1.1. Verwarming, ventilatie en koeling (HVAC)

Een groot deel van de energie van openbaarvervoermaatschappijen gaat naar de verwarming en koeling in gebouwen. Hier is dan ook ruimte voor aanzienlijke verminderingen, vooral in oudere remises, werkplaatsen en stations.

Aanpassingen op het gebied van verwarming

Er zijn remises en werkplaatsen nodig voor de stalling en het onderhoud van bussen en spoorvoertuigen. Om de medewerkers enig comfort te garanderen, moeten deze tijdens de winter verwarmd worden en tijdens de zomer soms gekoeld worden. Verwarmen gebeurt vaak met gasstralers, maar deze installaties zijn zelden zo afgesteld dat ze alleen tijdens de werkuren actief zijn. Goed afgestelde verwarmingssystemen kunnen een grote impact hebben op het energieverbruik. Kantoorgebouwen zijn gewoonlijk beter geïsoleerd, maar hun energieverbruik kan ook verminderd worden door de verwarmingsparameters te optimaliseren. De kosten die dit met zich meebrengt zijn relatief laag, aangezien er geen investeringen vereist zijn. Enkele personeelsleden moeten het gebouw uitgebreid analyseren, de correcte werking van het verwarmingssysteem bepalen en regelmatige controles uitvoeren. Bewustmakingscampagnes kunnen helpen bij het bereiken van optimale resultaten (zie het deel Invloed en Communiceren).

Beheer van de ventilatie

Ventilatie is essentieel in busremises en werkplaatsen. Hiermee worden de uitlaatgassen correct uit de gebouwen afgevoerd, om vergiftiging van het personeel te voorkomen. Deze voorzieningen zijn gewoonlijk uitgerust met een automatisch ventilatiesysteem, bestaande uit luchtverversers bediend met automatische timers. De plafonds kunnen ook uitgerust worden met handmatige openingen, voor het geval het ventilatiesysteem defect zou zijn. Jammer genoeg zijn deze ventilatiesystemen niet altijd correct geconfigureerd, wat tot aanzienlijke verwarmingsverliezen kan leiden. De systeeminstellingen kunnen aangepast worden op basis van een tijdsschema waarop de ventilatie actief moet zijn.

Automatische, snel sluitende deuren

Voertuigen voor openbaar vervoer rijden de remises en werkplaatsen meerdere keren per dag in en uit. Het grootste deel van de tijd blijven de deuren van het gebouw open staan als het voertuig vertrokken is en moeten deze handmatig gesloten worden. Door de installatie van snel sluitende deuren, kan de tijd voor het openen en sluiten van de deuren verkort worden voor minder warmteverlies. Een sensor detecteert het voertuig en opent of sluit de deuren automatisch. Niet alleen hoeft minder verwarmd en gekoeld te worden, ook vermindert een dergelijk initiatief de risico’s die horen bij het openen en sluiten van de deuren.

Adiabatisch koelen

De warmte afgegeven door de IT-installaties verhoogt de temperatuur in technische ruimtes aanzienlijk. Vanaf een bepaalde temperatuur werken de uitrustingen niet meer naar behoren. Daarom moeten technische ruimtes geventileerd en gekoeld worden met natuurlijke of mechanische ventilatie. Airco vraagt om duur onderhoud, verhoogt het energieverbruik en de temperatuur in de aangrenzende ruimtes (een metrostation bijvoorbeeld) en maakt de lucht droog. Ze gebruiken ook koelmiddelen die broeikasgassen kunnen uitstoten bij lekken. Het zijn vaak grote energievreters.

Adiabatisch koelen is een concept waarbij de temperatuur verlaagd wordt door verdampingskoelen. Een circulatiepomp brengt het water naar het hoogste punt van een filtermedium, dat het water absorbeert en bevochtigd wordt. Dan wordt de lucht met een ventilator door het filtermedium verplaatst. Door de uitwisseling tussen de lucht en het water, verdampt het water. Naarmate het water verdampt, daalt de temperatuur en wordt de uitgaande lucht van het apparaat koeler en minder droog dan de inkomende lucht.

Afb. 28 – Verdampingsgkoelingsprincipe


In koude periodes werkt de koeling alleen door mechanische ventilatie. In warme periodes werkt het systeem door adiabatisch koelen: de thermostaten regelen de opening van de waterinlaatklep en de opening van de circulatiepomp.

Een adiabatisch koelsysteem kan gebruikt worden voor verschillende doelen:

  • Droge en warme buitenlucht terugwinnen om technische ruimtes af te koelen
  • De technische ruimtes verfrissen zonder de warmte inde aangrenzende ruimtes af te geven
  • Een lager elektriciteitsverbruik
  • Een daling van de directe en indirecte broeikasemissies
  • Het stofgehalte in de technische ruimtes verminderen
  • Een daling van de elektriciteitsrekening en de onderhoudskosten.

Warmtekrachtkoppeling (wkk)

Warmtekrachtkoppeling is een techniek om gelijktijdig elektriciteit en warmte te produceren. De meeste systemen die elektriciteit produceren, generen warmte als bijproduct. Deze warmte gaat gewoonlijk verloren, waardoor de efficiëntie van het systeem afneemt. Met wkk wordt deze energie, die anders verloren gaat, teruggewonnen. De teruggewonnen warmte kan gebruikt worden om een remise of kantoorgebouw te verwarmen en om warm water te produceren. De grootte van het systeem moet op de thermische behoeften van het gebouw worden afgestemd. Als het systeem meer energie produceert dan het gebouw nodig heeft voor intern gebruik, kan de elektriciteit geretourneerd worden aan het hoofdelektriciteitsnet.

Het systeem bestaat uit een gasmotor, gekoppeld aan een alternator die elektriciteit genereert. Om de opbrengst te maximaliseren, wordt de warmte op twee niveaus teruggewonnen:

  • Terugwinning van de warmte door een wisselaar die de waterstroom opwarmt. Deze waterstroom wordt naar de radiatoren en luchtverwarmers van het verwarmingssysteem geleid.
  • Terugwinning van de warmte uit uitlaatgassen. Deze warmte met lage temperatuur wordt teruggewonnen door condensatie en naar het lagetemperatuurkring geleid. Via luchtverwarmers en een platenwarmtewisselaar wordt water voor huishoudelijk gebruik geproduceerd.
Afb. 29 – Warmtekrachtkoppelingsprincipe

Fig. 30 – Vergelijking van de efficiëntie tussen een traditioneel systeem en een warmtekrachtkoppelingssysteem. Source: US Department of Energy.

 

Het wkk-proces verhoogt de systeemefficiëntie en leidt tot aanzienlijke kostenbesparingen. Er wordt minder primaire energie verbruikt dan bij de afzonderlijke productie van elektriciteit en warmte. In vergelijking met traditionele installaties varieert de energiebesparing bij het gebruik van wkk tussen 15% en 40%. Voor openbaarvervoermaatschappijen met grote gebouwen, wordt het gebruik van wkk aanbevolen, aangezien het rendement hoger is dan voor kleinere gebouwen.

Groendaken

Bij hoge temperaturen en zon, kunnen ’s zomers daken bijzonder warm worden en de binnentemperatuur verhogen. Omgekeerd beïnvloedt een koud dak in de winter de binnentemperatuur van het gebouw. Een groendak is een laag vegetatie op het dak. Deze zorgt voor schaduw en verwijdert de warmte uit de lucht door verdampingstranspiratie. Groendaken kunnen geïnstalleerd worden op uiteenlopende gebouwen, van industriële gebouwen tot kantoren. Hoewel de kosten van groendaken hoger liggen dan die van gebruikelijke materialen, kunnen bedrijven dat verschil vaak compenseren door een lager energieverbruik en een langere levensduur van groendaken in vergelijking met gebruikelijke dakbedekkingsmaterialen. Het gebruik van groendaken wordt aanbevolen voor de openbaarvervoersector, omdat veel gebouwen uitgestrekte daken hebben.