Ø-Drift Munksøgård INITIUM

Præsentationer af emnet: "Ø-Drift Munksøgård INITIUM"— Præsentationens transcript:

1 Ø-Drift Munksøgård INITIUM
Af Morten Damsgaard, Mathias Krog Steffensen og Daniel Wegener

2 Elektricitet Vindmøller Solcellepaneler Lagring Etablering
Der er gennem det grønne regnskab 2007 oplyst at det samlede forbrug er på 250 MWh og 960 kWh årligt pr. beboer, hvilket er 40 % lavere end landsgennemsnittet. Hertil kommer forbrug af varme pumpe: 317 MWh, i alt 567 MWh

3 Vindmøller EcoWind Møllen stopper ikke ved høje vindhastigheder
Møllen er udviklet i over 30 år Elektricitet vindhastigheder over 70 m/s - dog overlever de is-storme med vindstød op til 90 m/s på Antarktis. (KUN) Vindmøller m/s antal kWh/år KW15 mølle 5,2 1 27.000 KW15 mølle v/ 1 m/s 5.192 KW15 mølle i Roskilde 4,8 24.966 Antal møller ved behov 2012 23

4 Solcellepaneler Elektricitet Solen daglige indstråling er gange større end det dagligt forbrug for hele jorden Korrekt montering Inverter Fastmonterede solpaneler bør monteres 180 ⁰ syd og med en vinkel mellem 38⁰ og 45⁰ vandret Kort fortalt virker solceller ved at sollysets fotoner rammer elektronerne i solcellen, hvorved de får tilført energi og bryder løs fra deres normale position. Det gør dem i stand til at gennemtrænge den såkaldte p-n overgang i dioden, fortrinsvis i den ene retning. Der vil derfor blive forskel i elektronkoncentrationen på for- og bagside. Ved at samle elektronerne op i et gitter på forsiden kan de ledes gennem en ledning og tilbage til bagsiden og atter tilføres energi fra sollyset. (KUN) Solceller kWp antal kWh/år Rec Solar 0,245 1 221 Antal solceller ved behov 2012 2.571

5 Lagring Metode 5 dages energi Elektricitet Lagring af strøm volt antal
Deep cycle Batteri Lagring af strøm volt antal Ah BAE Batteri 48 1 1.500 Ah forbrug til 5 dage Antal Betterier ved behov 2012 164

6 Etablering Elektricitet Tilbagebetalings tid pris besparelse
Samlet forbrug kWh Pris pr. kWh 2,2 kr. Tilbagebetalingstid for vindmøller 10 år Tilbagebetalingstid for solceller samt inverter 6 i alt 16 Tilbagebetalingstid ink batterier Samlet udgifter til strøm 2012 samlet tilbagebetalings tid 30,2 Som tidligere nævnt mener vi det er vigtigt at dele energiproduktionen ud over flere kilder. Derfor har vi dimensioneret derefter. Vi har lavet beregning af vindmøller og solpaneler der hver i sær kan dække hele energibehovet, for dernæst at nedsætte hver del med 40 % så vi kan dække 60 % af behovet med hver energikilde. Vores dimensionering bringer os frem til at der skal opsættes 14 vindmøller til en samlet værdi af ca. 7,4 mio. kr. samt 2.339 solcelle paneler med tilhørende inverter til en samlet værdi af ca. 4,7 mio. kr. Dette giver mulighed for at producere 20 % mere strøm end der reelt er behov for, og dette er nødvendigt for forsyningssikkerheden opretholdes. Samlet set skal der investeres en sum på ca. 37,7 mio. kr. Med en kWh pris på. 2,2 kr. og uden at tage højde for inflation og stigende el priser vil hele anlægget være tilbagebetalt på ca. 30. Hvis der ikke tages hensyn til lagring og ser bort fra indkøb af batterier kan anlægget tilbagebetales på blot 16 år. Beregningerne kan ses her under. Pris stk. pris antal total pris Vindmølle 14 Solcelle 2.339 1.543 Inverter 6 Batteri 164 Total

7 Hvad er et jordvarmeanlæg?
VARMEFORSYNING I løbet af en hel sommer (også lidt om vinteren) tilføres jorden store mængder energi fra solen. Energien forsvinder ikke, men lagres om vinteren i jorden, ved forholdsvis lave temperaturer ca.  8 til 10°C.

8 Principperne i jordvarme
VARMEFORSYNING Fordampereren – her varmer varmen fra jordslangerne kølemiddelet op, så det fordamper (gas form). Så øger man trykket i kompressoren, og derved kølemiddelets temperatur. Så bruger man varmen i boligen, dvs. kølemiddelet bliver koldt (Her fortættes kølemiddelet – Det bliver til væske). Så tager man trykket af igen, og prosessen starter forfra.

9 . Jordvarme Søvarme Geotermisk varme VARMEFORSYNING Jordvarme:
Søvarme: Næmt at lave! Man spare grave arbejdet. Bedre varmetransmission, derved mindre længde slange. Søen må ikke være for lille(der kræves vandgennemstrømning), da det kan skal sølivets ligevægt. Må ikke ligge for langt fra huset, da det så vil miste sin effekt. Geotermisk: det skal bare nævnes at det eksistere, ikke uddybes! Søvarme Geotermisk varme

10 Hvorfor jordvarme? VARMEFORSYNING Vedvarende energikilde
Gratis drift ved egen el produktion Klima venlig - CO2 neutral Kort tilbagebetalingstid

11 Etablering af jordvarme
VARMEFORSYNING

12 Tilbagebetalingstid VARMEFORSYNING

13 Drikkevand VANDFORSYNING
Grundet lovgivning er den eneste metode til at få drikkevand, ved at bore en brønd og dertil etablerer et rensningsanlæg iht. kvaliteten af grundvandet. Der er områder hvor der slet ikke behøves rensning, nogle hvor man kan bruge sandfilter og andre hvor man skal ha osmoseanlæg. Hvis man ønsker at oprette en privat vandforsyning, via en brønd skal man have tilladelse fra kommunen. Såfremt man får godkendt projektet, skal man sørge for at få udført boringen af en godkendt, professionel brøndborer. En brønd er i princippet et dybt hul i jorden, der er stivet af i siderne for at hullet ikke skal styrte sammen. I brønden kommer vandet fra de øverste vandførende lag. Brønde har det derfor med at løbe tør i særlig tørre somre, eller hvis de påvirkes af en nærliggende boring til for eksempel markvanding. Vandet er ungt, det vil sige at regnen, der har dannet grundvandet ikke har sivet gennem jorden i særlig mange år. Da vandet ikke har haft så lang tid i jorden og ikke har gennemsivet så mange forskellige jordlag vil brøndvand ligne regn- og overfladevand mere end grundvand fra dybere boringer. Drikkevand fra brønde kan dog have en tilfredsstillende vandkvalitet, hvis der i området nær brønden ikke er forureningskilder og at brønden er indrettet korrekt. En korrekt indrettet brønd får kun tilført vand fra brøndens bund. Det betyder, at brøndens sider skal være tætte, så der ikke kan trænge vand ind fra overfladen, hvor der er mange forureningskilder. Brøndens kant skal være hævet over terrænet og forsynet med tæt overdækning, så regnvand ikke direkte kan løbe ned i brønden. En boring er et tyndt hul med en diameter på op til 30 cm. Boringer er som regel ført ned til dybere liggende vandførende lag for eksempel kalk eller sand. Regnvandet har været mange år om at sive ned gennem de forskellige jordlag. Vandet fra disse dybder har en helt anden sammensætning end regn- og overfladevand. Vandet er mange steder hårdt, det vil sige, at der er et stort indhold af kalk og magnesium

14 Fordele/ Ulemper ved egen privat vandboring
VANDFORSYNING Fordele Tilfredshed /frihed. Billigere Ulemper Eget ansvar drift reparation vedligeholdelse Kontrol vandafgift til staten 6,25 kr. pr. kubikmeter vand (pris 2007). fast årlig afgift, som svarer til et årligt forbrug på 170 kubikmeter for helårsbeboelse eller 70 kubikmeter for sommerhus. Monteret en måler og betale for dit reelle forbrug. Ingen løbende kontrol af uønskede stoffer og bakterier Det er kommunen, der fastsætter frekvensen af kontrol -Miljøstyrelsens anbefaling om hvert femte år. Selv betale for test af vand. Risiko for forurening. Selvom du ikke er skyld i forureningen, skal du alligevel selv betale for at løse problemet. Mulighed for at ansøge Vandfonden om støtte til bl.a. en ny vandboring, oprydning, rensning af vandet m.m. Fordele Der kan ligge en tilfredshed eller frihed i at være sin egen leverandør af vand. Det er billigere at være selvforsynende med vand end at købe vandet gennem et vandværk. Ulemper Du har selv ansvaret for en privat vandboring og står derfor selv for drift, reparation, vedligeholdelse og kontrol af vandets kvalitet. Selvom du har din egen vandboring, skal du alligevel betale en vandafgift til staten på 6,25 kr. pr. kubikmeter vand (pris 2007). Du kan betale en fast årlig afgift, som svarer til et årligt forbrug på 170 kubikmeter for helårsbeboelse eller 70 kubikmeter for sommerhus. Eller du kan vælge at få monteret en måler og betale for dit reelle forbrug. Vandet fra en privat vandboring bliver ikke løbende kontrolleret af myndighederne for uønskede stoffer og bakterier på samme måde, som vandværksvand gør det. Det er din kommune, der fastsætter frekvensen for, hvor ofte du skal kontrollere vandet fra din private boring. Langt de fleste kommuner følger Miljøstyrelsens anbefaling om hvert femte år. Du skal selv betale for test af dit vand. Din vandboring kan risikere at blive ramt af forurening. Selvom du ikke er skyld i forureningen, skal du alligevel selv betale for at løse problemet. Men du har mulighed for at ansøge Vandfonden om støtte til bl.a. en ny vandboring, oprydning, rensning af vandet m.m. Vedligeholdelse Man står selv med ansvaret for at vedligeholde sin vandboring. Det er vigtigt at der ikke kommer utætheder, da det forkorter vandboringens levetid. Ved utætheder risikerer man også, at vandet bliver forurenet med uønskede stoffer, som derfor via din vandboring kan sive ned til grundvandet. Opstår der skader på vandboringen, er det kun et godkendt, professionelt brøndbore firma som må udfører reparationerne.

15 Vandets udseende og lugt Ledningsevne Coliformebakterier Nitrat
Krav til vandkvaliteten i en privat vandboring Forenklet drikkevands kontrol VANDFORSYNING Vandets udseende og lugt Ledningsevne Coliformebakterier Nitrat Totalt fosforindhold pH Kimtal ved 21 °C Krav til vandkvaliteten i en privat vandboring Vand til drikkevandsforsyning skal kunne opfylde lovgivningens krav. Hvor ofte og hvilke stoffer der skal undersøges for, afhænger af hvor meget vand der pumpes op. Kravet til private vandforsyninger er normalt, at der hvert 5. år udføres en “Forenklet drikkevands kontrol”. En undersøgelse for disse stoffer vil kunne vise om drikkevandet er påvirket af overfladevand eller spildevand. For at kunne garantere rent og sundt drikkevand bør der udføres et langt mere omfattede analyseprogram. Der bør for eksempel undersøges for sprøjtemidler og andre stoffer, der stammer fra forurening. Ledningsevne/Konduktivitet Et udtryk for vandets indhold at salte. Især chlorid, nitrat og sulfat bidrager til en høj ledningsevne. Coliforme bakterier Højst: i.m./100ml Coliforme bakterier findes naturligt i jord, overfladevand og forrådnede planter, men ikke i drikkevand. Tilstedeværelsen af coliforme bakterier i drikkevandet betyder derfor på en forurening - typisk fra overfladevand. Denne gruppe er som regel ikke sygdomsfremkaldende i sig selv, men trives de samme steder som sygdomsfremkaldende bakterier. De kan fjernes - eksempelvis ved kogning, men årsagen skal findes. Nitrat Højst: 50 mg NO3-/l En akut stigning i nitratindhold er tegn på en forurening med overfladevand. En langsom stigende tendens kan stamme fra en overdosering af gødning. Overskuddet af nitrat når ikke at omdannes til frit kvælstof på sin vej ned gennem jordlagene, hvorfor en stigning i nitrat ses i grundvandet. Nitrat kan mikrobielt omdannes til nitrit. Derfor anbefales det IKKE at anvende drikkevand med et indhold over 50 mg/l til fremstilling af modermælkserstatning til børn under seks måneder. Se i øvrigt under Nitrit. Nitrat er en kort betegnelse for kvælstofholdige gødninger, som er salte af salpetersyren. De kaldes også med en gammel betegnelse for salpeter. Det fælles for dem er, at de spaltes i en metalion og en nitration ved opløsning i vand. Nitrat er altså i virkeligheden et andet navn for nitrationen. Den beskrives kemisk ved formlen NO3- Nitrat optages og omsættes af planterne, hvor det bliver brugt i opbygningen af klorofyl og aminosyrer. Ionen kan også bruges af bakterier i jorden, som udnytter den kemiske energi, der frigives ved omdannelse til nitrit (denitrifikation). Hverken nitrat eller nitrit kan bindes i jorden, så begge dele vil følge vandbevægelsen. Undervejs kan nitrit dog omdannes til luftformigt kvælstof af bakterier, der skaffer sig energi på den måde. Processen er tidkrævende, så højtliggende grundvand er ikke beskyttet mod kvælstofforurening. Hovedparten af de kvælstofholdige kunstgødninger indeholder nitrat som kvælstofkilde. Det gælder også de såkaldte NPK-gødninger. Fosfor også kendt som phosphor i fagligt sprog (på græsk betyder phôs lys og phoros betyder bærende, altså lys-bærende) er et grundstof som har symbolet P og atomnummer 15. På grund af at fosfor er så reaktionsvillig, så finder man ikke frit i naturen. Fosfor er en vigtig brik i opbygningen af DNA og RNA og er desuden et essentielt stof for alle levende celler. Fosfor bruges også til fremstilling af gødning, hvilket er den vigtigste kommericielle egenskab som den har. Desuden finder man fosfor i sprængstoffer, nervegas, fyrværkeri, pesticider, tandpasta og vaskemidler. pH Højst: pH = 8,5 Angiver vandets surhedsgrad Surt: pH < 7 Neutralt: pH = 7 Basisk: pH < 7 Surt vand kan medføre korrosion af vandinstallationerne med øget indhold af metaller i vandet som følge. Ved > 8,5 kan vandets indhold af kalk begynde at udfælde i ledningsnettet. Kimtal ved 21/220C Højst: 50/ml (vandværket) Højst 200/ml (ledningsnet) Et mål for de bakterier, der kan vokse ved C. Disse er jord- og vandbakterier, der lever af vandets organiske indhold. Årsagen til et forhøjet indhold af kim ved 21/210 C kan være vækst i filtre og rentvandsbeholderen, hydroforer mv.

16 Rensning af vandet Et sandfilter. Et vandrensningsanlæg.
VANDFORSYNING Et sandfilter. Et vandrensningsanlæg. Et blødgøringsanlæg. Rensning af vandet Afhængigt af vandets kvalitet, skal det renses efter behov. Der er forskellige metoder til at rense vandet, hvor man kan bruge en eller flere af løsningerne sammen. Et privat vandrensningsanlæg kan f.eks. bestå af et eller flere af disse anlæg: Sandfilter Skulle vandet indeholde meget jern og mangan (okker), går dette ud over kvaliteten. Vandet vil få en ubehagelig jernsmag og farven vil være rustrød, som gir misfarvning af klinker, håndvask, badekar og toilet. Man kan lade vandet passerer et sandfilter, som renser og ilter vandet, så jern og mangan fjernes. Prisen for et sandfilter til enkelt boring ligger fra kr Jern Højst: 0,2 mg Fe/l Jern er ofte naturligt forekommende i store mængder i grundvand. Jern er ikke sundhedsskadeligt men kan give problemer med bakterievækst misfarvning ved vask og i VVS- installationer samt udfældninger i ledningsnettet. Jern kan give vandet metalsmag og farve Mangan Højst: 0,05 mg Mn/l Findes ofte sammen med jern og kan give de sammen problemer som beskrevet under jern. Udfældninger af mangan ses som olieagtige, fedtede og store belægninger på vandoverfladen. Udfældningen kan skelnes fra en oliebelægning ved, at den spredes ved forsigtig berøring. Vandrensningsanlæg Viser målinger, at vandet indeholder uønskede stoffer, kan det være betryggende at installere et vandrensningsanlæg. Er mængden af de uønskede stoffer under tilladte grænseværdier, beslutter man selv om man vil rense det yderligere, men det er et krav fra kommunen at man renser vandet eller nedlægger boringen helt såfremt de uønskede stoffer er over tilladte grænseværdier. I et vandrensningsanlæg med aktivt kulfilter eller omvendt osmose kan man rense vandet for en række uønskede bakterier og kemiske stoffer, heriblandt pesticider og klorerede opløsningsmidler. Anlægget skal løbende vedligeholdes for at det fungerer optimalt. Et anlæg med aktivt kulfilter koster fra 1500 kr mens et drikkevandsanlæg med omvendt osmose koster fra 8000 kr i anskaffelse. Dertil kommer udskiftning af filtre. Man skal søge om tilladelse hos kommunen hvis man vil etablerer et privat vandrensningsanlæg. Blødgøringsanlæg Er der meget kalk i undergrunden vil vandet være hårdt, dette gælder specielt i det østlige Danmark da der er mere kalk i undergrunden. Det hårde vand slider på vaskemaskiner og opvaskemaskiner og kræver mere rengøringsmiddel samt vaskepulver. Blødgøringsanlægget fjerner kalken så vandet bliver blødere. Det skal dog nævnes at vand fra et blødgøringsanlæg ikke er godkendt til drikkevand i Danmark, så anlægget må kun installeres på varmtvandsanlægget. Prisen for et blødgøringsanlæg ligger på ca kr. Hårdhed, total Vandets hårdhed bestemmes ud fra indholdet af calcium og magnesium og opgives i danske hårdhedsgrader 0dH. - 10 odH Blødt vand 20 Middelhårdt vand 30 Hårdt vand

17 Vedligeholdelse Eget ansvar Utætheder forkorter vandboringens levetid
VANDFORSYNING Eget ansvar Utætheder forkorter vandboringens levetid Risiko for forurening af vand Vedligeholdelse Man står selv med ansvaret for at vedligeholde sin vandboring. Det er vigtigt at der ikke kommer utætheder, da det forkorter vandboringens levetid. Ved utætheder risikerer man også, at vandet bliver forurenet med uønskede stoffer, som derfor via din vandboring kan sive ned til grundvandet. Opstår der skader på vandboringen, er det kun et godkendt, professionelt brøndbore firma som må udfører reparationerne.

18 Forurening af boring VANDFORSYNING Omlæggelse af en vandboring
Hvis man mod forventning kommer ud for at vandboringen ikke længere kan bruges, f.eks. på grund af at den er blevet utæt, giver for lidt vand, eller fordi vandet er blevet forurenet, så det ikke er egnet til at drikke. Bør man i så fald overveje følgende muligheder: Skal vandboringen repareres? Skal vandet renses? Skal vandboringen nedlægges og skal der etablere en ny boring? Kommunen kan kræve, at du nedlægger din private vandboring, hvis kvaliteten af vandet er meget ringe, men du kan så vælge at etablere en ny et andet sted på grunden. Man har ret til at etablere en ny boring som erstatning for den gamle. Denne skal dog ligge inden for 5 meter fra den gamle boring. Man behøver ikke søge om en ny tilladelse hos kommunen, men skal dog give kommunen skriftlig besked om, at man etablerer en ny boring. Såfremt man vil etablere en ny boring mere end 5 meter fra den gamle boring, skal man først have tilladelse fra kommunen.

19 Omlæggelse af en vandboring
VANDFORSYNING Skal vandboringen repareres? Skal vandet renses? Skal vandboringen nedlægges og skal der etablere en ny boring? Omlæggelse af en vandboring Hvis man mod forventning kommer ud for at vandboringen ikke længere kan bruges, f.eks. på grund af at den er blevet utæt, giver for lidt vand, eller fordi vandet er blevet forurenet, så det ikke er egnet til at drikke. Bør man i så fald overveje følgende muligheder: Skal vandboringen repareres? Skal vandet renses? Skal vandboringen nedlægges og skal der etablere en ny boring? Kommunen kan kræve, at du nedlægger din private vandboring, hvis kvaliteten af vandet er meget ringe, men du kan så vælge at etablere en ny et andet sted på grunden. Man har ret til at etablere en ny boring som erstatning for den gamle. Denne skal dog ligge inden for 5 meter fra den gamle boring. Man behøver ikke søge om en ny tilladelse hos kommunen, men skal dog give kommunen skriftlig besked om, at man etablerer en ny boring. Såfremt man vil etablere en ny boring mere end 5 meter fra den gamle boring, skal man først have tilladelse fra kommunen.

20 Løsningen til Munksøgård
VANDFORSYNING 4 brønde 2 vandtårne Vandtårn Vi forestiller os at der bliver etableret to vandtårne højtliggende på grunden. Disse tårne er med til at sikre et tryk i tappehanerne, samt at man på dage med overskudsproduktion på el-siden kunne udnytte overskuddet til at pumpe vandet op i disse tanke. Derved sparer man eventuelle pumpers drift i perioder med lav el-indtægt ved at ha dette lager liggende. Løsningen Vi forslår Munksøgård, at de etablerer 4 vandbrønde med tilhørende rensningsanlæg, samt 2 vandreservoir til opbevaring af vand. Iflg. Lokalplan for området (Lokalplan nr Roskilde Kommune) § 12. Vand- og elforsyning Som beskrevet i lokalplan skal man være tilsluttet være tilsluttet offentlig vandforsyning og stikledningen dette ikke sagt at man derfor ikke må installere egne vandbrønde, men i der skal tages højde for om det er aktuelt at skulle etablerer vandreservoir til opbevaring. Vi har fundet at den årlige driftspris ved egen brøndboring ligger omkring kr pr år. Dette skyldes blandt andet at man stadig skal betale en vandafgift til staten på 6,53 pr m3 vand man bruger fra egen brønd, dertil kommer test af vand.. pumpe drift og udskiftning af filterne i rensningsanlægget, beregningen ses nedenfor.

21 Etableringsomkostninger
VANDFORSYNING Jordbundsundersøgelser Nok vand? Selve etableringen af anlægget vil koste ca kr for etablering af de 4 brønde, 2 vandreservoir plus diverse rense og blødgøringsanlæg, vi har ikke taget højde for om det er nok med 4 boringer, da der skal en specialist til at beregne dette. Der vil skulle laves jordbundsundersøgelser om undergrunden kan gi nok vand til disse brønde, det er derfor et estimat og vi antager at 4 brønde kan dække Munksøgårds totale drikkevandsbehov. Nedenfor ses beregninger til etablering.

22 Tilbagebetalingstid VANDFORSYNING
Vi har ud fra vores tal udregnet tilbagebetalingstiden på hele anlægget og kan se at såfremt anlægget er korrekt dimensioneret vil det tage 7,7 år at betale anlægget tilbage. Der ligger en årlig besparelse på næsten kr grundet Munksøgårds høje forbrug.

23 Spørgsmål? PERFECTUM Vi har ud fra vores tal udregnet tilbagebetalingstiden på hele anlægget og kan se at såfremt anlægget er korrekt dimensioneret vil det tage 7,7 år at betale anlægget tilbage. Der ligger en årlig besparelse på næsten kr grundet Munksøgårds høje forbrug.