Van het (aard)gas af: hoe dan? Een avond over warmtepompen en meer. Peter Wagener, 21 november, Bovensmilde
Wie is BDH? Denkt mee in de energietransitie in de woningbouw 2
Inhoud Waarom verduurzamen en waar komen we vandaan? Wat is een warmtepomp? Welke warmtepompen zijn er Wanneer en waar toepasbaar Stappen naar gasloos wonen Besparingen van warmtepompen (indicatief rekenvoorbeeld)
4 Waarom gaan we verduurzamen?
5 Waarom? Klimaatverdrag Parijs
Waarom CO₂-neutraal en aardgasvrij? Regionale impact - stoppen met aardgaswinning op land 6
7
Waar komen we vandaan? De gasgestookte HR-ketel 8
Meest verbreide techniek in woningbouw Technisch en economisch vrijwel geheel uitontwikkeld Tapwater en ruimteverwarming in 1 Dimensionering o.b.v. tapwaterbehoefte van de bewoner Afgifte via radiatoren en/of vloerverwarming Huidig standaard verwarmingssysteem HR-combiketel met radiatoren en/of vloerverwarming 9
Rendement van een ketel is afhankelijk van retourtemperatuur! Hoog rendement wordt alleen behaald als retourtemperatuur laag ligt Wie checkt de retourtemperatuur thuis? Wie checkt de aanvoertemperatuur thuis? TIP: Regel je CV-systeem (waterzijdig) in en bespaar direct aardgas en CO2 en geld Huidig standaard verwarmingssysteem Rendement van een HR-ketel http://sdwaterland.nl/wordpress/2016/11/laat-uw-cv-ketel-efficienterwerken/ 10
Energieverbruik in woningen Wanneer is het verbruik? 11 Gemiddeld jaarlijks verbruik huishouden: Gas: 1.500 m3 = 15.000 kwh Elektriciteit: 3.500 kwh
Energieverbruik in woningen Verbruik vermogen; beide belangrijk We zijn gewend geraakt aan een heel comfortabele energiebron Elektriciteit: 20% van energieverbruik Maximum vermogen: ca. 6 kw Ruimteverwarming 65% van energieverbruik Maximum vermogen: 10 kw Warm tapwater: 15% van energieverbruik Maximum vermogen: 30 kw Koken 1% van energieverbruik Maximum vermogen: 10 kw Vermogens aansluitingen: Gas: 60-100 kw Elektriciteit: 6-24 kw 12
Naar een CO₂-neutrale en aardgasvrije woningbouw Trias energetica Trias energetica 1. Energievraag reduceren, bv. isolatie, kierdichting, zuinige apparaten 2. Energievraag duurzaam opwekken, warmtepompen, zonpv 3. Overige vraag als het niet anders kan, zo mogelijk efficiënt fossiel opwekken Besparende maatregelen, mits goed toegepast, zorgen voor: verlaging van de energierekening verhoging van het comfort (minder tocht) maar denk wel aan voldoende ventileren 3 2 1 13
14 Verduurzaming van de woning is dus ook
15 Wat is een warmtepomp?
Wat is een warmtepomp? Een omgekeerde koelkast 16
Warmtepompen Werking van het systeem 17
Maar een warmtepomp haalt energie uit buitenlucht van -10 C. Hoe kan dat? Even terug naar natuurkundeles 18
Anders Celsius 1701-1744 Nul graden Celsius lijkt koud, maar er is nog steeds veel energie voorhanden
Nul graden Kelvin, da s pas koud. Dan is er geen energie meer beschikbaar voor een warmtepomp William Kelvin 1824-1907 20
Energie uit buitenlucht van -10 C? Werkgebied lucht/water warmtepomp 20 Celsius = 293 Kelvin 0 Celsius = 273 Kelvin Bij welke temperatuur bevriest lucht (wordt het een vaste stof)? Lucht bestaat voornamelijk uit: stikstof (ca. 78%) zuurstof (ca. 21%) Zuurstof bevriest bij -219 C, stikstof bij -210 C - 273 Celsius = 0 Kelvin
22 Bij condenseren wordt energie afgegeven
Bij verdampen wordt energie opgenomen After shave of parfum opspuiten = afkoeling 23
Warmtepompen Rendement 24
Warmtepompen Werking van het systeem -10 C -15 C 45 C 35 C -15 C -25 C 35 C 30 C Temperatuurtrajecten zijn indicatief 25
Een warmtepomp presteert het beste bij kleine temperatuursprongen Wat is een warmtepomp? Belangrijke basisprincipes warmtepomp Rendement (COP = coëfficiënt of performance) afhankelijk van: Brontemperatuur hoe hoger hoe beter Afgiftetemperatuur hoe lager hoe beter Warmtewisselend oppervlak hoe groter hoe beter 26
25 % elektriciteit 75 % omgevingsenergie Warmtepomp COP = 4 100 % warmte Warmtepomp Rendement 27
28 Het is ook nog eens goedkoop
29 Welke warmtepompen zijn er?
Welke warmtepompen zijn er? Lucht/lucht warmtepompen Airco systemen Alleen ruimteverwarming voor warm tapwater ander systeem Hybride oplossing Niet gangbaar in Nederland om woningen te verwarmen Afgifte meestal met centraal verwarmingssysteem Actief koelen mogelijk kost wel energie GEEN SUBSIDIE 30
Welke warmtepompen zijn er? Ventilatielucht warmtepomp Vervanging van mechanische ventilatiebox Warmte ten behoeve van warm tapwater en/of ruimteverwarming Warmtepompboiler in geval van warmtapwater Warmte terugwinning uit warme ventilatielucht Hoeveelheid ventilatielucht als bron is beperkt Pas op voor overventilatie Risico s wel lager als wordt ingezet op warm tapwater levering Hybride oplossing 31
Welke warmtepompen zijn er? Lucht/water warmtepomp Lage buitentemperatuur bij hoge warmtevraag Buitendeel benodigd ruimte en geluid Houd rekening met plaatsing van het buitendeel Eventueel omkasting om geluid te beperken Bij all-electric ruimte in woning benodigd voor boiler Ook in combinatie met bestaande ketel mogelijk hybride warmtepomp 32
Over het stookseizoen hogere brontemperatuur dan buitenlucht hoger rendement Welke warmtepompen zijn er? Bodem/water warmtepompen (gesloten lus) Verticale bodemwarmtewisselaars (VBWW) met een gesloten lus zeer gangbaar en betrouwbaar Gaan tot 100 meter diep Lussen moeten zo n 15 meter uit elkaar liggen Bron gaat 30-50 jaar mee Bronboring is behoorlijke ingreep en relatief duur Enkele duizenden euro s bovenop kosten warmtepomp Gratis (ver)koeling mogelijk 33 Bron: http://www.ruiterendelange.nl
Welke warmtepompen zijn er? Ontwikkeling aantal opgestelde warmtepompen in de Nederlandse woningbouw 34
Ontwikkelingen warmtepompen Er kan straks nog veel meer, maar dat geldt ook voor computers en mobieltjes 35
36 Toepasbaarheid warmtepompen
Toepasbaarheid 5 stappen naar gasvrij wonen 1. Isolatie en kierdichting waar mogelijk toepassen Verlaging warmtebehoefte woning lagere energierekening Met lagere temperaturen woning verwarmen efficiënt verwarmen lagere energierekening Minder opwekvermogen benodigd lagere investering warmtepomp Let wel op voldoende ventileren! 37
2. Lagetemperatuurverwarming (LTV) mogelijk maken Vloerverwarming, lage temperatuur radiatoren of overdimensioneren bestaande radiatoren Efficiënt verwarmen belangrijk voor rendement warmtepomp Tip: Zet aanvoertemperatuur ketel in een koude periode naar 40 C Toepasbaarheid 5 stappen naar gasvrij wonen Kosten isolatie en LTV zéér afhankelijk van mogelijkheden of wat al is toegepast in woning, maar kan lopen van enkele duizenden tot tienduizenden euro s. 38
3. All-electric warmtepomp kiezen, aanschaffen en laten installeren Welke warmtepomp kiezen? Bodem of buitenlucht als bron? Hoe groot moet mijn boiler zijn? Met 150 liter kun je ongeveer halfuur douchen Hoe snel moet de boiler gevuld zijn? bepaalt mede grootte warmtepomp Denk ook aan inpassing van eventueel een zonneboiler TIP: Slimme meter data kan helpen bij dimensionering warmtepomp. Toepasbaarheid 5 stappen naar gasvrij wonen www.enelogic.nl 39
Toepasbaarheid 5 stappen naar gasvrij wonen 4. Koken op elektriciteit (inductie) Inductie is efficiënter, veiliger en ook makkelijker schoon te maken Minder vocht en CO 2 in de woning betere luchtkwaliteit Huidige pannen niet altijd geschikt 5. Afsluiten van het gas Aan afsluiten gasaansluiting (soms) nog kosten verbonden 40
All-electric of hybride? Eigenschappen all-electric woning All-electric is (nog) maatwerk in bestaande bouw Wat zijn de mogelijkheden van lage temperatuurverwarming in de woning? Of moet er eerst geïsoleerd worden? Is er voldoende ruimte voor warmtepomp, boiler en warmtebuffer in woning? Mogelijk andere manier van koken Bij all-electric hoort persoonlijk maatwerk advies Elektriciteit moet uiteindelijk duurzaam opgewekt worden, ook in donkere koude perioden in de winter 41
Hybride warmtepomp kan vaak zonder ingrijpende maatregelen All-electric of hybride? Eigenschappen hybride warmtepompen Hybride kleiner in vergelijking met all-electric Kan als add-on bij bestaande ketel geplaatst worden Ketel zorgt voor warmte op piekmomenten en warm tapwater Lage temperatuurverwarming en isolatiekwaliteit minder belangrijk Bespaar tot wel 80% op huidig aardgasverbruik Voor aardgasloos en CO 2 -neutraal moet gas verduurzaamd worden 42
Aardgasloze woningbouw Hybride warmtepompen aardgasloos? Aardgasloos is niet gelijk aan gasloos CO 2 -neutraal is het uiteindelijke doel! 43
44 Geluid van warmtepompen
Geluid van warmtepompen Bronnen van geluid en trillingen bij een warmtepomp Elke warmtepomp heeft een compressor Warmtepompen op lucht hebben een ventilator
1. Kies een erkende en ervaren installateur van warmtepompen Tips om geluidsoverlast te voorkomen 2. Laat het binnen- en buitendeel akoestisch ontkoppeld plaatsen, o.a. trillingsdempers 3. Plaats het binnendeel op een betonnen vloer of aan een stevige stenen wand 4. Vraag om een luistersessie 5. Plaats het buitendeel van een warmtepomp niet direct aan de erfscheiding, tegen de schutting of onder een slaapkamerraam (zeker niet onder dat van de buren ) 6. Pas de regeling aan, zodat de warmtepomp zo min mogelijk s nachts hoeft te draaien voor bijvoorbeeld warm tapwater productie 7. Houd rekening met de uitblaasrichting van het buitendeel 8. Geluidsisolerende omkasting om het buitendeel van de warmtepomp In volgorde van belangrijkheid 46
47 Besparingen van een warmtepomp
Per kwh elektriciteit 3x duurder dan gas Besparingen van een warmtepomp Leveringstarieven elektriciteit en gas voor kleinverbruikers Met elektriciteit moet je dus efficiënt omgaan IR-panelen (rendement 100%: COP = 1) als hoofdverwarming daarom ook vaak niet verstandig. In 2019 energiebelasting op gas omhoog ( ct3/m3), op elektriciteit iets omlaag ( ct1/kwh). Verbruik boven 10.000 kwh per jaar lager belastingtarief --> maakt businesscase warmtepomp interessant 48
Besparingen van een warmtepomp Netbeheer/netwerkkosten Kosten afhankelijk van grootte aansluiting: Elektriciteit : 250,-/jaar (t/m 3x25 A) 973,-/jaar (> 3x25A t/m 3x35 A) Probeer een 3x35A aansluiting te voorkomen. Hogere jaarlijkse kosten en in meeste gevallen te voorkomen door een elektrische voorrangsschakeling toe te passen. Gas: 190,-/jaar bij verbruik < 500 m3/jaar is aardgasaansluiting 138,-/jaar. Bij hybride warmtepompen kan dit in bepaalde gevallen alweer 50,- schelen. Bron: https://www.liander.nl/uwtarieven Netwerkkosten voor elektriciteit relatief hoog (o.a. dure materialen) 49
ISDE subsidie op investering (hybride) warmtepompen Subsidie afhankelijk van type en vermogen Voorwaarden voor particulieren en zakelijk verschillend Particulieren eerst aanschaffen en kundig laten installeren en dan binnen 6 maanden aanvragen Zakelijk eerst subsidie aanvragen en dan binnen 12 maanden aankopen en kundig laten installeren Meer informatie en alle voorwaarden op: https://www.rvo.nl/subsidiesregelingen/investeringssubsidie-duurzame-energie-isde/ Let op: Lucht/lucht warmtepompen (airco s) krijgen geen subsidie 50
Huishoudelijke elektriciteitsverbruik: 3.300 kwh/jaar Gasverbruik in woning: 1.500 m 3 /jaar T.b.v. ruimteverwarming: 11.000 kwh/jaar (ca. 1.200 m 3 /jaar) T.b.v. warm tapwater: 2.000 kwh/jaar (ca. 300 m 3 /jaar) Verwarming middels: 1. HR-ketel (referentie) 2. All-electric bodem/water warmtepomp 3. All-electric lucht/water warmtepomp Besparingen van warmtepompen Een indicatief rekenvoorbeeld voor een geschikte woning 4. Hybride warmtepomp op buitenlucht (80% dekking ruimteverwarming) 51
Besparingen van de warmtepomp Minder of geen gasverbruik, maar wel meer elektriciteitsverbruik HR-ketel (referentie) Bodem/water warmtepomp Lucht/water warmtepomp Hybride warmtepomp Energieverbruik installaties Energieinput HR-ketel kwh/jaar 14 700 5 343 Gasverbruik HR-ketel m3/jaar 1 500 550 Elektriciteitsverbruik warmtepomp kwh/jaar 3 020 3 740 2 220 Energieinput elektrische verwarming kwh/jaar Elektriciteitsverbruik huishoudelijk kwh/jaar 3 300 3 300 3 300 3 300 Aantal zonnepanelen voor NOM m2 120-150 40-50 40-50 70-90 Investeringskosten Investeringskosten installatie 1 500 12 000 7 500 5 000 ISDE Subsidie (max) 0 2 800 1 900 1 700 Totale investering 1 500 9 200 5 600 3 300
Besparingen van de warmtepomp Jaarlijkse kosten nemen af met warmtepompen 53
Besparingen van de warmtepomp Kosten over 15 jaar 54
Besparingen van de warmtepomp Jaarlijkse CO 2 -uitstoot bij elektriciteit uit het net 55
Aardgasloos wonen met een warmtepomp Warmtepompen presteren het beste met lagetemperatuurverwarming All-electric warmtepomp kan vaak, maar is wel maatwerk Hybride warmtepomp kan vaak zonder ingrijpende maatregelen, maar is niet gasloos Warmtepompen goedkoper in variabele kosten Warmtepompen duurder in aanschaf, subsidie beschikbaar Concluderend Warmtepompen kunnen uit als kosten voor aanpassingen aan woning beperkt zijn en de woning op lage temperatuur verwarmd kan worden Warmtepompen besparen aardgas en CO 2 56
Aardgasloze woningbouw Komende jaren zoveel mogelijk aardgas besparen! Energiezuinige huishoudelijke apparaten Isoleren Hybridiseren Renoveren Bedenk zelf wat het beste bij je past! 57
Dank voor uw aandacht! Vragen? Peter Wagener wagener@bdho.nl Warmtepompplein.nl Voor meer informatie over warmtepompen kijk op: 58
ZonPV en warmtepomp ZonPV en warmtepomp gaan goed samen Wel mismatch tussen moment van warmtevraag (winter) en zonaanbod (zomer) Bij versobering salderingsregeling (2020) zonnestroom in warmtepomp omzetten in warmte voor bijvoorbeeld warm tapwater Nu al zonnepanelen? Dan warmtepomp straks misschien interessanter om het eigenverbruik te verbeteren. 59
Zonneboiler en warmtepomp Zonneboiler zorgt voor een deel van de warmtevraag; warm tapwater en soms ook ruimteverwarming (voor- en naseizoen) Hierdoor hoeft warmtepomp minder ingezet te worden 60
HR-ketel (referentie) Bodem/water warmtepomp Lucht/water warmtepomp Hybride warmtepomp Rendement en inzet installaties Efficiency HR-ketel RV % 95% 95% Efficiency HR-ketel WTW % 80% 80% Efficiency WP RV (SCOP) % 500% 400% 400% Efficiency WP WTW (SCOP) % 300% 250% Efficiency elektrische verwarming % Gedeelte WP in RV % 0% 100% 100% 80% 61