forum.

Een update van de installatie die als doelen heeft:

- zelfvoorzienendheid qua verwarming/stroom

- redundantie (dubbel uitgevoerd)

- lagere carbon footprint

- minder vaste maandlasten

 

Op dit moment zijn er drie warmtebronnen actief;

- 60 heat pipes (sinds vandaag)

- lucht-warmte pomp die als volwaardige warmte terugwin installatie functioneert

- een Remeha HR+ ketel

Een vierde warmtebron (water-water warmtepomp en/of stukshout/pelletkachel) past budgettair niet meer en wordt later overwogen.

 

Elk systeem/circuit kan volledig autonoom draaien, en is met regeltechniek aan elkaar geknoopt. We gebruiken hiervoor software van Regin, zie schermafdrukken.

Zo slaat de warmtepomp alleen aan als de binnentemperatuur dat toelaat (zolders en technische ruimtes boven de 21 graden) én de warmte van de heatpipes onder de 40º is. Het rendement van de warmtepomp is dan 450%. Dus elke kW stroom van het dak levert 4,5kW aan warmte in het buffervat.

 

De pompen van de heat pipes draaien als de temperatuur hoger is dan die in het buffervat met de nodige vertragingen. Daarbij zijn het circuits van de oost en west kant volledig gescheiden.

 

De naverwarmer van de ketel slaat alleen aan als de wisselaar, die het sanitaire water opwarmt, onder de 45º is. Het buffervat voorziet daarnaast de vloerverwarming en convectoren van warm water.

 

De gehele installatie is bedienbaar via een ingebouwd bedieningspaneel of via de handbediening op de pompen en apparaten. En we hebben er een real time webinterface boven hangen waarbij tzt ook alle historische gegevens worden ontsloten. De combinatie van buitentemperatuur, binnentemperatuur, warmtevraag, warmteopwekking en stooklijnen bepaalt uiteindelijk de wijze en mate van verwarming.

 

Het is misschien allemaal complexer dan een dikke spekstenen kachel en een paar blokken hout, maar we leven hier ook met 10-11 man in drie ruime gebouwen, zonder in te boeten op comfort.

 

[ATTACH=CONFIG]20880[/ATTACH]

Overzicht van de installatie met de verschillende warmtebronnen en temperaturen. Achter elke knop en regelaar zitten settings.

 

[ATTACH=CONFIG]20881[/ATTACH]

Details van de ketel en CV.

 

[ATTACH=CONFIG]20882[/ATTACH]

[ATTACH=CONFIG]20883[/ATTACH]

De warmtepomp en instellingen.

 

[ATTACH=CONFIG]20884[/ATTACH]

De heat pipes. De joulemeters staan nog op 0 want:

 

[ATTACH=CONFIG]20885[/ATTACH]

dit is de foto van 1 uur geleden.

[f150]

Voor het geval echt alles faalt ligt er nog een paar honderd liter petroleum, meerdere Zibro kachels, gaskachels en houtkachels, tientallen kilo's gas, een kuub of 8 hout, jerrycans diesel en benzine. In een apart afgesloten hok zonder direct zonlicht op de nodige afstand van de woningen. Wat ik gisteren postte: preppen heeft z'n prijs.

 

[ATTACH=CONFIG]20886[/ATTACH]

[FincaInSpanje]

Mooie update weer, het is een investering maar je haalt het er dubbel en dwars uit en bent straks nauwelijks meer afhankelijk van energiemaatschappijen.

 

Weet je toevallig hoeveel watt de pomp van de heatpipes gebruikt? @f150

[Richard434]

Mooie opstelling!

[Gast]

@f150: mooie installatie.

Nee, ik ben niet jaloers ;-)

[f150]

Weet je toevallig hoeveel watt de pomp van de heatpipes gebruikt? @f150

 

De pompen zijn modulerend. Er zijn totaal vier pompen voor de heat pipes:

HP oostzijde (voor de ochtendzon) met een primair glycol circuit van 20 liter en eigen pomp, warmtewisselaar en secundaire pomp voor de warmteoverdracht naar het buffervat. En dat idem voor de westzijde.

 

Als de temperatuur op het dak hoger is dan de temperatuur in het buffervat, slaat de pomp van het primaire circuit aan. Deze gebruik ca. 15 watt en pompt 3 liter glycol per minuut. Zodra het primaire circuit op temperatuur is, slaat met enige vertraging de pomp van het secundaire circuit aan. Ook dat is een lichte, modulerende Grundfoss pomp van slechts enkele watts. Op jaarbasis is de stroom verwaarloosbaar tov de opwekte warmte. Het is nog te vroeg om te zeggen hoeveel, maar ik verwacht dat het niet meer wordt dan 40-60kW voor de pompen inclusief sluipstroom.

[Richard434]

Even een vraagje,

Je pompt Glycol rond, heb je daar met je pompen rekening mee gehouden?

De standaard vraaggestuurde grundfos circulatiepompen (ik gok een alpha2 ?) is alleen geschikt voor lage concentratie's Glycol (Uit mijn hoofd

Grundfos zelf adviseert op hun site zelfs alleen water.

 

https://product-selection.grundfos.com/product-detail.html?cpn=4821146&custid=Techunie&productnumber=97704990&qcid=44948270

 

Ik ga ervan uit dat je pompen hierop geselecteerd zijn, maar ik vraag het toch.

[f150]

Even een vraagje,

Je pompt Glycol rond, heb je daar met je pompen rekening mee gehouden?

De standaard vraaggestuurde grundfos circulatiepompen (ik gok een alpha2 ?) is alleen geschikt voor lage concentratie's Glycol (Uit mijn hoofd

Grundfos zelf adviseert op hun site zelfs alleen water.

 

https://product-selection.grundfos.com/product-detail.html?cpn=4821146&custid=Techunie&productnumber=97704990&qcid=44948270

 

Ik ga ervan uit dat je pompen hierop geselecteerd zijn, maar ik vraag het toch.

 

Goed dat je het zegt. De pompen van het primaire circuit zijn inderdaad van Kingspan; deze zijn speciaal gemaakt voor glycol. De secundaire (met water) zijn Grundfoss.

[ATTACH=CONFIG]20889[/ATTACH]

[Richard434]

Grundfos heeft ook pompen voor Glycol, dus zo vreemd was het niet, maar voor de zekerheid.

Het zou zonde zijn als je pompen het binnen korte tijd begeven door een verkeerd medium..

Uiteraard heeft dit ook effect op je leidingwerk, maar als dat (zoals ik op de foto zie) in koper is uitgevoerd is dat geen probleem.

Ook diverse kunststof leidingsystemen kunnen glycol aan.

Maar dat zijn wel dingen waar je je goed in moet (laten) informeren voor je een dergelijk systeem gebruikt.

[FincaInSpanje]

De pompen zijn modulerend. Er zijn totaal vier pompen voor de heat pipes:

HP oostzijde (voor de ochtendzon) met een primair glycol circuit van 20 liter en eigen pomp, warmtewisselaar en secundaire pomp voor de warmteoverdracht naar het buffervat. En dat idem voor de westzijde.

 

Als de temperatuur op het dak hoger is dan de temperatuur in het buffervat, slaat de pomp van het primaire circuit aan. Deze gebruik ca. 15 watt en pompt 3 liter glycol per minuut. Zodra het primaire circuit op temperatuur is, slaat met enige vertraging de pomp van het secundaire circuit aan. Ook dat is een lichte, modulerende Grundfoss pomp van slechts enkele watts. Op jaarbasis is de stroom verwaarloosbaar tov de opwekte warmte. Het is nog te vroeg om te zeggen hoeveel, maar ik verwacht dat het niet meer wordt dan 40-60kW voor de pompen inclusief sluipstroom.

 

Okay, perfect en een paar pompen van 15 watt is helemaal niets. Dat kan zelfs de accubank in Spanje er wel bij hebben.

 

Kun je nog eens uitleggen wat er gebeurd als bijv. je buffervat op temperatuur is 85-90 graden bijvoorbeeld? Stoppen de heatpipes dan met verwarmen en houden ze de warmte op het dak vast?

[f150]

Okay, perfect en een paar pompen van 15 watt is helemaal niets. Dat kan zelfs de accubank in Spanje er wel bij hebben.

 

Kun je nog eens uitleggen wat er gebeurd als bijv. je buffervat op temperatuur is 85-90 graden bijvoorbeeld? Stoppen de heatpipes dan met verwarmen en houden ze de warmte op het dak vast?

 

De Kingspan Varisol heat pipes zijn thermisch beveiligd op 90º. Wordt het warmer, schakelen ze zichzelf uit en houden de warmte dus inderdaad op het dak vast. Dat zal alleen gebeuren als het gehele buffervat op die temperatuur is. De pompen schakelen in/uit op basis van verschillende setpoints, maar behalve regeltechnisch is er dus ook een mechanische beveiliging.

 

Product leaflet: http://www.kingspansolar.com/pdf/VARISOLHP.pdf

[elloco999]

Mooie installatie @f150! Ik ben best wel een beetje jaloers. Als we ooit nog gaan verhuizen dan wel uitbouwen ga ik serieus kijken of ik iets vergelijkbaars maar dan kleiner kan regelen.

[f150]

Okay, perfect en een paar pompen van 15 watt is helemaal niets. Dat kan zelfs de accubank in Spanje er wel bij hebben.

 

Het is pas dag 1 van de heat pipes, en met het laffe zonnetje en bewolking, wordt er 20 liter per minuut van 39º rondgepompt. De pomp geeft aan 18W te verbruiken:

[ATTACH=CONFIG]20907[/ATTACH]

[Richard434]

Dan staat hij bijna op vol vermogen te pompen! (max is 20W voor deze pomp)

[f150]

Dan staat hij bijna op vol vermogen te pompen! (max is 20W voor deze pomp)

 

Ik denk dat de pompsnelheid nog wel naar beneden kan; de pompen staan nu nog op standaardwaardes. Het is nu de kunst om zoveel mogelijk warmte af te geven met zo min mogelijk rondpompen. Dat is ook voor de temperatuurverdeling in het buffervat beter.

[ATTACH=CONFIG]20908[/ATTACH]

[Richard434]

Dit is een vraaggestuurde pomp.

naar aanleiding van de weerstand in de leiding berekent de software in deze pompen hoeveel vermogen hij moet aanwenden om het water weg te pompen.

Als de Heatpipes afsluiten, doordat de maximum temperatuur bereikt wordt, schakelt deze software de pomp automatisch uit.

Dit is sinds maart dit jaar verplicht voor alle nieuwe circulatiepompen, behalve als ze in een cv-ketel gebouwd zijn (sommige oudere ketels kunnen die licht wisselende drukken niet aan)

 

*Edit, de pomp "leert" dus zelf welk toerental en dus vermogen hij nodig heeft, hier hoef je zelf niets meer aan in te regelen zoals bij de oude pompen

[f150]

Dit is een vraaggestuurde pomp.

naar aanleiding van de weerstand in de leiding berekent de software in deze pompen hoeveel vermogen hij moet aanwenden om het water weg te pompen.

Als de Heatpipes afsluiten, doordat de maximum temperatuur bereikt wordt, schakelt deze software de pomp automatisch uit.

Dit is sinds maart dit jaar verplicht voor alle nieuwe circulatiepompen, behalve als ze in een cv-ketel gebouwd zijn (sommige oudere ketels kunnen die licht wisselende drukken niet aan)

 

*Edit, de pomp "leert" dus zelf welk toerental en dus vermogen hij nodig heeft, hier hoef je zelf niets meer aan in te regelen zoals bij de oude pompen

 

Tx, ik kon inderdaad geen parameters vinden in de software (het is mijn vak ook niet;))

Van de grote circulatiepomp wist ik dat die auto-adapt was en op basis van pompdruk het debiet bepaalt.

 

Het secundaire circuit is heel kort; de wisselaars staan op 1 meter bij het vat vandaan op 22mm koper. Ik ga er dan maar vanuit dat de pomp leert nog iets zuiniger te zijn (alhoewel 18W niet echt veel is).

 

Volgens mij heb je welkome installatiekennis voor dit forum!

[Richard434]

Opleiding in de weg en waterbouw, daarna werkzaam geraakt in de installatiewereld. Nu bij een groothandel op dat gebied terecht gekomen.

Dus op dit soort gebieden weet ik aardig waar het over gaat. En vooral waar ik aanvullende informatie vandaan moet halen als ik twijfel.

 

*Edit:

 

Dan zal het verbruik de komende dagen drastisch omlaag gaan.

Nu ga ik gokken omdat ik niet weet hoeveel bochten en dergelijke erin zitten, maar ik denk dat je op den duur mag rekenen op een verbruik van max 5 watt.