Met de gewijzigde inzichten en bouweisen is de positie van de installatietechniek in het bouwproces grondig gewijzigd. Vooral bij het ontwerp van passiefhuizen blijkt het iet altijd even gemakkelijk om de installatietechniek een juiste plaats te geven in de veranderde (bouwkundige) context. De nadruk moet liggen op een goede ventilatietechniek en het voorkomen van verhitting.
MULTIFILE
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.
In het kader van het Hydrogreenn Hoogeveen project gaan we op EnTranCe een drietal waterstof cv-ketels testen. Het zijn gewone aardgas cv-ketels waarvan de branders en wat sensortechniek aangepast is op 100% waterstof. Waarom zou je dit willen en waarom zou je niet meteen overstappen op een moderne warmtepomp?
In het project CW4.0 onderzoeken MKB’ers uit de houtindustrie en Smart Industry samen met de Hogeschool van Amsterdam (HvA), kennispartners TNO, HMC en Bouwlab R&Do en partners in hospitality hoe zinvolle toepassingen te maken van resthout, met behulp van Industry 4.0-principes. Hoogwaardig hout blijft momenteel ongebruikt, omdat het te arbeids-intensief is grote hoeveelheden ongelijkmatige stukken hout van verschillende grootte en houtsoort te verwerken. Waardevol resthout wordt zo waardeloos afval, tegen de principes van de circulaire economie in. CW4.0 richt zich op de ontwikkeling van geautomatiseerde processen voor houtverwerking gebaseerd op Industry 4.0 technologieën - met behulp van digitale ontwerptools en industriële robots. Uit eerdere projecten van HvA en partners is gebleken dat deze processen het gebruik van resthout levensvatbaar kunnen maken, in het bijzonder voor toepassingen in de hospitality sector, bijvoorbeeld voor receptiebalies, hotelmeubilair en interieurdelen. CW4.0 wordt dan ook uitgevoerd in samenwerking met hospitality-ontwerpers en hotelketels. Het onderzoek concentreert zich op 1) het creëren van een digital twin (=digitale kopie van een beoogd object of proces, om dit te onderzoeken zonder het eerst te hoeven bouwen) van een ‘upcycle houtfabriek’; 2) het realiseren en beproeven van secties van de fabriek; 3) het ontwerpen en prototypen van hospitality toepassingen en 4) het evalueren van de business case van deze toepassingen en de fabriek in het algemeen. Na afloop is er kennis beschikbaar voor houtindustrie om afval te verminderen, voor Smart Industry om hun digitale technologieën toe te passen voor upcycling van materialen, en voor horecapartners om waardevolle toepassingen te creëren van resthout. Het project is een belangrijke stap in de opschaling van industriële robotproductie met circulaire materialen. Het legt een nieuwe, belangrijke verbinding tussen Smart Industry en de circulaire transitie, gericht op het aanpakken van urgente maatschappelijke uitdagingen verband houdend met materiële schaarste en de mondiale milieucrisis.
Beproeven van emissiearme verwarmingssystemen in het HEAT House (onderdeel proeftuin van EnTranCe) welke ter vervanging van huidige HR cv-ketels kunnen worden ingezet en voorbereid zijn voor gebruik van biogas en waterstof.
Er is een grote behoefte aan energiezuinige en toekomstbestendige verwarmingsoplossingen. Cooll heeft een thermisch aangedreven warmtepomp ontwikkeld. Met deze technologie kan in een bestaande woning ruim 30% gas en CO2-uitstoot worden bespaard. De warmtepomp kan op termijn ook worden aangedreven door groen waterstof (H2). Dit maakt toepassing van groen waterstof in de gebouwde omgeving realistischer doordat veel minder groen waterstof nodig is dan in een waterstofgestookte HR-ketel. Tevens wordt 100% reductie van CO2-uitstoot gerealiseerd.
