Zelflerende Hybride WP
Optimale en zelflerende regeling voor hybride warmtepompen
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
De overheid streeft naar een energieneutrale en aardgasvrije gebouwde omgeving in 2050. Dit is niet van vandaag op morgen te realiseren. Als transitietechnologie spelen hybride warmtepompen een belangrijke rol. Een hybride warmtepomp is een combinatie van een lucht-water-warmtepomp en een gasketel, waarbij het grootste deel van de warmtevraag (de 'basislast') wordt geleverd door de warmtepomp, en het overige deel (de 'pieklast') door de ketel. In de praktijk blijkt de regeling van hybride warmtepompen niet optimaal. Ten eerste is de omschakeling van ketelbedrijf naar warmtepompbedrijf verre van optimaal, waardoor het aandeel warmtelevering door de ketel hoger is dan mag worden verwacht. Ook komt het voor dat de warmtepomp onder ongunstige bedrijfscondities werkt, waardoor het rendement ervan (de COP) slecht is. De optimale instelling van de regeling blijkt afhankelijk van onder meer de grootte van de woning en van gebruikersgedrag, terwijl de regelparameters vaak op de fabrieksinstelling blijven staan. Het ontbreekt aan een optimale regelstrategie voor verschillende woningen en gebruikers en onder verschillende bedrijfscondities.
Doelstelling
Doel van dit pilot project is het testen en verbeteren van een prototype van een regeling voor hybride warmtepompen die 1) ketel en warmtepomp goed laat samenwerken zodat het gasverbruik zo laag mogelijk is, 2) de warmtepomp onder zo gunstig mogelijke condities laat werken en 3) zich aanpast aan de woning en gebruikers (zelflerend).
Korte omschrijving
WP1. Opzet Plan van Eisen (PvE), onderzoek regelparameters en testplan (Intergas, TNO) WP2. Meetprotocol hybride warmtepompen met zelflerende regelingen (Intergas, TNO) WP3. Emulator testfaciliteit (HPAC) geschikt maken voor testen warmtepomp met zelflerende regelingen, inbouwen en ingebruikname van een hybride-warmtepomp (Intergas, TNO) WP4. Optimalisatie prototype van verbeterde, zelflerende regeling (Intergas) WP5 – Slimme praktijktesten van de hybride-warmtepomp met regeling in verschillende testscenario's (TNO) WP6. Gebruikerstest hybride warmtepompen met zelflerende regelingen (Intergas) WP7. Analyse van de prestatie en robuustheid van de regeling, formuleren conclusies en aanbevelingen (TNO, Intergas)
Resultaat
De beoogde resultaten zijn de volgende: • Meetprotocol voor hybride warmtepompen met zelflerende regelingen • Een geoptimaliseerd prototype van een regeling voor een hybride warmtepomp, die ketel en warmtepomp goed laat samenwerken, zodat het gasverbruik zo laag mogelijk is, die de warmtepomp onder zo gunstig mogelijke condities laat werken en die zich aanpast aan de woning (zelflerend). • Aanbevelingen en richtlijnen voor een generieke zelflerende regeling van een hybride warmtepomp.
De overheid streeft naar een energieneutrale en aardgasvrije gebouwde omgeving in 2050. Dit is niet van vandaag op morgen te realiseren. Als transitietechnologie spelen hybride warmtepompen een belangrijke rol. Een hybride warmtepomp is een combinatie van een lucht-water-warmtepomp en een gasketel, waarbij het grootste deel van de warmtevraag (de 'basislast') wordt geleverd door de warmtepomp, en het overige deel (de 'pieklast') door de ketel. In de praktijk blijkt de regeling van hybride warmtepompen niet optimaal. Ten eerste is de omschakeling van ketelbedrijf naar warmtepompbedrijf verre van optimaal, waardoor het aandeel warmtelevering door de ketel hoger is dan mag worden verwacht. Ook komt het voor dat de warmtepomp onder ongunstige bedrijfscondities werkt, waardoor het rendement ervan (de COP) slecht is. De optimale instelling van de regeling blijkt afhankelijk van onder meer de grootte van de woning en van gebruikersgedrag, terwijl de regelparameters vaak op de fabrieksinstelling blijven staan. Het ontbreekt aan een optimale regelstrategie voor verschillende woningen en gebruikers en onder verschillende bedrijfscondities.
Doelstelling
Doel van dit pilot project is het testen en verbeteren van een prototype van een regeling voor hybride warmtepompen die 1) ketel en warmtepomp goed laat samenwerken zodat het gasverbruik zo laag mogelijk is, 2) de warmtepomp onder zo gunstig mogelijke condities laat werken en 3) zich aanpast aan de woning en gebruikers (zelflerend).
Korte omschrijving
WP1. Opzet Plan van Eisen (PvE), onderzoek regelparameters en testplan (Intergas, TNO) WP2. Meetprotocol hybride warmtepompen met zelflerende regelingen (Intergas, TNO) WP3. Emulator testfaciliteit (HPAC) geschikt maken voor testen warmtepomp met zelflerende regelingen, inbouwen en ingebruikname van een hybride-warmtepomp (Intergas, TNO) WP4. Optimalisatie prototype van verbeterde, zelflerende regeling (Intergas) WP5 – Slimme praktijktesten van de hybride-warmtepomp met regeling in verschillende testscenario's (TNO) WP6. Gebruikerstest hybride warmtepompen met zelflerende regelingen (Intergas) WP7. Analyse van de prestatie en robuustheid van de regeling, formuleren conclusies en aanbevelingen (TNO, Intergas)
Resultaat
De beoogde resultaten zijn de volgende: • Meetprotocol voor hybride warmtepompen met zelflerende regelingen • Een geoptimaliseerd prototype van een regeling voor een hybride warmtepomp, die ketel en warmtepomp goed laat samenwerken, zodat het gasverbruik zo laag mogelijk is, die de warmtepomp onder zo gunstig mogelijke condities laat werken en die zich aanpast aan de woning (zelflerend). • Aanbevelingen en richtlijnen voor een generieke zelflerende regeling van een hybride warmtepomp.