EW06 cover 600
Oktober 2011

Gasmotorgedreven warmtepomp uitkomst in bestaande panden

EW-600x400Voor de Rabobank in Soest, met een toenemende warmtelast, bleek de gasmotorgedreven warmtepomp van Reduses een uitstekende oplossing.

Over de ontwikkeling van reduses, een Nederlandse, gasmotorgedreven warmtepomp, schreven we al begin 2010. Ruim anderhalf jaar later zijn de eerste projecten met deze nieuwe installatie een feit. Voor de redactie reden om eens te kijken of en hoe dit apparaat zijn belofte inlost. Het kantoor van de Rabobank in Soest is een van de eerste projecten waar dit toestel is geplaatst. Imtech Building Services Amersfoort voerde de ombouwoperatie uit.

De zomerperiode van 2010 was voor Rabobank Soest het keerpunt, de druppel die de emmer deed overlopen. De opwarming van het bestaande pand leverde zoveel klachten op dat er echt iets aan het binnenklimaat moest worden gedaan. In de achterliggende jaren was het personeelsbestand bij de bank gegroeid en ook de hoeveelheid apparatuur was fors toegenomen. Bovendien was er een callcenter in het gebouw gevestigd. Alles bij elkaar leverde dit een forse toename op van de interne warmtelast. De conventionele koelinstallatie, die jaren geleden was geplaatst, kon niet meer voldoen aan de toegenomen koelvraag.

Imtech, dat sinds enkele jaren de technische installaties van Rabobank Soest in beheer heeft, werd gevraagd een oplossing te bedenken. ‘Het pand werd gekoeld door een conventionele koelmachine met een ijsbuffer. Deze buffer werd ’s nachts geladen, zodat hij overdag kon worden aangewend om het pand te koelen. Onze eerste gedachte was om de capaciteit van de conventionele koelinstallatie uit te breiden,’ vertelt Robert van Rossum, projectleider bij Imtech, ‘maar al snel wees onderzoek uit dat de elektrische aansluiting van het pand niet toereikend was voor zo’n uitbreiding. Wilden we de optie van een extra elektrische koelmachine toch uitvoeren, dan moest het trafostation in de wijk worden vervangen en vergroot. Dit zou voor de bank hoge kosten met zich meebrengen.’

Hergebruik afgiftesysteem

‘Samen met onze afdeling engineering zijn we toen op zoek gegaan naar een alternatief, zegt Van Rossum. ‘Daarbij was onze insteek ook om te kijken of we een duurzamere en efficiëntere manier konden vinden. Een alternatief dat voor de klant, ook op lange termijn, beter past bij zijn bedrijfsvoering en imago. In die tijd kwamen we op een van de vakbeurzen de mensen van Reduses tegen. Zij toonden ons het concept van de gasmotorgedreven warmtepomp en ons werd al snel duidelijk dat dit een prima oplossing voor de situatie bij de Rabobank in Soest zou kunnen zijn. De gasaansluiting had voldoende capaciteit, en we zouden de warmtepomp in dit gebouw kunnen gebruiken voor zowel koelen als verwarmen. Samen met Reduses zijn we vervolgens het installatieontwerp gaan uitwerken.’ ‘Het uitgangspunt bij de renovatie van dit installatieconcept was om gebruik te maken van de bestaande afgiftesystemen’, zegt Ruben Meijer van Reduses. ‘Dit is ook precies een van de grote voordelen van ons warmtepompconcept. Deze levert relatief hoge cv-temperaturen. Een afgiftesysteem met radiatoren, zoals in dit bankgebouw, hoeft niet meteen te worden aangepast. Verder bleek uit nieuwe warmteverliesberekeningen dat de benodigde capaciteit minder groot hoefde te zijn dan bij de nieuwbouw van het pand was berekend. Dit komt natuurlijk ook doordat de interne warmtelast flink was gestegen. Dit had als voordeel dat we voor verwarming naar een temperatuurtraject van 70 – 40 °C konden gaan. Dat is ideaal voor onze gasmotorgedreven warmtepomp.’

Kiezen voor monobron

Voor koeling waren er in het pand ventilatorconvectoren aanwezig die op een conventionele koelmachine waren aangesloten. Voor de verbouwing was de maximale koelcapaciteit in het gebouw 130 kW. Dit bleek tijdens warme dagen ontoereikend. In de nieuwe situatie besloot Imtech de conventionele koelmachine voor een eventuele piekvraag te laten staan. De basiskoeling zou worden overgenomen door een bron. De bestaande luchtbehandelingskast moest hiervoor worden aangepast, omdat bij toepassing van ht-koeling de luchtbehandelingskast optimaal kan worden gevoed met een bron. Dit hield in dat er een ander temperatuurtraject en dus ook andere koelbatterijen nodig waren.

In verwarmingsbedrijf wordt de bron gebruikt voor de gasmotorgedreven warmtepomp. ‘De realisatie van een bron op de locatie van de Rabobank in Soest was nog een hele uitdaging’, aldus Van Rossum. Het gebouw staat aan een druk kruispunt, met relatief weinig grond eromheen. Desondanks kon GeoComfort, een zusterbedrijf van Reduses, een boring verzorgen. Zij kozen voor één monobron, waarbij warmte en koude in verschillende grondlagen boven elkaar in de bodem worden opgeslagen. De bron is circa 130 m diep en is in zeer korte tijd gerealiseerd. ‘Uit de bodemanalyse die GeoComfort uitvoerde, bleek dat er op deze locatie een heel mooi zandpakket in de bodem zit. En door voor een monobron te kiezen, hadden we het voordeel dat we relatief weinig plek nodig hadden. We konden nu naast het bankgebouw op een kleine ruimte een boorinstallatie plaatsen. In slechts vijf dagen tijd was het boren van de bron al weer afgerond. Voor de bank en de omgeving was de overlast minimaal. Het boren heeft vrijwel geen hinder opgeleverd voor het verkeer dat langs het gebouw raasde, terwijl we de bron toch aan de straatzijde van de bank hebben aangelegd’, zegt Meijer.

Verdubbelde koelcapaciteit

De monobron die GeoComfort in Soest realiseerde, heeft een capaciteit van 10 m3/h en kan een vermogen leveren van 115 kW. In combinatie met de gasmotorgedreven warmtepomp zorgt het systeem voor een koelvermogen van maximaal 200 kW en een verwarmingsvermogen van 165 kW. ‘Voor we begonnen, beschikte het gebouw over een maximaal koelvermogen van 130 kW. Op extreem warme dagen kan ook de conventionele koelmachine bijspringen, omdat we die laten staan. Op dat moment is er een koelvermogen van 260 kW beschikbaar’, vertelt Van Rossum. Ook voor verwarmen heeft het gebouw via de bron en de warmtepomp een vermogen beschikbaar dat voor de meeste dagen van het jaar toereikend is. Mocht het bijzonder koud worden, dan kunnen de conventionele cv-ketels, met een totaal vermogen van 200 kW, bijspringen. ‘Plaatsing van de warmtepomp was relatief eenvoudig. Imtech verwijderde daarvoor de ijsbuffer uit de installatieruimte en op die plek paste de warmtepomp zonder al te veel moeite. Ook voor de aansluitingen en een open verdeler was met het verwijderen van de ijsbuffer nog plek genoeg. Daarbij komt natuurlijk dat de afgiftesystemen niet noemenswaardig zijn aangepast. Dit alles maakt dat de hele ombouwoperatie efficiënt en kosteneffectief kon plaatsvinden’, zegt Meijer. Van Rossum vult aan: ‘Het  belangrijkste,  zo vinden wij, is dat we het comfort in het gebouw in korte tijd en met een zo beperkt mogelijke ombouwoperatie zeer sterk hebben verbeterd. De gebruikers ervaren weer een installatie die op elk moment het gewenste comfort levert. Bovendien hebben we gezorgd dat mensen op hun werkplek per ruimte of zone de temperatuur 3 °C kunnen aanpassen aan hun eigen wens. Daarnaast hebben we de Rabobank een forse reductie op haar CO2-uitstoot bezorgd. Ook DWA installatie- en energieadvies heeft het systeem met gasmotorgedreven warmtepomp voor de opdrachtgever nog eens kritisch bekeken. Zij hebben een positief advies afgegeven en volgen straks de prestaties. De terugverdientijd van het systeem ligt op ongeveer zeven jaar. Dat is, gezien de omstandigheden en de beperkingen die het elektriciteitsnet ons oplegde, een rendabele oplossing waar de klant erg tevreden over is.’

Beperkte capaciteit elektriciteitsnet

Reduses ontwikkelde de gasmotorgedreven warmtepomp vooral met het oog op de markt van bestaande gebouwen. Deze gebouwen kenmerken zich door een warmtevraag die substantieel hoger is dan de koelvraag. De gasmotorgedreven warmtepomp past  goed in deze omgeving. Ook de combinatie met een ruime vraag naar warm tapwater sluit goed aan bij dit installatieconcept. ‘Het klopt dat bij de Rabobank in Soest de warmtevraag of de tapwaterbehoefte niet de directe aanleiding was om onze warmtepomp te plaatsen. Op deze locatie was de aansluitproblematiek op het elektriciteitsnet van doorslaggevend belang. Wij voorzien dat op steeds meer plaatsen in Nederland het plaatsen of bijplaatsen van elektrische koelinstallaties of elektrische warmtepompen problematisch wordt. De capaciteit van de elektriciteitsnetten bereikt steeds vaker de grens van hun belastbaarheid. Terwijl het gasnet – zo blijkt ook uit cijfers van ons gasverbruik – steeds ruimer in zijn capaciteit komt te zitten. Bij toepassing van een gasmotor- gedreven warmtepomp is minder gas nodig dan met een traditionele installatie. Zeker in binnenstedelijke gebieden en in bestaande gebouwen zal plaatsing van elektrische warmtepompen moeilijker worden. In die gevallen is de toepassing van onze gasmotorgedreven warmtepomp bijna altijd wél mogelijk wat een van de belangrijke voordelen is van ons toestel’, zegt Meijer. 

Andere projecten met gasmotogrdreven warmtepompen

GezondheidScentrum, Krimpen a/d IJssel
Voor de nieuwbouw van een gezondheidscentrum in Krimpen aan de IJssel heeft reduses een gasgestookt wp-systeem van 200 kw geleverd. De belangrijkste motivatie in deze situatie was de vraag naar een duurzaam klimaatsysteem en een efficiënte manier van tapwaterbereiding voor een hoge EPC-score.

Theater de Vest, Alkmaar
Een 400 kw-warmtepompinstallatie is door reduses geleverd aan het Theater de Vest in Alkmaar. Het bestaande theatercomplex wordt gerenoveerd. In dit gebouw moest de warmtepomp naadloos aansluiten op het bestaande ontwerp van de klimaatinstallatie. Dat betekende dat er moest worden gewerkt met een relatief hoog temperatuurtraject in het bestaande afgiftesysteem. De plaatsing van het wp-systeem in combinatie met de bodembron zorgt bovendien voor een grote reductie van de CO2-uitstoot.

Vechtlocatie, Hoogeveen
Voor de nieuwbouw van een wooncomplex op de Vechtlocatie te Hoogeveen was naast ruimteverwarming en koeling ook behoefte aan veel tapwater van een hoge temperatuur. en dat kan het gasmotorgedreven warmtepompsysteem van reduses, waarin ook de restwarmte van de gasmotor wordt benut, goed leveren. ’   

 

Tekst: Rob van Mil
Fotografie: Industrie, Herbert Wiggerman