Hendrik-Jan Steeman - ie-net
Hendrik-Jan Steeman - ie-net
Hendrik-Jan Steeman - ie-net
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Demonstrat<strong>ie</strong>project: combinat<strong>ie</strong><br />
van koude warmte opslag en<br />
sanering<br />
2012-2015<br />
ARCADIS- Mourik- OMC- Philips -OVAM<br />
Is pump & treat terug van weggeweest?<br />
Imagine the result<br />
Imagine the result<br />
Partners<br />
1
3<br />
4<br />
Overzicht<br />
presentat<strong>ie</strong><br />
1. Algemeen kader<br />
Doel<br />
2. Koude warmte opslag<br />
3. Project case<br />
Piloottest<br />
Inschatting van<br />
energ<strong>ie</strong>behoefte<br />
Modellering grondwater<br />
4. Eerste conclus<strong>ie</strong>s<br />
ALGEMEEN KADER<br />
2
5<br />
6<br />
Doel<br />
- Demonstrat<strong>ie</strong>project voor de cominbat<strong>ie</strong><br />
van sanering en KWO eerste project in<br />
Vlaanderen<br />
Is win-win mogelijk voor de<br />
combinat<strong>ie</strong> van sanering en KWO?<br />
Wat zijn de mogelijke hinderpalen in<br />
het veld?<br />
Belanghebbenden<br />
Kostenreduct<strong>ie</strong><br />
Verspreiding verontreiniging<br />
Deb<strong>ie</strong>ten (sanering vs energ<strong>ie</strong>)<br />
…..<br />
KOUDE WARMTE OPSLAG<br />
3
7<br />
8<br />
KWO Opslag systeem (doublet)<br />
KWO Recirculat<strong>ie</strong> systeem<br />
4
9<br />
10<br />
KWO +<br />
sanering<br />
Randvoorwaarden<br />
KWO<br />
Warmte/koude uit grondwater (energ<strong>ie</strong>)<br />
Afbraak stimuleren (saneren)<br />
1. KWO<br />
• dikke en permeabele aquifer<br />
• d<strong>ie</strong>pere grondwater – onder redoxgrensvlak<br />
• warmte en koudevraag aanwezig<br />
Zomersituat<strong>ie</strong>: koelen Wintersituat<strong>ie</strong>: verwarmen<br />
Natuurlijke grondwatertemperatuur : typisch 12°C<br />
>14°C ijswater : freechillen<br />
geen koelmachine nodig<br />
CV regime: bv 45-40°C<br />
Warmtepomp nodig<br />
Tot 4x hoger rendement Tot 1,5x hoger rendement<br />
5
Randvoorwaarden<br />
verontreiniging<br />
11<br />
Uitdaging:<br />
van paradox<br />
tot synerg<strong>ie</strong><br />
12<br />
Energ<strong>ie</strong><br />
Sanering<br />
2. Verontreiniging<br />
• Geen bijkomende verspreiding<br />
• Mag n<strong>ie</strong>t leiden tot verspreiding puur product<br />
• Mogelijke verontreinigingen:<br />
• VOCL (saneren en beheersen)<br />
• Minerale ol<strong>ie</strong>/BTEX (moeilijk – meestal<br />
ond<strong>ie</strong>p)<br />
• Zware metalen (beheersen)<br />
- Grondwater deb<strong>ie</strong>ten<br />
• Energ<strong>ie</strong>: hoog deb<strong>ie</strong>t<br />
• Sanering: reduct<strong>ie</strong> deb<strong>ie</strong>t en kosten<br />
- Aansturing systeem<br />
• Energ<strong>ie</strong>: vraag gestuurd (seizoensgebonden)<br />
• Sanering: continue beheersing<br />
- Beheersen van verontreiniging<br />
• Energ<strong>ie</strong>: verplaatsen van water naar warme<br />
& koude ‘bel’<br />
• Sanering: geen verspreiding verontreiniging<br />
6
13<br />
14<br />
Voordelen KWO<br />
• Duurzame energ<strong>ie</strong>bron<br />
• CO2<br />
Verontreiniging<br />
• Beheersing<br />
• Versnelde afbraak?<br />
• Mixen van nutriënten door versnelde GWS<br />
• Effect temperatuursverhoging?<br />
• Evt toed<strong>ie</strong>nen nutriënten<br />
OVERZICHT CASE<br />
7
Deeltaken<br />
project<br />
15<br />
16<br />
1. Piloottest met recirculat<strong>ie</strong><br />
2. Inschatting van de energ<strong>ie</strong>behoefte (koude en<br />
warmte) in de gebouwen d<strong>ie</strong> zullen worden<br />
gerenoveerd<br />
3. Berekening van verschillende scenario’s:<br />
Vertrekkende van optimale saneringsopstelling<br />
Vertrekkende van optimale KWO opstelling<br />
….<br />
4. Modelleren van grondwaterstroming en<br />
warmte, energ<strong>ie</strong>- en kostenberekening van<br />
verschillende scenario’s<br />
5. Beslissing over de installat<strong>ie</strong> van een KWO<br />
systeem<br />
Piloottest: sanering dmv<br />
recirculat<strong>ie</strong> en inject<strong>ie</strong><br />
koolstofbron<br />
8
Dwarsdoorsnede<br />
NW ZO<br />
Enhanced Reductive Dechlorination<br />
1ste aquifer Bron<br />
Imagine the result<br />
18/49<br />
C source<br />
•Gemiddeld recirculat<strong>ie</strong> deb<strong>ie</strong>t<br />
van 8 m³/h<br />
• 2x 2 onttrekkingsputten;<br />
• 2x 4 inject<strong>ie</strong>putten<br />
•circa 30.000 m³ grondwater<br />
gerecirculeerd<br />
•4 m³ koolstofbron toeged<strong>ie</strong>nd<br />
•Monitoring: 8 putten<br />
•Eerste resultaten: het werkt<br />
9
Piloottest<br />
met<br />
recirculat<strong>ie</strong><br />
19<br />
20<br />
1. Afbraak verontreiniging<br />
2. Onttrekkings- en inject<strong>ie</strong>deb<strong>ie</strong>ten<br />
3. Verspreiding van verontreiniging<br />
4. Putverstopping<br />
Inschatting van<br />
energ<strong>ie</strong>behoefte<br />
10
21<br />
Test Case<br />
Gebouwverwarming<br />
22<br />
Te renoveren<br />
gebouwen<br />
B<br />
G<br />
X<br />
• Bij 20m³/h, 14°C:<br />
Huidige<br />
pilootproef<br />
R<br />
Proceskoeling<br />
via koeltoren<br />
Proceskoeling<br />
met grondwater<br />
• CV regime 70/50 met stooklijn<br />
Lagere temperatuur bij deellast<br />
• +- 36% van verwarmingsvermogen<br />
• +- 74% van warmtebehoefte afgedekt<br />
Warmtepomp met beperkt vermogen<br />
opnemen in ontwerp<br />
11
Proceskoeling<br />
23<br />
24<br />
• Product<strong>ie</strong>hallen: koelwater op 24°C<br />
• NU: koeling via grondwater (geloosd in riool)<br />
• Opportuniteit: lozing van grondwater<br />
vermijden, geen waterverbruik<br />
• Meeste energ<strong>ie</strong>winst ind<strong>ie</strong>n GW energ<strong>ie</strong><br />
koelmachine vervangt ! !<br />
Focus op koudelevering<br />
Modelleren van<br />
grondwaterstroming en<br />
warmteverspreiding<br />
12
Thermische<br />
invloedstraal<br />
25<br />
Thermische<br />
invloedstraal<br />
26<br />
• Inschatting tussenafstand inject<strong>ie</strong>- en<br />
onttrekkingsfilters obv thermische invloedstraal<br />
• Risico op thermische kortsluiting<br />
• Obv modelsimulat<strong>ie</strong>:<br />
• Recirculat<strong>ie</strong>systeem<br />
• Enkel warmtevraag<br />
• Temperatuur GW: 14°C<br />
• Deb<strong>ie</strong>t: 20 m³/h<br />
• Periode: 30 jaar<br />
• Tijdstap: 10 dagen<br />
• Tussenafstand: 150 m<br />
• Thv inject<strong>ie</strong>putten<br />
• Op 50 m<br />
13
Thermische<br />
invloedstraal<br />
27<br />
Thermische<br />
invloedstraal<br />
28<br />
• Op 100 m<br />
• Thv onttrekkingsputten<br />
• Thermische invloedstraal:<br />
temperatuuroscillat<strong>ie</strong>s bij 20 m³/u:<br />
• Nog aanwezig op 50m<br />
• Weggedempt bij 100-110 m<br />
Minimale tussenafstand voor<br />
KWO van 100 m<br />
• Thermische kortsluiting: bij enkel<br />
warmtevraag daalt temperatuur grondwater<br />
beperkt<br />
• Hoe groter de afstand van de<br />
inject<strong>ie</strong>putten, hoe kleiner de daling<br />
• Koude en warmtevraag best in<br />
evenwicht<br />
Beperkt onevenwicht is<br />
toelaatbaar<br />
14
29<br />
30<br />
EERSTE CONCLUSIES<br />
Eerste<br />
conclus<strong>ie</strong>s<br />
• Recirculat<strong>ie</strong>systeem maakt combinat<strong>ie</strong> KWO<br />
en sanering mogelijk<br />
• Expertise van verschillende domeinen vereist<br />
• Grondwatermodellering<br />
• Energ<strong>ie</strong>modellering<br />
• Grondwatersanering<br />
• Uitvoering<br />
• Technisch is de combinat<strong>ie</strong> KWO-sanering<br />
haalbaar. Economische aspect wordt nog<br />
onderzocht.<br />
15
31<br />
Imagine the result<br />
<strong>Hendrik</strong>-<strong>Jan</strong> <strong>Steeman</strong>, Hans Baill<strong>ie</strong>ul<br />
+32 3 286 253<br />
hj.steeman@arcadisbelgium.be<br />
h.baill<strong>ie</strong>ul@arcadisbelgium.be<br />
16
Change language