Warmtepompen en WKO: Toekomstperspectieven. Peter Centen CTO Nathan

Transcriptie

1 Warmtepompen en WKO: Toekomstperspectieven Peter Centen CTO Nathan

2 EPC - Nieuwbouw Energielabels - Bestaande bouw

3 Brandstofverbruik(primair) per sector Bron: Publicatie CE Delft december 2015

4 Beleiden actiesper sector -< 2030 Bron: Publicatie CE Delft december 2015

5 Elektriciteit als energiedrager Transitie van aardgas naar elektriciteit- Parijs 2015: afscheid van fossiele brandstoffen Opwekkingsrendement productie elektriciteit primair (centraal/decentraal) Verbruiksrendement secundair (gebouw/consumptie/auto)

6 Warmtepomp en WKO van 2016 tot 2020 Transitie van aardgas naar elektrisch aangedreven systemen voor verwarming, warm tapwater en eventueel passieve koeling Elektriciteit is de energiebron, liefst duurzaam opgewekt middels zon/wind/water Aandachtspunt: salderen elektriciteit is vraagstuk en uniek in NL binnen Europa Uitgangspunt blijft: zo weinig mogelijk elektrische energie verbruiken

7 Rendement (COP) warmtepompsystemen afhankelijk van bron- en opwekkingstemperaturen Aanvoer installatietemperatuur Brontemperatuur 3,1 2,7 2,4 2,1 70º 3,5 3,1 2,7 2,4 65º 4,0 3,5 3,0 2,7 2,3 60º 4, ,4 3,1 2,6 55º 5,2 4,5 3,9 3,5 2,9 2,6 50º 5,9 5,1 4,4 3,9 3,3 2,9 45º 6,8 5,8 5,0 4,4 3,7 3,2 2,7 40º 7,7 6,7 5,7 5,0 4,1 3,6 3, 35º 7,6 6,5 5,7 4,7 4,1 3,4 30º 20º 15º 10º 5º 0º -5º -10º

8 EPC gelijkwaardigheidsverklaring WZSV Verhoging seizoensrendementen(spf) door verhoging van gemiddelde brontemperaturen van VBWW-systeem met warmtepomp: nu gewaardeerd door KIWA en ISSO Extra verhoging van (SPF) mogelijk door inzet van zonthermische energie ter regeneratie van bodemsysteem met VBWW of voor multifunctionele buffervaten EPC vergelijk hoekwoning 124,3 m 2 Opw. rend. Verw. Opw. Rend. ww. Hulpenergie EPC Fofaitaire wp(voldoet aan tabel 14.14) 4,40 1, MJ 0,508 WZS 41HKS 4,70 1,95 (2,33) 2131 MJ 0,426 WZSV 62K3M 5,95 2,40 (2,85) 521 MJ 0,343

9

10 Gelijkstroom (DC) verwarmingselement met regelaar Verhoging seizoensrendementdoor inzet power toheat systemen: PV gelijkstroom voor warmte in buffervaten Onafhankelijk van salderingen Met gering aantal PV-panelen 4-8 stuks grootste gedeelte van tapwatervraag afdekken in het jaar

11 Renovatieconcepten met warmtepompen en WKO

12 Renovatieconcepten met warmtepompen en WKO

13 Renovatieconcepten met warmtepompen en WKO: schoonboren concept

14 Renovatieconcepten met warmtepompen en WKO

15 Renovatieconcepten met warmtepompen en WKO

16 Renovatie/Nieuwbouw: ook lucht/water is een belangrijke optie all-electric of hybride?

17 Hoogbouw: toekomstperspectief?

18 All-electricWP-systemen met WKO voor hoogbouw: oplossingen voor LT-distributie vanuit energiecentrales 18

19 Vraagstelling: tapwater circulatieleiding hoogtemperatuur 19

20 Collectieve warmtepompen en WKO voor warm tapwater en verwarming

21 Collectieve warmtepompen voor warm tapwater

22 Principe all-electricsysteem voor verwarmen, warm tapwater en passieve koeling in combinatie met WKO

23 Principe all-electricsysteem voor verwarmen, warm tapwater en passieve koeling in combinatie met WKO detail

24 Opstelling WWB20 Booster

25 Portiekflat verwarmd door lucht/lucht warmtepomp

26 Mijnwater projecten in Heerlen Het hydraulisch en thermisch smartgrid, waarbij onderlinge uitwisseling van energie tussen gebouwen het kenmerk is Inpassing van elektrisch smartgrid Eind 2016: m² GBO aangesloten en c.a m² gecontracteerd Winnaar European GeothermalInnovationAward 2015 in Offenbach Duitsland

27 Mijnwater 2.0 mijnwater als buffer Mijnwater als buffer = regeneratie = geen uitputting = vergroten capaciteit

28 Mijnwater 2.0 hydraulisch/thermisch Smart grid: uitwisseling! MI- Gebouw MI-Cluster MI-HH1 MI-HH2 MI-HLN1 MI-HLN2 Artist impression Mijnwater 2.0

29 Mijnwater 2.0 uitwisseling gebouw: VERWARMEN 10 C 15 C 20 C 20 C TC 35 C 35 C Energiecentrale 15 C 10 C Koude opslag 10 C WP 25 C Warmte opslag 25 C Mijnwater installatie TSA 10 C TC Warmtelevering Koude afvoer Energiecentrale Gebruikers 27 C 11 C Clusternet

30 Mijnwater 2.0 uitwisseling gebouw: KOELEN 10 C 15 C 15 C TC 35 C 35 C 15 C Koude opslag WP WP Warmte opslag 10 C TC 10 C 20 C Koudelevering Warmte afvoer Clusternet 35 C 34 C 25 C 18 C TSA 17 C December 2015

31 Nathan en AIT Deutschland technologie partner van Mijnwater B.V.

32 Mijnwater 3.0 Next step! Balanceren met... TIJD CO 2 -emissie reductie % INTELLIGENTIE

33 Mijnwater 3.0 STORM (Self-organizing Thermal Operational Resource Management) Peak shaving Valley filling Zelflerend INTELLIGENT TOP LEVEL CONTROL FRAMEWORK Adaptief BMC B week/maand PV WP B seizoen B uur/dag Cell/cluster balancing Warmte Koude KT PV WP

34 Mijnwater Heerlen Samenvatting Transformatie Mijnwater project van pilot naar duurzame thermische smart grid: Cloud structuur (3 besturingsniveaus, decentraal) Uitwisseling (hergebruik; prosumers) Buffering (tijd) Meervoudige bronnen (hybride) Demand & supply side management (intelligentie) Laag-exergetisch (LT-verwaming & HT-koeling) All-electric Integreerbaar met elektrische (smart) grid Verhoogde CO 2 -emissie reductie: 1.0: 35%; 2.0: 65%; 3.0: % Reproduceerbaar voor toekomstige W/K-netwerken: Niet beperkt tot oude mijnbouw gebieden Blauwdruk duurzame thermische smart grids

35 Hartelijk dank voor uw aandacht. Zijn er nog vragen of bent u nieuwsgierig? Kom ons dan bezoeken in Hal 7, Stand A.048/B.048