Sanierungsprojekt La Cigale in Genf Heizsystem mit unverglasten selektiven Kollektoren, Wärmepumpen und Eisspeichern

Transkript

1 Sanierungsprojekt La Cigale in Genf Heizsystem mit unverglasten selektiven Kollektoren, Wärmepumpen und Eisspeichern Bernard Thissen, ENERGIE SOLAIRE SA Vor Sanierung Nach Sanierung 4. Tagung Solarwärme Schweiz, Swissolar,

2 Energie Solaire SA Gründung: 1973 (seit 1987 Fertigung in Sierre), Produktion von Solarabsorber seit Ende 70. Anzahl Mitarbeiter: 25 Produktionskapazität: ca m 2 Neben den Aktivitäten im Bereich Solarthermie produziert und vermarktet das Unternehmen auch hocheffiziente Klimadecken für Strahlungs-Kühlung und Heizung Referenzen: Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

3 Projektpartner Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

4 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ziele & Ergebnisse 5. Ausblick 4/35

5 «La Cigale» einige Stichwörter Grösstes Minergie-P Sanierungsprojekt (273 Wohnungen, EBF m 2 ) der Schweiz m 2 Solarkollektoren = grösstes thermisches Solardach in der CH Nur, 13 Monate Bauarbeiten Gesamtkosten der Sanierung CHF 19.9 Mio Leuchtturmprojekt BFE Förderung CHF 2 Mio Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

6 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ergebnisse erstes Betriebsjahr 5. Ausblick 6/35

7 Isolation der Gebäudehülle Wand: 24 cm Glaswolle U : 0.13 W/m2K Dach: 28 cm Steinwolle U : 0.14 W/m2K Boden: 16 cm Steinwolle U : 0.20 W/m2K Fenster: 3-fach Verglasung Ug : 0.70 W/m2K Uw : 1.20 W/m2K Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

8 Integration der Komfortlüftung AIRVICIE AIRFRAIS MONOBLOC GAINEPRINCIPALE DEL'AIRVICIE GAINEPRINCIPALE DEL'AIRPULSE COMBLES COLLECTEURDEL'AIRVICIE GAINEPRINCIPALE DEL'AIRPULSE REPARTITEURDEL'AIRPULSE REPARTITEURDEL'AIRPULSE PULSION DE L'AIR FRAIS PAR DES NOUVELLESGAINESSURLESCOTESDE LOGGIAS. LES CONDUITES PASSENT ENSUITE DANS UN FAUX-PLAFONDS AFINDEREJOINDRELESCAISSONSDE STOREEXISTANTS. ETAGE7 EXTRACTIONDEL'AIRVICIEPARLES GAINESEXISTANTESDESSANITAIRES ETDESCUISINES PULSION DE L'AIR FRAIS PAR DES NOUVELLESGAINESSURLESCOTESDE LOGGIAS. LES CONDUITES PASSENT ENSUITE DANS L'EPAISSEUR DE L'ISOLANT AFIN DE REJOINDRE LES CAISSONSDESTOREEXISTANTS. ETAGE6 ETAGE5 ETAGE4 ETAGE3 ETAGE2 ETAGE1 REZ-DE-CHAUSSEE Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

9 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ziele & Ergebnisse 5. Ausblick 9/35

10 IceSol : Solar + Eisspeicher + Wärmepumpe Selektive unverglaste Solarkollektoren Eisspeicher Wärmepumpe Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

11 Schlüsselkomponenten: Solarkollektoren Doppel Funktion Selektive unverglaste Solarkollektoren: Wirkungsgrad bis zu 95% Wärmetauscher auf Umgebungsluft : Quelle für WP 24h/24 ( W/m2) Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

12 COP [-] Energie disponible [kwh/m3] Schlüsselkomponenten: Eisspeicher Latentwärme / Kristallisationswärme W35 W55 Plage de température pompe à chaleur Température entrée évaporateur [ C] Plage de température Pompe à chaleur Température sortie stock de glace [ C] Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

13 Funktionsprinzip: «direkte» Solarwärme Solar Kollektoren Notheizung Gas Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Brauch Wasser Speicher Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

14 Funktionsprinzip: «indirekte & direkte» Solarwärme Solar Kollektoren Notheizung Gas Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Brauch Wasser Speicher Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

15 Funktionsprinzip: Nutzung der latente Wärme Solar Kollektoren Notheizung Gas Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Brauch Wasser Speicher Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

16 Funktionsprinzip: solar «indirekt» + Notheizung Solar Kollektoren Notheizung Gas Wärmepumpe Eisspeicher Heizung Brauch Wasser Speicher Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

17 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ziele & Ergebnisse 5. Ausblick 17/35

18 BFE Leuchtturmprojekt Projektdauer: 2 Jahre Kontrolle und Analyse des Verbrauchs und der Wärmeerzeugung Wärmebilanz Verbesserung des Heizsystems. Kommunikationsprojekt Zusammenarbeit mit UNI Genf Zusammenarbeit mit dem SPF Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

19 Zielsetzungen Grenzwert 2000 Watt-Gesellschaft Heizwärme, Brauchwasser, Lüftung: 150 MJ/m2/Jahr Verbrauch La Cigale Heizwärme, Brauchwasser, Lüftung : 144 MJ/m2/Jahr Strom: MJ/m2/Jahr Gas : 4.18 MJ/m2/Jahr Zugelassener nicht-erneuerbarer Anteil (8.6 Tonnen/pers.) : 17.5 MJ/m2/Jahr Anteil erneuerbarer Strom - Soll / Ist : + 90 % / 100 % Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

20 CO 2 Einsparung 928 Tonnen CO 2 Während des ersten Betriebsjahres km PKW 178 X rund um die Welt CHF CO 2 Steuer-Einsparung Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

21 Verbrauch im 1. Jahr: Vergleich IST/SOLL Verbrauch an Primärenergie: 1. Jahr Verbrauch Primärenergie kwh/m2/an Gesamt primäre Energie Vor Renovierung Zielsetzung Dimensionierung La Cigale 1. Jahr Gegenüber Zustand vor der Renovierung der Zielsetzung der Dimensionierung La Cigale 1. Jahr -81% +19% -22% Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

22 Verbrauch im 1. Jahr: Vergleich IST/SOLL Minergie P Ziel IST Temperatur in Wohnung Max. 20 C Max. 21 C C Warmwasser-Verbrauch pro Person & Tag [50 C] 53 l 71 l Vermont: 95 l Vidollet: 72 l Verhalten der Verbraucher (nicht an den relativ kalten Radiatoren angewöhnt (40-45 C), Öffnen der Fenster, usw.). Heizwärmeverteilsystem stammt aus den 50 Jahren. Aussergewöhnlich hoher Warmwasserverbrauch. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

23 Verbrauch im 1. Jahr: Vergleich IST/SOLL Verbrauch an Primärenergie nach Optimierung Verbrauch an Primärenergie kwh/m2/an Total Primärenergie Zielsetzung La Cigale 1. Jahr La Cigale optimiert Nach der Optimierung des Heizsystems IceSol (zum Grossteil bereits abgeschlossen) und ohne dass die Bewohner ihr Verhalten ändern, wird der Verbrauch an Primärenergie unterhalb der in der Zielsetzung fixierten Werte liegen. Die Solarbeiträge werden dann 75% des gesamten Bedarf an thermischer Energie decken. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

24 CO 2 Einsparung ANTEIL ERNEUERBARE ENERGIEN Solarenergie Nicht erneuerbare Energie Erneuerbare Energie 4.8% 24.8% 16.4% 19.2% 58.8% 76.0% LA CIGALE 1. BETRIEBSJAHR LA CIGALE OPTIMIERT Strom: 100% erneuerbar Gas: 10% erneuerbar Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

25 Index 1. Einführung 2. Gebäudehülle 3. ICESOL Heizsystem 4. Ziele & Ergebnisse 5. Ausblick 25/35

26 «La Cigale» - Perspektiven für die Schweiz Eine Sanierung des energiefressenden Gebäudebestandes in der Schweiz ähnlich wie «La Cigale» könnte die äquivalente Energiemenge einsparen wie GWh/Jahr, die Energieerzeugung von 2.8 Kraftwerke mit Leistung Megawatt (Atomkraftwerk Gösgen) m 3 Erdöl pro Jahr CHF 2.1 Milliarde Erdöl Import pro Jahr. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

27 IceSol die Vorteile Innovatives Konzept, welches jedoch mit konventionelle und erprobten Komponenten realisiert wird (Sole/Wasser Wärmepumpe, Solarkollektoren, Eisspeicher, ) Maximierung der Solarerträge auch bei niedrigen Temperaturen (<-20 C) welche in der Regel ungenutzt bleiben. Nutzung jeglicher Art von Niedertemperatur Abwärme (0 à 20 C) wie z.b. Abwasser, Grauwasser, industrielle Abwärme, Wärmerückgewinnung auf die Lüftung usw. Hohe JAZ: 4,0 à 5,0. Gute Rentabilität und geringe Unterhaltskosten. Die Wärmepumpe wird fast nur während der Heizperiode benötigt. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

28 IceSol die Vorteile Hohe Reduktion von CO 2 -Emissionen, weniger CO 2 - Steuern und einen bedeutenden Beitrag für einen besseren Umweltschutz Interessante Lösung wenn eine Wärmepumpe mit Erdsonden nicht möglich ist: in Stadtgebieten (aus Platzgründen), Gebiete in denen Bohrungen verboten sind, ungeeignete Böden usw. Im Gegensatz zu Geothermie Wärmepumpen braucht es keine Genehmigung für des Einsatz von IceSol. Kein Bohren der Erdsonden, die oft das Bauvorhaben verzögern. Lautlos, im Gegensatz zu Luft/Wasser Wärmepumpen. Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bernard Thissen, 4. Tagung Solarwärme, /29