WARMTEPOMPEN
Install Magazine 978 – september 2021
Renovatie met warmtepomp vereist aangepast hydraulisch ontwerp
Optimalisatie verdeelsysteem sleutel tot succes
Met een digitaal model kan men fouten in de installatie opsporen en tot een optimaal ontwerp komen. (Bron: Hysopt)
Een digital twin is ook handig om de impact van latere wijzigingen in te schatten. (Bron: Hysopt)
Een bestaand gebouw uitrusten met een warmtepomp is een goede manier om de CO2-uitstoot te verlagen. In de praktijk is het voornaamste bezwaar dat het afgiftesysteem ontworpen is voor veel hogere temperaturen dan gangbaar zijn voor een warmtepomp. De opdrachtgever staat dan voor de keuze: het afgiftesysteem aanpassen zodat het op lage-temperaturen kan werken, of opteren voor een warmtepomp die wel hoge temperaturen aankan, maar minder efficiënt is. Mits een verzorgd hydraulisch ontwerp kan men echter die valkuilen vermijden. Hoe dat in zijn werk kan gaan, vernamen we in een webinar van Hysopt.
Systeembrede aanpak
Over de mogelijkheden om bestaande stookplaatsen te renoveren met warmtepompen doen nogal wat mythes de ronde. Zo zou het sop de kool niet waard zijn, net omwille van de extra kosten om de bestaande installatie aan te passen. Zeker is in elk geval dat een gewone 1-op-1 vervanging van een ketel door een warmtepomp geen goed idee is. Een warmtepomp werkt aan andere regimes en debieten. Bovendien vereist de installatie ervan doorgaans een complexer ontwerp, vooral als het gaat om geothermie, eventueel met energie-opslag. Hier is een systeembrede aanpak vereist.
Digital twin
Een eerste stap in zo een aanpak is een grondige analyse van de bestaande installatie. Dat kan aan de hand van een zogenaamde ‘digital twin’: een digitale simulatie van de installatie. Met de software van Hysopt kan een digitaal model gemaakt worden van de installatie, met alle hydraulische componenten, leidinglengtes enzovoort. Zo kan men eventuele fouten ontdekken: zijn alle debieten goed ingesteld, zijn de regelkleppen juist gedimensioneerd, zijn er pompen in serie geplaatst...?
De volgende stap is om met de digital twin een aantal configuraties en regelstrategieën door te rekenen, om na te gaan welke oplossing optimaal is. Zo kan men ook bepalen welke delen van de installatie voldoende groot gedimensioneerd zijn om met lagere temperaturen te werken, en dus behouden kunnen blijven. Dat drukt de kosten van de overschakeling op lage-temperatuurverwarming aanzienlijk.
Tenslotte is een digital twin niet alleen handig voor het huidige beheer, maar vooral voor toekomstige ingrepen. Als de installatie gewijzigd en/of gemoderniseerd moet worden, heeft men zo alle gegevens in handen om de impact van de mogelijke ingrepen vooraf in te schatten. Ook de impact van verschillende regelstrategieën kan zo bepaald worden.
Uit de praktijk
Hoe dat in de praktijk mogelijk is, werd in het Hysopt webinar uitgelegd met het voorbeeld van de renovatie van het Eindhovens zwembad De Tongelreep’, het grootste van Nederland. Daarbij gaat men uit van een efficiënt hydraulisch ontwerp. Het basisprincipe is dat elke druppel water in het circuit door een warmtewisselaar moet gaan, en daarbij zoveel mogelijk warmte moet afgeven.
De conclusie was dat een hybride installatie de meest efficiënte zou zijn. De bestaande ketels zouden instaan voor de pieklasten, terwijl efficiënte warmtepompen het grootste deel van de tijd voor de verwarming zouden zorgen. Daardoor kon men volstaan met lage-temperatuur warmtepompen. De SWW-productie, waar er sowieso hoge temperaturen nodig zijn voor legionellabestrijding, werd losgekoppeld, en wordt alleen door de ketels verzorgd. Het resultaat is een installatie met 80% reductie van CO2-uitstoot, een besparing op de energiefactuur van 80.000 euro per jaar, en 8% lager total cost of ownership.
Door Alex Baumans
