© 2025 SURF
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
Research has been done on how the implementation of heat pumps in dwellings could have the maximum impact on energy savings.
DOCUMENT
In this research, the experiences and behaviors of end-users in a smart grid project are explored. In PowerMatching City, the leading Dutch smart grid project, 40 households were equipped with various decentralized energy sources (PV and microCHP), hybrid heat pumps, smart appliances, smart meters and an in-home display. Stabilization and optimization of the network was realized by trading energy on the market. To reduce peak loads on the smart grid, several types of demand side management were tested. Households received feedback on their energy use either based on costs, or on the percentage of consumed energy that had been produced locally. Furthermore, devices could be controlled automatically, smartly or manually to optimize the energy use of the households. Results from quantitative and qualitative research showed that: (1) feedback on costs reduction is valued most; (2) end-users preferred to consume self-produced energy (this may even be the case when, from a cost or sustainability perspective, it is not the most efficient strategy to follow); (3) automatic and smart control are most popular, but manually controlling appliances is more rewarding; (4) experiences and behaviors of end-users depended on trust between community members, and on trust in both technology (ICT infrastructure and connected appliances) and the participating parties.
DOCUMENT
In PowerMatching City, the leading Dutch smart grid project, 40 households participated in a field laboratory designed for sustainable living. The participating households were equipped with various decentralized energy sources (PV and micro combined heat-power units), hybrid heat pumps, smart appliances, smart meters, and an in-home display. Stabilization and optimization of the network was realized by trading energy on the market. To reduce peak loads on the smart grid and to be able to make optimal use of the decentralized energy sources, two energy services were developed jointly with the end users: Smart Cost Savings enabled users to keep the costs of energy consumption as low as possible, and Sustainable Together enabled them to become a sustainable community. Furthermore, devices could be controlled automatically, smartly, or manually to optimize the energy use of the households. Quantitative and qualitative studies were conducted to provide insight into the experiences and behaviours of end users. In this chapter, these experiences and behaviours are described. The chapter argues that end users: (1) prefer to consume self-produced energy, even when it is not the most efficient strategy to follow, (2) prefer feedback on costs over feedback on sustainability, and (3) prefer automatic and smart control, even though manual control of appliances felt most rewarding. Furthermore, we found that experiences and behaviours were fully dependent on trust between community members, and on trust in both technology (ICT infrastructure and connected appliances) and the participating parties.
LINK
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
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
Hybrid Energy Storage System (HESS) have the potential to offer better flexibility to a grid than any single energy storage solution. However, sizing a HESS is challenging, as the required capacity, power and ramp rates for a given application are difficult to derive. This paper proposes a method for splitting a given load profile into several storage technology independent sub-profiles, such that each of the sub-profiles leads to its own requirements. This method can be used to gain preliminary insight into HESS requirements before a choice is made for specific storage technologies. To test the method, a household case is investigated using the derived methodology, and storage requirements are found, which can then be used to derive concrete storage technologies for the HESS of the household. Adding a HESS to the household case reduces the maximum import power from the connected grid by approximately 7000 W and the maximum exported power to the connected grid by approximately 1000 W. It is concluded that the method is particularly suitable for data sets with a high granularity and many data points.
MULTIFILE
This report has been established within the Flexiheat project. Flexiheat has focused on increasing flexibility in district heating systems. The intelligent district heating network is a dynamic network: an open network where different waste heat and renewable energy sources are connected, that has multiple producers and groups of consumers and facilitates the connection between different energy infrastructures (gas, heat and electricity). Eventually this will lead to an optimal deployment of the available heat sources and an increased cost-efficiency of district heating. Flexiheat aims to develop new concepts for these intelligent, flexible district heating networks. One of the strategies is to allow third party access to the network. A smart control system is developed to manage the heat flows across the network. This system makes use of dynamic pricing. In this exploration the concept of third party access in relation to the Flexiheat project will be discussed. The development of new business and price models based on the Flexiheat approach has led to an analysis of possible alternative price models for consumers.
DOCUMENT
