Duurzame oplossingen voor warm tapwater in woningen, overzicht huidige mogelijkheden. Peter Centen CTO Nathan Group

Transcriptie

1 Duurzame oplossingen voor warm tapwater in woningen, overzicht huidige mogelijkheden Peter Centen CTO Nathan Group

2 Factsheet CO2: Aardgas en Elektriciteit Elektriciteit : 1 kwh (grijze stroom) levert 0,57 kg CO 2 (=158,3 kg CO2 per GJ) Warmtepomp: SPF van c.a. 2.6 nodig bij grijze stroom om aardgas te verslaan, in CO2 uitgedrukt Aardgas : 1 m3 levert 1,795 kg CO2 (=51,0 kg per GJ) Bij 85 % rendement gasketel : 2,11 kg CO2 (= 60,0 kg CO2 per GJ voor 1 deel nuttige energie) 1 kwh duurzame stroom levert 0,0 kg CO 2 SPF van 1 (of wat dan ook.) nodig om met duurzame stroom aardgas te verslaan in CO2 uitgedrukt 1 kwh = 3,6 MJ = 0,0036 GJ 1 m3 levert 35,17 MJ = 0,03517 GJ = 9,769 kwh 2

3 Factsheet Euro s: Aardgas en Elektriciteit Elektriciteit 0 t/m kwh per jaar: 1 kwh kost 0,19 (waarvan 0,105 energiebelasting) 9.8 kwh kost 1,86 (waarvan 1,03 energiebelasting) SPF van 2.38 nodig om met elektriciteit aardgas te verslaan (uitgedrukt in Euro s) Aardgas 0 t/m 1 miljoen m3 per jaar 1 m3 kost 0,66 (waarvan 0,26 energiebelasting) Bij 85 % rendement gasketel: 0,78 1 deel nuttige energie Elektriciteit kwh t/m kwh 1 kwh kost 0,05 (waarvan 0,014 energiebelasting) 9.8 kwh kost 0,49 (waarvan 0,14 energiebelasting) SPF van 0,62 nodig om met elektriciteit aardgas te verslaan (uitgedrukt in Euro s) 3

4 Conclusie aardgas vs. elektriciteit 1. Elektriciteit voor consument is veel te duur t.o.v. het aardgas. Van gas af / van gas los voor bestaande bouw. Standaard vanaf midden 2019: gasloze nieuwbouw. 2. Als je meer dan kwh verbruikt kun je met gemak van aardgas af. 3. De overheid heeft een belangrijke sleutel in handen: energiebelasting 4

5 De all electric woning: 3x25 A Warmtepomp max W (lucht/water 8,2 kw en R290 propaan HT) Elektrische naverwarmer 2000 W Inductiekookplaat 7200 W Wassen/drogen 2500 en 2400 W Oven/magnetron 3350 W Vaatwasmachine 1930 W Overig verbruik c.a W Totaal W / 25kW (bij gelijktijdigheidsfactor 0,6 = W / 14,6 kw) Beschikbaar 75 A en W / 17,25 kw Hiervoor is een 3x25 A aansluiting noodzakelijk en voldoende. Tot en met 3x25 A is het capaciteitstarief : 251,96 per jaar Daarboven kost het voor 3x35 A: 973,26 per jaar. 5

6 Elektrische aansluiting bestaande woningen Soort verzwaring Tarief incl. btw 1-fase naar 3-fase: 242,05 u heeft 1x10A/1x20A/1x25A/1x35A u wilt 3x25A (of zwaarder t/m 3x80A) Let op! Indien er geen 3x25A tot in de meterkast is aangelegd moet er ook een nieuwe aansluitkabel vanuit de straat naar de meterkast worden aangelegd! Capaciteit van de aansluiting Tarief incl. btw 3-fase: 3x25A 804,65 6

7 Duurzame oplossingen voor warmtapwater in woningen, overzicht huidige mogelijkheden 1 ding is zeker: 25 kw beschikbaar vermogen voor doorstroom principe op aardgas is er niet in elektrische uitvoering voor woningen, althans vrijwel niet betaalbaar in het gebruik. 8 liter per minuut (480 l/h) bij delta T 50 graden: 28 kw CW-klasse bij warmtepompen bestaat daarom niet, we hebben een gelimiteerde tijd om te tappen en een oplaadtijd Bepalend zijn : 1. Warmwaterbehoefte gebruiker 2. Maximale/minimale vermogen warmtepomp (zonder of met hulpenergie) 3. Afmetingen boiler/inhoud 4. Oplaadtijd boiler (regeling warmtepomp: hoe doet de WP dat?) 5. Gelaagdheid boiler Typische boilerinhoud in combinatie met een warmtepomp: 180, 200, 300, 400 en 500 liter Typische vermogens warmtepompen in woningen : aan/uit of modulerend???? Plaats en gewicht 7

8 Voorbeeld: LWDV 91 modulerende lucht/water warmtepomp met 200 liter boiler. LWDV 91 met koudemiddel R290 Propaan HSDV 9M1/3 8

9 Chemische koudemiddelen: (H)CFK s : gechloreerde fluorkool(water)stoffen : ODP Europese Ozonverordening Uitfasering Vb: R22/R403, HFK s: fluorkoolwaterstoffen: GWP, broeikasversterkend bij lekkage (124 tot maal hoger dan CO2) Europese F-Gassenverordening Zwaardere HFK s worden uitgefaseerd Zeer sterke prijsstijging afgelopen jaren Vb: R134a, R410 a, R32 Natuurlijke koudemiddelen: GWP en ODP nul of zeer laag Vb: CO2 (R744), Ammoniak (R717), Propaan (R290) Info: infomil.nl/onderwerpen/lucht-water/ozon-en-f-gassen/koudemiddelen Ministerie van infrastructuur en waterstaat 9

10 Warmwatertemperatuur en thermisch werkgebied warmtepomp T tapwater in boiler : 58 graden bij een niet circulerend systeem om altijd 55 graden op het tappunt te kunnen leveren. De LWDV 91 kan tot min 7 graden buitentemperatuur, 70 graden CV-water leveren voor 58 graden tapwater. Thermisch werkgebied lucht/water warmtepomp LWDV 91/ R 290 koudemiddel 10

11 Vermogensbereik modulerende lucht/water warmtepomp LWDV 91 / R 290 koudemiddel Koeling inverter bij hoge werklast met CV-water! Arbeid: te overwinnen temperatuurverschil tussen bron en afgifte. 11

12 Opgenomen elektrisch vermogen compressor modulerende lucht/water LWDV 91 / R 290 warmtepomp 12

13 Vermogen (kw), deellast/vollast COP EN : A = buitenluchttemperatuur (bron) W = afgiftetemperatuur CV-water 13

14 Trend nieuwbouw Door een betere schil en kierdichtheid van woningen daalt de warmtevraag en dus het maximale vermogen voor verwarming (2014: 6 kw, 2018: 4 kw of lager. Beng-norm: nog lager!) Tegelijkertijd verandert er niets aan de vraag naar comfort bij warm tapwater! Oplossingen: Meer buffer en/of meer vermogen voor warm tapwater middels modulerende warmtepompen Of warmtepompen met een lager vermogen en elektrisch verwarmen van tapwater. Aandachtspunten zijn hierbij kosten en aansluitingen etc. 14

15 Trend bestaande woningen: verduurzaming Tot begin 2018 : Hybride systemen : kleine lucht/water warmtepomp ondersteunend voor verwarmen en cv ketel voor verwarmen en warm tapwater. Heeft dit nog toekomstperspectief? En de NOM/EPV modellen voor woningcorporaties? Vanaf begin 2018: Van Gas Los, Aardgasvrij, 2030, 2050, wie gaat dat betalen, technologie beschikbaar? Interessant: warm tapwater is niet bepalend: is op te lossen met een buffer, wel vermogen nodig (c.a. 5 tot 8 kw) en plaats voor de boiler. Bepalend: huidig gasverbruik (1650 m3 voor monovalent) en benodigde CV temperaturen 70 graden max. Kan met 8,2 kw modulerende lucht/water warmtepomp met R 290 koudemiddel. Kostenfactor : 1 op 1 vervangen: tot Euro (incl. BTW) zonder bouwkundige maatregelen. Excl. Subsidies. Besparing op energierekening: nihil (SPF 2.0 tot 3) CO2: afhankelijk van opwekking elektriciteit 15

16 Serieuze aandacht voor geluid van warmtepompen, met name lucht/water en lucht/lucht 16

17 Serieuze aandacht voor geluid van warmtepompen, met name lucht/water Een warmtepomp in de tuin kan geluidsoverlast geven, zowel voor bewoners die in de tuin zitten als omwonenden. Het Nederlandse Bouwbesluit geeft nog geen geluidsgrenzen aan installaties buiten de woning. Europese richtlijnen voor geluidsproductie worden geleidelijk voor warmtepompen ingevoerd. Oostenrijk en Duitsland hanteren 30 db(a) geluidsdruk op de erfgrens met de buren; Zwitserland hanteert 33 db(a) geluidsdruk op de gevel van de buren. Europese richtlijnen geven aan dat pompen tot 6 kw maximaal 65 db(a) geluidsvermogen mogen geven. Voor pompen van 6 tot 12 kw geldt 70 db(a). Deze richtlijnen gelden al voor airco s en ventilatoren en worden geleidelijk ook ingevoerd voor warmtepompen. Een warmtepomp tot 6 kw geeft dan op 5 meter afstand ongeveer db(a) geluidsdruk. Een warmtepomp van 6 tot 12 kw geeft op 5 meter afstand ongeveer db(a) geluidsdruk. 17

18 Serieuze aandacht voor geluid van warmtepompen, met name lucht/water Lucht/water warmtepomp LWDV 91 (8,2 kw vermogen) Geluidsdruk niveau min./nacht/max. op 1m 42/44/50 db(a) Geluidsvermogen niveau min./nacht/max. 49/53/59 db(a) Geluidsvermogen niveau volgens EN12102 (A7/W55) 54 db(a) 18

19 Serieuze aandacht voor geluid van warmtepompen, met name lucht/water 19

20 Geluidsdruk in verblijfsgebieden In een woning mag de geluidsdruk in verblijfsgebieden veroorzaakt door technische installaties niet hoger zijn dan 30 db(a) Let hierop bij de selectie van combi warmtepompen met bodemenergie en lucht/water warmtepompen op basis van ventilatielucht! Bijvoorbeeld WZSV62 K3M modulerende combi warmtepomp voor bodemenergie: Geluidsvermogen volgens EN (bij B0/W55): min. 44 db(a) en max. 51 db(a) Geluidsdruk op 1 meter afstand: min. 29 db(a) en max. 36 db(a) (volvermogen!) Waardes bij bijvoorbeeld W10/W35 zeggen niets en zijn misleidend (weinig arbeid/weinig geluid) 20

21 Geluidsdruk in woonomgeving Op de site: vindt u een berekeningsmethode voor de bepaling van de geluidsdruk van een lucht/water warmtepomp op een bepaalde afstand in een bepaalde situatie. Vrijwel alle grote leveranciers hebben zich geconformeerd en hebben hun data in deze berekeningstool staan. In Nederland is er nog niets en zolang er geen eisen zijn zal geluidsoverlast door geluid van lucht/water warmtepompen een risicofactor zijn. Daarom: wees kritisch en ga niet zomaar aan de gang. 21

22 Warmtepompen in combinatie met ventilatielucht Maakt warm tapwater met als bron ventilatielucht 285 of 190 liter tapwaterbuffervat Vermogen = 1,5 kw COP van 3,57/3,69 bij een brontemperatuur van 7 C COP van 4,4 bij een brontemperatuur van 20 C Mogelijkheid tot aansluiting zonnecollectoren Max. tapwatertemperatuur 60 C (alleen warmtepomp) Elektrische verwarmingselement 1,5 kw 22

23 Technische specificatie Technische data COP (EN16147) bij luchttemperatuur 7 C en watertemperatuur 10-53,5 C ,69 Tapklasse EN L L of XL Opwarmtijd (W10-53,5) h:mm 6:28 9:12 V40-volume (W52.9) L Volume van watertank L Hoogte mm Vereiste hoogte voor installatie mm Diameter mm Gewicht (droog/nat) kg. 94/ /350 Luchtkanaalaansluitingen - Ø160 Ø160 Waterleidingaansluitingen Inch. ¾ ¾ Aansluiting voor watercondensaat (slangaansluiting) - Ø19 Ø19

24 Technische specificatie Technische data Maximale waterdruk MPa 0,6 0,6 Maximale watertemperatuur in reservoir C Koelmiddel - R134a R134a Elektrische aansluiting V/Hz 230/50 (L1, N, G) 230/50 (L1, N, G) Vereiste zekering A Aanvullende elektrische verwarmer W Maximaal compressorvermogen W Max. watertemperatuur (alleen warmtepomp) C Max. watertemperatuur (warmtepomp en dompelverwarming) C Bereik van luchtstroom m3/h 450 (0-800) 450 (0-800) Temperatuurbereik voor gebruik van compressor C Maximaal geluidsniveau overeenkomstig ISO db(a) 51 51

25 Warmtepompen in combinatie met bodemenergie Bodem/water warmtepompen voor verwarming, warmtapwater en passieve koeling Veruit hoogste SPF voor verwarmen en warm tapwater Passieve koeling geeft comfort bij laag e-verbruik Lage geluidsproductie Minste ruimte nodig voor een volledige installatie Onderhoud/beheer kosten laag T max CV: 65 graden Hoog comfort warm tapwater mogelijk met modulerende warmtepompen en grote boilers 27

26 Warmtepompen als totaalconcept Lucht/lucht warmtepompen: totaalconcepten voor verwarming, warmtapwater, passieve koeling en ventilatie met WTW. Nog relatief onbekend in Nederland. In Scandinavië al veel toegepast in woningen op passiefhuis niveau. (Nieuwbouw) Lucht/lucht warmtepomp 185 liter tapwaterbuffervat 1 kw elektrisch element Solar spiraal onder in tapwaterbuffervat Optioneel te gebruiken voor cv circuit 1,5 kw Passieve woningen/appartementen 28

27 Warmtepompen als totaalconcept 29

28 Warmtepompen als totaalconcept 30

29 Energiebuffering met zonnepanelen (ook PV!) PV stroom in warm tapwater omzetten. Buffercapaciteit in combinatie met accutechnologie Duitsland/Oostenrijk: salderen levert nog 0,11 en 0,04 ct. per kwh en wordt verder afgebouwd omvormer PLA 34

30 Afsluiting Energietransitie is kennistransitie, hergroeperen op diverse vakdisciplines! 35

31 DANK U!