Residential electricity distribution grid capacity is based on the typical peak load of a house and the load simultaneity factor. Historically, these values have remained predictable, but this is expected to change due to increasing electric heating using heat pumps and rooftop solar panel electricity generation. It is currently unclear how this increase in electrification will impact household peak load and load simultaneity, and hence the required grid capacity of residential electricity distribution grids. To gain better insight, transformer and household load measurements were taken in an all-electric neighborhood over a period of three years. These measurements were analyzed to determine how heat pumps and solar panels will alter peak load and load simultaneity, and hence grid capacity requirements. The impacts of outdoor effective temperature and solar panel orientation were also analyzed. Moreover, the potential for smart grids to reduce grid capacity requirements was examined.
DOCUMENT
A prototype of an indoor monoblock heat pump was tested at multiple ambient temperatures, to determine heat output, COP and the impact of defrosting events. Component efficiencies and the ice accumulation process were analysed. Options to improve performance were suggested.
DOCUMENT
The domestic use of natural gas for heating is the prevalent option in the Netherlands. However, heat pumps will be mandatory in most Dutch households by 2026. Therefore, insights are needed in how citizens perceive this technology, by taking into account various societal, technological, economic, environmental, and political aspects. Our research offers a systematic investigation of the multiple viewpoints of heat pump users and their neighbors in Groningen, northern Netherlands. Using Q-methodology, we identified three distinct but interrelated and shared viewpoints: the realistic users, the hesitant neighbors and the enthusiastic advocates. All three shared viewpoints incorporate social influence and cognitive considerations, with the positive environmental impacts of heat pumps being highlighted in unison. Cognitive considerations relate mainly to technical and economic concerns. Social influence considerations often hint at the necessity of making prior agreements with the neighbors. We argue that the findings of this study can support policymakers toward the development of an integrated heat transition strategy.
DOCUMENT
Research has been done on how the implementation of heat pumps in dwellings could have the maximum impact on energy savings.
DOCUMENT
Understanding sludge rheology and optimizing equipment performance is crucial for energy efficiency in wastewater treatment plants (WWTPs). This study examined sludge rheology after thermal hydrolysis pretreatment (THP) at 60, 80, and 120 ◦C for 2 h, followed by anaerobic digestion (AD) at 37 ◦C for 20 days, and assessed impacts on pump and agitator performance. Post-treatment, sludge showed reduced viscosity and improved flowability, indicated by changes in Herschel-Bulkley parameters, enhancing pump and agitator efficiency, particularly at 120 ◦C. These rheological improvements were correlated to the solubilization of sludge components after THP and solids reduction after AD, highlighting the interconnectedness of rheology and treatment outcomes. Despite high heat demands, an energy balance showed that THP scenarios, especially at 120 ◦C, had lower energy requirements for pumps and agitators, leading to energy savings without increased heat consumption. These findings underscore the influence of rheological changes in improving energy efficiency in WWTPs.
DOCUMENT
The neighborhood of Houtlaan in Assen, the Netherlands, has ambitious targets for reducing the neighborhood’scarbon emissions and increasing their production of their own, sustainable energy. Specifically, they wish toincrease the percentage of houses with a heat pump, electric vehicle (EV) and solar panels (PV) to 60%, 70%and 80%, respectively, by the year 2030. However, it was unclear what the impacts of this transition would be onthe electricity grid, and what limitations or problems might be encountered along the way.Therefore, a study was carried out to model the future energy load and production patterns in Houtlaan. Thepurpose of the model was to identify and quantify the problems which could be encountered if no steps are takento prevent these problems. In addition, the model was used to simulate the effectiveness of various proposedsolutions to reduce or eliminate the problems which were identified.
DOCUMENT
Het project “In twee stappen naar een aardgasvrije en comfortabele Nederlandse woonomgeving” ontwikkelt een manier om de overstap naar aardgasvrije woningverwarming eenvoudiger, minder spannend, betrouwbaarder en beter te maken. Dat doen we door een “hybride” tussenstap, die een behoorlijke aardgasreductie en financiële besparing geeft, eenvoudig en relatief goedkoop te realiseren is, zonder onzekerheid over comfort.Eerst stond het ontwikkelen en testen van een lucht-water warmtepomp met volledige binnenopstelling centraal. Als deze ook efficiënt is bij hogere watertemperatuur, kan dezelfde warmtepomp eerst hybride worden ingezet en later volledig de warmtevraag en tapwatervraag overnemen. Bij tests bleek het vermogen echter te beperkt voor doorsnee rijtjeswoningen. Daarom zouden er voor een gasvrije woning 2 warmtepompen nodig zijn. Door eerst een airco (lucht-lucht warmtepomp) te installeren in de hoofdruimte en later de ketel te vervangen door een goed gedimensioneerde lucht-water warmtepomp met buffer, kan de overstap naar gasvrij worden gemaakt op een manier die ons in dit project voor ogen stond.Dit rapport beschrijft dit “airco hybride” concept en vergelijkt dit met een hybride lucht-water warmtepomp en met in één keer de overstap maken met één warmtepomp. De airco is veel goedkoper in aanschaf en installatie, is snel te leveren en installeren, kan koelen, en verwarmt relatief snel. Doordat de al aanwezige radiatoren minder warmte hoeven te leveren, kunnen die werken bij een lagere temperatuur. Dat maakt de lucht-water warmtepomp efficiënter, terwijl aanpassingen in het afgiftesysteem minder noodzakelijk zijn. Omdat de overstap naar een lucht-water warmtepomp pas later komt, kan men de tussentijdse ontwikkelingen benutten.Een integrale regeling is een essentieel onderdeel van het concept. In stap één (airco toevoegen) worden temperaturen en vermogens gemonitord, waardoor in stap twee (vervangen ketel door gasvrije warmtebron) de juiste configuratie kan worden gekozen, de noodzakelijke aanpassingen aan isolatie en afgiftesysteem in beeld worden gebracht, en de energiekosten en netbelasting kunnen worden berekend. Tijdens beide stappen stuurt de regeling de airco en ketel (en later de lucht-water warmtepomp) zodanig aan dat beide efficiënt draaien.Van een 3,5 kW airco is de COP gemeten bij 1,5 – 4,0 kW warmtevraag en buitentemperaturen van -10 tot +12°C. Als de airco niet hoeft te ontdooien is de COP maximaal bij 2 à 2,5 kW warmtevraag. De prestaties zijn dan vergelijkbaar met een monoblock lucht-water warmtepomp die water van 35°C levert voor vloerverwarming. Bij buitentemperatuur onder 3°C daalt de COP en wordt maximaal 2,5 kW vermogen geleverd. Bij 3,5 à 4 kW is de COP 1 à 1,3 lager dan bij 2 kW warmtevraag. De laagste COP werd gemeten bij 1,0 kW warmtevraag. Ontwikkeling van vermogenssturing in combinatie met het cv-systeem is dus de moeite waard. De lagere COP bij hoge vermogens hangt samen met de hoge temperatuur van koudemiddel en uitblaaslucht in de binnenunit. Dit hing samen met de relatief lage luchtstroom en de warmteoverdracht in meestroom. Als airco’s vooral worden ingezet voor verwarming is het de moeite waard om de mogelijke COP verhoging door grotere binnenunits met tegenstroom te onderzoeken. Het regelgedrag is onderzocht bij constante warmtevraag, zowel van een airco alleen als in combinatie met een aan-uit geschakelde ketel die dezelfde ruimte verwarmt via radiatoren. Ook is het regelgedrag van een airco en ketel onderzocht bij een variabele warmtevraag, waarbij de ketel afzonderlijk werd geregeld door een ruimtethermostaat. De trage reactie van de cv-afgifte leidde tot een variabele ruimtetemperatuur, en maakt dat het airco- vermogen niet goed kan worden gestuurd door de ketel aan/uit te schakelen. In hoofdstuk 5 wordt voorgesteld hoe dit beter zou kunnen, en wat de mogelijke vervolgstappen in het ontwikkelingstraject zouden kunnen zijn.
DOCUMENT
