• Viewpoint

Wijkenergienet: warmte- en koudenet in één

De koudevraag eist een steeds belangrijkere rol op in de energiehuishouding, vooral voor niet-residentiële gebouwen. Dit wordt gedreven door stengere isolatie-eisen, stijgende interne warmteproductie en de klimaatopwarming. Ook zijn er steeds meer en meer toepassingen die jaarrond koude vragen (servers, noodvoorzieningen, etc.). De excessieve warmte is vaak een restproduct dat afgevoerd wordt, maar je kan dit ook recyclen.

Bert Lemmens

Project Leader, Buildings Stel me een vraag

Naast het synergievoordeel levert de duurzame bron (KWO) ook een bijdrage aan de totale primaire energiebesparing van 40%

Om deze energetische kringloop mogelijk te maken, heeft Arcadis een tool uitgewerkt: een neutraal energienet 2.0. De verschillende afnemers van dit net wisselen warmte of koude uit met het net en enkel de resulterende energievraag dient door de energieopwekker geproduceerd te worden. Dit kan, mits goed ontwerp, op een ecologisch verantwoorde en passieve manier. 
 
Het neutraal energienet 2.0 vormt de basis van het energieconcept en wordt wijdvertakt over het volledige project aangelegd. In tegenstelling tot een klassiek neutraal net wordt er niet gewerkt met een heen- en retourleiding, maar met een warme en koude leiding. Iedere energievrager heeft zijn afzonderlijke warmtepomp die aangesloten is op het neutraal net. Deze warmtepompen zijn zo uitgevoerd dat ze zowel warmte uit de warme leiding als koude uit de koudeleiding kunnen afnemen. De koudelevering kan actief (mechanisch als omgekeerde warmtepompfunctie) of passief (warmtewisselaar) verlopen, afhankelijk van de gewenste koelvraag, het regime, het comfort en het type bron van het net. 
Afhankelijk van de resulterende energievraag zal het net bijverwarmd dan wel bijgekoeld dienen te worden. In een traditioneel neutraal net bestaat de bron typisch uit een klassieke ketel met een koelmachine. Het neutraal net 2.0 maakt daarentegen gebruik van passieve energieopwekkers als bron, zoals geothermische energie (KWO/BEO), de lucht (droge koeler), oppervlaktewater of een combinatie daarvan. Zulke passieve energiebron verduurzaamt de globale energieopwekking en resulteert ook in een lage energiekost voor de exploitatie van de gemeenschappelijke installatie. Dit vraagt wel enige aandacht op vlak van regeling, temperaturen en comfortverwachtingen om met de beperkingen eigen aan een passief systeem om te gaan. 

Belangrijk voordeel van dit concept is, naast de synergie en de mogelijkheid tot duurzame energiesystemen, vooral de moduleerbaarheid en flexibiliteit. Daar waar een warmtenet gecentraliseerd in een collectieve stookplaats zijn warmteproductie heeft, is het bij dit neutraal energienet eender waar er exact energie geleverd of onttrokken wordt. 

Het concept met dit neutrale energienet 2.0 is onder meer toegepast in het nieuw distributiecentrum NIKE in Laakdal. Daar bestaat de bron uit een KWO-systeem. De verschillende gebouwdelen (magazijn, kantoren, …) zijn elk voorzien van een water-water warmtepomp en de mogelijkheid van rechtstreekse passieve koeling. Warmte van persluchtcompressoren en transformatoren wordt via het net gerecupereerd en voedt de warmtepompen. Een doordachte hydraulische inpassing en regeltechnische afstemming borgen de energiebesparing. 
Tot slot maakt de integratie van elektrisch aangedreven warmtepompen dat er geen nood meer is aan gas voor verwarmingstoepassing. De volledige comfortinstallatie is zo elektrisch gedreven en voorzien van opslagcapaciteit in het neutraal net, waardoor ze klaar is voor de energienetwerken van de toekomst (smart grids). 
 
De meest groene kWh is de kWh die je niet verbruikt. Daarom is het recyclen van de overtollige energie de eerste stap in een duurzaam ontwerp. Dit kan door de integratie van een neutraal net 2.0, dat in eerste instantie instaat voor de energie-uitwisseling tussen de verschillende energievragers. Door dit net dan te voorzien van een passieve bron, kan de exploitatiekost van de gemeenschappelijke installatie sterk teruggedrongen worden. 
Cruciaal in dit concept is de correcte afstemming tussen de bron, het distributiesysteem en de afnemers. Zowel hydraulisch als regeltechnisch vraagt dit zowel in ontwerp, als uitvoering en commissioning de nodige aandacht om het geheel goed op elkaar af te stemmen. 
Een volledig elektrisch gedreven HVAC-installatie maakt het project ook klaar voor de slimme energienetwerken van de toekomst.


15% energiebesparing

On site hergebruik van warmte en koude overschotten kan door een aangepast ontwerp al een energiebesparing van 15% opleveren.

Vragen over dit artikel

Bert Lemmens

Project Leader, Buildings Stel me een vraag