Centrale warmwaterproductie in appartementsgebouwen: piekdebieten en dimensionering 2013/03.14

Sedert de publicatie van het vorige artikel over het totale koudwaterverbruik (zie WTCB-Dossiers 2012/3.13), spitsten we de aandacht toe op het opmeten van de piekdebieten in sanitaire-warmwaterinstallaties (SWW). Deze debieten zijn immers niet alleen belangrijk voor de dimensionering van de leidingen, maar ook voor de dimensionering van de toestellen voor ogenblikkelijke SWW-productie.

Methodologie

De SWW-debieten werden opgemeten met ultrasone sensoren. Thermokoppels op de leidingen brachten de koud- en warmwatertemperaturen in kaart. De debieten en temperaturen werden elke seconde opgemeten over een periode van twee maand. Het gecorrigeerde piekdebiet (Q ECS 60,10) van elk gebouw werd vervolgens vergeleken met de debieten, verkregen volgens de norm NBN EN 806-3 (2006) en verschillende buitenlandse normen en dimensioneringsmethoden. Het oogmerk was om na te gaan of onze metingen in overeenstemming zijn met de huidige Belgische norm en om deze laatste te kunnen vergelijken met de methoden die gangbaar zijn in het buitenland.

Resultaten

Vergelijkingtussendeopgemeten(gecorrigeerdnaar60°C) enberekendepiekdebietenvoorSWWinvierappartementsgebouwen [L/min]
Net zoals we reeds voor het totale koudwaterverbruik konden vaststellen, zijn ook de piekdebieten bij warm water kleiner dan de debieten, voorzien in de bestudeerde dimensioneringsnormen. De piekdebieten, berekend volgens de nieuwe Duitse norm DIN 1988-300 (2012), leunen echter het dichtst aan bij onze metingen (*).

Deze eerste resultaten moeten met de nodige voorzichtigheid beschouwd worden. Tot op heden werd er immers slechts een beperkt aantal gebouwen opgevolgd tijdens een in de tijd beperkte meetperiode en de bestudeerde installaties bevonden zich niet noodzakelijk in omstandigheden die vergelijkbaar zijn met de ontwerpvoorwaarden (druk, drukverliezen, type uitrusting ...). Een eerste vergelijking lijkt evenwel aan te geven dat de huidige dimensioneringsnorm NBN EN 806-3 (2006) erg veilige waarden oplevert.

Bij gebruik van deze norm loopt men dus het risico om de verdeelleidingen te overdimensioneren, wat kan leiden tot grotere wachttijden en een hoger water- en energieverbruik.

De overschatting van het piekdebiet leidt ook tot een overdimensionering van de toestellen voor ogenblikkelijke SWW-productie. We berekenden bij wijze van voorbeeld het vereiste verwarmingsvermogen voor een ogenblikkelijke SWW-productie aan 60 °C in het grootste onderzochte gebouw. In dit geval bedraagt het gecorrigeerde en gedurende een seconde opgemeten piekdebiet (Q ECS 60,10) 107 L/min. Het hiermee overeenstemmende ogenblikkelijke verwarmingsvermogen is gelijk aan 445 kW, rekening houdend met de verdeelverliezen. De momenteel geinstalleerde platenwarmtewisselaar heeft een nominaal vermogen van 644 kW voor een watertemperatuur in de primaire kring van 80 °C. De warmtewisselaar wordt gevoed door centrale-verwarmingsketels, waarbij het verwarmingsvermogen van de kleinste ketel 1.161 kW bedraagt. Dit stemt overeen met 2,6 maal het vermogen dat nodig is voor de warmwaterbereiding alleen. Buiten het stookseizoen zal de ketel hierdoor zeer frequent aan- en afslaan. Dit verlaagt niet alleen het ketelrendement, maar zorgt ook voor meer luchtvervuiling.

We willen er ten slotte op wijzen dat het te installeren verwarmingsvermogen zeer snel daalt wanneer men ervoor kiest om de installatie uit te rusten met een opslagvolume (semi-ogenblikkelijke warmwaterproductie). In het bovenstaande voorbeeld zou het nodige verwarmingsvermogen dalen tot 100 kW indien men een opslagvolume van 200 L voorziet.



Het WTCB heeft u nodig! 2013/03.14

We zijn nog op zoek naar andere appartementsgebouwen met een centrale SWWproductie om de piekdebieten en dagelijkse gebruiksvolumes in op te meten. In ruil ontvangt u alle nodige informatie voor de goede dimensionering van uw nieuwe installatie. Interesse? Stuur een e-mail naar info@bbri.be.

O. Gerin, ir., onderzoeker, en B. Bleys, ir., projectleider, laboratorium Duurzame energie- en watertechnieken, WTCB

Dit artikel kwam tot stand in het kader van het TETRA-project SWW, met de financiële steun van het IWT.
(*) Sinds het vorige artikel werd de Duitse norm DIN 1988-3 (1988) herzien en vervangen door de norm DIN 1988-300 (2012). De grootste aanpassing bestaat uit een verlaging van de piekdebieten voor sanitair warm en koud water.