Warmtepomp Platform Vlaanderen

Transcriptie

1 Warmtepomp Platform Vlaanderen OPROEP 2007 COLLECTIEF ONDERZOEK WP-DIRECT : WarmtePompen in Duurzame, Innoverende en Realistische EnergieConcepTen Van SPF naar APF alle types WP SPF-berekening Low-cost-meetprocedure ECO-label Hoge temperatuur Natuurlijke koeling Bestuursleden Warmtepomp Platform Vlaanderen : Uitvoerders : Hogeschool voor Wetenschap en Kunst, De Nayer Instituut an De Nayerlaan 5, 2860 St-Katelijne-Waver T : 015/ , F : 015/ Katholieke Universiteit Leuven Faculteit Toegepaste Wetenschappen Departement Werktuigkunde Afdeling Toegepaste Mechanica en Energieconversie Celestijnenlaan 300B, 3001 Heverlee T: , F : Wetenschappelijke peters : IDEG: Integratie Duurzame Energietoepassingen in Gebouwen - Hogeschool voor Wetenschap en Kunst, Sint-Lucas Architectuur - Wetenschappelijk en Technisch Centrum van het Bouwbedrijf - VITO - ODE Projectvoorstel opgesteld in samenwerking met Kenniscentrum IDEG en het WarmtepompPlatform Vlaanderen Kenniscentrum IDEG is opgericht met steun van IWT-Vlaanderen in het kader van de Thematische Innovatiestimulering

2

3 1. AANVRAAG Deel 1.1 de administratieve gegevens van het project. Uiterst belangrijk hierbij is een goede definitie van de samenvatting, gezien dit mee de basis vormt van een eventuele overeenkomst. Deel 1.2 bevat een gedetailleerde beschrijving van het projectvoorstel. Deel 1.3 bevat de financiële aspecten van het project voor elke partner. Deel 1.4 bevat de bijlagen. 2/50

4 1.1. Administratieve gegevens Titel van het project WP-DIRECT : WarmtePompen in Duurzame, Innoverende en Realistische EnergieConcepTen Coördinator/contactpersoon Ing. Van Passel Willy Projectuitvoerder Hogeschool voor wetenschap en kunst, De Nayer Instituut Startdatum van het project 1 September Duur van het project 24 maanden Menskracht Aantal mensmaanden: De Nayer Instituut, onderzoeksgroep Duurzame Energie: 24 mensmaanden K.U. Leuven, Werktuigkunde / Toegepaste Mechanica en Energieconversie (TME): 28 mensmaanden Begroting van het project en gevraagde steun DNI KUL Totaal personeelskost overige kosten TOTALE BEGROTING STEUN ( 80%) /50

5 Aanvrager WarmtePompPlatform - ODE Vlaanderen vzw Organisatie Naam en adres Rekeningnummer Naam van de eindverantwoordelijke Projectleider Naam Telefoon, fax, Adres WarmtePompPlatform - ODE Vlaanderen vzw Leuvensestraat 7B 3010 Kessel-Lo Tel : Fax : Rek. Nummer : xxx-yyyyyyyy-xx Ivan Piette, Voorzitter ODE-Vlaanderen vzw Frank Snijders, coördinator ODE Vlaanderen vzw Tel : Fax : frank.snijders@ode.be Organisatie voor Duurzame energie Vlaanderen Leuvensestraat 7B 3010 Kessel-Lo Website: info@ode.be ODE-Vlaanderen staat in voor de kennisverspreiding (mede-organisatie studiedagen) en doet het secretariaat van het WarmtepompPlatform Vlaanderen, de groep van rechtstreeks betrokken bedrijven bij dit project Uitvoerders De Nayer Instituut Organisatie Naam en adres Rekeningnummer Naam van de eindverantwoordelijke Projectleider Naam Telefoon, fax, Adres Hogeschool voor Wetenschap en Kunst v.z.w. Koningsstraat Brussel Kredietbank rekeningnummer: mevrouw Maria De Smet, Algemeen Directeur van de Hogeschool voor Wetenschap en Kunst ing. Willy Van Passel werkleider onderwijseenheid mechanica verantwoordelijke onderzoeksgroep Duurzame Energie Tel: Fax: wvp@denayer.wenk.be Hogeschool voor Wetenschap en Kunst Departement Industriële Wetenschappen De Nayer instituut Onderwijseenheid mechanica an De Nayerlaan Sint-Katelijne-Waver 4/50

6 K.U.Leuven Organisatie: Faculteit: Departement/Afdeling: Labo/Dienst: Katholieke Universiteit Leuven, hierbij vertegenwoordigd door K.U.Leuven Research & Development Ingenieurswetenschappen Werktuigkunde / Toegepaste Mechanica en Energieconversie (TME) Maatschappelijk zetel: Oude Markt 13 - Bus Leuven Administratieve zetel K.U.Leuven Research & Development Minderbroedersstraat 8A bus Leuven Website: Rechtspersoon (welke vorm?): Korte omschrijving activiteiten: Contactpersonen: Onderzoeksgroep: K.U.Leuven, Afdeling Toegepaste mechanica en energieconversie Celestijnenlaan 300A - box Heverlee K.U.Leuven is een privaatrechtelijke rechtspersoon met een missie in het algemeen belang waaraan rechtspersoonlijkheid werd toegekend bij wet van 12 augustus 1911 Onderwijs-onderzoek-dienstverlening 1. Naam en functie van de persoon die gemachtigd is contractuele verbintenissen aan te gaan voor uw organisatie. Vermeld ook het adres indien anders dan hierboven: Voor juridische, financiële en administratieve zaken De heer PaulVan Dun Algemeen Directeur En Prof. Dr. Ir. Koenraad Debackere Gedelegeerd Bestuurder K.U.Leuven Research & Development Minderbroedersstraat 8A bus Leuven Tel.: Fax: Naam en functie van de persoon die instaat voor de dagdagelijkse opvolging van dit project. Vermeld ook het adres indien anders dan hierboven: Prof. dr. ir. Lieve Helsen, Docent Celestijnenlaan 300A - box Heverlee Tel.: 016/ Fax: 016/ /50

7 Leden van de Gebruikerscommissie (indien van toepassing) Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? NATHAN import/export Lozenberg 4, 1932 Zaventem De Wandeleer Gert Invoerder warmtepompen, lagetemperatuurverwarming, Actief in de warmtepompsector Linea Trovata SunTec NV Vierschaarstraat 44, 9160 Lokeren Kurt Steendam N Invoerder warrmtepomen, zonnepanelen Actief in de warmtepompsector Orcon nv Kontichsesteenweg 52, 2630 Aartselaar Erik Waumans Leverancier ventilatie, lucht/luchtwarmtepomp, Actief in de warmtepompsector Masser nv Bergensesteenweg 389, 1070 Anderlecht De Buck Kurt Leverancier, installateur warmtepompsystemen Actief in de warmtepompsector Accubel nv Industriestrasse 28, 4700 Eupen Kehl Gregory N Lerverancier duurzame energieinstallaties Actief in de warmtepompsector 6/50

8 Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Organisatie: Contactpersoon: Bereidheid tot deelname in de kosten (/N)? Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Gemotiveerde intentieverklaring in bijlage (/N)? Daikin Airconditioning Belgium Kortrijksesteenweg 1099A, 9051 Sint Denijs Westrem Luc De Smet N Leverancier ventilatie, lucht/luchtwarmtepomp, Actief in de warmtepompsector Verheyden bvba Mechelbaan 5, 2861 o.l.v. Waver ohan Verheyden Putboorder Actief in de warmtepompsector GEBO bvba Stenehei 2, 2480 Dessel Yves Geboers Putboorder Actief in de warmtepompsector Viessmann Belgium bvba Hermesstraat 14, 1930 Zaventem Patrick O N Leverancier warmtepompen, ketels, Actief in de warmtepompsector AEG-Stiebel Eltron Rue Mitoyenne 897, 4840 Welkenraedt Van den Abeele Ludo Invoerder warmtepompen Actief in de warmtepompsector 7/50

9 Potentiële leden: Organisatie: UBF-ACA. Chantraineplantsoen 1 Vlaamse KMO (/N)? N Korte omschrijving van de activiteiten: Beroepsfederatie voor installateurs, leveranciers, vanwarmtepompen Up-to-date blijven met ontwikkelingen binnen de warmtepompsector Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Aquamasters Mannekenshoek 22, 2200 Herentals Invoerder warmtepompen Actief in de warmtepompsector Belklima Baron Ruzettelaan 25, 8310 Brugge Invoerder warmtepompen Actief in de warmtepompsector Camair Rue de l'artisanat 6, 400 Nivelles Invoerder warmtepompen Actief in de warmtepompsector Climapack Meersbloem Melden 46b, 9700 Oudenaarde Leverancier warmtepompen Actief in de warmtepompsector Ecoterm Modernadreef 38, 9100 Sint-Niklaas Leverancier warmtepompen Actief in de warmtepompsector Engels/Thermocomfort Paardenmarkt 83, 2000 Antwerpen Leverancier warmtepompen Actief in de warmtepompsector Organisatie: Kumpen Paalsteenstraat Hasselt Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Leverancier warmtepompen Actief in de warmtepompsector 8/50

10 Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: Suntechnics Hoeksken 56, 2275 Lille N Leverancier warmtepompen, zonnepanelen,. Actief in de warmtepompsector EnergieC Hovestraat 35, 2370 Arendonk Installateur warmtepomp Actief in de warmtepompsector Klimaterra Neerstraat 175, 9112 Sinaai Installateur warmtepompen Actief in de warmtepompsector Onderneming Tuerlings De Costerstraat 28, 3150 Wespelaar Installateur warmtepompen Actief in de warmtepompsector Laborelec Rodestraat 125, 1630 Linkebeek N Onderzoeksinstelling Bezig met onderzoek op vlak van warmtepompen VEA Koning Albert II laan 20 b17, 1000 Brussel N Overheidsinstelling Informatiekanaal van de vlaamse overheid rond energie 3E Vaarstraat 61, 1000 Brussel Studiebureau Actief in de warmtepompsector Beco Sint-Elisabethstraat 38a, 2060 Antwerpen Studiebureau Actief in de warmtepompsector 9/50

11 Organisatie: Vlaamse KMO (/N)? Korte omschrijving van de activiteiten: IF Flanders Kontichsesteenweg 38, 2630 Aartselaar Studiebureau Actief in de warmtepompsector 10/50

12 Samenvatting WP-DIRECT : WarmtePompen in Duurzame, Innoverende en Realistische EnergieConcepTen In de beslissingsprocedure voor de keuze van een warmtepompinstallatie is de realiseerbare primaire energiebesparing (en daaraan gekoppelde reductie in broeikasgasemissies) een belangrijk aspect. Zowel een keuze tussen verschillende WP-installatieconcepten als een keuze tussen een warmtepompinstallatie of een klassieke installatie met ketel en/of koelmachine neemt dit aspect steeds mee in rekening. De prestatie van een warmtepomp is gevoelig aan de integratie in de installatie, vandaar de noodzaak om een seizoensprestatie of SPF (Seasonal Performance Factor) te kunnen bepalen. Om gedetailleerde simulaties te vermijden, kunnen hiervoor vereenvoudigde rekenprocedures opgesteld worden. Deze kunnen nuttig toegepast worden in tal van situaties : promotie, vergelijking tussen concepten en alternatieven, prestatie-evaluatie, ontwerpprocedures, Voor de stap van COP (Coefficient Of Performance) of prestatie van de warmtepomp als component van het systeem naar de globale systeemprestatie of SPF, ontbreken algemeen erkende procedures voor de berekening van bijvoorbeeld lucht-luchtsystemen, sanitair warm water productie, actieve of natuurlijke koeling, hogere temperatuur voor renovatietoepassingen en combinatie met ventilatie of zonne-energie. WP-DIRECT wil met een combinatie van labometingen, metingen op locatie, simulaties en berekeningen de prestatie van standaard warmtepompsystemen evalueren en toekomstige installatieconcepten voor verwarming, sanitair warm water productie en koeling gebaseerd op warmtepompsystemen die enkel gebruik maken van hernieuwbare energiebronnen vergelijken. In het kader van kwaliteitsbewaking zijn op Europees en nationaal vlak verschillende initiatieven op gang, maar ook deze initiatieven botsen op de vraag hoe de SPF op een eenvoudige manier kan geëvalueerd worden. WP- DIRECT wil met haar resultaten (SPF-berekeningsprocedures, low-cost meetmethodes, voorstel van verschillende configuraties) een directe technologische inbreng hebben in de nationale en Europese discussie. Op die manier kunnen ook de participerende bedrijven het hele gebeuren van dichtbij opvolgen en eventueel mee sturen. In de woning- en kantoorbouw zal er een evolutie zijn naar steeds kleinere warmte- en koellast (laag energiewoningen, passiefhuizen, ) door verbetering van de bouwfysische parameters. Dit leidt tot een grotere inzetbaarheid van lage temperatuurverwarming en hoge temperatuur koeling, waarin de warmtepomp een steeds grotere rol zal spelen. Een van de uitdagingen is de warmtepomp aan te drijven met behulp van hernieuwbare energiebronnen (groene stroom dankzij fotovoltaische systemen, wind, biomassa, ).WP-DIRECT wil met haar resultaten vooruitkijken naar de prestatie van deze nieuwe concepten. De deelnemende bedrijven kunnen op deze manier mee inspelen op toekomstige trends. WP-DIRECT neemt geen standpunt in over de al dan niet wenselijkheid van koeling in gebouwen, maar wil op een objectieve manier technisch en wetenschappelijk onderbouwde informatie leveren over de prestaties van warmtepompsystemen. Aangezien in de praktijk veel voorkomend, zeker tertair, wordt koeling ook mee opgenomen. De primaire doelgroepen voor dit project zijn enerzijds de leveranciers van materiaal voor warmtepompsystemen en anderzijds de ontwerpers van deze installaties. Voor kleinere gebouwen zijn dit de architecten en installateurs, voor grotere projecten vervoegen studiebureaus het projectteam. De actieve bedrijven uit de doelgroep hebben zich verenigd in het WarmtepompPlatform Vlaanderen (WPP) en zijn de concrete aanstuurders van deze projectaanvraag. 11/50

13 WP-DIRECT biedt een toegevoegde waarde op vlak van het toepassen van duurzame technologie in een sector die verantwoordelijk is voor 40% van het primair energieverbruik in Europa. Warmtepompen vormen een tool om hernieuwbare energie op een efficiente wijze aan te wenden voor verwarming, koeling en productie van sanitair warm water in gebouwen. Via WP-DIRECT zal een eenvoudige methode ontwikkeld worden om de prestaties van deze systemen te evalueren en ze in het juiste perspectief te plaatsen t.o.v. de klassieke systemen. Verwacht wordt dat door deze verbeterde evaluatieprocedure de warmtepomp meer zal worden ingezet (Figuur 1, Op 18/10/2007 organiseerde ATIC een studienamiddag getiteld: de warmtepomp in de woning, één van de sprekers was Dr.Ir. Samuel Furfari, DG TREN European commission die de volgende presentatie gaf: European Commission renewable energy policy what s in it for heating and cooling?, onderstaande figuur is een slide uit zijn presentatie. De volledige presentatie is bijgevoegd in bijlage om aan te geven dat dit project kadert in een europees geheel, BILAGE 4), met een significante besparing aan primaire energie en reductie van broeikasgasemissies als resultaat. Figuur 1: evolutie duurzame energiebronnen /50

14 13/50

15 AANVRAGER WarmtePompPlatform - ODE Vlaanderen: Ivan Piette (voorzitter ODE Vlaanderen) (leverancier B/W) Maarten Sourbron (waarnemend voorzitter WarmtePompPlatform) ohan Verheyden (puboorders) Luc De Smet (leverancier L/W en L/L- WP) Ludo Van den Abeele (leverancier W/W) Kurt De Buck (installatiebedrijven) Erik Waumans (installatiebedrijven) Uitvoerder Hogeschool WenK, De Nayer Instituut ing. Willy Van Passel K.U.Leuven, Dep. Mechanica, Afdeling TME Prof. dr. ir. Lieve Helsen PROECTINGENIEURS NN ing. metingen/berekeningen (1VTE) NN ir. berekeningen/simulaties (1VTE) ri. coördinatie simulatie/berekeningen Wetenschappelijke partners IDEG-kenniscentrum: WTCB Luk Van Daele acques Schietecat Hogeschool WenK, Sint-Lucas Architectuur B. Vandermarcke VITO ohan Van Bael Hans Hoes IWT Collectief Onderzoek oproep 2007 WP-DIRECT: WarmtePompen in Duurzame, Innoverende en Realistische EnergieConcepTen WP-DIRECT wil komen tot: Overzicht en evaluatie van SPF-berekeningsmethodieken Opstellen van een low-costmeetprocedure voor on-site systeemevaluatie Invloed van (natuurlijke) koeling, sanitair warm waterproductie en hoge temperatuurverwarming voor renovatie op de prestatie Nieuwe warmtepomptechnieken voor lage E- en passiefgebouwen, combinatie met ventilatie, met zonne-energie en met PCM-warmteopslag Voor alle types warmtepompsystemen Motivatie vanuit: Duurzame energietoekomst, Europese ECO-labeling-criteria, WarmtePompPlatform Vlaanderen, de EPB-berekeningsmethodiek, de Code van Goede Praktijk en het op te richten kwaliteitssysteem. Technologieverkenning Overzicht en aanvulling van de bestaande kennis inzake principeschema s, dimensionering, SPFberekening en case-studies. Technologievertaling SPF meten: voor een grondige kennis van de werking, evaluatie van de berekenings-procedures en uitwerken van een haalbare low-cost meetprocedure. Gedetailleerde meting in labo op volledige installaties Vereenvoudigde low-cost meting op reële systemen (in situ) Demonstratieopstelling voor klaslokaal SPF berekenen: om op een eenvoudige maar realistische manier prestatie-evaluaties te kunnen maken. SPF-berkeningsprocedures evalueren of aanpassen Vergelijken met gedetailleerde simulaties en met meetresultaten Technologieverspreiding Een complete toolkit voor de evaluatie van warmtepompsystemen (handboek + software), afbakening van realistische en haalbare standaardconcepten DOELGROEPEN Hoofddoelgroep Alle leden WarmtePompPlatform Installateurs en aannemers Studiebureau s en architecten Leveranciers Nevendoelgroep particuliere en professionele bouwheren, overheden beroepsfederaties, onderwijs en opleidingscentra Gebruikerscommissie Actieve leden WarmtePompPlatform: Daikin Airconditioning Belgium LT-Suntec Orcon nv Nathan Import/export Masser nv Accubel nv Verheyden bvba Viessmann Gebo Buderus AEG-Stiebel Eltron NETWERKEN ORGANISATIES waarmee WP-DIRECT in samenwerking haar doelstellingen wil bereiken ATIC Bouwunie BVA NAV Eandis Interregies KBKW KVIV SYNTRA UBIC Ventibel 14/50

16 1.2. Projectbeschrijving Situering en motivatie van het project Profielschets van de doelgroep: De primaire doelgroepen voor dit project zijn enerzijds de leveranciers van materiaal voor warmtepompsystemen en anderzijds de ontwerpers van deze installaties. Voor kleinere gebouwen zijn dit de architecten en installateurs, voor grotere projecten vervoegen studiebureaus het projectteam. De actieve bedrijven uit de doelgroep hebben zich verenigd in het WarmtepompPlatform Vlaanderen (WPP) en zijn de concrete aanstuurders van deze projectaanvraag. Secundaire doelgroepen zijn bouwheren, opleidingscoördinatoren en de overheid waarbij de laatste de projectresultaten kan gebruiken bij het afstemmen van haar beleid. Het optimaal inzetten van warmtepompen voor gebouwverwarming en productie van (sanitair) warm water met een concurrentiele kostprijs met als doel het realiseren van een relevante globale energiebesparing door het efficiente gebruik van hernieuwbare energiebronnen. Het WPP Vlaanderen wil de warmtepompsector ondersteunen door: - informatie - uitwisseling, zowel technische en wetenschappelijke informatie als informatie betreffende regelgeving en beleid; - informatieverspreiding naar verschillende doelgroepen (studiedagen, beurzen, tentoonstellingen, voordrachten, brochures en website ODE-Vlaanderen); - input te geven voor aangepaste regelgeving en een stimulerend beleid; - wetenschappelijke ondersteuning te geven voor promotieacties ten voordele van de warmtepomp; - communicatie met marktpartners: architecten, bouwheren, studiebureaus, installateurs. Kwaliteitsbewaking is een noodzaak voor het bereiken van de doelstellingen van het platform en vormt dus een constante in haar werking. Het WPP Vlaanderen is de gesprekspartner die de sector (bedrijven, onderzoeksinstellingen, betrokken organisaties en overheid) vertegenwoordigt en een ontmoetingsplaats voor iedereen die betrokken is bij de warmtepompsector. De werking beperkt zich tot de warmtepompen met een concurrentiele kostprijs voor gebouwverwarming en productie van sanitair warm water. Het secretariaat van het WarmtepompPlatform Vlaanderen wordt beheerd door ODE-Vlaanderen ( Het WarmtepompPlatform Vlaanderen telt op dit moment 32 leden, waarvan 25 bedrijven en 7 kenniscentra. 15/50

17 Situering ten opzichte van de stand der techniek Warmtepompen baseren zich op eenvoudige thermodynamische principes: een kleine hoeveelheid hoge kwaliteit energie (elektriciteit of hoge temperatuur warmte) volstaat om lage kwaliteit warmte op te pompen tot een hoger niveau, bruikbaar voor het verwarmen van gebouwen of de productie van sanitair warm water. Indien groene elektriciteit (of groene warmte) wordt gebruikt voor de aandrijving kan een warmtepomp volledig draaien op hernieuwbare energie. Warmtepompen worden echter niet gekarakteriseerd door een constante prestatie. Hun prestatie is sterk afhankelijk van een goede integratie van warmtebron-warmtepompafgiftesysteem. De regeling van het globale systeem moet een optimale werking nastreven. Overdimensionering van de warmtepomp is nefast voor de levensduur tengevolge van de hoge schakelfrequentie. Te hoge temperatuur van het afgiftesysteem of een slecht ingestelde stooklijn kelderen de SPF. Enz Zelfs in standaard toepassingen blijven een gedegen kennis, een goed ontwerp en een optimale regeling noodzakelijk. Bij de beschrijving van het valorisatiepotentieel wordt de evolutie naar gebouwen met een steeds kleinere warmte- en koudevraag geschetst. Deze evolutie, ingegeven door onder andere stijgende brandstofkosten en een inperking van klimaatveranderingen, leidt tot nieuwe installatieconcepten met een sterkere integratie van verschillende technieken: verwarming, koeling, sanitair warm water (SWW) productie en ventilatie. Een warmtepomp, ingebouwd in nieuwe installatieconcepten, speelt een grote rol in deze gecombineerde technieken. De standaard - installatieconcepten die in dit project worden bemeten en geëvalueerd, zijn niet direct de meest innovatieve technieken, maar toch blijkt er in deze sector een grote vraag te zijn naar objectieve data van de systeemprestaties. Zeker wanneer verwarming, koeling en SWW gecombineerd worden, is er geen consensus van de te gebruiken berekeningsmethodiek om de systeemprestaties te evalueren. Zoals aangegeven in Samenvatting is de systeemprestatie of SPF een noodzakelijke parameter, niet enkel om warmtepompconcepten onderling te vergelijken, maar ook om een vergelijking met klassieke klimaatinstallaties te kunnen maken. Lucht-lucht (Air/Air (A/A)) split systemen zijn veel voorkomende installaties in zowel particuliere woningen als in tertaire toepassingen, zoals kantoren en winkels. Recente technologische ontwikkelingen hebben er toe geleid dat de prestatie van dergelijke installaties sterk verbeterd is: vooral geavanceerde regelingen en toerentalgestuurde compressoren drijven de prestaties sterk op. Een duidelijke evolutie is merkbaar in de marketing en de aandacht van fabrikanten van deze A/A-systemen voor verwarmingstoepassingen, naast de klassieke koeltoepassingen. Dit betekent immers een aanzienlijke uitbreiding van de markt. Hierbij is hun redenering dat bij het toepassen van A/A-warmtepompen met een hoge COP in koeling en verwarming, nog altijd minder primaire energie verbruikt wordt voor verwarmen en actief koelen, dan bij gebruik van een condenserende gasketel (huidige stand der techniek) die enkel de verwarming voorziet. WP-DIRECT wil op een objectieve wetenschappelijk onderbouwde manier (door berekeningen, simulaties en metingen) cijfers aanreiken die deze stelling al dan niet bevestigt. De studie Marktrijpheid Warmtepompsystemen (Nederland, 2005) trekt conclusies die de keuzes in WP- DIRECT ondersteunen : - De energetische prestaties van de geëvalueerde warmtepompsystemen zijn goed mits een goede dimensionering. - De meest robuuste WP-systemen maken gebruik van koeling en verwarming (voor tertaire gebouwen). - Van de 670 bestudeerde systemen hebben er 49% buitenlucht, 23% ventilatielucht, 20% grondwater en 8% gesloten lussen als warmtebron. - Buitenlucht wordt het meest toegepast in kleine systemen, grond(water) in grotere systemen. - Standaardisatie is nodig. 16/50

18 Zonnecollectoren en energie-opslag aan de lage temperatuurskant van de warmtepomp, wordt nu nog niet als standaard techniek toegepast, maar in de literatuur beginnen case-studies hierover steeds meer voor te komen, met een positief resultaat. De combinatie zou de efficiëntie van de zonnepanelen sterk kunnen opdrijven, voor regeneratie van de bodemwarmtewisselaars kunnen zorgen en zo het globale systeemrendement aanzienlijk verbeteren. Ook de ontwikkeling van de warmtepomp zelf staat niet stil : CO 2 als koudemiddel, nieuwe types efficiënte compressoren zoals digitale scroll, Turbocor, scroll-compressoren specifiek ontworpen voor verwarming, performantere warmtewisselaars, maken dat de zuivere techniek, los van de systeem-integratie, ook continu nieuwe aspecten aan het warmtepompverhaal toevoegt. WP-DIRECT wil voor de huidige stand der techniek een evaluatie van de systeemconcepten bieden en wil tegelijkertijd vooruitkijken naar evoluties die leiden tot nieuwe technieken of nieuwe concepten, waarbij maximaal beroep wordt gedaan op hernieuwbare energiebronnen. Uitdagingen en noden Bepaling van de efficiëntie Gebruikers van warmtepompsystemen moeten duidelijkheid hebben over de milieuprestaties, het energieverbruik en de kosten van het geïnstalleerde of te installeren systeem. Overheden en andere subsidiërende instanties verwachten realistische inschattingen van de haalbare CO 2 - en primaire energiereducties. Klimaatinstallaties met warmtepompen (verwarming, koeling, SWW productie) moeten als systeem geëvalueerd worden als het gaat om het bepalen van de realiseerbare energiebesparing. Genormeerde prestatietesten op warmtepompen (EN14511) leveren slechts een momentopname van de efficiëntie van de warmtepomp als component: Coëfficiënt of Performance (COP). De temperatuur van de warmtebron en van het afgiftesysteem, de ingestelde regeling, het verbruik van de randapparatuur en het temperatuursverschil tussen aanvoer en retour bepalen op een belangrijke wijze de totale seizoens- of jaarprestatie van het volledige systeem : Seasonal Performace Factor (SPF). Prestatievergelijkingen tussen verschillende types warmtepompen zijn onmogelijk te maken zonder grondige voorkennis. Van warmtepompen met lucht als warmtebron wordt de COP gemeten met het verbruik van de ventilator meegeteld, terwijl warmtepompen met water als wamtebron bemeten worden zonder het verbruik van de circulatiepompen mee te rekenen. Een eerlijke vergelijking vergt dus grondige kennis van de testmethode die de norm EN14511 beschrijft. Prestatievergelijkingen van de verschillende types warmtepompsystemen zijn momenteel enkel mogelijk via complexe simulatiemodellen. Voor sommige types warmtepompen (water-water, bodem-water, lucht-water) zijn Duitse richtlijnen beschikbaar (VDI4650), maar een berekeningsmethode ontbreekt nog voor SWWproductie, lucht-lucht warmtepompen, warmtebron-regeneratie door koeling of zonne-energie, integratie met ventilatie, Europees Eco-label voor warmtepompen en warmtepompsystemen Een Europees Eco-label (Green Flower) is momenteel in voorbereiding op initiatief van enkele Europese spelers op vlak van kwaliteitslabels bij warmtepompen (Zweden, Duitsland, Oostenrijk, Zwitserland, Groot-Brittannie, Nederland, Frankrijk). Doel is om te komen tot een uniform label dat geldig is in de hele Europese Unie. Volgens de huidige timing moet dit warmtepomp Eco-label eind 2007 klaar zijn voor implementatie. De stand van zaken is als volgt : omdat er nog geen volledige eensgezindheid was over de berekeningsmethodes voor de systeemprestatie (SPF), wordt van start gegaan met een minimale prestatie-eis voor de COP. De voorwaarden voor de SPF worden wel vastgelegd (CO 2 -uitstoot niet hoger dan 210g/kWh bijvoorbeeld), maar de omschrijving hoe deze SPF moet berekend worden, is momenteel nog niet ingevuld. Het is wel de 17/50

19 uitdrukkelijke wens van de partners om het uiteindelijke Eco-label te baseren op SPF en COP i.p.v. op COP alleen. Toekomstige gebouwen vragen nieuwe installatieconcepten Aanscherping van de Energieprestatieregelgeving voor gebouwen (EPB), stijgende verbruikskosten voor klimatisatie en de noodzaak om de menselijke impact op het milieu te verkleinen, leiden tot gebouwen met een steeds kleinere vraag naar verwarming en koeling. Nieuwe installatieconcepten, zoals combinatie met ventilatie of het maximaal inschakelen van zonne-energie, dringen zich momenteel op. Ook hiervoor gelden dezelfde vragen als voor de standaardsystemen : wat zijn hun prestaties, welke combinaties leveren welke mogelijkheden, wat zijn hun ontwerpcriteria. Door ook deze concepten mee op te nemen in WP-DIRECT, krijgen de deelnemende bedrijven in het bijzonder en de ruime doelgroep in het algemeen kans om op een objectieve manier ervaring op te doen met deze nieuwe concepten. Daar het gebruik voor gebouwverwarming van de fosiele brandstoffen (gas, olie, hout, steenkool en biomassa) zowel op economisch als op vlak van milieu onder druk komt te staan, zal het gebruik hiervan op termijn onverantwoord worden. Hieronder een kleine vergelijking tussen de beschikbare systemen voor verwarming die momenteel beschikbaar zijn: Wanneer in een theorieles verbrandingstechniek wordt uitgelegd dat met de fossiele brandstoffen een vlamtemperatuur van 1000 C tot 1400 C warm water kan worden gecreëerd om er nadien een gebouw op 20 C te verwarmen. Wanneer men hierover nadenkt moet het toch duidelijk zijn dat deze brandstoffen beter eerst voor andere processen (bv: STEG-centrale) zou moeten worden gebruikt. Figuur 2: Primair energieverbruik van verschillende verwarmingssystemen 18/50

20 Eenvoudig rekenvoorbeeld: Momenteel is een isolatiepeil van K30 voor een woning een economische haalbaarheid. Een gemiddelde vrijstaande woning van +/- 150m² heeft vandaag de dag een energie jaarverbruik voor verwarming van ongeveer 7500kWh en 1500kWh voor sanitair warm water. 1. Voor een gasketel met maximaal haalbaar rendement van 98% ten opzichte van bovenste verbrandingswaarde, geeft dit een primair brandstofverbruik van 9185kWh en een CO 2 uitstoot van 0,934 ton CO 2 /jaar. Indien gerekend wordt met een prijs van 0,55 /kwh kost dit ongeveer 517 om de woning te verwarmen. 2. wanneer de woning nu wordt verwarmd met een stookolieketel van 92% (ten opzichte van bovenste stookwaarde wordt een brandstofverbruik van 9780kWh bekomen. Dit geeft een CO 2 uitstoot van ongeveer 1,25 ton CO 2 /jaar. Wanneer gerekend wordt met een prijs van /liter kost verwarming op jaarbasis toepassing van een warmtepomp met een SPF van 3,5 verbruikt voor de 9000kWh die moet worden opgewekt 2570kWh elektriciteit. De kost (0,08 /kwh nacht, 0,16 /kwh dag) hiervoor is wanneer men ervan uitgaat dat 1/3 tijdens de nacht wordt opgewekt 352,5. Om dan naar primaire energie terug te kunnen rekenen worden volgende opties voorzien. a. Opwekking via PV-panelen geeft als resultaat dat dit CO 2 NEUTRAAL zal zijn. Er wordt immers evenveel energie opgewekt als er wordt verbruikt. b. Een 2 de optie is de elektriciteit op te wekken met een STEG centrale. Deze werkt met een rendement van 50% en aardgas als brandstof. Hierbij wordt het primair verbruik van de warmtepomp 5140kWh aardgas. Dit resulteerd uiteindelijk in een CO 2 uitstoot van 0,47 ton CO 2 /jaar. c. De 3 de optie is gebruik te maken van de huidige centrales (combinatie van aardgas, stookolie en steenkool). Deze centrale werkt ongeveer met een rendement van 40%. Het primaire verbruik voor aardgas van deze centrale is dan 6425kWh. Dit resulteert uiteindelijk in een CO 2 uitstoot van 0,58 ton CO 2 /jaar. 4. een nog andere toepassing wordt gevonden in de gaswarmtepomp (absorptie warmtepomp). Deze zou normaal gezien een COP op jaarbasis moeten halen van 1,25-1,4 voor verwarming en 0,75-0,9 voor sanitair warm water. Deze toestellen zijn momenteel voor grotere vermogens beschikbaar. 5. de laatste toepassing voor het verwarmen van de woning kan gebeuren door toepassing van een WKK. Ook de microwwk is nog maar in volle ontwikkeling. 19/50