k e nnisins t i t u u t
Handboek HBze
Zonne-energie Bouwkundige- en installatietechnische richtlijnen voor zonne-energiesystemen
vo o r d e ins t a l l a t i e s e c t o r
ISSO-handboek HBze
Zonne-energie Bouwkundige- en installatietechnische richtlijnen voor zonne-energiesystemen
ISBN: 978-90-5044-229-9
INHOUDSOPGAVE ISSO-kontaktgroep 09-103
1
2
Samenvatting
11
Afkortingen
13
Symbolenlijst
15
Begrippenlijst
17
Inleiding
33
1.1
Afbakening
33
1.2
Doelgroepen
33
1.3
Structuur
33
1.4
Leeswijzer
33
1.5
Normenoverzicht
35
1.5.1
Algemene normen
35
1.5.2
Zonnestroom normen
35
1.5.3
Zonnewarmte normen
38
1.5.4
Bouwkundige normen
39
Programma van eisen
41
2.1
Inleiding
41
2.2
Initiatiefgesprek met de opdrachtgever
41
2.2.1
IdeĂŤle motivaties
42
2.2.2
Verplichtingen
42
2.2.3
Zakelijke redenen
43
2.3
2.4 3
Haalbaarheidsstudie
43
2.3.1
Aandachtsgebieden voor beschouwing haalbaarheid
43
2.3.2
Zonnestroom in cijfers
47
2.3.3
Zonnewarmte in cijfers
51
2.3.4
Overige prestatie-indicatoren
54
2.3.5
FinanciĂŤle en economische beschouwing
54
2.3.6
Beoordeling haalbaarheid
54
2.3.7
Technische haalbaarheid
54
Projectdefinitie/PVE
54
Ontwerp zonnestroominstallaties
61
3.1
Inleiding
61
3.2
Ontwerp van een netgekoppelde pv-installatie
61
3.2.1
Algemeen
61
3.2.2
Kenmerken van een PV-array
62
3.2.3
Stappenplan
64
3.2.4
Aarding
69
3.2.5
Bliksembeveiliging
70
3.2.6
Bescherming tegen overspanning
71
3.3
ISSO-handboek HBze
9
Beoordeling ontwerp op haalbaarheid
72
3
Zonne-energie
4
Ontwerpfase zonnewarmtesystemen
75
4.1
76
4.2
5
Ontwerp 4.1.1
Zonnewarmte voor een huishouden
77
4.1.2
Grote warmwatersystemen
85
4.1.3
Verwarming zwembadbassinwater
96
4.1.4
Lucht als warmtetransportmedium
99
4.1.5
Zonnewarmte en warmtepompcombinaties
101
4.1.6
Koeling met zonnewarmte
103
Beoordeling voorontwerp en haalbaarheid
103
4.2.1
Legionellapreventie
103
4.2.2
Vaststelling haalbaarheid
104
Ontwerp bouwkundige aspecten
109
5.1
Inleiding
109
5.2
Keuze zonne-energiesysteem
109
5.2.1
Algemeen
109
5.2.2
Plat dak (of hellend met een gesloten dakbedekking)
109
5.2.3
Hellende daken (dakpannen)
5.3 5.4
5.5
111
Inpandige bouwkundige installatietechnische consequenties
112
Systeemindeling (montagewijze)
112
5.4.1
112
Montagewijze 1
5.4.2
Montagewijze 2, 3 en 4
113
5.4.3
Montagewijze 5
114
Ontwerprichtlijnen
114
5.5.1
Nederlandse bouwregelgeving
114
5.5.2
Constructieve veiligheid
118
5.5.3
Inwendige condensatie
118
5.5.4
Temperatuurinvloed
120
5.5.5
Eisen met betrekking tot brandveiligheid
120
5.5.6
Eisen met betrekking tot geluid
120
5.5.7
Eisen met betrekking tot waterdichtheid en temperatuurfactor van het binnenoppervlak
120
5.5.8
Eisen met betrekking tot de thermische isolatie en luchtdoorlatendheid
121
5.5.9
Toegepaste materialen
121
5.5.10 Aanvullende ontwerprichtlijnen hellende daken afgewerkt met dakpannen
121
5.5.11 Aanvullende ontwerprichtlijnen platte daken (of hellend met gesloten dakbedekking)
123
5.5.12 Permanente valbeveiliging 6
127
6.1
Inleiding
127
6.2
Bestekplan
127
6.3
Aanbesteding
127
6.4
Engineering zonnestroom
127
6.5
ISSO-handboek HBze
126
Uitwerkingsfase
6.4.1
Selectie en plaatsing van de modules
128
6.4.2
Selectie en plaatsing van de omvormer(s)
128
6.4.3
DC-bekabeling
128
6.4.4
Netinpassing en AC-bekabeling
128
6.4.5
Overige aspecten
129
Engineering zonnewarmte
129
6.5.1
Selectie componenten
130
6.5.2
Ontwerp opslagvat
130
6.5.3
Het collectorcircuit
131
6.5.4
Het distributiecircuit (naverwarming)
144
4
Zonne-energie
6.6
6.7 7
150
6.6.2
Montagewijze 2: opbouwsysteem
150
6.6.3
Montagewijze 3: los geplaatst (eventueel met ballast) op plat dak
150
6.4.4
Montagewijze 4: gecombineerd met flexibele dakbedekking
150
6.6.5
Montagewijze 5: zonnewarmtesysteem opgenomen in de dakisolatie onder de flexibele dakbedekking
151
Opstellen offerte
151
Realisatie zonnestroominstallatie
155
Inleiding
155
7.2
Werkvoorbereiding
155
7.3
Tips bij het monteren van PV-systemen
155
7.4
De plaatsing van de omvormer
155
7.5
DC bekabeling
156
7.5.1
Afwijking van standaard situaties
156
7.5.2
Wijze van aanleg
157
7.5.3
Kabelcodering
158
Aansluiting op de laagspanningsinstallatie
159
7.6.1
Aansluiting via een afzonderlijke groep
159
7.6.2
Aansluiting op een verbruiksgroep
159
7.7
Aarding
160
7.8
Bliksembeveiliging
160
7.9
Veilig werken met PV-systemen
160
7.10
Oplevering
161
7.11
7.10.1 Inleiding
161
7.10.2 Controle van het PV-systeem
161
7.10.3 Elektrotechnische controle
161
In bedrijfstelling formulier PV-installatie
162
Realisatie zonnewarmte-installatie
163
8.1
Werkvoorbereiding
163
8.2
Uitvoering
164
8.2.1
Collectormontage
164
8.2.2
Plaatsen van het opslagvat
164
8.2.3
Het collectorcircuit
165
8.2.4
Montage van de regeling
167
8.2.5
Tapwaterzijdige aansluitingen
168
8.3
ISSO-handboek HBze
149
Montagewijze 1: ge誰ntegreerd in de gebouwschil
7.1
7.6
8
Engineering bouwkundig 6.6.1
8.2.6
Controle op werkzaamheden
168
8.2.7
Milieuaspecten
168
8.2.8
In bedrijf stellen van het zonneboilersysteem
168
Oplevering
170
8.3.1
Eerste oplevering
170
8.3.2
Instructie
171
8.3.3
Tweede oplevering
171
5
Zonne-energie
9
Realisatie bouwkundige aspecten
173
9.1
Inleiding
173
9.2
Veilig werken op daken
173
9.2.1
Algemeen
173
9.2.2
Veiligheids- en gezondheidsplan
173
9.2.3
Veiligheidsvoorschriften
173
9.2.4
Asbest
174
9.3
10
176
9.4
Details
176
9.5
Bouwkundige uitvoeringsrichtlijnen
176
9.5.1
Montagewijze 1
176
9.5.2
Montagewijze 2
189
9.5.3
Montagewijze 3
207
9.5.4
Montagewijze 4
212
9.5.5
Montagewijze 5
221
Beheerfase
225
10.1
Inspectie
225
10.1.1 Zonnestroom
225
10.1.2 Zonnewarmte
226
Onderhoud
227
10.2.1 Zonnestroom
227
10.2.2 Zonnewarmte
228
10.2
10.3
10.4
10.5 11
Controle dak/acceptatie ondergrond
10.2.3 Bouwkundige zaken
228
Energetische controle (monitoring)
229
10.3.1 Zonnestroom
229
10.3.2 Zonnewarmte
232
Foutopsporing
233
10.4.1 Zonnestroom
233
10.4.2 Zonnewarmte
234
Einde levensduur
234
MKK-structuur
235
11.1
235
Opzet MKK 11.1.1 Fases
235
11.1.2 Kwaliteitbeheeraspecten
236
11.1.3 Matrix
236
11.2
Overzicht ingevulde cellen
238
11.3
Celinhoud en specificatiebladen
238
11.4
Opbouw specificatiebladen
242
Specificatiebladen
243
I.
Programmafase
243
I.0-1
Programma van eisen
243
I.0-2
Randvoorwaarden
244
I.2-1
Uitwisseling informatie
245
I.3-1
Eisen
246
I.4-1
Middelen
247
I.8-1
Rapportage
248
ISSO-handboek HBze
6
Zonne-energie
II.
Ontwerpfase
249
II.0-1
Randvoorwaarden PV
249
II.0-2
Randvoorwaarden thermisch
250
II.0-3
Randvoorwaarden bouwkundig
251
II.2-1
Uitwisseling informatie PV
252
II.2-2
Uitwisseling informatie thermisch
253
II.2-3
Uitwisseling informatie bouwkundig
254
II.3-1
Eisen PV
255
II.3-2
Eisen PV (aansluiting omvormer op laagspanninginstallatie)
256
II.3-3
Eisen PV (Aarden van PV-installatie)
257
II.3-4
Eisen PV (aansluiting omvormer op laagspanninginstallatie)
258
II.3-5
Eisen thermisch
259
II.3-6
Eisen bouwkundig
260
II.4-1
Middelen PV
261
II.4-2
Middelen thermisch
262
II.4-3
Middelen bouwkundig
263
II.8-1
Documentatie PV
264
II.8-2
Documentatie thermisch
265
II.8-3
Documentatie bouwkundig
266
III.
Uitwerkingsfase
267
III.0-1
Randvoorwaarden
267
III.2-1
Uitwisseling informatie
269
III.3-1
Eisen Algemeen
270
III.3-2
Eisen Zonnestroom
271
III.3-3
Eisen Zonnewarmte
272
III.4-1
Middelen
273
III.8-1
Documentatie
274
IV.
Realisatiefase
275
IV.0-1
Randvoorwaarden PV
275
IV.0-2
Randvoorwaarden thermisch
276
IV.0-3
Randvoorwaarden bouwkundig
277
IV.2-1
Uitwisseling informatie PV
278
IV.2-2
Uitwisseling informatie thermisch
279
IV.2-3
Uitwisseling informatie bouwkundig
280
IV.3-1
Eisen PV
281
IV.3-2
Eisen thermisch
282
IV.3-3
Eisen bouwkundig
283
IV.4-1
Middelen PV
284
IV.4-2
Middelen thermisch
285
IV.4-3
Middelen bouwkundig
286
IV.8-1
Documentatie PV
287
IV.8-2
Documentatie thermisch
288
IV.8-3
Documentatie bouwkundig
289
V.
Beheerfase
290
V.0-1
Randvoorwaarden
290
V.2-1
Uitwisseling informatie
291
V.3-1
Eisen
292
V.4-1
Middelen
293
V.8-1
Documentatie
294
ISSO-handboek HBze
7
Zonne-energie
Bijlage A
Prestatieparameters
295
Bijlage B
Zoninstraling
305
Bijlage C
Architectonische beoordeling
314
Bijlage D
Zonnecellen en modules
319
Bijlage E
Systeemverliezen van zonnestroominstallaties
331
Bijlage F
Schaduweffecten bij zonnestroominstallaties
335
Bijlage G
Omvormers voor netgekoppelde systemen
342
Bijlage H
Kabelberekeningen
354
Bijlage I
Voorbeeld uitvoering PV-installaties
356
Bijlage J
PV en brandweer
361
Bijlage K
Checklist inspectie zonnestroomsystemen
362
Bijlage L
Productkennis zonnewarmtetechniek
364
Bijlage M
Rekenprogramma's zonnewarmte
385
Bijlage N
Leidingberekening collectorcircuit
390
Bijlage O
Specifieke gegevens leidingen
394
Bijlage P
Isolatiematerialen
395
Bijlage Q
Vloeistofeigenschappen
396
Bijlage R
Vloeistoffen in contact met verschillende metalen
398
Bijlage S
Waterwerkbladen
400
Bijlage T
Checklist inspectie zonthermisch systeem
401
Bijlage U
Productkennis bouwkundige integratie
403
Bijlage V
Veilig werken op daken
424
Bijlage W
Referentiedetails
434
Literatuurlijst
468
ISSO-kennispartners
471
Organisaties die ISSO ondersteunen
472
ISSO-handboek HBze
8
Zonne-energie
ISSO-KONTAKTGROEP 09-103 De begeleiding van de realisatie van deze ISSO-uitgave is verzorgd door ISSO-kontaktgroep 09-103 'Handboek zonneenergie', die als volgt was samengesteld: De heer drs. E.J. Achterberg
Straightforward
De heer R. Altena
DWA Installatie- en Energieadvies
De heer ing. G. van Amerongen (rapporteur)
vA Consult
De heer D. Amling
SchĂźco Nederland B.V.
De heer drs. H. van den Berg
SMA Benelux
De heer I.J. van Bochove
Ubbink Nederland B.V.
De heer ir. L. Bosselaar
Agentschap NL
De heer ing. A.H.L. Brouwer
Enexis (namens Netbeheer Nederland)
De heer ir M.G.D.M. Cox
TU Eindhoven
De heer drs. J. Cromwijk
DWA Installatie- en Energieadvies
De heer ing. A.H.P. Derksen (projectcoĂśrdinator)
ISSO
De heer ir. ing. M.H.B. Driesser
Oskomera
De heer ing. E.E. Gramsbergen (rapporteur)
Gramsbergen Solar/RE-Source Solar
De heer ir. P.C.M. de Haan
Organisatie voor Duurzame Energie (ODE)
De heer ir. H. Haveman
Dijkoraad B.V.
De heer drs. M. L. Hillenius
Agentschap NL
De heer J. Hofland
Van der Heide Bliksembeveiliging B.V.
De heer B.J.M. van Kampen (co-rapporteur)
TNO Technical Sciences
Mevrouw ir. K. Keijzer
Agentschap NL
De heer dr. J.T.N. Kimman
Hogeschool Zuyd
De heer J.L.H Kouwenberg
A&T Dakadvies
De heer ing. A.J.M. Kranenburg
Icopal B.V.
De heer P. Kratz
Itho Daalderop
De heer drs. W. Ladiges
OTIB
De heer H.S.V. Laumans
Stichting Dakmeester
De heer J.C. van Leeuwen
Monier B.V.
De heer ir. P.H.J. Ligthart (voorzitter)
SBR/Ligthart Advies
De heer ing. B.A.P. van Lochem
Rivusol B.V.
De heer R. Luijsterburg
ROC Eindhoven
De heer ing. C.W. van der Meijden (rapporteur)
BDA Dakadvies B.V.
De heer ing. R.J. Oomen
Nefit B.V.
De heer B. van de Pol
BGA-Nederland
De heer ir. E.M.C.J. Quanjel
TU Eindhoven
De heer ing. R.Th.M. Reinders
VOLANTIS B.V. (namens NL-Ingenieurs)
De heer R. Steenmetz
Oranjedak
De heer R.E. van Tongeren
ID Energie (namens Uneto VNI)
De heer J.N.E. Ubaghs
Installatietechniek Sjef Ubaghs Ned (namens Uneto VNI)
De heer P. Verkaik
BDA Dak- en gevelopleidingen
De heer W. Verwer
Monier B.V.
De heer ir. H. Visser
ZON Energie Groep
De heer F.A. Vos
UNETO-VNI
De heer ing. S.J. Zijlmans
ZEN Renewables
De heer prof. dr. ir. R.J.Ch. van Zolingen
TU Eindhoven
De heer B. Zwanenburg
Woningborg N.V.
ISSO-handboek HBze
9
Zonne-energie
ISSO-handboek HBze
10
Zonne-energie
SAMENVATTING Dit handboek vervangt de ISSO-publicaties 14 (zonneboilers), 59 (grote zonneboilers) en 78 (zonnestroom). Beide aspecten van de toepassing van zonne-energiesystemen zijn nu in dit handboek samengebracht en de inhoud is verbreed en verdiept. Daarnaast zijn de bouwkundige aspecten die betrekking hebben op het kwalitatief goed monteren van zonne-energiesystemen integraal in dit handboek verwerkt. De hoofdstukindeling van het handboek volgt de opeenvolgende processtappen bij het realiseren van een zonneenergieproject, nl: programmafase, ontwerpfase, uitwerkingsfase, realisatiefase en beheerfase (MKK). Voor elke van deze fasen wordt praktische informatie verstrekt over hoe te handelen en welke voorschriften en regelingen van toepassing zijn. Zonnewarmte wordt behandeld in een toepassing als zonneboiler, zonneverwarming, zwembadverwarming, voor de verwarming van lucht, in combinatie met een warmtepomp en voor koeling. Zonnestroom wordt met name voor netgekoppelde toepassingen behandeld, waarbij veel aandacht wordt gegeven aan aansluitvoorschriften. Het handboek beperkt zich tot installatie met een omvang die nog op een laagspanningsnet aangesloten worden. In de praktijk zal dat tot een paar honderd kW zijn. Voor het eerst wordt nu ook het bouwkundige (buitendakse) deel van het werk op een professionele wijze behandeld. Vijf verschillende montagewijzen worden hierbij als leidraad gebruikt. Natuurlijk worden ook de relevante voorschriften besproken. De bijlagen geven een schat aan achtergrondinformatie en handige hulpmiddelen. Dit loopt uiteen van een methode voor het presenteren van de prestatie-indicatoren, via checklists en productkennis en bouwkundige detailuitwerkingen.
ISSO-handboek HBze
11
Zonne-energie