Voorstelling eindverslag

Transcriptie

1 Voorstelling eindverslag IWT-HOBU-project februari 2003 Jan De Nayerlaan 5, 2860 Sint-Katelijne-Waver, Tel : +32 (0)15/ , Fax : +32 (0)15/ , wvp@denayer.wenk.be

2 Projectsamenvatting Doelstelling van het project optimalisatie van het ontwerp en de dimensionering van een warmtepompinstallatie om woningen te verwarmen onderzoek doen naar de warmtebron, de warmtepomp en het afgiftesysteem bouwen van demonstratie-opstellingen om de kwaliteitsprestaties gedurende enkele jaren in reële omstandigheden te registreren

3 Verloop van het project Projectsamenvatting keuze en ontwerp van de warmtebronnen keuze van de warmtepompen en aansluiten op de warmtebron kiezen van het afgiftesysteem warmtemuren in het labo simulatie warmtevraag uitvoeren metingen, verwerken en bespreken van de meetresultaten

4 Bespreking van de meetresultaten van de drie testopstellingen Stiebel Eltron warmtepomp horizontale grondwarmtewisselaars warmtemuren om labo te verwarmen Viessmann-warmtepomp verticale grondwarmtewisselaar simulator (vrijstaande woning K40) Siemens-warmtepomp grondwater simulator (3 rijwoningen K40)

5 simulator De warmtepomp belasten alsof ze in een woning staat. WP Buffer WP Buffer Koeltoren T aanvoer T retour Debiet

6 Belastingspatroon - woningen Woningmodellen simulatie met TRNSYS/PREBID Appartement, rijwoning en vrijstaande woning uit CO 2 - project Fase 2-4 Mogelijke combinaties WP - woning Siemens-warmtepomp 18 kw : 3x rijwoning K40 (=16,5 kw) Viessmann-warmtepomp 11 kw : vrijstaande woning K40

7 Stiebel Eltron-warmtepomp (gegevens) 5 lussen (4 enkele, 1 dubbele) opp. : 180 m² totale lengte : 240 m diameter buis : 32 mm in natte zandbodem Brandweg Labo Warmtepompen Horizontale GWW s Parking

8 Stiebel Eltron-warmtepomp (gegevens) compressor pomp pomp Elektrische verbruikers meegerekend bij berekening van de systeem SPF

9 Stiebel Eltron-warmtepomp (gegevens) Q H,0-35 = 5,8 kw Q L,0-35 = 4,45 kw W 0-35 = 1,35 kw COP 0-35 = 4,3 Koudemiddel = R410A Debietverdamper = 1,5 m 3 /u Debietcondensor = 0,6 m 3 /u WP Q H Q L W vermogen primaire pomp: min = 40 W ; max = 250 W vermogen secundaire pomp: min = 40 W ; max = 250 W Voor de verwarming van het labo via warmtemuren

10 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) Meetperiode 1: 16/04/02-17/05/02 COP van de warmtepomp en van het volledige systeem HGWW en Stiebel Eltron COPWP COPsystee

11 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) Meetperiode 1: 16/04/02-17/05/02 16/04/02-17/05/02 Q verdamper (kwh) 343,00 Q condensor (kwh) 402,00 W compressor (kwh) 85,00 W systeem (kwh) 100,00 SPF warmtepomp 4,70 SPF systeem 4,02 meting buiten het stookseizoen, niet representatief

12 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) Temperaturen verdamper en condensor Meetperiode 1: 16/04/02-17/05/ Uur StiebTprim,in ( C) StiebTprim,uit ( C) StiebTsec,in ( C) StiebTsec,uit ( C)

13 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) Meetperiode 1: 16/04/02-17/05/02 Temperatuurverschillen: T prim = 3 à 3,5 C T sec = 9 à 10 C

14 Stiebel Eltron-warmtepomp Temperatuur warmtemuren in en uit (meetresultaten) Meetperiode StiebTwm,in 1: 16/04/02 ( C) StiebTwm,uit - 17/05/02 ( C) Temperatuur warmtemuur in en uit Tin en Tuit ( C)

15 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) Meetperiode 1: 16/04/02-17/05/02 Warmtemuren : 3 types Baksteen met gleuven + bepleistering : 10 m² Fermacell -plaat met gleuven achteraan : 10 m² Montage op de wand + dubbele laag bepleistering : 10 m² wandtemperatuur houten wandverwarming wandtemperatuur stenen wandverwarming Temperatuur ( C) wandtemp. wandtemp Temperatuur ( C) wandtemp. wandtemp Meetpunt (cm) Meetpunt (cm)

16 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) Meetperiode 1: 16/04/02-17/05/02 wandtemperatuur pleisteren wandverwarming Temperatuur ( C) wandtemp. wandtemp Meetpunt (cm) stenen muur: oppervlakte temperatuur te laag Fermacell en pleister: te grote temperatuursvariatie

17 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) Meetperiode 1: 16/04/02-17/05/02 Onderlinge vergelijking van de lussen Q lus1 Q lus2 Q lus3 Q lus4 Q lus5 Diepte (m) 0,5 1 1,5 0,5-1 1 Opgenomen vermogen (W/m²) Opgenomen vermogen (kwh) Tot opgenomen vermogen (MJ) 10,0 11,5 12,8 19,2 16,5 21,6 25,4 28,2 42,0 17,3 77,6 91,5 101,6 151,1 62,2 T in -T uit 4,2-5,9 4,2-6,0 4,2-6,6 4,2-10,1 4,2-6,0 hoe dieper de lus hoe meer warmte ze opneemt dubbele lus neemt ongeveer even veel op als 2 enkele

18 COP van de en van het volledige systeem Stiebel Eltron-warmtepomp HGWW en Stiebel (meetresultaten) Meetperiode 2: 09/10/02-28/10/02 COPWP COPsysteem Uur

19 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) 16/04/02-17/05/02 Meetperiode 2: 09/10/02-28/10/02 09/10/02-28/10/02 28/10/02-29/11/02 06/12/02-23/12/02 23/12/02-21/01/03 09/10/02-21/01/03 Q verdamper (kwh) 343,00 250,58 633,01 583, , ,23 Q condensor (kwh) 402,00 356,73 858,50 792, , ,47 W compressor (kwh) 85,00 82,97 208,04 231,04 447,93 970,17 W systeem (kwh) 100,00 94,82 235,16 256,38 497, ,38 SPF warmtepomp 4,70 4,30 4,13 3,43 3,30 3,59 SPF systeem 4,02 3,76 3,65 3,09 2,98 3,22 Duidelijke afname van SPF tijdens stookseizoen

20 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) grondtemperaturen Meetperiode 2: 09/10/02-28/10/02

21 Stiebel Eltron-warmtepomp (meetresultaten) Meetperiode Grondtemperatuur 2: 09/10/02 horizontaal -naast 21/01/03 de HGWW (23 ( januari 23 januari 2003) 2003) 113(C) 114(C) 115(C) 116(C) 117(C) Grondtemperatuur ( C) tussen twee streepjes = 0,5 C 24:00,0 36:00,0 48:00,0 00:00,0 12:00,0 24:00,0 36:00,0 48:00,0 Tijdstip meting (min:s)

22 Viessmann-warmtepomp (gegevens) 4 lussen : 1 x 25m, dubbel 2 x 65 m, dubbel 1 x 65 m, enkel Totale sondelengte : 220 m Diameter : HDPE d 25mm Labo Warmtepompen Verticale GWW Parking

23 Viessmann-warmtepomp (gegevens) VGWW 4 25 m diep dubbele lus VGWW 2 64 m diep dubbelle lus VGWW 1 65 m diep enkele lus VGWW 3 65 m diep dubbele lus

24 Viessmann-warmtepomp (gegevens) pomp compressor pomp Elektrische verbruikers meegerekend bij berekening van de systeem SPF

25 Viessmann-warmtepomp (gegevens) Q H,0-35 = 10,8 kw Q L,0-35 = 8,4 kw W 0-35 = 2,4 kw COP 0-35 = 4,5 Koudemiddel = R407C Debietverdamper = 2,7 m 3 /u Debietcondensor = 0,95 m 3 /u WP Q H Q L W vermogen prim pomp: 750 W vermogen sec pomp: min = 40 W, max = 100 W levert warmte voor vrijstaande woning K40 (gesimuleerde warmtevraag)

26 Viessmann-warmtepomp (meetresultaten) meetperiode: 2,5 wintermaanden COP 4 3 COPWP COPsyste Uur

27 Viessmann-warmtepomp (meetresultaten) meetperiode: 2,5 wintermaanden 2,5 wintermaanden Q verdamper (kwh) 2863 Q condensor (kwh) 3713 W compressor (kwh) 850 W systeem (kwh) 1070 SPF warmtepomp 4,37 SPF systeem 3,47

28 Viessmann-warmtepomp (meetresultaten) meetperiode: 2,5 wintermaanden In- en uitgaande temperaturen warmtepomp, 9 januari-dagen ViesTprim,in ( C) ViesTprim,uit ( C) ViesTsec,in ( C) ViesTsec,uit ( C) Tin en Tuit ( C)

29 Viessmann-warmtepomp (meetresultaten) Meetperiode: 2,5 wintermaanden Temperatuurverschillen: T prim = 4 à 5 C T sec = 10 à 15 C

30 Viessmann-warmtepomp (meetresultaten) In- en uitgaande temperaturen VGWW, 1 januari-dagen Temperaturen bij compressor in werking Meetperiode: 2,5 wintermaanden Tin-Tuit ( C) VWWp1a ( VWWp1r ( VWWp2a ( VWWp2r ( VWWp4a ( VWWp4r ( Uur

31 Siemens-warmtepomp (gegevens) compressor pomp C C Elektrische verbruikers meegerekend bij berekening van de systeem SPF pomp

32 Siemens-warmtepomp (gegevens) Q H,10-35 = 18,7 kw Q L,10-35 = 15,4 kw W = 3,3 kw COP = 5,6 Koudemiddel = R407C Debietverdamper = 3,5 m 3 /u Debietcondensor = 1,7 m 3 /u WP Q H Q L W vermogen prim pomp: 1,73 kw (met toerental sturing) vermogen sec pomp: min = 40 W, max = 250 W levert warmte voor 3 rijwoningen K40 (warmtevraag gesimuleerd)

33 Grondwaterput

34 Siemens-warmtepomp (gegevens) COP van de warmtepomp en van het volledige systeem Grondwaterput en Siemens meetperiode: 20 winterdag 7,00 6,00 5,00 4,00 COP 3,00 COPWP COPsystee 2,00 1,00 0, ,00 Uur

35 Siemens-warmtepomp (gegevens) meetperiode: 20 winterdag 20 winterdagen Q verdamper (kwh) 288 Q condensor (kwh) 365 W compressor (kwh) 83 W systeem (kwh) 101 SPF warmtepomp 4,4 SPF systeem 3,6

36 Siemens-warmtepomp (gegevens) meetperiode: 20 winterdag In- en uitgaande temperaturen, Siemens-warmtepomp Tin en Tuit ( C) SiemTprim,in ( SiemTprim,uit ( SiemTsec,in ( C SiemTsec,uit ( uur

37 Siemens-warmtepomp (gegevens) meetperiode: 20 winterdag Temperatuurverschillen: T prim = 1 à 2 C T sec = 10 à 15 C

38 Globaal overzicht meetperiode Q verdamper (kwh) Stiebel Eltron Viessmann Siemens 09/10/02-21/01/03 2,5 wintermaanden (jan, feb, ma) 20 winterdagen (jan) Q condensor (kwh) W compressor (kwh) W systeem (kwh) SPF warmtepomp 3,6 4,4 4,4 SPF systeem 3,3 3,5 3,6