| Home | Technische Info HVAC | Zwembaden | Gevel en dakreiniging | Poort automatisering | Contact | Pers | Vacatures |
|---|
>32 jaar ingenieurservaring.
Het beste is maar goed genoeg.
GoLanTec energietechniek is een geregistreerd installatiebedrijf.
Micro-warmtekracht koppeling: μ-WKK
Klassieke elektriciteitscentrales
hebben een elektrisch rendement van ca. 44%. De nieuwste STEG centrales een elektrisch rendement van 61%, de rest van de energie uit de
gebruikte brandstoffen komt vrij als warmte in de vorm van witte waterdamp uit
de koeltorens. Deze warmte kan echter ook voor verwarmingsdoeleinden gebruikt
worden. Op deze manier wordt veel energie bespaard. De afvalwarmte van grote
centrales wordt soms gebruikt voor stadsverwarming. Een historische
vorm van deze voorzieningen was tot voor enkele jaren terug te vinden in Aalst,
Gent en Zwevegem, waar de afvalwarmte onder de vorm van stoom over verschillende
gemeentelijke faciliteiten werd verdeeld. Alle nieuwe elektriciteitscentrales
zijn nu allemaal van het type warmte-krachtkoppeling. Bij Sidmar en Bayer wordt
de restwarmte gebruikt in de productie. Hierdoor komen wij aan rendementen van
90%
'''Micro-warmtekrachtkoppeling''' ( μ-WKK) ook wel Mini warmtekrachtkoppeling genoemd is de term voor opwekking van warmte en elektriciteit door middel van warmtekrachtkoppeling (WKK) in privé woningen en huishoudens met een motor tot een capaciteit van 20 kiloWatt. De WKK-installatie vervangt daarbij de CV-ketel. De huidige modellen zijn allemaal gasgestookt. De μ-WKK voor huizen valt net als de windturbine en de PV-panelen onder de netgekoppelde decentrale opwekkers.
De micro-wkk produceert in de eerste plaats warmte en daarnaast een kleine hoeveelheid elektriciteit.
Er worden energetische rendementen gehaald van 90%. Bij
decentrale warmtekrachtkoppeling is de productie meestal aangepast aan de
warmtevraag. De elektriciteit die zelf niet gebruikt wordt, wordt dan aan het
elektriciteitsnet geleverd.
Soorten μWKK?
Soorten aandrijvingen
|
|
Otto-motor |
Stirling-motor |
Stoom-expansiemachine |
Brandstofcel |
|
% Elektrische output t.o.v. input |
Ca. 25% |
Ca 15% |
Ca 10-15% |
Zeer hoog |
|
Elektrische output |
6 à 15 kW |
1 kW |
|
|
|
Totaal rendement |
85-90% |
>90% |
>90% |
Zeer hoog |
|
Onderhoudskosten |
Hoog |
Zeer laag |
Laag |
? |
|
Rookgasemissies |
Hoog |
Gering |
Gering |
Zeer gering |
|
Geluidsniveau |
Hoog |
Gering |
Gering |
Zeer gering |
|
Trillingen |
Hoog |
Gering |
Gering |
Zeer gering |
Invloed van variabele afname |
Goed |
Goed |
Goed |
Slecht |
Weinig onderhoud. Goede ROI.
Verbrandingsmotoren bestaan 100 jaar. Vuile verbranding, maken veel elektriciteit, veel lawaai en hebben onderhoud nodig.
Type 1 : klassieke sterling : probleem: notoire ondichtheid van de motor. Het gas moest jaarlijks bijgevuld worden.
Type 2 : Lineair oscillerende sterling: Elegante moderne oplossing van het sinds 1816 bestaande probleem van het gasverlies (20 bar stikstofdruk): Magnetische koppeling, overbrenging van de lineaire beweging.
Propere verbranding, weinig onderhoud, weinig lawaai(<45 dB(A))
Gasdichte motor:
Nog geen modellen beschikbaar op de markt : Viesmann + Panasonic : wordt gelanceerd op Duitse markt vanaf April 2014
Is de toekomst 
Otag lion machine (www.otag.de)
http://www.animatedengines.com/vstirling.shtml
http://nl.wikipedia.org/wiki/Stirlingmotor
http://www.infiniacorp.com/en/solutions/stirling-technology-2/
De geschiedenis van de Sterling motor:
De sterlingmotor werd uitgevonden door Sir George Cayley in 1807. Hij ontwikkelde een open cyclus heteluchtmotor. Zijn idee werd in 1812 verbeterd door de Schotse predikant Robert Stirling, die ontwikkelde een gesloten cyclus motor. Hij verkreeg in 1816 patent op zijn vinding en sindsdien heet de heteluchtmotor Stirlingmotor. Een stil mechanisme dat op alle denkbare brandstoffen kan werken zonder bijzondere aanpassingen, met een hoog rendement, zonder noodzaak van een koelsysteem.
Tachtig jaar voordat Stirling de hete luchtmotor verbeterde vond James Watt, de stoommachine uit. Een machine die veel lawaai maakte, en veel kolen verbruikte. Bovendien was de machine explosiegevoelig. Maar brandstof vormde in die tijd geen probleem, kolen waren er in overvloed. In 1770 voorzag de Fransman Cugnot een rijtuig van een stoommachine, de stoomautomobiel deed zijn intrede. Achttien jaar later bracht de Duitser Otto de eerste explosie- of ontploffingsmotor op de markt, die beter voldeed voor een auto en al snel volgden Benz en Daimler met soortgelijke motoren.
De benzinemotor verdrong niet alleen de stoommachine maar blokkeerde tevens een succesvolle ontwikkeling van de Stirlingmotor. Toen vijftig jaar later de gasturbine werd ontwikkeld was de Stirlingmotor helemaal out. En dat terwijl al deze type motoren lawaai maken, de lucht vervuilen en minerale brandstoffen verslinden. Stirling kwam op het idee voor zijn motor omdat hij een veilig en efficiënt alternatief zocht voor de stoommachine. Het vroege staal dat aanvankelijk voor de ketels werd gebruikt was niet van zo'n goede kwaliteit als het latere Bessemerstaal. De ketels explodeerden regelmatig. De Stirlingmotor kan niet exploderen omdat de druk veel lager is dan in een stoomketel. De machine stopt als er een defect in de brander optreedt of als er defecten aan de cilinder optreden.
De werking van de Stirlingmotor berust op het principe dat gas, dat in een door een zuiger afgesloten cilinder wordt verwarmd, deze zuiger door uitzetting zal verplaatsen. Door het gas vervolgens bij een lagere temperatuur weer samen te persen en daarna de uitzetting door verhitting weer te herhalen, kan men een machine krijgen die een arbeidsoverschot levert. Het principe kan omgekeerd ook worden gebruikt om te koelen, dat ontdekte de Zweed Ericsson in het midden van de negentiende eeuw. Robert Stirling's broer, James Sterling was een heel goede ingenieur en drijvende kracht bij de Dundee Foundry Company. Daar draaide een aantal jaar een machine met dubbel werkende zuigers in een metaalgieterij volgens het Stirling principe.
De Stirlingmotor is aan het begin van de 19e eeuw o.a. ontwikkeld door Robert Stirling. (1790-1878). Deze heteluchtmotor, zonder kleppen en drukstoomketel,was voorbestemd om de gevaarlijke stoommachine te vervangen. Het eerste patent dateert al van 1816 en is ouder dan de verbrandingsmotor. In de door de Schotse dominee Robert Stirling verbeterde versie wordt lucht door een verplaatser (bijna) zonder arbeid heen en weer geschoven tussen een hete en een koude ruimte, waarbij de lucht in de hete ruimte onder het opnemen van warmte expandeert en arbeid verricht door een zuiger te bewegen, waarna de lucht door de verplaatser weer naar de koude ruimte wordt bewogen, weer afkoelt en samentrekt.
Door de snelle ontwikkeling van veel sterkere verbrandingsmotoren raakte deze machine echter in de vergeethoek. Sinds kort, omdat er een volledige verbranding is en gelijk welke brandstof kan gebruikt worden, nu de fossiele brandstoffen opraken, heeft men de ontwikkeling terug opgepakt. Zo ontwierp voornamelijk Philips van 1938 tot 1968 meerdere heteluchtmotoren. Deze werden toegepast in telecomrelaisstations (Nederland), onderzeeërs (Zweden) en in de ruimtevaart (NASA). Stirlingmotoren of heteluchtmotoren zijn motoren die gebruikmaken van de thermodynamische Stirling cyclus. Gebruik wordt gemaakt van de expansie van lucht of andere
gassen bij verhitting en de samentrekking ervan bij afkoeling. De motor is gekend voor zijn hoge rendement, zijn goede verbranding en het ontbreken van trillingen en lawaai. Er zijn een paar belangrijke verfijningen gebeurt in de loop van de tijd:
De
hete lucht kan door een regenerator van poreus metaal worden geleid op weg van de warme naar de koude ruimte, die een deel van de warmte vasthoudt
zodat deze bij de terugpompslag van koud naar warm weer kan worden opgenomen, wat de motor zuiniger maakt. (Dit is de eigenlijke verbetering
die door Stirling is bedacht en waardoor zijn naam aan het concept verbonden is geraakt).
Verliezen door wrijving van de gasstroom kunnen worden verminderd door zeer lichte gassen als helium of waterstof te gebruiken.
De energiedichtheid kan worden opgevoerd door bij hogere druk te werken.
Theoretisch rendement ligt hoger dan bij inwendige otto-verbrandingsmotoren.
Stirlingmotoren
kunnen op allerlei soorten brandstoffen lopen omdat de verhitting van
buitenaf plaatsvindt en arbeid geleverd wordt door het verplaatsen van
warmte naar een koudere omgeving; hierdoor kan het verbrandingsproces vrij
makkelijk worden geoptimaliseerd om weinig CO en CO2 uitstoot en dus weinig
milieuvervuiling te veroorzaken;
De
verhitting kan met eender welke warmtebron gebeuren.
Ze
hebben heel weinig bewegende delen en zijn zeer bedrijfszeker.
Niettemin zijn Stirlingmotoren nog niet algemeen in gebruik, hoewel grote bedrijven als NASA, Philips en General Motors er al miljoenen in hebben gestopt en met zeer innovatieve oplossingen zijn gekomen, voortbordurend op hetzelfde thema. Dat komt voornamelijk door 3 belangrijke zwakten:
Een Stirlingmotor loopt het best bij een vast toerental en vermogen, en kan niet snel accelereren.
Heeft een opwarmtijd van 6 minuten.
Tegenwoordig
worden Stirlingmotoren gebruikt in μ-WKK (warmtekrachtkoppeling) toepassingen. De
Stirlingmotor drijft een generator aan die elektriciteit in het net
terugkoppelt. Het koelwater dat de koude kant van de Stirlingmotor koelt wordt
dan gebruikt voor woningverwarming.
1 kWh aardgas= 0,0557 €/kWh
1 kWh elektriciteit aan dagtarief ( all in)= 0,25 €/kWh,1 kWh elektriciteit aan nachttarief (all in)= 0,15 €/kWh
Zie :
Evolutie elektriciteitsprijzen
www.creg.be/pdf/Tarifs/E/evolprixe_nl.pdf
| Jaar | Dagtarief
(kWh) |
Nachttarief (weekend is ook nachttarief) (kWh) |
Totaal
Dag/nacht (kWh) |
| 2004 | 6142 | 2431 | 8573 |
| 2005 | 6886 | 2679 | 9565 |
| 2006 | 7989 | 3209 | 11198 |
| 2007 | 7183 | 3393 | 10576 |
| 2008 | 5189 | 5192 | 10381 |
| 2009 | 5398 | 5438 | 10836 |
5398 kWh x 0,1653 €/kWh = 892,28 €
5438 kWh x 0,1002 €/kWh = 544,88 €
Totaal jaarlijkse elektriciteitsfactuur = 1437,16 € in 2008.
De terugdraaiende teller: Elektriciteit opgewekt met een
MWKK-systeem wordt in mindering gebracht van het huishoudelijke
elektriciteitsverbruik. De elektriciteit van het MWKK-systeem wordt eerst intern
verbruikt. Het overschot wordt aan het openbare elektriciteitsdistributienet
geleverd en wordt vergoed aan dagtarief of nachttarief. Opgelet:
in de weekend wordt deze energie terugbetaald aan nachttarief. Op dat ogenblik wordt de
huishoudelijke elektriciteitsmeter teruggedraaid. Het
principe van de terugdraaiende teller is enkel van toepassing op systemen met
een jaarproductie van maximaal 10.000 kWh.
De kilowattuurmeters op huishoudelijke aansluitingen moeten bi-directionele
tellers zijn die in beide richtingen kunnen draaien.
Tot een vermogen van 10 kilowatt heb je volgens het technisch reglement Distributie Elektriciteit van de VREG recht op een zogenaamde bi-directionele teller. Dit betekent dat de productie uit MWKK-energie (of bijvoorbeeld kleinschalige windenergie of een PV-paneel) in mindering wordt gebracht van het eigen verbruik. Daardoor krijg je voor de zelfgeproduceerde elektriciteit in feite een vergoeding gelijk aan het eigen verbruikstarief.
Let wel op: als je teller op jaarbasis zou terugdraaien (met andere woorden je produceert op jaarbasis meer dan je verbruikt), dan moet je de productie boven het eigen verbruik zelf zien te verkopen. Dit vereist vrij ingewikkelde administratieve procedures en brengt meestal weinig op. Een mogelijke oplossing hiervoor bieden sommige coöperatieven voor de opwekking en levering van groene stroom (zie leveranciers op www.vreg.be). Het is daarom best de elektriciteitsproductie af te stemmen op het eigen verbruik . Terugfacturatie bij imaginair overschot en dus levering aan het elektriciteitsnet gebeurt aan 180 €/1000 KWh = 018 €/KWh = 18% van het nachttarief
WK-certificaten
Voor de geproduceerde stroom worden er WK-certificaten toegekend. Deze warmtekracht certificaten worden in de vrije markt verhandeld. De prijs is nu 80,-€/1000 kWh. Dit betekent een extra winst bovenop de besparing.
U beseft dat de kostprijs van energie niet meer zal dalen. Integendeel, U moet rekening houden met een stijging van 3 à 5% per jaar. Elektriciteit is de nieuwe belasting. Door de energiefactuur zult u moeten inboeten aan comfort.
Een micro-WKK installatie betaalt zichzelf terug binnen een interessante termijn. Vanaf dan tot einde levensduur van de installatie spaart u geld. Dit maakt het een zeer rendabele en interessante investering.
|
Condenserende ketel |
Micro-WKK |
Vermogen |
7 kW |
7 kW |
Draaiuren |
4000 uren |
4000 uren |
Energieproductie |
28000 kWh |
28000 kWh |
Thermisch rendement |
98% |
88% |
Gasverbruik in kWh |
28571 kWh |
31818 kWh |
Kostprijs gas (0,0557 €/kWh) |
1591,-€ |
1772,-€ |
Elektrische opbrengst: 1 kW |
0,-€ |
940,-€ |
Totale jaarkost |
1591,-€ |
832,-€ |
CO2 jaarproductie |
6570,- kg/jaar |
4994,- kg/jaar |
Besparing per jaar |
|
-759,-€ |
|
|
|
|
Condensatieketel |
Elektrische Warmtepomp |
WKK op aardgas |
Thermische vraag |
46325 kWh/jaar = 4632 liter mazout/ jaar |
||
Thermisch rendement |
98% |
300% |
62,8% |
Verbruik gas in kWh |
47.270 kWh |
|
73765 kWh |
Kostprijs gasverbruik |
1890,-€ |
|
2950,-€ |
Elektrisch verbruik in kWh |
|
15441,- kWh |
|
Kostprijs elektriciteit |
|
2470,-€ |
|
Opbrengst elektriciteit in kWh (0,16 €/kWh) |
|
|
22079 kWh |
Opbrengst elektriciteit in Euro |
|
|
3532,-€ |
Saldo |
1890,-€ |
2470,-€ |
2950- 3532 = |
|
Kost per jaar |
Een warmtepomp kost meer dan een gasketel. |
Winst per jaar |
Micro warmte kracht koppeling kan een mooie
investering zijn. Vooral indien je ze fiscaal kan inbrengen via een lening.
Indien je hypothecaire lening van het huis is afbetaald of bijna is afbetaald
dan wordt het zeer interessant om bijvoorbeeld je afbetaalde schuld terug op te
nemen op je oude lening zodat je de notariskosten kan vermijden. Je kan
bijvoorbeeld de overgebleven schuld of een deel cash aflossen zodat het bedrag
van de nieuwe lening groot genoeg is om fiscaal interessant te zijn. Dit
gedeelte komt dan ook in aanmerking voor het nieuwe woonbonussysteem zodat men
in sommige gevallen bijna dubbel zoveel fiscaal kan profiteren van de lening.
Houdt er wel rekening mee dat indien er nog een oude schuld van de vorige lening
overblijft deze dan niet meer fiscaal ingebracht kan worden aangezien de
wetgever niet toelaat om het nieuwe en het oude systeem te cumuleren.
Van uw gemeente krijgt u meestal een eenmalige subsidie van enkele honderden euro’s.
Daarnaast kan u misschien in aanmerking komen voor een subsidie van de provincie. Helaas vallen hier veel aanvragers uit de boot omdat het budget beperkt is.
Subsidiekader
Al naargelang de toepassing worden extra subsidies voorzien om het gebruik van micro-WKK te stimuleren. Op de site van het Vlaams Energie Agentschap, www.energiesparen.be vind je een overzicht.
http://www.energiesparen.be/subsidies/subsidiemodule
Aanbod op de markt
De machine is zeer compact. De micro warmte kracht koppeling heeft een vermogen van 7 kW. De ingebouwde additionele verwarming heeft een vermogen van 6 kW. Het geluidsniveau bedraagt 36 dB(A). De warmteproductie per jaar bedraagt 25000 kWh per jaar. De elektriciteitsproductie bedraagt 3500 kWh/jaar.
De micro warmtekrachtkoppeling werkt met een kleine warmtegenerator die (bijna) continu werkt. Warmteverbruik is echter een piekverbruik. Daarom moet de warmte gestockeerd worden in een buffervat. Hoe groter het buffervat hoe beter. Ideaal is dit te combineren met zonnecollectoren. Bij een micro-WKK moet altijd een buffervat worden aangesloten, 200 liter of meer. Het benodigde vermogen wordt door de Mikro-WKK regelaar geregeld. Het warmteopslagvat wordt op temperatuur gehouden en kan behalve warm sanitair tapwater ook warmte leveren voor de radiatoren. Bij warmtevraag vanuit de ruimte zal de menggroep eerst warmte ontrekken uit het onderste deel van het warmteopslagvat. Hierbij blijft de warmte bovenin het vat onder alle omstandigheden beschikbaar voor sanitair tapwater levering. Indien alle warmte aan de onderste helft van het vat is ontrokken wordt de MWKK ingeschakeld. Op deze manier kan de MWKK ook tijdens de zomerperiode van lage warmtevraag optimaal blijven werken en wordt veelvuldig starten en stoppen voorkomen.
Aardgasaansluiting moet gerealiseerd worden. Installatie wordt volgens de regels van de kunst geïnstaleerd en gekeurd.
De schakelkast bestaat uit een groene-energieteller en de nodige 16A of 20A zekeringen en en differentiaalschakelaar.
De montage gebeurt met een chauffagist en een elektricien.
Een elektrisch ééndraadschema
van de installatie.
Het conformiteitsattest van de omvormer.
U moet uw netbeheerder de volgende documenten bezorgen alvorens u de opbrengst kan registreren
Een elektrisch schema
van de installatie. Dit krijgt u van ons.
Het conformiteitsattest van de omvormer. Dit krijgt u van ons.
Een ‘verklaring
lokale productie’: Je verklaart op eer en geweten dat jouw
installatie niet meer dan 10KW nominaal vermogen teruglevert aan het net.
Zie ook:
http://www.vreg.be/wkk-warmtekrachtkoppeling
"Nous
n’héritons pas la terre de nos
ancêtres,
nous l’empruntons à nos enfants"
Antoine de St-Exupéry
Perfecte
technologie, daar komt het op aan
Versie laatst bewerkt op 30/09/2018