Van oudsher werd regenwaterrecuperatie, het gebruik ... - Dimension

GEP
Nieuwe technologie in regenwatersystemen
Energieverbruik en CO 2 -uitstoot sterk gereduceerd
dankzij optimaal pompsysteem met frequentiebesturing.
Van oudsher werd regenwaterrecuperatie, het gebruik van
regenwater voor toiletspoeling, wasmachine en tuin, met
eenvoudige produkten uitgevoerd. Een regenwatersysteem
bestond tot de jaren tachtig van de vorige eeuw uit een regenwaterput,
een filterbak met cokes en een hydrofoor of centrifugaalpomp.
Begin jaren negentig nam de ontwikkeling van
regenwatersystemen professionele vormen aan. Het Duitse
GEP ontwikkelde in 1994 het eerste automatische omschakelsysteem,
de IRM-TEA. De industrie investeerde verder in
deze opkomende markt en de eerste complete regenwatersystemen
werden ontwikkeld, dat wil zeggen complete units
met automatisch stadswateromschakelsysteem inclusief automatische
pomp. Deze kwamen eind jaren negentig op de
markt. Daarmee werd regenwaterrecuperatie een professioneel
onderdeel van het huis. De toestellen konden door de
installateur veilig worden geïnstalleerd conform de geldende
technische eisen en voorschriften van de waterleidingbedrijven
en Belgaqua.
Grafiek: pompkarakteristiek van een centrifugaalpomp
in een regenwatersysteem voor een woning
Huidige stand der techniek
Een aantal pompfabrikanten heeft anno 2011 verschillende
regenwaterrecuperatiesystemen in het assortiment, meestal
gebouwd volgens de technische norm EN1717, veelal zelfs
gecertificeerd door Belgaqua en KIWA. De ingebouwde pompen
in de verschillende toestellen zijn vrijwel altijd van het
type zelfaanzuigende centrifugaalpompen. Deze centrifugaalpompen
zijn vaak meertraps uitgevoerd om naast waterdebiet
ook voldoende waterleidingdruk te kunnen genereren.
De pompkarakteristiek van een centrifugaalpomp kenmerkt
zich door een afnemende druk als functie van het debiet, een
flauwe pompcurve als resultaat. Het elektrisch vermogen dat
dergelijke centrifugaalpompen gebruiken ligt bij woningen
gemiddeld tussen de 750 en 1.200 watt.
Als men het verbruikspatroon in een normale woning nader
beschouwt ziet men dat het dagelijkse (regen)waterverbruik
zich hoofdzakelijk richt op toiletspoeling en wasmachine. De
gelijktijdigheid bij, met name de toiletten, is dermate gering
dat het werkpunt van de pomp zich in de praktijk vrijwel altijd
voorin de pompkarakteristiek bevindt.
Figuur: een traditioneel regenwatersysteem.
»
REPORTAGE
DIMENSION
51

REPORTAGE
DIMENSION
52
De conclusie is dus gerechtvaardigd dat dergelijke centrifugaalpompen
voor regenwatersystemen bij woningbouw
meestal overgedimensioneerd zijn en dus onnodig veel energie
verbruiken. In onze huidige duurzame maatschappij waar
alles gericht hoort te zijn op energiebesparing en reductie van
CO 2 -uitstoot dwingt dat ons om de huidige regenwatersystemen
nader te aanschouwen en vervolgens verder te ontwikkelen.
Energiezuinige regenwatersystemen
Zoals gezegd zijn de huidige regenwaterpompen veelal centrifugaalpompen.
Meestal worden deze aangestuurd door een
drukbesturing zoals bijvoorbeeld een hydrofoor of press-control.
Eerste mogelijkheid om het energieverbruik te reduceren
is een cascade-aansturing (dubbele pomp), dit ziet men
vaak bij grotere gebouwen. Bij cascade-gestuurde pompen
past men twee of meerdere kleinere pompen toe in plaats
van één grote. Zodra er een kleine waterafname gevraagd
wordt draait slechts één pomp. Bij een toenemende watervraag
schakelt de tweede pomp bij. Voor een normale woning
biedt een cascade-besturing geen soelaas, het debiet is simpelweg
te klein, men kan dan beter een frequentiebesturing
toepassen.
Bij een elektronische frequentiebesturing van de pomp past
het vermogen van de pomp zich aan als de watervraag toe- of
afneemt. Bij een geringe watervraag is het energieverbruik
dus evenredig laag. Bijkomend voordeel
van een frequentiebesturing is dat het gebruikscomfort
van het regenwatersysteem
toeneemt; de waterstraal blijft mooi gelijkmatig
stromen ongeacht of op één of meerdere
punten water getapt wordt. De tweede
mogelijkheid voor reductie van het energieverbruik
is het toepassen van een ander
type pomptechnologie met een pompkarakteristiek
die beter past bij het verbruikspatroon
in een woning.
Figuur: tekening van vijfkamer
diafragmapomp
en regenwatersysteem
met diafragmapomp
nieuwe pomptechnologie
Een alternatieve pomptechnologie is een membraampomp
die werkt volgens het positieve verplaatsingprincipe. Dit soort
pomp bestaat reeds vele jaren en vindt men terug in vele industriële
omgevingen. Ook in de consumentenmarkt hebben
membraampompen zich inmiddels bewezen, denk daarbij
bijvoorbeeld aan de maritieme sector. Zeiljachten zijn vaak
uitgerust met dergelijke watersystemen, mede dankzij het feit
dat membraampompen relatief energiezuinig werken. Groot
nadeel van membraampompen is dat het geluid dat vrij komt
vrij luid is. Maar ook daar heeft de technische ontwikkeling
niet stil gestaan.
De laatste decenia zijn er membraampompen ontwikkeld
die over meerdere pompkamers beschikken waardoor het
geluidsniveau opmerkelijk gereduceerd is. Daarnaast is er
gewerkt aan de ontwikkeling van een draaiend membraamprincipe,
de zogenaamde diafragmapomp. Inmiddels is een
vijfkamer-diafragmapomp geen uitzondering meer. Gevolg is
dat de huidige generatie membraampompen zeer stille werking
hebben en geluidsoverlast tot het verleden behoort.
De bedrijfsspanning van diafragmapompen in de capaciteit
voor woningbouw is vaak nog laagspanning. Het systeem kan
dus zelfs direct door zonne-energie gevoed worden. Uiteraard
zijn deze pompen ook leverbaar met de eerder genoemde frequentiebesturing.
Grafiek: pompkarakteristiek van een vijfkamer diafragmapomp, aangesloten op zonne-energie.

Figuur: regenwatersysteem met membraampomp in keukenkastje gemonteerd
Aftappunt Volume l/s Voorbeeld
WC met closetstortbak 0,042
Wasmachine 0,167
Uitstortgootsteenkraan 0,167
Tapkraan 3/8” 0,083
Tapkraan ½” 0,167
Tabel: rekenvoorbeeld*, woning met 2 wc’s, één wasmachine en een tapkraan ½”
Compact regenwatersysteem past in keukenkastje
De nieuwe generatie regenwatersystemen met een frequentiegestuurde
membraampomp kennen meer comfort, zijn
ecologischer, stiller, goedkoper, compacter en sneller te monteren
dan traditionele regenwatersystemen. Alle aansluitingen
bevinden zich aan één kant van het compacte toestel, het
formaat is zo klein als een kast bier, waardoor het regenwatersysteem
zelfs in een standaard keukenkastje geïnstalleerd
kan worden.
De combinatie van een vijfkamer-membraampomp met frequentiebesturing
zorgt voor een extreem laag energiever-
Minimale druk is 1,0 tot 1,5 bar, volumestroom bij twee wc’s één wasmachine
en een kraan ½” is: (2x0,042)+0,167+0,167 = 0,418 l/s bij een gelijktijdigheidsfactor
van 50% is dat 12,54 lit/min
Het werkpunt bij 12,54 lit/min is ca. 2,5 bar druk
bruik en CO 2 -uitstoot. Met de nieuwe generatie regenwatersystemen
is regenwaterrecuperatie nog ecologischer en het
praktisch nut nog groter.
*gegevens afkomstig van Instituut voor studie en stimulering van onderzoek
op het gebied van gebouwinstallaties; ISSO-publicatie 55, tapwaterinstallaties
voor woon- en utiliteitsgebouwen
Auteur: Ing. F.J. Prins
Technisch adviseur werkzaam bij GEP Benelux BV
REPORTAGE
DIMENSION
53