van het (aard)gas af: hoe dan? · •besparende maatregelen, mits goed toegepast, zorgen voor: ......
TRANSCRIPT
Van het (aard)gas af: hoe dan? Een avond over warmtepompen en meer.
Peter Wagener, 21 november, Bovensmilde
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)
Waarom CO₂-neutraal en aardgasvrij?
6
Regionale impact - stoppen met aardgaswinning op land
Huidig standaard verwarmingssysteem
9
• 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
HR-combiketel met radiatoren en/of vloerverwarming
Huidig standaard verwarmingssysteem
10
• 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
Rendement van een HR-ketel
http://sdwaterland.nl/wordpress/2016/11/laat-uw-cv-ketel-efficienter-werken/
Energieverbruik in woningen
11
Wanneer is het verbruik?
Gemiddeld jaarlijks verbruik huishouden:
Gas: 1.500 m3 = 15.000 kWhElektriciteit: 3.500 kWh
Energieverbruik in woningen
12
Verbruik ≠ vermogen; beide belangrijk
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 kWWe zijn gewend geraakt aan
een heel “comfortabele” energiebron
Naar een CO₂-neutrale en aardgasvrije woningbouw
13
Trias energetica
Trias energetica1. Energievraag reduceren, bv. isolatie, kierdichting, zuinige
apparaten
2. Energievraag duurzaam opwekken, warmtepompen, zonPV
3. Overige vraag als het niet anders kan, zo mogelijkefficiënt 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
1
2
3
Maar een warmtepomp haalt energie uit buitenlucht van -10°C.
Hoe kan dat?
Even terug naar natuurkundeles…
18
Nul graden Celsius lijkt koud,maar er is nog steeds veel energie voorhanden
Anders Celsius 1701-1744
20
William Kelvin 1824-1907
Nul graden Kelvin, da’s pas koud.Dan is er geen energie meerbeschikbaar voor een warmtepomp
20 °Celsius = 293 Kelvin0 ° Celsius = 273 Kelvin
- 273 ° Celsius = 0 Kelvin
Werkgebied lucht/water warmtepomp
Energie uit buitenlucht van -10°C?
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
Bij verdampen wordt energie opgenomen
23
After shave of parfum opspuiten = afkoeling
Warmtepompen
25
Werking van het systeem
-15°C
-10°C
Temperatuurtrajecten zijn indicatief
-25°C
-15°C 45°C35°C
30°C
35°C
Wat is een warmtepomp?
26
• Een warmtepomp presteert het beste bij kleine temperatuursprongen
• Rendement (COP = coëfficiënt of performance) afhankelijk van:
• Brontemperatuur → hoe hoger hoe beter
• Afgiftetemperatuur → hoe lager hoe beter
• Warmtewisselend oppervlak → hoe groter hoe beter
Belangrijke basisprincipes warmtepomp
Warmtepomp
27
Rendement
WarmtepompCOP = 4
25 % elektriciteit
75 % omgevingsenergie
100 % warmte
Welke warmtepompen zijn er?
30
• “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
Lucht/lucht warmtepompen
Welke warmtepompen zijn er?
31
• 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
Ventilatielucht warmtepomp
Welke warmtepompen zijn er?
32
• 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
Lucht/water warmtepomp
Welke warmtepompen zijn er?
33
• Over het stookseizoen hogere brontemperatuur dan buitenlucht → hoger rendement
• 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
Bodem/water warmtepompen (gesloten lus)
Bron: http://www.ruiterendelange.nl
Welke warmtepompen zijn er?
34
Ontwikkeling aantal opgestelde warmtepompen in de Nederlandse woningbouw
Ontwikkelingen warmtepompen
35
Er kan straks nog veel meer, maar dat geldt ook voor computers en mobieltjes
Toepasbaarheid
37
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!
5 stappen naar gasvrij wonen
Toepasbaarheid
38
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
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.
5 stappen naar gasvrij wonen
Toepasbaarheid
39
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.
5 stappen naar gasvrij wonen
www.enelogic.nl
Toepasbaarheid
40
4. Koken op elektriciteit (inductie)• Inductie is efficiënter, veiliger en ook makkelijker schoon te maken
• Minder vocht en CO2 in de woning → betere luchtkwaliteit
• Huidige pannen niet altijd geschikt
5. Afsluiten van het gas• Aan afsluiten gasaansluiting (soms) nog kosten verbonden
5 stappen naar gasvrij wonen
All-electric of hybride?
41
• 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
Eigenschappen all-electric woning
All-electric of hybride?
42
• Hybride warmtepomp kan vaak zonder ingrijpende maatregelen
• 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 CO2-neutraal moet gas verduurzaamd worden
Eigenschappen hybride warmtepompen
Aardgasloze woningbouw
43
• Aardgasloos is niet gelijk aan gasloos
• CO2-neutraal is het uiteindelijke doel!
Hybride warmtepompen aardgasloos?
Geluid van warmtepompen
Bronnen van geluid en trillingen bij een warmtepomp
• Elke warmtepomp heeft een compressor
• Warmtepompen op lucht hebben een ventilator
Tips om geluidsoverlast te voorkomen
46
1. Kies een erkende en ervaren installateur van warmtepompen
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
Besparingen van een warmtepomp
48
• Per kWh elektriciteit 3x duurder dan gas
• 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
Leveringstarieven elektriciteit en gas voor kleinverbruikers
Besparingen van een warmtepomp
49
• 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)
Netbeheer/netwerkkosten
ISDE subsidie op investering (hybride) warmtepompen
50
• 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/subsidies-regelingen/investeringssubsidie-duurzame-energie-isde/
• Let op: Lucht/lucht warmtepompen (airco’s) krijgen geen subsidie
Besparingen van warmtepompen
51
• Huishoudelijke elektriciteitsverbruik: 3.300 kWh/jaar
• Gasverbruik in woning: 1.500 m3/jaar• T.b.v. ruimteverwarming: 11.000 kWh/jaar (ca. 1.200 m3/jaar)
• T.b.v. warm tapwater: 2.000 kWh/jaar (ca. 300 m3/jaar)
Verwarming middels:
1. HR-ketel (referentie)
2. All-electric bodem/water warmtepomp
3. All-electric lucht/water warmtepomp
4. Hybride warmtepomp op buitenlucht (80% dekking ruimteverwarming)
Een indicatief rekenvoorbeeld voor een geschikte woning
Besparingen van de warmtepompMinder of geen gasverbruik, maar wel meer elektriciteitsverbruik
HR-ketel
(referentie)
Bodem/water
warmtepomp
Lucht/water
warmtepomp
Hybride
warmtepomp
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 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
Investeringskosten
Energieverbruik installaties
Besparingen van de warmtepomp
53
Jaarlijkse kosten nemen af met warmtepompen
Besparingen van de warmtepomp
55
Jaarlijkse CO2-uitstoot bij elektriciteit uit het net
Aardgasloos wonen met een warmtepomp
56
• 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
• Warmtepompen kunnen uit als kosten voor aanpassingen aan woning beperkt zijn en de woning op lage temperatuur verwarmd kan worden
• Warmtepompen besparen aardgas en CO2
Concluderend
Aardgasloze woningbouw
57
Komende jaren zoveel mogelijk aardgas besparen!
•Energiezuinige huishoudelijke apparaten
• Isoleren
•Hybridiseren
•Renoveren
Bedenk zelf wat het beste bij je past!
Dank voor uw aandacht!
Vragen?
Peter Wagener
Warmtepompplein.nl
58
Voor meer informatie over warmtepompen kijk op:
ZonPV en warmtepomp
59
• 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.
Zonneboiler en warmtepomp
60
• Zonneboiler zorgt voor een deel van de warmtevraag; warm tapwater en soms ook ruimteverwarming (voor- en naseizoen)
• Hierdoor hoeft warmtepomp minder ingezet te worden
61
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%