Provinciehuis Groningen
Vraagstellling
De vraag vanuit de provincie Groningen was om het meer dan 400 jaar oude provinciehuis definitief van het gas af te koppelen. Men wilde graag een robuust, maar duurzaam en innovatief systeem voor de opwekking van koude en warmte voor het provinciehuis waarin meer dan 600 mensen werkzaam zijn. Het gebouw diende echter operationeel te blijven en deze mensen mochten weinig tot geen hinder ondervinden van de gehele energietransitie.
Oorspronkelijke situatie
In de oorspronkelijke situatie werd de warmte opgewekt met traditionele gasgestookte cv-ketels. Het opgestelde vermogen was ca. 1600 kWth voor het laag temperatuursysteem (ca. 55°C > 35°C) welke warmte leverde aan het nieuwbouwdeel en 1150 kWth voor het hoog temperatuursysteem (ca. 90°C > 70°C) welke warmte leverde aan het oudbouwdeel. Per jaar werd er ca. 250.000 m3 gas verbruikt voor het verwarmen van het gebouw.
Voor de koeling gebruikte men één van de oudste open bron systemen van Nederland. Hiervoor werd er maximaal 70 m3/h water opgepompt uit een acquifer van ca 100 meter diepte, wat weer in de warme bron werd geïnjecteerd. Om de bron weer te regenereren (weer koude in de bodem injecteren t.b.v. de balans) werd de ventilatielucht in de winter voorverwarmd door het bronwater uit de warme bron, wat weer in de koude bron werd geïnjecteerd.
Doelstelling project
Het primaire doel was om het provinciehuis los te koppelen van het openbare gasnet. Dit diende te gebeuren met een betrouwbaar en robuust systeem, wat tevens voldoende flexibiliteit heeft om de wijzigingen in de toekomst op te kunnen vangen.
Daarnaast was het doel om de huidige problemen met de verwarming en koeling te elimineren en hierdoor het comfort te verbeteren.
Vraagstellling
De vraag vanuit de provincie Groningen was om het meer dan 400 jaar oude provinciehuis definitief van het gas af te koppelen. Men wilde graag een robuust, maar duurzaam en innovatief systeem voor de opwekking van koude en warmte voor het provinciehuis waarin meer dan 600 mensen werkzaam zijn. Het gebouw diende echter operationeel te blijven en deze mensen mochten weinig tot geen hinder ondervinden van de gehele energietransitie.
Oorspronkelijke situatie
In de oorspronkelijke situatie werd de warmte opgewekt met traditionele gasgestookte cv-ketels. Het opgestelde vermogen was ca. 1600 kWth voor het laag temperatuursysteem (ca. 55°C > 35°C) welke warmte leverde aan het nieuwbouwdeel en 1150 kWth voor het hoog temperatuursysteem (ca. 90°C > 70°C) welke warmte leverde aan het oudbouwdeel. Per jaar werd er ca. 250.000 m3 gas verbruikt voor het verwarmen van het gebouw.
Voor de koeling gebruikte men één van de oudste open bron systemen van Nederland. Hiervoor werd er maximaal 70 m3/h water opgepompt uit een acquifer van ca 100 meter diepte, wat weer in de warme bron werd geïnjecteerd. Om de bron weer te regenereren (weer koude in de bodem injecteren t.b.v. de balans) werd de ventilatielucht in de winter voorverwarmd door het bronwater uit de warme bron, wat weer in de koude bron werd geïnjecteerd.
Doelstelling project
Het primaire doel was om het provinciehuis los te koppelen van het openbare gasnet. Dit diende te gebeuren met een betrouwbaar en robuust systeem, wat tevens voldoende flexibiliteit heeft om de wijzigingen in de toekomst op te kunnen vangen.
Daarnaast was het doel om de huidige problemen met de verwarming en koeling te elimineren en hierdoor het comfort te verbeteren.
Nieuwe warmteopwekking
De nieuwe warmteopwekking is een gestaffeld systeem, dat de benodigde warmte uit de gerenoveerde en opgewaardeerde WKO installatie onttrekt. Deze warmte wordt opgewaardeerd naar het gewenste laag temperatuurtraject en opgeslagen in een groot buffersysteem, bestaande uit twee tanks van 17m3 per stuk. Van hieruit wordt de warmte gedistribueerd naar de diverse warmtevragers in het gebouw. Voor het hoge temperatuursysteem is een aanvullend tweede warmtepompsysteem opgesteld. Deze waardeert de laag temperatuurwarmte verder op naar het gewenste hoog temperatuurtraject. Ook deze warmte wordt opgeslagen in een tweede buffersysteem van ook 34 m3 inhoud. Van hieruit wordt de warmte gedistribueerd naar de hoog temperatuurvragers.
Nieuwe koudeopwekking
De bestaande bron is geheel gereviseerd en ook opgewaardeerd van een capaciteit van 70 m3/h naar de maximaal haalbare 125 m3/h. Deze WKO installatie zal conform de oude situatie direct koude leveren aan de diverse bestaande luchtbehandelingssystemen en inductie-units. Omdat het regeneratiesysteem volledig is aangepast dienden alle luchtbehandelingsystemen te worden omgebouwd naar een warmteterugwinning via een twin-coil systeem.
Bodembalans
Om de bodembalans te herstellen is een volledig nieuw warmteregeneratiesysteem ontwikkeld. Dit systeem gebruikt het warme grachtenwater in de zomer om extra warmte in de bron te injecteren. Hiervoor wordt er gedurende ongeveer 3 zomermaanden ca. 100 m3 water per uur continue uit de naastgelegen gracht opgepompt, afgekoeld en weer teruggepompt. Hierdoor wordt niet alleen warmte in de ondergrondse bron gepompt voor de aankomende winter, maar wordt ook de gracht afgekoeld om algengroei tegen te gaan en het zuurstofgehalte te verbeteren. Om de warmtewisseling mogelijk te maken is een geavanceerd filtersysteem toegepast.
Elektrische distributie
Om de gehele warmteopwekking te voorzien van voldoende stroom is een volledig nieuw elektrisch distributiesysteem aangelegd, met een nieuwe trafo en nieuwe hoofdverdeelkast.
Prestatie-eisen
Om te kunnen bepalen of het systeem werkt zoals is bedacht is het systeem voorzien van een ruime hoeveelheid opnemers en energiemeters. Rondom de aangelegde buffersystemen zijn tevens strikte prestatie-eisen vastgelegd, waarop de aannemer 5 jaar lang is gecontracteerd om de juiste energie en exergie te leveren. Ook de elektrische input wordt continue gemonitord om de minimale efficiency te kunnen waarborgen.
Dit project heeft laten zien dat er geen technische beperkingen zijn om een bestaande complex van het gas af te halen, zolang de ambitie maar aanwezig is.
Nieuwe warmteopwekking
De nieuwe warmteopwekking is een gestaffeld systeem, dat de benodigde warmte uit de gerenoveerde en opgewaardeerde WKO installatie onttrekt. Deze warmte wordt opgewaardeerd naar het gewenste laag temperatuurtraject en opgeslagen in een groot buffersysteem, bestaande uit twee tanks van 17m3 per stuk. Van hieruit wordt de warmte gedistribueerd naar de diverse warmtevragers in het gebouw. Voor het hoge temperatuursysteem is een aanvullend tweede warmtepompsysteem opgesteld. Deze waardeert de laag temperatuurwarmte verder op naar het gewenste hoog temperatuurtraject. Ook deze warmte wordt opgeslagen in een tweede buffersysteem van ook 34 m3 inhoud. Van hieruit wordt de warmte gedistribueerd naar de hoog temperatuurvragers.
Nieuwe koudeopwekking
De bestaande bron is geheel gereviseerd en ook opgewaardeerd van een capaciteit van 70 m3/h naar de maximaal haalbare 125 m3/h. Deze WKO installatie zal conform de oude situatie direct koude leveren aan de diverse bestaande luchtbehandelingssystemen en inductie-units. Omdat het regeneratiesysteem volledig is aangepast dienden alle luchtbehandelingsystemen te worden omgebouwd naar een warmteterugwinning via een twin-coil systeem.
Bodembalans
Om de bodembalans te herstellen is een volledig nieuw warmteregeneratiesysteem ontwikkeld. Dit systeem gebruikt het warme grachtenwater in de zomer om extra warmte in de bron te injecteren. Hiervoor wordt er gedurende ongeveer 3 zomermaanden ca. 100 m3 water per uur continue uit de naastgelegen gracht opgepompt, afgekoeld en weer teruggepompt. Hierdoor wordt niet alleen warmte in de ondergrondse bron gepompt voor de aankomende winter, maar wordt ook de gracht afgekoeld om algengroei tegen te gaan en het zuurstofgehalte te verbeteren. Om de warmtewisseling mogelijk te maken is een geavanceerd filtersysteem toegepast.
Elektrische distributie
Om de gehele warmteopwekking te voorzien van voldoende stroom is een volledig nieuw elektrisch distributiesysteem aangelegd, met een nieuwe trafo en nieuwe hoofdverdeelkast.
Prestatie-eisen
Om te kunnen bepalen of het systeem werkt zoals is bedacht is het systeem voorzien van een ruime hoeveelheid opnemers en energiemeters. Rondom de aangelegde buffersystemen zijn tevens strikte prestatie-eisen vastgelegd, waarop de aannemer 5 jaar lang is gecontracteerd om de juiste energie en exergie te leveren. Ook de elektrische input wordt continue gemonitord om de minimale efficiency te kunnen waarborgen.
Dit project heeft laten zien dat er geen technische beperkingen zijn om een bestaande complex van het gas af te halen, zolang de ambitie maar aanwezig is.