SANITAIR
Install Magazine 997 – april 2024
Een nieuwe berekeningsmethode voor sanitair warm water
Buildwise brengt webtool uit
Eind 2023 rondde Buildwise het Coock-project SWW 2.0 af, dat inging op de dimensionering van SWW-installaties in collectieve woongebouwen. De resultaten werden eind februari voorgesteld op een studiedag. De onderzoekers kwamen tot een ontwerpmethode met een bijbehorende webtool om installaties te dimensioneren. Tegelijk werd ook een bibliotheek met hydraulische schema’s opgesteld.
Waarom een nieuwe methode?
In 2018 had Buildwise al een eerder project rond de dimensionering van collectieve SWW installaties voltooid, namelijk Install 2020. Daaruit was er een ontwerpmethodiek voortgekomen, met als een van de kernelementen de zogenaamde PV-curve. Voor een gegeven SWW behoefte zette die het benodigd vermogen af tegenover de beschikbare opslag. Zo kon men bepalen welk vermogen nodig was voor een gegeven tapdebiet, in functie van het beschikbare opslagvolume.
In 2019 verscheen er echter een studie van de Franse kennisinstelling Costic die dieper inging op de hydraulische aspecten van een SWW installatie. Daaruit bleek dat het hydraulisch concept wel degelijk invloed had op het energieverbruik van de installatie. Het was dus niet aangewezen om een enkele PV-curve te gebruiken voor alle concepten: men had een aangepaste curve nodig voor elke hydraulische configuratie.
Verder bleek dat er geen algemeen aanvaarde dimensioneringsmethode op de markt was. Zowel in België als in de buurlanden zijn er verschillende methodes, die soms tot sterk uiteenlopende resultaten kunnen leiden. Dat alles was de aanzet tot een Coock-project (Collectief O&O en Collectieve Kennisverspreiding) met Buildwise, het instituut EMIB van de Universiteit Antwerpen en de Thomas More Hogeschool als partners.
SWW 2.0 gaat uit van een multicriteriabenadering waarbij de optimale SWW-installatie zich bevindt op het snijpunt tussen comfort, hygiëne en energiebesparing. Het doel was om tot een ontwerpmethode te komen die differentieert in functie van het hydraulische concept en componenten. Concreet vertaalt zich dat in een software tool voor dimensionering en een reeks documenten met de achterliggende inzichten, met schema’s, achtergronden enzovoort.
Hydraulische concepten
Het team van SWW 2.0 bepaalde zes hydraulische concepten
Volledige doorstroom concept.
Dit is het eenvoudigste en het meest compacte concept: het warm water wordt geproduceerd op het moment van gebruik. Men moet een dergelijk systeem wel dimensioneren op de piekwaarde, dus als er grotere pieken moeten opgevangen worden, kunnen er ook erg hoge vermogens nodig zijn.
Semi-ogenblikkelijk systeem met gedeeltelijke opslag van SWW in een boiler met interne warmtewisselaar.
Hierbij wordt altijd een zekere hoeveelheid SWW opgeslagen, maar minder dan het totale dagverbruik. Het voordeel is dat er een lager opwarmvermogen nodig is, omdat de boiler kan worden opgewarmd tussen de pieken. Nadeel is wel dat het een complexere installatie is.
Semi-ogenblikkelijk systeem met gedeeltelijke opslag van SWW in een boiler met externe warmtewisselaar.
Dit is hetzelfde als het voorgaande, behalve dat er geen interne spiraal is in de boiler, maar dat die opgeladen door een externe platenwisselaar. Het voordeel hiervan is dat er minder convectie in het vat is, en een betere stratificatie. Het is ook eenvoudiger om de warmtewisselaar te overdimensioneren om pieken op te vangen. Nadeel is wel dat de installatie weer complexer wordt.
Semi-ogenblikkelijk systeem met gedeeltelijke opslag van technisch water en interne warmtewisselaar.
Hierbij wordt het SWW in de interne spiraal ogenblikkelijk opgewarmd als er watername is. Dankzij de opslag van technisch water en geen drinkwater, vermijdt men heel wat complicaties met legionella.
Semi-ogenblikkelijk systeem met opslag van technisch water en externe warmtewisselaar.
Dit is analoog met geval 3 hierboven. Het gebruik van een buffervat maakt hier ook lagere vermogens mogelijk
Systeem met volledige opslag.
Hierbij wordt de boiler gedimensioneerd om het volledige dagverbruik te dekken. Dat maakt erg lage opwekkingsvermogens mogelijk, maar betekent wel een erg groot vat. In collectieve installaties wordt dit dan ook weinig toegepast.
Behalve deze hydraulische concepten, heeft Buildwise ook een bibliotheek van symbolen en een terminologielijst uitgewerkt, zodat iedereen altijd precies kan weten waar men het over heeft. Tevens zijn er hydraulische schema’s voor de verschillende concepten, omdat Buildwise gemerkt heeft dat installaties in de praktijk niet optimaal presteren omwille van verkeerd geplaatste componenten.
Dimensioneringstool
Misschien nog het meest handig is de online dimensioneringstool WaterDim. Op basis van het gekozen hydraulisch concept en de verwachte bezetting geeft het systeem dan een aangepaste PV-curve. De bezetting is gerelateerd aan de afmetingen van de appartementen (1-2-3 kamers). De dimensionering houdt alleen rekening met de nominale grootte. Het is verleidelijk om te werken met de werkelijke bezetting, maar dan riskeert men problemen als de toestand wijzigt.
Vergeleken met gangbare methodes geeft WaterDim een iets grotere dimensionering voor kleinere gebouwen en een iets kleinere voor grotere. Het inschatten van de verwachte bezetting is belangrijk: een jong gezin met kinderen zal meer warm water verbruiken dan een alleenstaande weduwe. Daarom heeft men binnen WaterDim de keuze tussen dichtbevolkte en dunbevolkte appartementen. Men kan ook verschillende vertrektemperaturen ingeven, waarbij 63°C de laagste is, omwille van legionellapreventie. Deze tool is nu beschikbaar op de website van Buildwise en de onderzoekers nodigen iedereen uit om die te gebruiken en hun ervaringen te delen. Er komen ook video’s met de werking van de systemen, en van de meest gemaakte fouten.
Deze tool is een belangrijke stap in de richting van efficiënte SWW-installaties.
Door Alex Baumans
Schema’s: Buildwise
