tno-rapport rap nr 060 -apd 2011 00xxx problemen ...deteuge2.nl › wordpress › wp-content ›...
TRANSCRIPT
TNO
Laan van Westenenk 501
Postbus 342
7300 AH Apeldoorn
www.tno.nl
T +31 88 866 22 12
F +31 88 866 22 48
TNO-rapport
Rap nr 060-APD-2011-00xxx
Problemen warmtepompsysteem
De Teuge te Zutphen – 1e fase
Eindrapport_v1
Datum December 2011
Auteur(s) ir. J. van Wolferen
Aantal pagina's 48
Aantal bijlagen 3
Opdrachtgever Gemeente Zutphen
t.a.v. Marnix van Os
Postbus 41
7200 AA Zutphen
Projectnummer 054-01130
Trefwoorden De Teuge
Warmtepomp
Aquifer
Alle rechten voorbehouden.
Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel
van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande
toestemming van TNO.
Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van
opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor
opdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten
overeenkomst.
Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan.
© 2011 TNO
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
2 / 34
Samenvatting
In opdracht van de Gemeente Zutphen en in overleg met de betrokken partijen
heeft TNO een studie uitgevoerd met als doel een bijdrage te leveren aan een inte-
grale oplossing van de problemen met het warmtepompsysteem in de wijk “De
Teuge” te Zutphen, door:
Het geven van een onafhankelijk deskundig oordeel over het functioneren van het systeem en de ernst van de problematiek (in relatie tot referentiewoningen) op basis van de beschikbare gegevens,
Het aangeven van de oorzaken en mogelijke oplossingsrichtingen.
De werkzaamheden worden in fasen uitgevoerd.
Bij handhaving van de huidige installaties is het vereist dat de gehele keten van
WKO via warmteafgifte tot de bouwkundige schil geen zwakke schakels bevat.
Daarom is afgesproken om in de eerste fase via gesprekken met Vitens, BAM en
de leveranciers van de warmtepompen te achterhalen wat hun ervaringen en pro-
blemen zijn en welke oplossingen daarvoor mogelijk zijn. Hiermee kan worden
vastgesteld of aan de kant van de warmtelevering een goed functionerend systeem
haalbaar is.
In samenhang hiermee wordt op basis van het beschikbare materiaal een overzicht
en analyse van de warmtebehoefte van de woningen gemaakt, in vergelijking met
de aansluitvoorwaarden uit het convenant tussen gemeente Zutphen en Vitens en
de resultaten van de EPC berekeningen.
Deze rapportage betreft fase 1 en is gebaseerd op de situatie in de eerste helft van
2011.
Conclusies ten aanzien van de warmtebehoefte van de woningen:
Het convenant stelt geen directe eis aan de maximale warmtebehoefte van de
woningen voor ruimteverwarming en warm tapwater. Er zijn uitsluitend
minimumeisen gesteld aan de isolatiewaarde van de schil van de woning.
In het haalbaarheidsonderzoek uit 2001 is bij een gebruiksoppervlakte van ca.
110 m2, een warmtebehoefte voor ruimteverwarming en warm tapwater van ca
15 GJ/a bepaald. Hierbij zijn verdergaande bouwkundige en
installatietechnische maatregelen toegepast dan de minimale eisen die
uiteindelijk in het convenant zijn vastgelegd.
In bijlage 3 van het programma van eisen bij de ontwikkelovereenkomst voor
fase 2 wordt als aanvullende eis gesteld: “Voor de woningen geldt een EPC van
1,0 met dien verstande dat de energiebesparing als gevolg van het gebruik van
de aardwarmtelevering niet mag worden meegerekend.” Afhankelijk van de
gekozen interpretatie van de aanvullende EPC-eis voldoen de woningen van
fase 2 net wel of net niet aan deze eis.
Voor het ontwerp van de bron, het distributiesysteem en de warmtewisselaar
tussen grondwater en distributienet is uitgegaan van een ontwerpwarmtevraag
van de bron van 4510 GJ/a, wat overeenkomt met 22,55 GJ/a per woning (bij
200 woningen). Het is niet bekend wat de basis is voor de hier gehanteerde
ontwerp warmtevraag van de bron.
Uit praktijkgegevens van Vitens blijkt dat de geleverde warmte in 2008 voor het
systeem 6121 GJ/a bedraagt (35 % boven de ontwerpwaarde) en voor de
woning 32,7 GJ/a bedraagt (45 % boven de ontwerpwaarde). Het verschil wordt
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
3 / 34
veroorzaakt doordat minder woningen zijn gebouwd (187) dan aanvankelijk
gepland (200). De geleverde koude is in 2008 voor het systeem vrijwel gelijk
aan de ontwerpwaarde en voor de woning 9 % boven de ontwerpwaarde.
De warmtebehoefte van de warmtepomp, waarin het koudenet van Vitens moet
voorzien, is bepaald op basis van de EPC-gegevens. De gemiddelde
warmtebehoefte bedraagt 27,9 GJ/a, waarin het bronsysteem moet voorzien
voor verwarming en warmtapwater voor de 170 woningen en appartementen,
waarvan de gegevens beschikbaar zijn. Deze waarde ligt ca. 15 % lager dan de
praktijkgegevens van warmtelevering door Vitens.
Conclusies ten aanzien van het functioneren van het bronsysteem:
De belangrijkste problemen die zich voordoen bij het bronsysteem zijn:
o structurele energieonbalans in de bodem;
o structurele overschrijding van vergunde waterhoeveelheden (waterwet);
o onherstelbare bronverstopping bij 4 van de 5 bronnen.
In een notitie heeft Vitens zijn standpunt t.a.v. deze problemen uitgewerkt.
Uitgaande van de huidige warmte- en koudevraag zijn grote aanpassingen
nodig in de vorm van vergroting van het aantal bronnen en vergroting of
vernieuwing van de regeneratie.
Opvallend aan de situatie van het distributiesysteem is dat Vitens en BAM geen
inzicht kunnen geven in het functioneren van de debiet- en
temperatuurregeling. De gegevens hiervan worden niet permanent
geregistreerd en opgeslagen, zodat hiervan geen overzicht beschikbaar is.
Een bewoner in een woning met een Stiebel Eltron warmtepomp heeft de
aanvoer en retourtemperatuur gedurende enige maanden gemeten. Uit deze
metingen komt een sterk wisselend beeld naar voren, waarbij de temperatuur
van 9,5°C soms urenlang varieert tussen 8,5 en 9,5C maar soms enige uren
daalt naar lage waarden rond 4 - 6C.
Op het water in het distributiesysteem is aanvankelijk geen waterbehandeling
toegepast. In de loop der jaren is gebleken dat magnetiet en slib in het systeem
voorkomen. Vanaf juli 2010 wordt een vorm van waterbehandeling toegepast
door toevoeging van Lubron 730-3.
Tijdens de gesprekken van TNO met Vitens en BAM is de indruk ontstaan dat
het beheer van zowel het bron- als distributiesysteem niet duidelijk is geregeld.
Hierdoor kunnen afwijkingen in de gewenste bedrijfsvoering en storingen
onopgemerkt blijven of pas in een laat stadium worden opgemerkt.
Conclusies ten aanzien van het functioneren van de ATAG warmtepompen
Bij deze warmtepompen is uitval geconstateerd van regelunits en van
compressorblokken. Atag heeft zelf een aanpak hiervan voorgesteld. Voor de
regelunits betreft dit vervanging van de resterende oude modellen door een
nieuw, goed functionerend model. Daarnaast wordt voorgesteld een zodanige
beveiliging toe te passen dat zelfs bij het zeer regelmatig optreden van
condities waarbij de verdamper kan invriezen de warmtepomp niet beschadigd
wordt.
Op basis van de nu beschikbare gegevens zijn er twee mogelijk oorzaken voor
het ontstaan van bedrijfscondities waarbij de Atag warmtepomp kan invriezen:
o Een te lage watertemperatuur in het broncircuit.
o Vervuiling van het filter.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
4 / 34
Daarnaast kunnen wellicht andere onregelmatigheden, zoals pendelen, de oorzaak
zijn van de uitval van regelunits en compressorblokken. Dergelijke
onregelmatigheden kunnen worden veroorzaakt door inpassing in de
binneninstallatie en vallen buiten het TNO-onderzoek in deze 1e fase.
Conclusies ten aanzien van het functioneren van de Stiebel Eltron
warmtepompen
Bij deze warmtepompen is geen bevriezing of schade opgetreden sinds de
oplevering. Het voorgeschakelde circuit met extra warmtewisselaar heeft
kennelijk een robuust systeem opgeleverd.
De enige storing betreft een afsluiter in de aansluiting op het koudenet. De
oorspronkelijk aanwezige thermische motor is begin 2011 vervangen door een
elektrische motor.
Wassink heeft, in overleg met Stiebel Eltron, een definitief verbetervoorstel
opgesteld. Hiermee wordt beoogd zowel het energiegebruik te verlagen als het
comfort te verbeteren. De comfortaspecten hebben betrekking op inpassing
aan de binneninstallatie en vallen buiten het TNO-onderzoek in deze 1e fase.
Conclusies ten aanzien van het elektriciteitsgebruik van de
warmtepompinstallaties
Het gemiddelde elektriciteitsgebruik volgens de EPC berekening ligt 10-30%
lager dan de waarde uit het onderzoek van Millward Brown. Hiervoor zijn
uiteenlopende verklaringen mogelijk.
De originele gemiddelde EPC bedraagt 0,75; de herberekende gemiddelde
EPC ca. 0,1 lager en bedraagt 0,64.
Het in rekening brengen van het (hulp)energiegebruik van de bron, met een
SPF op primaire energie van 3, levert een stijging van de EPC op van ca. 0,16.
Het toepassen van combi-ketels levert een gemiddelde EPC op van ruim 0,9.
Dit is ruim 0,25 hoger dan het WP-systeem met herberekende EPC en ca. 0,1
hoger den de EPC met bron-energiegebruik.
Overigens kan de EPC voor ketels nog enige honderdsten lager uitvallen als
het effect van een laag hulpenergiegebruik wordt meegerekend.
Samenvattend
Het bronsysteem vormt één van de grootste knelpunten van het
warmtepompsysteem:
structurele energieonbalans in de bodem (de warmtevraag ligt 35% boven
de ontwerpwaarde en de regeneratie ligt 60% onder de ontwerpwaarde);
structurele overschrijding van vergunde waterhoeveelheden (waterwet);
onherstelbare bronverstopping bij 4 van de 5 bronnen.
Er zijn forse aanpassingen en investeringen vereist om deze problemen op te
lossen. Het is de vraag of deze inspanning opweeg tegen het resultaat.
Daarnaast zijn voor beide typen warmtepompen aanpassingen nodig. Hiervoor
zijn door de verschillende partijen constructieve voorstellen gedaan.
Hierbij moet worden aangetekend dat de problemen met de warmteafgifte-
installatie in deze fase 1 van het onderzoek nog niet door TNO zijn uitgewerkt.
Het elektrisch gebruik van de warmtepompinstallaties voor verwarming,
warmtapwater en hulpenergie volgens de EPC berekening ligt 10-30% lager
dan de waarde uit het onderzoek van Millward Brown. Hiervoor zijn
uiteenlopende verklaringen mogelijk.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
5 / 34
De gemiddelde EPC in de Teuge bedraagt 0,75 of na herberekening op 0,64.
als het hoge (hulp)energiegebruik van het bronsysteem wordt meegeteld
bedraagt de EPC 0,80.
Als voor combi-ketels wordt gekozen stijgt de gemiddelde EPC naar 0,90.
Aanbevelingen
De aanbeveling luidt om onderzoek te doen naar zowel de mogelijkheid om het
bronsysteem te herstellen als naar de mogelijkheid om alle woningen van een gas-
aansluiting en ketels voor verwarming en warmtapwater te voorzien. Bij die laatste
optie vervalt de koelfunctie van de woninginstallaties.
Daarnaast wordt op basis van de nu gesignaleerde knelpunten onderzoek
aanbevolen naar de volgende aspecten van de binneninstallatie:
Pendelgedrag warmtepomp
Verblijfsruimte per vertrek regelbaar
Vermogen convectoren in relatie tot geluid door ventilatoren
Stromingsgeluid in convectoren en de mogelijkheden om de doorstroming te
stoppen als geen warmte of koude wordt geleverd
Geluid warmtepomp in woonkamer
De meeste aspecten zijn ook van belang als voor gasketels wordt gekozen.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
6 / 34
Inhoudsopgave
Samenvatting ............................................................................................................................ 2
1 Inleiding .................................................................................................................... 8
2 Achtergrond ............................................................................................................. 9
3 Analyse warmtebehoefte ...................................................................................... 10 3.1 Inleiding ................................................................................................................... 10 3.2 Warmtebehoefte volgens convenant ....................................................................... 10 3.3 Warmtebehoefte volgens haalbaarheidsonderzoek ................................................ 11 3.4 Aanvullende EPC-eis in fase 2 ................................................................................ 12 3.5 Warmtebehoefte volgens bron-ontwerp .................................................................. 13 3.6 Warmtelevering door de bron .................................................................................. 13 3.7 Warmtebehoefte volgens EPC berekeningen ......................................................... 14 3.8 Conclusies ............................................................................................................... 14
4 Functioneren bronsysteem/WKO ......................................................................... 16 4.1 Inleiding ................................................................................................................... 16 4.2 Ontwerp bronsysteem.............................................................................................. 16 4.3 Vermogen en warmtebalans van de bron................................................................ 16 4.4 Distributiesysteem ................................................................................................... 18 4.5 Elektrisch energiegebruik ........................................................................................ 21 4.6 Conclusies ............................................................................................................... 21
5 Functioneren warmtepompen Atag / Inventum .................................................. 23 5.1 Inleiding ................................................................................................................... 23 5.2 Positie Atag in project De Teuge ............................................................................. 23 5.3 Functionele beschrijving van de Atag warmtepomp. ............................................... 23 5.4 Storingen ................................................................................................................. 24 5.5 Conclusies ............................................................................................................... 26
6 Functioneren warmtepompen Stiebel Eltron ...................................................... 27 6.1 Inleiding ................................................................................................................... 27 6.2 Positie Wassink en Stiebel Eltron in project De Teuge ........................................... 27 6.3 Functionele beschrijving van de Stiebel Eltron warmtepomp. ................................. 27 6.4 Storingen ................................................................................................................. 28 6.5 Conclusies ............................................................................................................... 28
7 Elektrisch gebruik warmtepompstallaties .......................................................... 29 7.1 Inleiding ................................................................................................................... 29 7.2 Berekeningswijze ..................................................................................................... 29 7.3 Resultaten ................................................................................................................ 31 7.4 Warmtebehoefte per woning vergeleken met de studie van Liandon. .................... 32 7.5 Conclusies ............................................................................................................... 33
8 Conclusies en aanbevelingen .............................................................................. 35
9 Referenties ............................................................................................................. 38
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
7 / 34
10 Verantwoording ..................................................................................................... 40
Bijlage
1 EPC met ketel en warmtepomp
2 Warmtebehoefte warmtepomp volgens EPC
3 EPC gegevens
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
8 / 34
1 Inleiding
In opdracht van de Gemeente Zutphen en in overleg met de betrokken partijen
heeft TNO een studie uitgevoerd met als doel een bijdrage te leveren aan een inte-
grale oplossing van de problemen met het warmtepompsysteem in de wijk “De
Teuge” te Zutphen, door:
Het geven van een onafhankelijk deskundig oordeel over het functioneren van het systeem en de ernst van de problematiek (in relatie tot referentiewoningen) op basis van de beschikbare gegevens,
Het aangeven van de oorzaken en mogelijke oplossingsrichtingen.
De werkzaamheden worden in fasen uitgevoerd.
Bij handhaving van de huidige installaties is het vereist dat de gehele keten van
WKO via warmteafgifte tot de bouwkundige schil geen zwakke schakels bevat.
Daarom is afgesproken om in de eerste fase via gesprekken met Vitens, BAM en
de leveranciers van de warmtepompen te achterhalen wat hun ervaringen en pro-
blemen zijn en welke oplossingen daarvoor mogelijk zijn. Hiermee kan worden
vastgesteld of aan de kant van de warmtelevering een goed functionerend systeem
haalbaar is.
In samenhang hiermee wordt op basis van het beschikbare materiaal een overzicht
en analyse van de warmtebehoefte van de woningen gemaakt, in vergelijking met
de aansluitvoorwaarden uit het convenant tussen gemeente Zutphen en Vitens en
de resultaten van de EPC berekeningen.
Deze rapportage betreft fase 1 en is gebaseerd op de situatie in de eerste helft van
2011. In fase 1 zijn de volgende werkzaamheden uitgevoerd: 1. Verzamelen van alle relevante informatie. De referentielijst beschrijft de nu bij
TNO beschikbare informatie. Deze lijst is opgesteld en aangevuld in overleg met alle betrokken partijen.
2. Opstellen van een overzicht en analyseren van de warmtebehoefte van de wo-ningen, in vergelijking met de aansluitvoorwaarden uit het convenant tussen gemeente Zutphen en Vitens en de resultaten van de EPC berekeningen, op basis van het beschikbare materiaal. Dit is uitgewerkt in hoofdstuk 3.
3. Opstellen van een integraal overzicht van de problemen in het bronsys-teem/WKO, van de oorzaken hiervan en de oplossingen hiervoor. TNO heeft hierover overleg gevoerd met Vitens/IF Technology en BAM. Dit is uitgewerkt in hoofdstuk 4.
4. Opstellen integraal overzicht van storingen en schade aan de warmtepompen, van de oorzaken hiervan en de oplossingen hiervoor. TNO heeft hierover overleg gevoerd met de leveranciers van de warmtepom-pen: Atag en Stiebel Eltron en Wassink. Dit is uitgewerkt in hoofdstuk 5 en 6.
5. Analyse van het elektrisch energiegebruik van de woninginstallaties in hoofd-stuk 7.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
9 / 34
2 Achtergrond
In de woonwijk “De Teuge” te Zutphen zijn in twee fases in totaal 187 woningen
gebouwd met een individuele combi-warmtepomp voor verwarming, warmtapwater
en passieve koeling, op basis van collectieve warmte/koude opslag in de bodem
(WKO).
In een convenant met waterbedrijf Vitens zijn door de gemeente Zutphen afspraken
gemaakt over de aanleg en exploitatie van het complete systeem. Vitens is de hui-
dige eigenaar en exploitant van het collectieve deel van de energievoorziening, de
bronnen in de bodem en distributie naar de woningen. De eigenaren van de wonin-
gen zijn eigenaar van de installatie in de woning.
De woningen in de Teuge zijn gebouwd door verschillende aan-
nemers/ontwikkelaars. In de ontwikkelingsovereenkomsten zijn dezelfde uitgangs-
punten ten aanzien van oplevering- en aansluitingsvoorwaarden opgenomen als in
het convenant met Vitens.
In het project zijn twee typen warmtepompen toegepast.
In de afgelopen jaren zijn uiteenlopende problemen met de installatie in de wonin-
gen opgetreden, waaronder:
comfortproblemen t.a.v. de temperatuurregeling;
comfortproblemen door tochtproblemen;
te hoog geluidsniveau;
energiegebruik hoger dan verwacht;
ongewenst schakelgedrag (pendelen) van de warmtepomp;
storingen en reparaties aan de warmtepompinstallatie.
Deze problemen treden niet in alle woningen in dezelfde mate op.
In de WKO treedt een grote onbalans op. Daarnaast zijn er naar verluidt andere
problemen met de WKO.
Alle partijen hebben behoefte aan een onafhankelijk deskundig oordeel op basis
van de beschikbare gegevens over het functioneren van het systeem, de ernst van
de problematiek, de oorzaken en mogelijke oplossingsrichtingen. Met nadruk is
door betrokkenen aangegeven dat deze vraag oplossingsgericht gesteld is. Het
doel is om te komen tot een integrale oplossing.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
10 / 34
3 Analyse warmtebehoefte
3.1 Inleiding
Doelstelling is het opstellen van een overzicht en analyseren van de warmtebehoef-te van de woningen, in vergelijking met de aansluitvoorwaarden uit het convenant tussen gemeente Zutphen en Vitens en de resultaten van de EPC berekeningen, op basis van het beschikbare materiaal. Zoals hieronder blijkt zijn in dit overzicht te-vens het haalbaarheidsonderzoek uit 2001 en de aanvullende EPC-eis uit de 2
e
fase betrokken.
3.2 Warmtebehoefte volgens convenant
De volgende teksten uit het Convenant van 12 maart 2002 [66] zijn van toepassing
op de warmtebehoefte:
“Overwegende:
…
c. dat in de gemeente het plan De Teuge wordt ontwikkeld, omvattende de bouw
van circa 200 woonhuizen, waarvan volgens de huidige planning de eerste fase met
113 woningen wordt opgeleverd in 2002/2003 en de tweede fase met 87 woningen
in 2004.”
“Artikel 1 – Verplichtingen Waterbedrijf Gelderland:
1.3 De kosten voor het ontwerp, …., welke zijn gebaseerd op een standaard
referentiewoning met een totale maximale thermische energiebehoefte van 5 kW.
…”
Uit bijlage 2, aansluit- en leveringsvoorwaarden, bij het Convenant:
“Voorwaarden warmtepomp
De warmtepomp dient het woonhuis te voorzien van ruimteverwarming en warm
tapwater. Om in warm tapwater te kunnen voorzien is de warmtepomp gekoppeld
aan een boilervat. Het geheel wordt aangeduid als een combi warmtepomp.
1. Het beschikbaar maximaal thermisch vermogen is 9 kW, waarvan:
a. Maximaal 6 kW wordt geleverd door de condensor van de
warmtepomp;
b. Maximaal 3 kW door het elektrisch bijstookelement.
2. het gemiddelde condensorvermogen, genomen over de 200 woningen, mag per
woning niet hoger zijn dan 6 kW. Het gemiddelde dient per fase te worden
gehandhaafd.”
en:
“Maatregelen ter reductie van de warmtevraag
Bouwkundige maatregelen
Toepassen van verhoogde isolatiewaarden van de gebouwschil t.o.v. de eisen
zoals opgenomen in het van toepassing zijnde bouwbesluit.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
11 / 34
Minimale eisen:
1 Dichte geveldelen Rc 3,5 m2K/W
2 Begane grondvloer Rc 3,5 m2K/W
3 Daken Rc 3,5 m2K/W
4 Glas U 1,2 W/m2K
5 Kozijnen U 2,4 W/m2K
”
Een aantal andere maatregelen, zoals kierdichting en warmteterugwinning, zijn
geformuleerd als “(sterke) aanbeveling”.
Het convenant stelt dus geen directe eis aan de maximale warmtebehoefte van de
woningen voor ruimteverwarming en warm tapwater. Er zijn uitsluitende
minimumeisen gesteld aan de isolatiewaarde van de schil van de woning.
3.3 Warmtebehoefte volgens haalbaarheidsonderzoek
In bijlage 3 van het convenant is een brief van Waterbedrijf Gelderland van 10-10-
2001 opgenomen. In bijlage 4 bij deze brief wordt een indicatie van de
exploitatiekosten geven. Deze is gebaseerd op een haalbaarheidsonderzoek van
Brouwer Energie Consult van 8 juni 2001 [B.1]. Hierin zijn voor een woning van
111,4 m2 gebruiksoppervlakte EPC-bepalingen uitgevoerd met een combi-ketel en
een combi-warmtepomp. Hierbij zijn de warmtebehoefte voor verwarming en
warmtapwater bepaald.
Tabel 1. Kerngegevens haalbaarheidsonderzoek van Brouwer Energie Consult [B.1]
Verwarming Warmtapwater
ketel WP ketel WP
Primaire energie [MJ] 11.998 4.660 17.693 12.865
Opwekkingsrendement 0,95 1,775 0,577 0,525
Bruto warmtevraag [MJ] 11.398 8.271 10.209 6.754
Daling warmtevraag voor
woning met WP [%]
- 27 % - 33 %
Maatregelen Isolatie Zonnecollector
Rc = 3,0
Uraam = 1,7
Rc = 4,0
Uraam = 1,5
Geen zonne-
collector
Met zonne-
collector van
2,7 m2
Warmteterugwinning
ventilatielucht
75 % 90 %
Wat hierbij opvalt, is dat de woning voor de beide berekeningen niet identiek is: In
de woning met een warmtepomp is de isolatie verbeterd en wordt een
zonnecollector voor warmtapwaterbereiding toegepast. Hierdoor daalt in de woning
met warmtepomp de warmtevraag voor verwarming en warmtapwater met 27 resp.
33 %. Een aanzienlijk deel van de daling van het primair verbruik wordt dus bereikt
door andere maatregelen dan door toepassing van de warmtepomp.
Wat tevens opvalt, is dat voor beide woningvarianten, en zeker voor de variant met
warmtepomp, de bouwkundige en installatietechnische maatregelen verder gaan
dan de minimale eisen die uiteindelijk in het convenant zijn vastgelegd.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
12 / 34
Het is daarom te verwachten dat de woningen in De Teuge, als zij gebouwd worden
volgens de eisen van het convenant, bij een gebruiksoppervlakte van ca. 110 m2,
een hogere warmtebehoefte voor ruimteverwarming en warm tapwater dan ca 15
GJ/a zullen vereisen.
3.4 Aanvullende EPC-eis in fase 2
In bijlage 3 van het programma van eisen [B.2] bij de ontwikkelovereenkomst voor
fase 2 staat onder punt 4.8 - Energie en Duurzaam bouwen - het volgende:
“Voor de woningen geldt een EPC van 1,0 met dien verstande dat de
energiebesparing als gevolg van het gebruik van de aardwarmtelevering niet mag
worden meegerekend. Vereisten vanuit het energiebeleidsplan en ten aanzien van
energie en duurzaam bouwen zijn hieronder weergegeven.”
Deze tekst laat in het midden op welke wijze “het gebruik van de
aardwarmtelevering niet mag worden meegerekend”. Dit laat ruimte voor
verschillende interpretaties, zoals:
1. toepassen van een “neutraal” opwekkingsrendement van 100 % voor
verwarming en warm tapwater;
2. toepassen van de gegevens van een gangbare combi-ketel.
Uit de ter beschikking staande stukken blijkt niet of en hoe deze eis getoetst is.
Op de woningen waarvan de EPC-berekening beschikbaar is, is door TNO een
herberekening uitgevoerd. Hierbij is er van uitgegaan dat de EPC-berekeningen op
correcte wijze zijn uitgevoerd. Voor de herberekening is uitgegaan van een
gangbare HR-ketel met de volgende specificaties:
opwekkingsrendement voor verwarming van 97,5 % (HR107, LT);
opwekkingsrendement voor warm tapwater van 80 % (verschillende gangbare
toestellen);
hulpenergie voor verwarming is op forfaitaire wijze bepaald.
De resultaten zijn per woningtype gegeven in Bijlage 1. Hieronder zijn de resultaten
samengevat in termen van minimum- en maximum EPC. Doordat voor een deel van
de woningen de EPC onbekend is en de aantallen woningvarianten deels onbekend
zijn, is het bepalen van een gemiddelde EPC minder zinvol.
Tabel 2. EPC met ketel of warmtepomp
Fase 1 2 1 en 2
EPC variant met ketel met WP met ketel met WP met ketel met WP
Min. 0,718 0,661 0,969 0,603 0,718 0,603
Max. 1,003 0,860 1,068 0,998 1,068 0,998
Hieruit blijkt o.a.:
de woningen die in fase 1 zijn gebouwd hebben gemiddeld een lagere EPC-
met-ketel dan de woningen uit fase 2;
de hoogste EPC-met-ketel in fase 1 ligt op 1,00; in fase 2 op 1,07;
bij toepassing van een moderne combi-ketel zal de EPC 0,03 à 0,04 lager
liggen dan hier berekend, door het lagere hulpenergiegebruik;
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
13 / 34
bij toepassing van een “neutraal” opwekkingsrendement van 100 % voor
verwarming en warmtapwater daalt het primair energiegebruik iets verder en
zal de EPC voor alle woningen onder 1,0 liggen.
Afhankelijk van de gekozen interpretatie van de aanvullende EPC-eis voldoen de
woningen van fase 2 net wel of net niet aan deze eis.
3.5 Warmtebehoefte volgens bron-ontwerp
Voor het ontwerp van de bron, het distributiesysteem en de warmtewisselaar tussen
grondwater en distributienet is uitgegaan van de volgende gegevens [B.3]. Voor de
omslag van systeemwaarden naar een waarde per woning is uitgegaan van 200
woningen.
Tabel 3. Ontwerpgegevens bronsysteem
Systeem Woning
Max. verdampervermogen WP 1100 kW 5,5 kW
Warmtevraag WP 1253 MWh/a 4510,88 GJ/a 22.550 MJ/a
Koelvraag 216 MWh/a 777,6 GJ/a 3.888 MJ/a
Ontwerp grondwaterdebiet 190 m3/h
Ontwerp temperatuurverschil
over bron
5 K
Gem. grondwatertemperatuur 10,5 C
Gem. infiltratietemperatuur 5,5 C
Ontwerpdebiet distributienet 190 m3/h 950 lt/h
Ontwerptemperatuur
distributienet verwarming
9,5 - 4,5 C
Ontwerptemperatuur
distributienet koeling
14 – 12 C
De hier gehanteerde ontwerp warmtevraag van de bron is 4510 GJ/a, wat
overeenkomt met 22,55 GJ/a per woning (bij 200 woningen).
Het is niet bekend wat de basis voor die waarde is. In het onderzoek van de
energiebalans [39] worden afwijkende waarden genoemd, voor de warmtelevering
door het bronsysteem:
Warmtevraag verwarming 18.660 MJ/a
Warmtevraag warmtapwater 7.770 MJ/a
Warmtevraag totaal 26.430 MJ/a
3.6 Warmtelevering door de bron
De warmte- en koudelevering door het bronsysteem over de periode 2006-2008 is
hieronder gegeven [39, 40]. Voor de berekening van de levering per woning is
uitgegaan van 111 woningen in fase 1 in 2006 en 2007 en 187 woningen van fase 1
en 2 in 2008.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
14 / 34
Tabel 4. Warmte- en koudelevering door het bronsysteem en volgens ontwerp
Jaar Geleverde warmte Geleverde koude
Systeem Woning Systeem Woning
[MWh/a] [GJ/a] [MJ/a] [MWh/a] [GJ/a] [MJ/a]
2006 863,4 3.108 28.000 197,4 710 6.396
2007 910,1 3.276 29.513 153,9 554 4.990
2008 1700,3 6.121 32.733 220,4 793 4.242
Ontwerp 1253 4.510 22.550 216 777 3.888
De geleverde warmte ligt in 2008 voor het systeem 35 % boven de ontwerpwaarde
en voor de woning 45 % boven de ontwerpwaarde. Het verschil wordt veroorzaakt
doordat minder woningen zijn gebouwd (187) dan aanvankelijk gepland (200).
De geleverde koude is in 2008 voor het systeem vrijwel gelijk aan de
ontwerpwaarde en voor de woning 9 % boven de ontwerpwaarde.
In deze beschouwing is geen correctie voor graaddagen toegepast.
3.7 Warmtebehoefte volgens EPC berekeningen
De warmtebehoefte van de warmtepomp, waarin het koudenet van Vitens moet
voorzien, is bepaald op basis van de EPC-gegevens. Uitgangspunt hierbij zijn het
primair energiegebruik, het primair opwekkingsrendement en de bijbehorende COP
voor verwarming en warmtapwater.
De warmtebehoefte in MJ/a waarin het bronsysteem moet voorzien is in Bijlage 2
per woningtype gegeven voor verwarming, warmtapwater en totaal voor de 170
woningen en appartementen, waarvan de gegevens beschikbaar zijn. Hierbij is voor
een aantal woningtypen uitgegaan van de basisvariant, omdat niet bekend is
hoeveel woningen als (grotere) variant zijn gebouwd. De ontbrekende woningen
betreffen 11 twee-onder-een-kappers, en 6 vrijstaande woningen.
De gemiddelde warmtebehoefte waarin het bronsysteem moet voorzien voor
verwarming en warmtapwater bedraagt 27,9 GJ/a. Door het ontbreken van 17
grotere woningen en het niet meerekenen van een aantal (grotere) woningvarianten
kan de gemiddelde warmtebehoefte volgens de EPC-gegevens nog iets hoger
uitvallen.
3.8 Conclusies
Uit het voorgaande blijkt o.a.:
Het convenant stelt geen directe eis aan de maximale warmtebehoefte van de
woningen voor ruimteverwarming en warm tapwater. Er zijn uitsluitend
minimumeisen gesteld aan de isolatiewaarde van de schil van de woning.
In het haalbaarheidsonderzoek uit 2001 is, bij een gebruiksoppervlakte van ca.
110 m2, een warmtebehoefte voor ruimteverwarming en warm tapwater van ca.
15 GJ/a bepaald. Hierbij zijn verdergaande bouwkundige en
installatietechnische maatregelen toegepast dan de minimale eisen die
uiteindelijk in het convenant zijn vastgelegd.
In bijlage 3 van het programma van eisen bij de ontwikkelovereenkomst voor
fase 2 wordt als aanvullende eis gesteld: “Voor de woningen geldt een EPC van
1,0 met dien verstande dat de energiebesparing als gevolg van het gebruik van
de aardwarmtelevering niet mag worden meegerekend.” Afhankelijk van de
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
15 / 34
gekozen interpretatie van de aanvullende EPC-eis voldoen de woningen van
fase 2 net wel of net niet aan deze eis.
Voor het ontwerp van de bron, het distributiesysteem en de warmtewisselaar
tussen grondwater en distributienet is uitgegaan van een ontwerpwarmtevraag
van de bron van 4.510 GJ/a, wat overeenkomt met 22,55 GJ/a per woning (bij
200 woningen). Het is niet bekend wat de basis is voor de hier gehanteerde
ontwerpwarmtevraag van de bron.
Uit praktijkgegevens van Vitens blijkt dat de geleverde warmte in 2008 voor het
systeem 6.121 GJ/a bedraagt (35 % boven de ontwerpwaarde) en per woning
32,7 GJ/a (45 % boven de ontwerpwaarde). Het verschil wordt veroorzaakt
doordat minder woningen zijn gebouwd (187) dan aanvankelijk gepland (200).
De geleverde koude is in 2008 voor het systeem vrijwel gelijk aan de
ontwerpwaarde en per woning 9 % boven de ontwerpwaarde.
De warmtebehoefte van de warmtepomp, waarin het koudenet van Vitens moet
voorzien, is bepaald op basis van de EPC-gegevens. De gemiddelde
warmtebehoefte bedraagt 27,9 GJ/a, waarin het bronsysteem moet voorzien
voor verwarming en warmtapwater voor de 170 woningen en appartementen,
waarvan de gegevens beschikbaar zijn. Deze waarde ligt ca. 15 % lager dan de
praktijkgegevens van Vitens.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
16 / 34
4 Functioneren bronsysteem/WKO
4.1 Inleiding
Doelstelling is het opstellen van een integraal overzicht van de problemen in het
bronsysteem/WKO, van de oorzaken hiervan en de oplossingen hiervoor.
TNO heeft hierover o.a. overleg gevoerd met Vitens/IF Technology en BAM.
4.2 Ontwerp bronsysteem
Het ontwerp en de bedrijfswijze van het bron systeem staan o.a. beschreven in het
onderzoek van de energiebalans [39]. Het systeem bestaat in essentie uit de vol-
gende onderdelen:
Het grondwatersysteem, bestaande uit twee onttrekkingsbronnen en drie
infiltratiebronnen;
Het distributiesysteem, bestaande uit een circulatieleiding tussen de bronnen
en de woningen, die met een warmtewisselaar op de gewenste temperatuur
wordt gehouden door verwarmen of koelen met het grondwater uit de
onttrekkingsbronnen;
De aanvullende regeneratievoorziening, in de vorm van twee droge koelers, die
’s zomers warmte onttrekken aan de buitenlucht en via een warmtewisselaar
afgeven aan het grondwater uit de onttrekkingsbronnen.
4.3 Vermogen en warmtebalans van de bron
De belangrijkste problemen in het bronsysteem zijn volgens Vitens [Error!
Reference source not found.]:
structurele energieonbalans in de bodem;
structurele overschrijding van vergunde waterhoeveelheden (waterwet);
onherstelbare bronverstopping bij 4 van de 5 bronnen.
Een van de voorwaarden voor het bedrijven van het bronsysteem is een
warmtebalans over een periode van vijf jaar [39]. Daaraan blijkt in dit geval niet te
worden voldaan. In de periode 2006/2007 werd 30-44 % van de warmtelevering niet
geregenereerd. In 2008, toen alle 187 woningen waren aangesloten, steeg deze
onbalans tot boven 60 %.
Tabel 5. Warmtebalans bronsysteem [39]
Jaar Geleverde
warmte Geleverde
koude Regene-
ratie Warmtebalans
[MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [%]
2006 3.108 711 1.452 -946 -30 %
2007 3.276 554 1.284 -1.438 -44 %
2008 6.121 793 1.470 -3.858 -63 %
Ontwerp [B.3] 4.510 777 3.733 0 0 %
Verschil 2008 - ontwerp 36 % 2 % -61 %
Ontwerp [39] 4.942 842 4.100 0 0 %
Verschil 2008 - ontwerp 23 % -6 % -64 %
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
17 / 34
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
18 / 34
De onbalans wordt door twee factoren bepaald:
Een hogere warmtelevering dan volgens ontwerp: in 2008 23-36 % hoger,
afhankelijk van de gekozen referentie. Zoals in hoofdstuk 3 is vastgesteld is
deze warmtevraag ca. 15 % boven de resultaten van de EPC-berekening. Om
deze warmtevraag te verlagen zijn besparende maatregelen in woningen
vereist.
Een lagere regeneratie dan volgens ontwerp: in 2008 ruim 60 % lager. In het
Onderzoek van de energiebalans [39] zijn de verschillende oorzaken
besproken. Tevens zijn verschillende mogelijkheden voor meer regeneratie
uitgewerkt.
In mondeling overleg met Vitens en IF-technology is tevens de mogelijkheid
van (nuttige) koudelevering besproken, maar hiervoor zijn op deze locatie geen
voor de hand liggende mogelijkheden aanwezig.
Het warmteverlies of de warmtewinst van het distributienet is verwaarloosbaar [39].
De onbalans heeft er nog niet toe geleid dat het water van de onttrekkingsbronnen
in temperatuur is gedaald.
De hogere warmtelevering dan volgens ontwerp is een belangrijke oorzaak van de
structurele overschrijding van vergunde waterhoeveelheden. Volgens Vitens is dit
de oorzaak van de onherstelbare bronverstopping bij 4 van de 5 bronnen.
In een notitie [Error! Reference source not found.] heeft Vitens zijn standpunt
t.a.v. de genoemde problemen uitgewerkt.
4.4 Distributiesysteem
Voor het functioneren van het distributiesysteem zijn o.a. het waterdebiet, de
watertemperatuur en de waterkwaliteit van belang. De ontwerpgegevens zijn
hieronder gegeven.
Systeem Woning
Ontwerpdebiet distributienet 190 m3/h 950 liter/h
Ontwerptemperatuur
distributienet verwarming
9,5 - 4,5 C
Ontwerp verdampervermogen 1.100 kW 5.500 W
Ontwerptemperatuur
distributienet koeling
14 – 12 C
Tabel 6. Ontwerpgegevens distributienet
Deze punten worden hieronder besproken.
Waterdebiet
Het ontwerpdebiet van het distributienet bedraagt 190 m3/h, of, bij 200 woningen,
950 liter/h per woning. De circulatiepompen in het distributienet worden geregeld op
een constant drukverschil over de pompen. Bij inschakelen van een verbruiker
zullen de pompen op gaan toeren omdat de druk daalt. Op het moment dat er geen
enkele afnemer actief is blijven de circulatiepompen draaien op een minimaal debiet
van 50 m3/h om te voorkomen dat het water in het distributienet afkoelt [B.3].
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
19 / 34
Het ontwerpdebiet van de warmtepompen bedraagt:
Aantal Type warmtepomp Ontwerpdebiet
bronzijde
Toelichting
150 Atag Energion 6 1.400 lt/h Identiek aan de ontwerpgegevens
van de beide voorgangers: Vaillant
VWS NL 6 en Inventum Energion 6
37 Stiebel Eltron WPC-C 5 950 lt/h Brondebiet over de externe
warmtewisselaar
Uit mondelinge informatie van BAM is gebleken dat met Vaillant/Inventum is
afgesproken het brondebiet op 950 lt/h in te stellen. Het temperatuurverschil over
de verdamper ligt hierdoor op ca 4,5 K in plaats van 3 K.
In bijlage 4 is de dimensionering van het distributienet uitgewerkt.
Hiervoor is aangegeven welke nominale diameters zijn toegepast en welke water-
debieten hierbij toegestaan zijn bij een watersnelheid van 1, 2 en 3 m/s. Hierbij is
uitgegaan van een dikte van de buiswand van 8 mm (conservatieve aanname).
Tevens is hierbij aangegeven hoeveel woningen op de desbetreffende diameters
zijn aangesloten in fase 1 en 2 van De Teuge. Per aansluiting mag 950 l/h worden
benut.
Hieruit blijkt dat voor vrijwel alle situaties een watersnelheid van 1 m/s volstaat als
alle warmtepompen tegelijkertijd in bedrijf zijn. Voor een aantal plaatsen in het net
is een watersnelheid van 1,2 m/s vereist. Hiermee wordt voldaan aan de vuistregel
die 1 m/s als maximum geeft tot 100 mm inwendige diameter, oplopend tot 3,5 m/s
in de range 100-700 mm.
Of het waterdebiet toereikend is en of het systeem van debietregeling goed
functioneert, is op basis van de beschikbare informatie niet goed te beoordelen.
Watertemperatuur
De ontwerpaanvoer- en -retourtemperatuur van het distributienet voor verwarming
is 9,5 / 4,5 C.
De watertemperatuur in het distributienet wordt niet permanent geregistreerd en
opgeslagen, zodat hiervan geen overzicht beschikbaar is.
Een bewoner in een woning met een Stiebel Eltron warmtepomp heeft de aanvoer-
en retourtemperatuur gedurende enige maanden gemeten. Dit was mogelijk omdat
de afsluiter aan de bronzijde permanent geopend was waardoor permanente
doorstroming optrad. Uit deze metingen komt een sterk wisselend beeld naar voren:
variërend tussen 8,5 en 9,5 C (15-2);
langdurige daling tot 4 C, gevolgd door fluctuaties tussen 6 en 9,5 C (13-2);
variërend rond 10 C (21-3)
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
20 / 34
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
14-2-2010 19:12 15-2-2010 0:00 15-2-2010 4:48 15-2-2010 9:36 15-2-2010 14:24 15-2-2010 19:12 16-2-2010 0:00 16-2-2010 4:48
Figuur 1. Voorbeeld aanvoertemperatuur bronzijde
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12-2-2010 19:12 13-2-2010 0:00 13-2-2010 4:48 13-2-2010 9:36 13-2-2010 14:24 13-2-2010 19:12 14-2-2010 0:00 14-2-2010 4:48
Figuur 2. Voorbeeld aanvoertemperatuur bronzijde
0
2
4
6
8
10
12
20-3-2010 19:12 21-3-2010 0:00 21-3-2010 4:48 21-3-2010 9:36 21-3-2010 14:24 21-3-2010 19:12 22-3-2010 0:00 22-3-2010 4:48
Figuur 3. Voorbeeld aanvoertemperatuur bronzijde
De oorzaak van deze fluctuaties is niet duidelijk.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
21 / 34
Waterkwaliteit en – behandeling
Op het water in het distributiesysteem is aanvankelijk geen waterbehandeling
toegepast. In de loop der jaren is gebleken dat magnetiet en slib in het systeem
voorkomen. Vanaf juli 2010 wordt een vorm van waterbehandeling toegepast door
toevoeging van Lubron 730-3. Uit de informatie van BAM en Vitens en de
beschikbare documentatie is niet duidelijk op te maken welke problemen hiermee
worden aangepakt. Naar verwachting staat de vermindering van magnetiet en
andere ijzerverbindingen voorop.
Opmerkelijk is de tekst in de aanbieding van BAM aan Vitens (11 maart 2010):
“Het toepassen van deze waterbehandelingen kan tot gevolg hebben dat
afzettingen loskomen en corrosieproducten in het systeem gaan zweven.
Dit kan leiden tot verstoppingen van o.a. filters bij de warmtepompen.
…
Om de eventuele overlast te beperken adviseren wij u deze werkzaamheden in de
zomer uit te voeren. Tevens adviseren wij u de klanten aan te schrijven om bij
storing van de warmtepomp deze niet te resetten maar de installateur te bellen.”
4.5 Elektrisch energiegebruik
Het elektriciteitsgebruik voor het bron- en distributiesysteem is opgebouwd uit de
volgende onderdelen:
Bronnen grondwatersysteem;
Droge koelers;
Distributienet;
Regeling en elektrotechniek in centrale technische ruimte.
Het elektrisch verbruik is alleen als totaal per jaar bekend [40] en hieronder
gegeven. De “seasonal performance factor” (SPF) bedraagt 7 à 8; als deze
betrokken wordt op het primair verbruik, met een elektrisch opwekkingsrendement
van 39 % bw, wordt de SPF 2,7 à 3,1.
Tabel 7. Energiestromen bronsysteem
Jaar
Elektriciteits-
verbruik
Geleverde
warmte
Geleverde
koude Regeneratie SPFel SPFprim
[kWh] [MWht] [MWht] [MWht] [-] [-]
2006 151.662 863,4 197,4 403,3 7,0 2,7
2007 173.426 910,1 153,9 356,7 6,1 2,4
2008 241.398 1700,3 220,4 408,2 8,0 3,1
4.6 Conclusies
De belangrijkste problemen in het bronsysteem zijn:
structurele energieonbalans in de bodem;
structurele overschrijding van vergunde waterhoeveelheden (waterwet);
onherstelbare bronverstopping bij 4 van de 5 bronnen.
In een notitie heeft Vitens zijn standpunt t.a.v. deze problemen uitgewerkt.
Uitgaande van de huidige warmte- en koudevraag zijn grote aanpassingen nodig in
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
22 / 34
de vorm van vergroting van het aantal bronnen en vergroting of vernieuwing van de
regeneratie.
Opvallend aan de situatie van het distributiesysteem is dat Vitens en BAM geen
inzicht kunnen geven in het functioneren van de debiet- en temperatuurregeling. De
gegevens hiervan worden niet permanent geregistreerd en opgeslagen, zodat
hiervan geen overzicht beschikbaar is.
Een bewoner in een woning met een Stiebel Eltron warmtepomp heeft de aanvoer-
en retourtemperatuur gedurende enige maanden gemeten. Uit deze metingen komt
een sterk wisselend beeld naar voren, waarbij de temperatuur van 9,5 °C soms
urenlang varieert tussen 8,5 en 9,5 C maar soms enige uren daalt naar lage
waarden rond 4 – 6 C.
Op het water in het distributiesysteem is aanvankelijk geen waterbehandeling
toegepast. In de loop der jaren is gebleken dat magnetiet en slib in het systeem
voorkomen. Vanaf juli 2010 wordt een vorm van waterbehandeling toegepast.
Tijdens de gesprekken van TNO met Vitens en BAM is de indruk ontstaan dat het
beheer van zowel het bron- als distributiesysteem niet duidelijk is geregeld.
Hierdoor kunnen afwijkingen in de gewenste bedrijfsvoering en storingen
onopgemerkt blijven of pas in een laat stadium worden opgemerkt.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
23 / 34
5 Functioneren warmtepompen Atag / Inventum
5.1 Inleiding
Doelstelling is het opstellen van een integraal overzicht van storingen en schade
aan de warmtepompen, van de oorzaken hiervan en de oplossingen hiervoor.
TNO heeft hierover o.a. overleg gevoerd met Atag, Inventum en Vaillant.
Onderstaande gegevens zijn voornamelijk gebaseerd op productinformatie en in-
formatie van Atag. Overleg met Inventum en Vaillant levert geen aanvullende infor-
matie op en bevestigt de informatie die van Atag is verkregen.
5.2 Positie Atag in project De Teuge
In maart 2010 heeft Atag de rechten voor de Inventum (daarvoor Vaillant) warmte-
pompen overgenomen, zoals die o.a. zijn geplaatst in het project De Teuge. Hierbij
is nauwelijks informatie over service en onderhoud door Inventum in dit project ont-
vangen. Atag kan hierdoor alleen afgaan op de eigen ervaringen in dit project sinds
maart 2010.
Atag acht zich primair verantwoordelijk voor de warmtepomp. Atag heeft geen ge-
detailleerde kennis van het bronsysteem en warmte-afgiftesysteem. De verant-
woordelijkheid hiervoor ligt primair bij Vitens respectievelijk BAM.
De volgende aantallen warmtepompen zijn geplaatst.
Fase Aantal Fabrikant Type rege-
lunit 1
Vermogen
[kW]
Jaar
1 20 Vaillant Haaks 6 2003
1 20 Inventum Haaks 6 2003
1 70 Inventum Recht 6 2004/5
2 40 Inventum Recht 6 / 8 2007/8 1 Dit betreft de vorm van de regelunit in de warmtepomp.
De meeste warmtepompen zijn van het type Energion 6. Incidenteel zijn in fase 2
Energion 8 warmtepompen toegepast.
5.3 Functionele beschrijving van de Atag warmtepomp.
Het principeschema van de warmtepomp is hieronder afgebeeld. Verwarming en
warmtapwater worden door de warmtepomp verzorgd.
Koeling verloopt via de als koelunit aangeduide warmtewisselaar. De warmtepomp
zelf is dan uitgeschakeld. Het koelbedrijf wordt onderbroken als de warmtepomp het
boilervat verwarmd.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
24 / 34
Figuur 4. Schema Atag warmtepomp in tapwaterbedrijf.
In De Teuge wordt deze warmtepomp toegepast zonder bodemwarmtewisselaar. In
plaats van een bron-pomp wordt een toerengeregelde pomp in de aansluiting op
het koudwaternet gebruikt. Deze wordt zo geregeld dat een temperatuurverschil
van 4 C over de verdamper wordt gehandhaafd.
De warmtepompen zijn voorzien van een bijstookelement dat standaard is uitge-
schakeld. Indien gewenst kan de bewoner er voor kiezen de bijstook vrij te geven.
5.4 Storingen
Bij deze warmtepompen is uitval geconstateerd van regelunits en van
compressorblokken. De door Atag voorgestelde aanpak is hieronder in een door
Atag zelf opgestelde tekst cursief weergegeven.
Andere onregelmatigheden, zoals pendelen e.d. hebben betrekking op inpassing
aan de binneninstallatie en vallen buiten het TNO-onderzoek in deze 1e fase.
Hier moet aan worden toegevoegd dat de uitval van compressorblokken volgens
Atag veroorzaakt wordt door invriezen van de verdamper. Op basis van de nu
beschikbare gegevens zijn er twee mogelijk oorzaken voor het ontstaan van
bedrijfscondities waarbij de Atag warmtepomp kan invriezen:
Een te lage watertemperatuur in het broncircuit – getuige de waarnemingen
hiervan in paragraaf 4.4.
Vervuiling van het filter, zoals geconstateerd op 26-1-2011 [52]. De monteur
constateerde dat het filter helemaal verstopt zit (aanvoerzijde van de pomp). Bij
een te gering debiet over de verdamper daalt de retourtemperatuur en kan het
water in de verdamper bevriezen.
Regelunit
Bij 40 toestellen geplaatst in fase1 is de zgn. ‘haakse regelunit’ toegepast. Deze
regelunits zijn wat gevoeliger voor spanningsvariaties en kunnen onder omstandig-
heden defect raken. Vanaf 2004 wordt de zgn. ‘rechte regelunit’ toegepast, welke
naar behoren functioneert.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
25 / 34
Atag heeft met het installatiebedrijf afspraken gemaakt over de ombouw van de
haakse regelunit naar de rechte regelunit. Wanneer ombouw nodig blijkt te zijn zal
deze ombouw tegen een gereduceerde prijs kunnen worden aangeboden.
Compressorblokken
Op een aantal adressen is uitval geweest van de warmtepompen en is in opdracht
van het installatiebedrijf door Atag het compressorblok vervangen.
Het compressorblok bestaat uit een geluidsgeïsoleerde kast, waarin zich hoofdza-
kelijk een trillingsvrije ophangconstructie, de compressor, de verdamper, de con-
densor, het expansieventiel en een componentverbindende leidingset bevinden.
De retour gekomen compressorblokken zijn door Atag geanalyseerd en in alle ge-
vallen bleek dat, direct of indirect, bevriezing van de verdamper de oorzaak van
uitval.
Bevriezing van de verdamper wordt meestal veroorzaakt door structureel onvol-
doende stroming (lees warmte aanbod) aan de bronzijde en bij gebruik van water
als bronmedium. De warmtepomp is 3-voudig tegen invriezen beveiligd, echter on-
der extreme omstandigheden blijkt invriezen toch mogelijk.
Het incidenteel invriezen van de warmtepomp heeft geen invloed op de levensduur.
Het structureel invriezen van de warmtepomp kan wel invloed hebben op de le-
vensduur van het toestel.
Atag is voortdurend bezig met verbetering van haar produkten en heeft besloten op
basis van de bovengenoemde analyse een extra beveiliging aan te brengen in de
huidige in productie zijnde warmtepomp. Hierbij wordt de ingaande bron tempera-
tuur gemeten en wordt de warmtepomp uitgeschakeld wanneer een vooraf inge-
stelde waarde (voorstel 1 C) is bereikt. Hierdoor zal het invriezen ook bij extreme
omstandigheden niet meer optreden en wordt de levensduur van het compressor-
blok ook bij extreme omstandigheden niet verkort.
Wanneer binnen 24 uur tijd meer dan 3 maal een bron-in temperatuur (bron tem-
peratuur naar de bron toe is te laag) probleem optreedt, zal de warmtepomp in een
niet automatisch te resetten toestand terecht komen waarna de melding in het
scherm komt te staan: "bron probleem".
Tevens heeft Atag besloten om deze wijziging vrij te geven voor al bestaande
warmtepompen, mits voorzien van een ‘ rechte regelunit’. Hiervoor is het nodig
nieuwe software in de regelunit te plaatsen en enkele parameterinstellingen aan te
passen. Deze aanpassing kan uitsluitend worden uitgevoerd door hiervoor opgelei-
de Atag medewerkers.
Samengevat:
Het vervangen van een haakse regelunit door een rechte regel unit lost de re-gelunit klachten naar behoren op.
De warmtepomp kan als gevolg van incidenteel te weinig stroming invriezen aan de bronzijde, echter is daar voldoende tegen bestand.
Bij structureel te weinig stroming aan de bronzijde en daardoor bevriezing van de verdamper zal op den duur het compressorblok defekt raken
De warmtepomp kan worden beveiligd tegen extreme omstandigheden aan de bronzijde door een aanpassing in de software.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
26 / 34
5.5 Conclusies
Bij deze warmtepompen is uitval geconstateerd van regelunits en van
compressorblokken. Atag heeft zelf een aanpak van dit probleem voorgesteld.
Voor de regelunits betreft dit vervanging van de resterende oude modellen door
een nieuw, goed functionerend model. Daarnaast wordt voorgesteld een
zodanige beveiliging toe te passen dat zelfs bij het zeer regelmatig optreden
van condities waarbij de verdamper kan invriezen de warmtepomp niet
beschadigd wordt.
Op basis van de nu beschikbare gegevens zijn er twee mogelijk oorzaken voor
het ontstaan van bedrijfscondities waarbij de Atag warmtepomp kan invriezen:
o Een te lage watertemperatuur in het broncircuit – getuige de
waarnemingen hiervan in paragraaf 4.4.
o Vervuiling van het filter, zoals geconstateerd op 26-1-2011 [52]. De
monteur constateerde dat het filter helemaal verstopt zit (aanvoerzijde
van de pomp). Bij een te gering debiet over de verdamper daalt de
retourtemperatuur en kan het water in de verdamper bevriezen.
Andere onregelmatigheden, zoals pendelen e.d. hebben betrekking op inpassing
aan de binneninstallatie en vallen buiten het TNO-onderzoek in deze 1e fase.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
27 / 34
6 Functioneren warmtepompen Stiebel Eltron
6.1 Inleiding
Doelstelling is het opstellen van een integraal overzicht van storingen en schade
aan de warmtepompen, van de oorzaken hiervan en de oplossingen hiervoor.
TNO heeft hierover overleg gevoerd met Stiebel Eltron en Wassink.
6.2 Positie Wassink en Stiebel Eltron in project De Teuge
Wassink heeft met Reinbouw en Stiebel Eltron het huidige warmtepompsysteem
ontworpen. Vitens/BAM heeft het plan volgens Wassink getoetst en goed bevon-
den. In alle 37 Reinbouw woningen is de Stiebel Eltron WPC-C 5 combiwarmte-
pomp met koelfunctie toegepast.
Vanaf de oplevering heeft Wassink de vragen en klachten zo goed mogelijk probe-
ren te verwerken, gericht op het goed functioneren van de installatie.
De verbeteringen die nu worden voorgesteld zijn door beide partijen samen
opgesteld.
6.3 Functionele beschrijving van de Stiebel Eltron warmtepomp.
Verwarming en warmtapwater worden door de warmtepomp verzorgd. Het koelbe-
drijf wordt via de warmtepomp (maar zonder extra energiegebruik) verzorgd. Het
koelbedrijf wordt onderbroken als de warmtepomp het boilervat verwarmd.
De warmtepompen zijn standaard voorzien van drie bijstookelement van respectie-
velijk 2,6, 3,0 en 3,2 kW, direct na de condensor. De elementen waren bij opleve-
ring standaard uitgeschakeld. Indien gewenst kan de bewoner er voor kiezen in el-
ke gewenste combinatie de bijstook vrij te geven, last afhankelijk vanaf een ge-
wenste buitentemperatuur.
In De Teuge wordt deze warmtepomp toegepast met een voorgeschakelde warm-
tewisselaar en een klein water-glycolcircuit tussen deze warmtewisselaar en de
verdamper. Dit is vereist om bevriezing van de verdamper en daaruit voortvloeiende
schade te voorkomen. Het circuit is voorzien van een expansievat omdat anders
storingen optreden.
De afsluiter in de aansluiting op het koudenet was oorspronkelijk voorzien van een
thermische motor die niet altijd goed functioneerde. Deze is begin 2011 vervangen
door een elektrische motor.
De beide pompen aan de bronzijde en de afsluiter worden 30 sec voor het starten
van de warmtepomp ingeschakeld.
Specificaties bronzijde:
Waterdebiet uit koudwaternet 950 l/h
Debiet water/glycol 1400 l/h
Ontwerptemperatuur over warmtewis-selaar:
8 – 3C(bron) – 6 - 2C (water-glycol)
Specificaties cv-zijde:
Waterdebiet (min) 500 l/h
Ontwerptemperatuur CV 45/35
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
28 / 34
De warmtepomp is voorzien van de gebruikelijke beveiligingen.
6.4 Storingen
In de afgelopen drie maanden zijn geen storingen opgetreden. In de zes maanden
daarvoor zijn 8 kleinere storingen opgetreden. Er is geen bevriezing of schade aan
de warmtepompen opgetreden sinds de oplevering.
De aan de verdamperzijde voorgeschakelde warmtewisselaar functioneert goed. Er
zijn sinds de oplevering geen problemen geweest t.g.v. vervuiling of bevriezing. Dit
is opvallend, gezien de resultaten van de in één van de Reinbouw-woningen uitge-
voerde brontemperatuurmetingen, zoals vermeld in paragraaf 4.4. Tijdens de me-
ting op 13-2, waarbij de langdurige daling tot 4 C, gevolgd door fluctuaties tussen 6
en 9,5 C is vastgesteld, was en bleef de warmtepomp gewoon in bedrijf, bij een
bron-retourtemperatuur net boven 0 °C.
In de afgelopen jaren is een arbitragezaak gevoerd en een verbeterplan opgesteld
[48, 49]. Daarnaast heeft Cofely uitvoerig gerapporteerd over dit herstelplan en is
daarop een reactie van de bewoners gekomen [31, 32, 37, 38].
Deze zaak richt zich op twee, deels samenhangende aspecten, namelijk:
energiegebruik;
comfort.
Wassink heeft hiervoor, in overleg met Stiebel Eltron, een definitief verbetervoorstel
opgesteld [Error! Reference source not found.].
Een deel van de aanpassingen heeft betrekking op inpassing aan de
binneninstallatie en valt buiten het TNO-onderzoek in deze 1e fase. Voor de
beoordeling van het energiegebruik zijn de volgende aspecten van het voorstel van
belang:
Vervallen van de open verdeler en de secundair cv-circulatiepomp. Deze pomp
van ca 90-100 W draait nu permanent zodat hiermee een sterke verlaging van
het hulpenergiegebruik behaald wordt. De resterende cv-circulatiepomp wordt
aan/uit geschakeld met de warmtepomp.
Mogelijk vervallen van de circulatiepomp aan de bronzijde, mits het
distributienet voldoende opvoerhoogte levert.
6.5 Conclusies
Bij deze warmtepompen is geen bevriezing of schade opgetreden sinds de
oplevering. Het voorgeschakelde circuit met extra warmtewisselaar heeft
kennelijk een robuust systeem opgeleverd. De enige storing betreft een
afsluiter in de aansluiting op het koudenet. De oorspronkelijk aanwezige
thermische motor is begin 2011 vervangen door een elektrische motor.
Wassink heeft, in overleg met Stiebel Eltron, een definitief verbetervoorstel
opgesteld. Hiermee wordt beoogd zowel het energiegebruik te verlagen als het
comfort te verbeteren. De energetische punten komen in het volgende
hoofdstuk aan de orde. De comfortaspecten hebben betrekking op inpassing
aan de binneninstallatie en vallen buiten het TNO-onderzoek in deze 1e fase.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
29 / 34
7 Elektrisch gebruik warmtepompstallaties
7.1 Inleiding
Doelstelling is het opstellen van een overzicht en analyseren van het elektrisch
energiegebruik van de warmtepompinstallaties voor verwarming, warm tapwater en
bijbehorend hulpenergiegebruik, in vergelijking met de resultaten van de EPC bere-
keningen, op basis van het beschikbare materiaal.
Hierbij is de volgende aanpak gevolgd.
Uitgangspunt zijn de beschikbare EPC-berekeningen van 162 van de 187
woningen en appartementen.
Hierbij zijn waar nodig de COP-waarden voor verwarming en warm tapwater
aangepast en is het hulpenergiegebruik voor verwarming en warmtapwater
herberekend.
De resultaten zijn vergeleken met de studie van Millward Brown [4] en Liandon
[11].
Tenslotte is de EPC herberekenend, inclusief het energiegebruik van het
bronsysteem.
7.2 Berekeningswijze
Het elektrische energiegebruik van de woninginstallaties voor verwarming, warm
tapwater en bijbehorend hulpenergiegebruik is op de volgende manieren bepaald:
1. Op basis van de originele EPC berekeningen.
Hiervoor is per woningtype het primair energiegebruik voor verwarming, warm
tapwater en bijbehorend hulpenergiegebruik opgeteld, waarna het hiermee
overeenkomende elektrisch verbruik in kWh is bepaald. Vervolgens is het
gemiddelde elektrisch verbruik per woning bepaald.
2. Op basis van herziene EPC berekeningen.
Hiervoor is per woningtype uitgegaan van de originele EPC berekeningen, met
de volgende aanpassingen:
- COP-waarden voor verwarming en warm tapwater conform de
gelijkwaardigheidsverklaringen. In de originele EPC berekeningen zijn veel
afwijkende, deels lagere, forfaitaire waarden gebruikt. Uit de herberekening is
gebleken dat voor verwarming geen inzet van de bijstook vereist is. Hierbij is
gebruik gemaakt van de nieuwste EPC-bepalingswijze [NEN 7120 – binnenkort
te verschijnen], omdat de huidige berekeningswijze tot een niet-realistische
hoge inzet van de bijstook leidt.
- De COP voor warmtapwater is op de in NEN 5128 voorgeschreven wijze
gecorrigeerd voor een lagere tapvraag dan die waarbij de COP is bepaald.
Omdat voor beide warmtepompen de COP is bepaald voor tap–comfortklasse 4
is voor alle woningen met een bruto tapvraag kleiner dan 14.000 MJ/jaar een
correctie toegepast.
- Het hulpenergiegebruik voor verwarming en warmtapwater is geheel opnieuw
bepaald en bestaat uit de volgende posten:
a. Continu vermogen voor stand-by gebruik van de warmtepomp en voor
de aanvullende circulatiepomp in de Reinbouw-woningen.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
30 / 34
b. Bedrijfsvermogen voor verwarming. Dit betreft de bronpomp, de pomp
in het extra circuit (Reinbouw), en de pomp aan de distributiezijde.
Deze pompen zijn ingeschakeld als de warmtepomp voor
verwarmingsbedrijf wordt ingeschakeld. Deze bedrijfstijd is afgeleid uit
de warmtevraag voor verwarming en het nominaal afgiftevermogen van
de warmtepomp. De voor- en nadraaitijd van deze pompen is
verwaarloosd.
c. Bedrijfsvermogen voor warm tapwater. Dit betreft de bronpomp en de
pomp in het extra circuit (Reinbouw). De pomp aan de distributiezijde
wordt nu niet meegeteld omdat het eventuele gebruik hiervan reeds in
de COP voor warm tapwater is opgenomen. Deze pompen zijn
ingeschakeld als de warmtepomp voor warmtapwaterbedrijf wordt
ingeschakeld. Deze bedrijfstijd is afgeleid uit de warmtevraag voor
warm tapwater en het nominaal afgiftevermogen van de warmtepomp.
De voor- en nadraaitijd van deze pompen is verwaarloosd.
d. Bedrijfsvermogen convectorverwarming.
De ventilatorconvectoren zijn in de woningen voornamelijk toegepast
op de verdieping. Gegevens over het hulpenergiegebruik, zowel stand-
by als van de ventilator voor de verschillende standen, is niet
voorhanden.
Het hulpenergiegebruik is sterk afhankelijk van het bewonersgedrag.
Als boven niet verwarmd wordt is dit gebruik nihil. Als de verdieping
gewoon verwarmd wordt kan dit gebruik oplopen.
Bij gebrek aan gegevens is deze post hier verwaarloosd.
Vervolgens is op dezelfde wijze als onder punt 1 het elektrische verbruik
bepaald. De hierbij gebruikte gegevens zijn hieronder vermeld.
3. Op basis van de herziene EPC berekeningen inclusief energiegebruik
bronsysteem.
Hierbij is uitgegaan van een SPF op primaire energie van 3 voor het
bronsysteem (zie 4.5).
Tabel 8. Installatiegegevens voor herberekening EPC en elektrisch gebruik.
Atag/Inventum Stiebel Eltron 3
aangepast origineel aangepast origineel
COP verwarming 5,85 3,4 / 4,7 / 4,8 5,1 5,83
Afgiftevermogen WP [kW] 1 8,60 - 5,54 -
COP warmtapwater voor CW 4 2,23 2 1,35 2,25 2,24 / 2,18
Hulpenergie continu [W]
- stand-by 10 W 4 0,88 × Ag kWh
2 10 W
4 0,88 × Ag kWh
2
- circulatiepomp extra n.v.t. n.v.t. 65 W 5 niet gerekend
Hulpenergie bij ingeschakelde
warmtepomp [W]
- pomp bronzijde [W] 75 W 4 niet gerekend 85 W
5 niet gerekend
- pomp bronzijde extra circuit [W] n.v.t. n.v.t. 85 W 5 niet gerekend
- pomp distributiesysteem [W] 75 W 4 1,1 × Ag kWh
2 65 W
5 1,1 × Ag kWh
2
1 Bepaald volgens EN-EN 255 bij W10/W50.
2 Verbruik per jaar volgens NEN 5128:2001; Ag is de gebruiksoppervlakte van de
woning in m2.
3 Gegevens voor bodemwarmtewisselaars, omdat voor deze warmtepomp geen
gegevens met bronsysteem beschikbaar zijn. Omdat deze COP met lagere
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
31 / 34
brontemperaturen bepaald is dan bij grondwater zal de COP lager uitvallen dan bij
grondwater. Omdat de toepassing van de extra warmtewisselaar tussen
warmtepomp en het distributienet van Vitens een lagere brontemperatuur oplevert
is dit een redelijke benadering van de COP. 4 De waarden voor de vermogens van pompen en stand-by zijn een inschatting op
basis van praktijkervaring. 5 Waarden volgens mondelinge opgave Wassink.
7.3 Resultaten
Op basis van de gegevens voor 162 van de 187 woningen en appartementen zijn
de resulterende EPC-waarden bepaald voor de verschillende installatievarianten.
De eerder bepaalde EPC met combi-ketel is ter informatie toegevoegd.
Tabel 9. Gebruiksoppervlakte Ag en EPC-waarden voor verschillende installatievarianten.
Ag EPC origineel
EPC herberekend
EPC herberekend
met bron
EPC met combi-
ketel
[m2] [-] [-] [-] [-]
Minimum 84,1 0,603 0,497 0,647 0,718
Maximum 172,4 0,998 0,856 1,050 1,068
Gemiddelde 128,6 0,745 0,638 0,806 0,904
Hieruit blijkt o.a. dat:
De herberekende gemiddelde EPC ca. 0,1 lager ligt dan de originele EPC.
Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door de hogere COP voor verwarming in de
herberekening. Alleen voor de Reinbouwwoningen stijgt de EPC, doordat een
lagere COP voor verwarming is toegepast. Na uitvoering van de aanpassingen
aan de installaties in deze woningen volgens het voorstel van Wassink zal het
energiegebruik en de EPC iets dalen. Het hulpenergiegebruik heeft geen grote
impact op de herberekening.
Het in rekening brengen van het (hulp)energiegebruik van de bron, met een
SPF op primaire energie van 3, levert een stijging van de EPC op van ca. 0,16.
Het toepassen van combi-ketels levert een gemiddelde EPC op van ruim 0,9.
Dit is ruim 0,25 hoger dan het WP-systeem met herberekende EPC en ca. 0,1
hoger den de EPC met bron-energiegebruik.
Overigens kan de EPC voor ketels nog enige honderdsten lager uitvallen als
het effect van een laag hulpenergiegebruik wordt meegerekend.
Het gemiddelde elektriciteitsgebruik van de warmtepompinstallaties voor
verwarming, warm tapwater en bijbehorend hulpenergiegebruik is voor zowel voor
de originele als herberekende EPC-waarde bepaald.
Tabel 10. Elektriciteitsgebruik warmtepompinstallaties in kWh per jaar per woning
EPC origineel
EPC herberekend
4.319 3.511
Het gemiddelde elektriciteitsgebruik volgens de originele en herberekende EPC ligt
10 resp. 30% lager dan de waarde uit het onderzoek van Millward Brown [4], zoals
hieronder samengevat.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
32 / 34
Tabel 11. Gemiddeld verbruik “De Teuge” en “Aqua Vicus” volgens Millward Brown
Warmtepomp Individuele CV-
ketel
Energiegebruik excl WP 3.316 kWh 3.316 kWh
Energiegebruik opwekker
(geen corr.)
4.276 kWh 1.212 m3
Energiegebruik opwekker
(corr. graaddagen)
4.833 kWh 1.312 m3
Energiegebruik totaal
(corr. graaddagen)
8.149 kWh
Primair energiegebruik opwekker 1
(corr. graaddagen)
44,616 GJ bw 46,051 GJ bw
1 afwijkend van Millward Brown tgv andere bovenste verbrandingswaarde van
aardgas (Hs).
Met: Hs = 35,1 MJ/m3 en el = 0,39 op bw.
De mogelijke oorzaken voor het hogere verbruik volgens Millward Brown zijn o.a.:
De EPC gaat uit van referentiegedrag en buitenklimaat. Hoger of lager
stookgedrag, tapwatergebruik e.d. leiden tot een andere energiegebruik.
In de originele en herberekende EPC is het hulpenergiegebruik van de
ventilatorconvectoren verwaarloosd.
Inzet bijstook. In een aantal woningen is vanwege problemen met de installatie
elektrische bijstook toegepast. Dit zit niet inde EPC berekening.
Afwijkende bouwpraktijk. Bij een minder goede isolatie en/of een hogere
ventilatie zal de warmtebehoefte van een woning stijgen.
7.4 Warmtebehoefte per woning vergeleken met de studie van Liandon.
Tenslotte is de volgens de EPC berekende warmtebehoefte van 9 woningen
vergeleken met de resultaten van het onderzoek van Liandon [11]. Liandon heeft in
10 woningen gedetailleerde metingen rond de warmtepomp uitgevoerd. Hierbij is
o.a. de warmtevraag voor verwarming en warm tapwater gemeten. Uit de resultaten
voor de maand februari 2010 zijn met de graaddagenmethode de jaarresultaten
afgeleid. Voor 1 van de 10 woningen was geen corresponderende EPC berekening
beschikbaar.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
33 / 34
Tabel 12. Vergelijking warmtebehoefte van 9 woningen volgens EPC en Liandon
Type woning Soort woning
Fase Bouw-onderne-
ming
N Ag Qbeh;tot (EPC)
Qbeh;tot (Liandon)
Qbeh;tot
[-] [m2] [MJ/a] [MJ/a] [MJ/a] [%]
GZB-f1-c10 (kavel 16)
Hoek-woning
1 GZB 1 166,2 20.142 52.000 31.858 158
GZB 2 onder 1 kap 17/19/25/27
2 onder 1 kap
1 ,, 4 153,04 38.078 64.000 25.922 68
Type A – straat-gericht
2 onder 1 kap
1 van Campen
8 137,4 21.756 58.000 36.244 167
Type C1 – straatgericht
Tussen-woning
1 van Campen
12 137,4 17.629 26.000 8.371 47
DV (type A1-B) tussen
Tussen-woning
1 Dura Vermeer
25 114,5 18.001 26.000 7.999 44
DV (type C) hoek Hoek-woning
1 ,, 6 125,5 21.753 34.000 12.247 56
Reinbouw - Type B
Tussen-woning
2 Reinbouw 19 108,2 16.685 24.000 7.315 44
Reinbouw - Type C-optie 2
2 onder 1 kap
2 ,, 1 162 24.578 36.000 11.422 46
Affuit (bouwnr. 2 - TW)
Tussen-woning
2 GZB 5 163 41.365 30.000 -11.365 -27
Wat opvalt zijn de grote verschillen tussen de EPC berekening en de Liandon
meting. Deze moeten voor een groot deel verklaard worden door verschillen in
bewonersgedrag, die bij een één-op-één vergelijking veel sterker zijn dan bij een
vergelijking van het gemiddelde voor groepen woningen.
Wat tevens opvalt, is dat de door Liandon gemeten warmtevraag, op één
uitzondering na, veel hoger ligt dan de warmtevraag volgens de EPC. Het is
mogelijk dat bij Liandon de meetmethode en de gebruikte extrapolatiemethode
hierin een rol spelen.
De warmtevraag ligt echter hoger dan verwacht mag worden op basis van de
vergelijking tussen berekende en gemeten warmtelevering met het bronsysteem
van Vitens. Anders gezegd: als deze veel hogere warmtevraag voor alle woningen
in De Teuge zou gelden, zou de warmtelevering door het bronsysteem nog veel
hoger moeten zijn.
7.5 Conclusies
Het gemiddelde elektriciteitsgebruik volgens de EPC berekening ligt 10-30%
lager dan de waarde uit het onderzoek van Millward Brown. Hiervoor zijn
uiteenlopende verklaringen mogelijk.
De originele gemiddelde EPC bedraagt 0,75; de herberekende gemiddelde
EPC ca. 0,1 lager en bedraagt 0,64.
Het in rekening brengen van het (hulp)energiegebruik van de bron, met een
SPF op primaire energie van 3, levert een stijging van de EPC op van ca. 0,16.
Het toepassen van combi-ketels levert een gemiddelde EPC op van ruim 0,9.
Dit is ruim 0,25 hoger dan het WP-systeem met herberekende EPC en ca. 0,1
hoger den de EPC met bron-energiegebruik.
Overigens kan de EPC voor ketels nog enige honderdsten lager uitvallen als
het effect van een laag hulpenergiegebruik wordt meegerekend.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
34 / 34
Tenslotte is de volgens de EPC berekende warmtebehoefte van 9 woningen
vergeleken met de resultaten van het onderzoek van Liandon
Wat opvalt, zijn de grote verschillen tussen de EPC methode en de Liandon
meting en dat de door Liandon gemeten warmtevraag, op één uitzondering na,
veel hoger ligt dan de warmtevraag volgens de EPC. Het is mogelijk dat de
meetmethode en extrapolatiemethode hierin een rol spelen.
De warmtevraag ligt echter hoger dan verwacht mag worden op basis van de
vergelijking tussen berekende en gemeten warmtelevering met het
bronsysteem van Vitens. Anders gezegd: als deze veel hogere warmtevraag
voor alle woningen in De Teuge zou gelden, zou de warmtelevering door het
bronsysteem nog veel hoger moeten zijn.
Dit maakt het moeilijk om hier bruikbare conclusies uit te trekken.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
35 / 34
8 Conclusies en aanbevelingen
Conclusies ten aanzien van de warmtebehoefte van de woningen:
Het convenant stelt geen directe eis aan de maximale warmtebehoefte van de
woningen voor ruimteverwarming en warm tapwater. Er zijn uitsluitend
minimumeisen gesteld aan de isolatiewaarde van de schil van de woning.
In het haalbaarheidsonderzoek uit 2001 is bij een gebruiksoppervlakte van ca.
110 m2, een warmtebehoefte voor ruimteverwarming en warm tapwater van ca
15 GJ/a bepaald. Hierbij zijn verdergaande bouwkundige en
installatietechnische maatregelen toegepast dan de minimale eisen die
uiteindelijk in het convenant zijn vastgelegd.
In bijlage 3 van het programma van eisen bij de ontwikkelovereenkomst voor
fase 2 wordt als aanvullende eis gesteld: “Voor de woningen geldt een EPC van
1,0 met dien verstande dat de energiebesparing als gevolg van het gebruik van
de aardwarmtelevering niet mag worden meegerekend.” Afhankelijk van de
gekozen interpretatie van de aanvullende EPC-eis voldoen de woningen van
fase 2 net wel of net niet aan deze eis.
Voor het ontwerp van de bron, het distributiesysteem en de warmtewisselaar
tussen grondwater en distributienet is uitgegaan van een ontwerpwarmtevraag
van de bron van 4510 GJ/a, wat overeenkomt met 22,55 GJ/a per woning (bij
200 woningen). Het is niet bekend wat de basis is voor de hier gehanteerde
ontwerp warmtevraag van de bron.
Uit praktijkgegevens van Vitens blijkt dat de geleverde warmte in 2008 voor het
systeem 6121 GJ/a bedraagt (35 % boven de ontwerpwaarde) en voor de
woning 32,7 GJ/a bedraagt (45 % boven de ontwerpwaarde). Het verschil wordt
veroorzaakt doordat minder woningen zijn gebouwd (187) dan aanvankelijk
gepland (200). De geleverde koude is in 2008 voor het systeem vrijwel gelijk
aan de ontwerpwaarde en voor de woning 9 % boven de ontwerpwaarde.
De warmtebehoefte van de warmtepomp, waarin het koudenet van Vitens moet
voorzien, is bepaald op basis van de EPC-gegevens. De gemiddelde
warmtebehoefte bedraagt 27,9 GJ/a, waarin het bronsysteem moet voorzien
voor verwarming en warmtapwater voor de 170 woningen en appartementen,
waarvan de gegevens beschikbaar zijn. Deze waarde ligt ca. 15 % lager dan de
praktijkgegevens van warmtelevering door Vitens.
Conclusies ten aanzien van het functioneren van het bronsysteem:
De belangrijkste problemen die zich voordoen bij het bronsysteem zijn:
o structurele energieonbalans in de bodem;
o structurele overschrijding van vergunde waterhoeveelheden (waterwet);
o onherstelbare bronverstopping bij 4 van de 5 bronnen.
In een notitie heeft Vitens zijn standpunt t.a.v. deze problemen uitgewerkt.
Uitgaande van de huidige warmte- en koudevraag zijn grote aanpassingen
nodig in de vorm van vergroting van het aantal bronnen en vergroting of
vernieuwing van de regeneratie.
Opvallend aan de situatie van het distributiesysteem is dat Vitens en BAM geen
inzicht kunnen geven in het functioneren van de debiet- en
temperatuurregeling. De gegevens hiervan worden niet permanent
geregistreerd en opgeslagen, zodat hiervan geen overzicht beschikbaar is.
Een bewoner in een woning met een Stiebel Eltron warmtepomp heeft de
aanvoer en retourtemperatuur gedurende enige maanden gemeten. Uit deze
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
36 / 34
metingen komt een sterk wisselend beeld naar voren, waarbij de temperatuur
van 9,5°C soms urenlang varieert tussen 8,5 en 9,5C maar soms enige uren
daalt naar lage waarden rond 4 - 6C.
Op het water in het distributiesysteem is aanvankelijk geen waterbehandeling
toegepast. In de loop der jaren is gebleken dat magnetiet en slib in het systeem
voorkomen. Vanaf juli 2010 wordt een vorm van waterbehandeling toegepast
door toevoeging van Lubron 730-3.
Tijdens de gesprekken van TNO met Vitens en BAM is de indruk ontstaan dat
het beheer van zowel het bron- als distributiesysteem niet duidelijk is geregeld.
Hierdoor kunnen afwijkingen in de gewenste bedrijfsvoering en storingen
onopgemerkt blijven of pas in een laat stadium worden opgemerkt.
Conclusies ten aanzien van het functioneren van de ATAG warmtepompen
Bij deze warmtepompen is uitval geconstateerd van regelunits en van
compressorblokken. Atag heeft zelf een aanpak hiervan voorgesteld. Voor de
regelunits betreft dit vervanging van de resterende oude modellen door een
nieuw, goed functionerend model. Daarnaast wordt voorgesteld een zodanige
beveiliging toe te passen dat zelfs bij het zeer regelmatig optreden van
condities waarbij de verdamper kan invriezen de warmtepomp niet beschadigd
wordt.
Op basis van de nu beschikbare gegevens zijn er twee mogelijk oorzaken voor
het ontstaan van bedrijfscondities waarbij de Atag warmtepomp kan invriezen:
o Een te lage watertemperatuur in het broncircuit.
o Vervuiling van het filter.
Daarnaast kunnen wellicht andere onregelmatigheden, zoals pendelen, de oorzaak
zijn van de uitval van regelunits en compressorblokken. Dergelijke
onregelmatigheden kunnen worden veroorzaakt door inpassing in de
binneninstallatie en vallen buiten het TNO-onderzoek in deze 1e fase.
Conclusies ten aanzien van het functioneren van de Stiebel Eltron
warmtepompen
Bij deze warmtepompen is geen bevriezing of schade opgetreden sinds de
oplevering. Het voorgeschakelde circuit met extra warmtewisselaar heeft
kennelijk een robuust systeem opgeleverd.
De enige storing betreft een afsluiter in de aansluiting op het koudenet. De
oorspronkelijk aanwezige thermische motor is begin 2011 vervangen door een
elektrische motor.
Wassink heeft, in overleg met Stiebel Eltron, een definitief verbetervoorstel
opgesteld. Hiermee wordt beoogd zowel het energiegebruik te verlagen als het
comfort te verbeteren. De comfortaspecten hebben betrekking op inpassing
aan de binneninstallatie en vallen buiten het TNO-onderzoek in deze 1e fase.
Conclusies ten aanzien van het elektriciteitsgebruik van de
warmtepompinstallaties
Het gemiddelde elektriciteitsgebruik volgens de EPC berekening ligt 10-30%
lager dan de waarde uit het onderzoek van Millward Brown. Hiervoor zijn
uiteenlopende verklaringen mogelijk.
De originele gemiddelde EPC bedraagt 0,75; de herberekende gemiddelde
EPC ca. 0,1 lager en bedraagt 0,64.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
37 / 34
Het in rekening brengen van het (hulp)energiegebruik van de bron, met een
SPF op primaire energie van 3, levert een stijging van de EPC op van ca. 0,16.
Het toepassen van combi-ketels levert een gemiddelde EPC op van ruim 0,9.
Dit is ruim 0,25 hoger dan het WP-systeem met herberekende EPC en ca. 0,1
hoger den de EPC met bron-energiegebruik.
Overigens kan de EPC voor ketels nog enige honderdsten lager uitvallen als
het effect van een laag hulpenergiegebruik wordt meegerekend.
Samenvattend
Het bronsysteem vormt één van de grootste knelpunten van het
warmtepompsysteem:
structurele energieonbalans in de bodem (de warmtevraag ligt 35% boven
de ontwerpwaarde en de regeneratie ligt 60% onder de ontwerpwaarde);
structurele overschrijding van vergunde waterhoeveelheden (waterwet);
onherstelbare bronverstopping bij 4 van de 5 bronnen.
Er zijn forse aanpassingen en investeringen vereist om deze problemen op te
lossen. Het is de vraag of deze inspanning opweeg tegen het resultaat.
Daarnaast zijn voor beide typen warmtepompen aanpassingen nodig. Hiervoor
zijn door de verschillende partijen constructieve voorstellen gedaan.
Hierbij moet worden aangetekend dat de problemen met de warmteafgifte-
installatie in deze fase 1 van het onderzoek nog niet door TNO zijn uitgewerkt.
Het elektrisch gebruik van de warmtepompinstallaties voor verwarming,
warmtapwater en hulpenergie volgens de EPC berekening ligt 10-30% lager
dan de waarde uit het onderzoek van Millward Brown. Hiervoor zijn
uiteenlopende verklaringen mogelijk.
De gemiddelde EPC in de Teuge bedraagt 0,75 of na herberekening op 0,64.
als het hoge (hulp)energiegebruik van het bronsysteem wordt meegeteld
bedraagt de EPC 0,80.
Als voor combi-ketels wordt gekozen stijgt de gemiddelde EPC naar 0,90.
Aanbevelingen
De aanbeveling luidt om onderzoek te doen naar zowel de mogelijkheid om het
bronsysteem te herstellen als naar de mogelijkheid om alle woningen van een gas-
aansluiting en ketels voor verwarming en warmtapwater te voorzien. Bij die laatste
optie vervalt de koelfunctie van de woninginstallaties.
Daarnaast wordt op basis van de nu gesignaleerde knelpunten onderzoek
aanbevolen naar de volgende aspecten van de binneninstallatie:
Pendelgedrag warmtepomp
Verblijfsruimte per vertrek regelbaar
Vermogen convectoren in relatie tot geluid door ventilatoren
Stromingsgeluid in convectoren en de mogelijkheden om de doorstroming te
stoppen als geen warmte of koude wordt geleverd
Geluid warmtepomp in woonkamer
De meeste aspecten zijn ook van belang als voor gasketels wordt gekozen.
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
38 / 34
9 Referenties
A. Referentielijst Overleg de Teuge 1. Energiebeleidsplan Zutphen 2002-2006, NovioConsult 2. Veelgestelde vragen over de EPL n.a.v. EPC aanscherping, download Sen-
terNovem, laatste wijziging 15-01-2009 3. Technische en praktijk analyse van individuele warmtepompen in de woning-
bouw, april 2010, de Beijer RTB bv 4. Benchmarking individuele monovalente warmtepompen, mei 2010, Millward-
Brown (in opdracht van Alliander) 5. Impact van warmtepompen op het elektriciteitsnetwerk, 7 juni 2010, KEMA (in
opdracht van Alliander) 6. Quikscan energieonbalans i.r.t. warmtepompinstallatie en bouwkundige aspec-
ten woningen de Teuge, 18 juni 2010, IF Technology (in opdracht van gem. Zutphen en Vitens)
7. Bevindingen EPC-check, 18-06-2010, DGMR Bouw (in opdracht van IF Tech-nology)
8. Terugkoppeling op review rapportage IF technology en DGMR, 18-06-2010, IF Technology
9. Bepaling van de energieprestatie van de warmtepompprojecten te Zutphen en Alphen aan den Rijn, 11 juni 2010, teus van eck energie en mileu
10. Infraroodfoto’s de Teuge, 16-08-2010, EnergieAdvies Visser 11. Invloed warmtepompen op laagspanningsnet, 24-08-2010, Liandon (in opdracht
van Alliander) 12. Memo aan gemeenteraad d.d. 16-10-2010 13. Verslag Forumvergadering 22-11-2010 14. Inspraakreactie Forum 22-11-2010 door Wijkraad de Hoven 15. Inspraakreactie Forum 22-11-2010 door Marcel van den Breemen, Kanon 38 16. Inspraakreactie Forum 22-11-2010 door Kopersvereniging de Teugen 17. Inspraakreactie Forum 22-11-2010 door H. Duistermaat 18. Inspraakreactie Forum 22-11-2010 door Clemens en Jacqueline de Valk, Sons-
velthof 6 19. Inspraakreactie Forum 22-11-2010 door Reinbouw 20. Inspraakreactie Forum 22-11-2010 door G.L. ten Hopen en F. Hikspoors, Teu-
ge 35 21. EPC-effecten, 24 juni 2010, DGMR Bouw 22. Verslag startoverleg alle betrokkenen op 15 december 2010 23. Warmtepompen in het laagspanningsnet, 14 december 2010, Liandon 24. Ervaringen bewoners via Kopersvereniging d.d. 6-10-2010 25. Brief Kopersvereniging aan wethouder en raad d.d. 29-09-2010 26. Betoog Kopersvereniging Forumvergadering 22 november 2010 (aanvulling op
nr. 16) 27. Presentatie Liandon d.d. 27 oktober 2010 28. Presentatie Liander d.d. 27 oktober 2010 29. Aanscherpingsstudie EPC woningbouw 2011 30. Review van IF Technology & DGMR rapportage, Kopersvereniging, 26-01-2010 31. memo over stiebel eltron - cofely (hoort bij IF rapport als bijlage) (memo stiebel
eltron.pdf) 32. reviewreactie op memo stiebel eltron - door KV de Teuge (memo stiebel reactie
02.pdf) 33. memo over inventum - cofely (hoort bij IF rapport als bijlage) (memo inventum) 34. reviewreactie op memo inventum - door KV de Teuge (memo Inventum reac-
tie02.pdf) 35. Powerpoint TNO d.d. 26-01-2011 36. Powerpoint BAM Techniek d.d. 26-01-2011,
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
39 / 34
37. Beoordeling wijzigingsvoorstel binneninstallatie Stiebel Eltron, Cofely, 19-10-2010
38. Reactie op Cofely rapportage, 28-10-2010 39. Rapport onderzoek energiebalans, IF Technology, 3-08-2009 40. X-celbestand Elektriciteitsverbruik 2005 t/m 2009 41. Voorstel oplossing problemen warmtepompsysteem De Teuge te Zutphen – v4,
TNO Hans van Wolferen, 31 januari 2011 42. Energieprestatieberekeningen 40 woningen, Technisch adviesbureau Crone,
13 mei 2002 43. Bouwaanvraagtekening die verwijst naar de 40 woningen die horen bij de
energieprestatieberekeningen van Crone (nr. 42) 44. Verslag overleg 26 januari 2011 45. Folder Affuitwoningen 46. Folder Fjord woningen 47. kettingbeding en informatie fase 1 48. rapport LBP, verbeteradviezen geluid kanon 38 49. Brief reinbouw aan MF van den Breemen, herstelvoorstel, d.d. 8 juni 2010 50. Mail Robert van den Breemen d.d. 19 december 2010 51. Kopersvereniging, Inventarisatie problemen warmtepompinstallaties teuge 1
d.d. 14 febr. 2011 52. Rapportage defecte waterpompinstallatie d.d. 26-01-2011 53. EPC berekening kavel 15 54. EPC berekening kavel 15 met warmtepomp 55. EPC berekening kavel 16 56. EPC berekening kavel 16 met warmtepomp 57. Standpunt Vitens d.d. 28 maart 2011 58. Verbetervoorstel warmtepompinstallaties Stiebel Eltron, Wassink, 22-03-2011 59. Eerste deelrapport problemen warmtepompsysteem, TNO, maart 2011 60. E-mail Jos Hofste van Vitens, 25 maart 2009, aangeleverd door Kopersvereni-
ging 61. Brief Kopersvereniging aan Vitens, 10 maart 2009 62. Verbetervoorstel warmtepompinstallaties Stiebel Eltron, Wassink versie 2, 5
april 2011 63. Eerste deelrapport problemen warmtepompsysteem versie 2, TNO, april 2011 64. Wamteafgifte Stiebel Ventilator, aangeleverd door kopersvereniging op 5april
2011 65. Betoog en onderbouwing van de KV de Teuge, 22-11-2010 66. Het convenant (definitieve versie) (20020318) 67. Klacht brief plus reactie, met voorbeeld berekening voor bewoner 68. Bijlage 4 - convenant - exploitatie berekening BAM (plus aanvullende
exploitatieberekening), 10-10-2001 69. Presentatie resultaten fase 1, H. van Wolferen op 6-04-2011 B. Referentielijst overige documenten B.1. Haalbaarheidsonderzoek warmtepompen voor nieuwbouwwijk "De Teuge",
Zutphen Brouwer Energie Consult BV, Apeldoorn, 8 juni 2001
B.2. Bijlage 3 (bij ontwikkelovereenkomsten) - programma van eisen, gemeente Zutphen, februari 2005
B.3. Energievoorziening woningbouwproject De Teuge te Zutphen Voorontwerp grondwatersysteem, regeneratiesysteem en distributienet IF Technology BV, 17-09-2002
TNO-rapport
060-APD-2011-00xxx
40 / 34
10 Verantwoording
Naam en adres van de opdrachtgever:
Gemeente Zutphen
t.a.v. Marnix van Os
Postbus 41
7200 AA Zutphen
Namen en functies van de projectmedewerkers:
Hans van Wolferen
Datum waarop, of tijdsbestek waarin, het onderzoek heeft plaatsgehad:
Februari - september 2011
Ondertekening: Goedgekeurd door:
ir. J. van Wolferen drs. P.M. van hoorik
projectleider Research Manager
Energy and Comfort Systems
TNO-rapport
060-APD-2011-00041
Bijlage 1 │1/8
Bijlage 1 EPC met ketel en warmtepomp
Type woning Soort woning Fase Bouw-onder-neming
Aantal Adres EPC met ketel
EPC met WP
GZB-f1-c5 (kavel 1) Hoekwoning 1 GZB 1 De Teuge 36 0,718 0,670
GZB-f1-c6 (kavel 2 t/m 7) Tussenwoning 1 ,, 6 De Teuge 38-48 (even) 0,718 0,685
GZB-f1-c7 (kavel 8) Hoekwoning 1 ,, 1 De Teuge 50 0,728 0,678
GZB-f1-c8 (kavel 9) Hoekwoning 1 ,, 1 De Teuge 35 0,719 0,670
GZB-f1-c9 (kavel 10-15) Tussenwoning 1 ,, 6 De Teuge 37-47 (one-ven)
0,718 0,684
GZB-f1-c10 (kavel 16) Hoekwoning 1 ,, 1 De Teuge 49 0,724 0,675
GZB twee onder een kap 22/24 2 onder 1 kap 1 ,, 2 Dijkmate 3, 7 0,894 0,853
GZB twee onder een kap 21/23 2 onder 1 kap 1 ,, 2 Dijkmate 5, 9 0,885 0,847
GZB twee onder een kap 18/20/26/28
2 onder 1 kap 1 ,, 4 Dijkmate 2, 6; Sterrenblik 4, 8
0,894 0,853
GZB twee onder een kap 17/19/25/27
2 onder 1 kap 1 ,, 4 Dijkmate 4, 8; Sterrenblik 6, 10
0,898 0,860
Type A 2 2 onder 1 kap 1 v. Campen 8
3 Sonsvelthof 1-8 0,800 0,662
Type A + opties P6, V5, Z5 2 2 onder 1 kap 1 ,, ? Sonsvelthof 0,856 0,686
Type B 2 Hoekwoning 1 ,, 8
3 De Teuge 3, 4, 17, 18,
19, 20, 33, 34 0,821 0,676
Type B + opties P3/4/9/10/11, Z23
2
Hoekwoning 1 ,, ? De Teuge 0,842 0,686
Type C1 2 Tussenwoning 1 ,, 12
3 De Teuge 5-7, 14-16, 21-
23, 30-32 0,769 0,661
Type C1 + opties P4/5/11, Z3 2 Tussenwoning 1 ,, ? De Teuge 0,812 0,681
Type C2 2 Tussenwoning 1 ,, 12
3 De Teuge 8-13, 24-29 0,762 0,662
Type C2 + opties P4/5/11, Z3 2 Tussenwoning 1 ,, ? De Teuge 0,804 0,681
DV (type A1-B) tussen Tussenwoning 1 Dura Ver-meer
25 3 Sonsvelthof, Dijkmate,
Sterrenblik, Baankstraat 0,915 0,814
DV (type A1-B) tussen Uitbouw Tussenwoning 1 ,, ? Idem. 0,939 0,818
DV (type A-3) hoek voor Kopwoning 1 ,, 6 Idem. 0,901 0,801
DV (type A-4) hoek achter Kopwoning 1 ,, 6 Idem. 1,003 0,832
DV (type C) hoek Hoekwoning 1 ,, 6 3 Idem. 0,958 0,814
DV (type C) hoek Uitbouw Hoekwoning 1 ,, ? Idem. 0,988 0,836
Reinbouw - Type A Tussenwoning 2 Reinbouw 9 Kanon 2 - 18 (even) 0,982 0,603
Reinbouw - Type B Tussenwoning 2 ,, 19 Kanon 26 - 62 (even) 1,015 0,617
Reinbouw - Type C-optie 1 2 onder 1 kap 2 ,, 5 Nieuwe Weide 1, 3, 5, 7, 11
0,973 0,605
Reinbouw - Type C-optie 2 2 onder 1 kap 2 ,, 1 Nieuwe Weide 9 0,974 0,607
Reinbouw - Appartementen Appartementen 2 ,, 1 Kanon 20-24 (even - 3 woningen samen)
0,988 0,622
Affuit (bouwnr. 2 - TW) Tussenwoning 2 GZB 5 Kanon 74 - 82 (even) 1,040 0,941
Affuit (bouwnr. 1 - HW) Hoekwoning 2 ,, 1 Kanon 84 0,974 0,958
Woongebouw Appartement 2 ,, 1 Kanon 64-72 (even - 5 woningen samen)
1,010 0,963
Fjord (kavel 7) 2 onder 1 kap 2 ,, 1 Barmelskamp 6 1,000 0,998
Fjord (11 stuks incl kavel 7) 2 onder 1 kap 2 ,, 10 Barmelskamp, Nieuwe Weide - type 2 en 2s
0,969 0,910
Fjord-variant (11 stuks) - ontbreekt
2 onder 1 kap 2 ,, 11 Barmelskamp, Nieuwe Weide - type 1 en 1s
Jutland - ontbreekt Vrijstaand 2 GZB 1 Nieuwe Weide 2
TNO-rapport
060-APD-2011-00041
Bijlage 1 │2/8
Noten: 1 geen gegevens beschikbaar
2 alleen gegevens straatgericht gebouwd beschikbaar; tuingericht ontbreekt
3 woningaantallen per variant onbekend
TNO-rapport
060-APD-2011-00041
Bijlage 1 │3/8
Bijlage 2 Warmtebehoefte warmtepomp volgens EPC
De warmtebehoefte van de warmtepomp, waarin het koudenet van Vitens moet
voorzien, is bepaald op basis van de EPC-gegevens. Uitgangspunt hierbij zijn het
primair energiegebruik, het primair opwekkingsrendement en de bijbehorende COP
voor verwarming en warmtapwater.
De warmtebehoefte in MJ/a waarin het bronsysteem moet voorzien is hieronder
gegeven voor verwarming (Qbron;verw), warmtapwater (Qbron;verw) en totaal
(Qbron;verw).
Type woning Soort woning Fase
Bouw-onder-neming
Aan-tal Adres
Qbron; verw
Qbron; tap
Qbron; tot
GZB-f1-c5 (kavel 1) Hoekwoning 1 GZB 1 De Teuge 36 15.549 1.418 16.967
GZB-f1-c6 (kavel 2
t/m 7)
Tussenwoning 1 ,, 6 De Teuge 38-48
(even)
12.869 1.461 14.331
GZB-f1-c7 (kavel 8) Hoekwoning 1 ,, 1 De Teuge 50 17.512 1.582 19.093
GZB-f1-c8 (kavel 9) Hoekwoning 1 ,, 1 De Teuge 35 15.586 1.418 17.003
GZB-f1-c9 (kavel
10-15)
Tussenwoning 1 ,, 6 De Teuge 37-47
(oneven)
12.859 1.461 14.320
GZB-f1-c10 (kavel
16)
Hoekwoning 1 ,, 1 De Teuge 49 17.334 1.582 18.915
GZB twee onder een kap 22/24
2 onder 1 kap 1 ,, 2 Dijkmate 3, 7 30.288 3.604 33.893
GZB twee onder een kap 21/23
2 onder 1 kap 1 ,, 2 Dijkmate 5, 9 29.812 3.604 33.416
GZB twee onder een kap 18/20/26/28
2 onder 1 kap 1 ,, 4 Dijkmate 2, 6; Sterrenblik 4, 8
30.286 3.604 33.890
GZB twee onder een kap 17/19/25/27
2 onder 1 kap 1 ,, 4 Dijkmate 4, 8; Sterrenblik 6, 10
29.809 3.604 33.413
Type A 2 2 onder 1 kap 1 v. Campen 8
3 Sonsvelthof 1-8 25.891 3.203 29.094
Type A + opties P6, V5, Z5
2
2 onder 1 kap 1 ,, ? Sonsvelthof 33.565 3.536 37.102
Type B 2 Hoekwoning 1 ,, 8
3 De Teuge 3, 4,
17, 18, 19, 20, 33,
34
26.004 3.115 29.119
Type B + opties P3/4/9/10/11, Z23
Hoekwoning 1 ,, ? De Teuge 31.565 3.559 35.124
Type C1 2 Tussenwoning 1 ,, 12
3 De Teuge 5-7,
14-16, 21-23, 30-
32
18.845 2.793 21.637
Type C1 + opties P4/5/11, Z3
2
Tussenwoning 1 ,, ? De Teuge 23.329 3.063 26.393
Type C2 Tussenwoning 1 ,, 12 3 De Teuge 8-13,
24-29
19.023 2.933 21.955
Type C2 + opties P4/5/11, Z3
2
Tussenwoning 1 ,, ? De Teuge 23.543 3.203 26.746
DV (type A1-B) tussen
Tussenwoning 1 Dura Ver-meer
25 3 Sonsvelthof,
Dijkmate, Ster-renblik, Baankstraat
20.297 2.697 22.994
DV (type A1-B) tussen Uitbouw
Tussenwoning 1 ,, ? ,, 25.181 3.019 28.200
DV (type A-3) hoek Kopwoning 1 ,, 6 ,, 19.031 2.513 21.544
TNO-rapport
060-APD-2011-00041
Bijlage 1 │4/8
Type woning Soort woning Fase
Bouw-onder-neming
Aan-tal Adres
Qbron; verw
Qbron; tap
Qbron; tot
voor
DV (type A-4) hoek achter
Kopwoning 1 ,, 6 ,, 24.823 2.381 27.204
DV (type C) hoek Hoekwoning 1 ,, 6 3 ,, 27.708 2.956 30.664
DV (type C) hoek Uitbouw
Hoekwoning 1 ,, ? ,, 31.336 3.278 34.614
Reinbouw - Type A Tussenwoning 2 Reinbouw 9 Kanon 2 - 18 (even)
32.644 6.628 39.272
Reinbouw - Type B Tussenwoning 2 ,, 19 Kanon 26 - 62 (even)
29.052 5.493 34.545
Reinbouw - Type C-optie 1
2 onder 1 kap 2 ,, 5 Nieuwe Weide 1, 3, 5, 7, 11
37.276 7.569 44.845
Reinbouw - Type C-optie 2
2 onder 1 kap 2 ,, 1 Nieuwe Weide 9 41.783 8.028 49.811
Reinbouw - Appar-tementen
Appartementen 2 ,, 1 Kanon 20-24 (even - 3 woning-en samen)
73.185 12.506 85.692
Affuit (nr. 2 - TW) Tussenwoning 2 GZB 5 Kanon 74 - 82 (even)
32.751 3.839 36.590
Affuit (nr. 1 - HW) Hoekwoning 2 ,, 1 Kanon 84 39.791 4.060 43.851
Woongebouw Appartement 2 ,, 1 Kanon 64-72 (even - 5 wonin-gen samen)
108.496 12.294 120.790
Fjord (kavel 7) 2 onder 1 kap 2 ,, 1 Barmelskamp 6 33.329 3.748 37.077
Fjord (11 stuks incl kavel 7)
2 onder 1 kap 2 ,, 10 Barmelskamp, Nieuwe Weide - type 2 en 2s
27.268 3.288 30.556
Fjord-variant (11 stuks) – ontbreekt
2 onder 1 kap 2 ,, 11 Barmelskamp, Nieuwe Weide - type 1 en 1s
-- 1 -- --
Jutland - ontbreekt Vrijstaand 2 ,, 1 Nieuwe Weide 2 -- 1 -- --
Vrije kavels Vrijstaand 2 --- 5 --- -- 1 -- --
Noten: 1 geen gegevens beschikbaar
2 alleen gegevens straatgericht gebouwd beschikbaar; tuingericht ontbreekt
3 woningaantallen per variant onbekend
TNO-rapport
060-APD-2011-00041
Bijlage 1 │5/8
Bijlage 3 EPC gegevens
Type woning Soort
woning
Fa-
se
Bouw-
onder-
neming
N Ag EPC origineel
EPC herbere-
kend
EPC herbere-kend met
bron
EPC met combi-ketel
[-] [m2] [-] [-] [-] [-]
GZB-f1-c5 (kavel 1)
Hoek-woning
1 GZB 1 154,3 0,670 0,597 0,706 0,718
GZB-f1-c6 (kavel 2 t/m 7)
Tussen-woning
1 ,, 6 148,3 0,685 0,627 0,730 0,718
GZB-f1-c7 (kavel 8)
Hoek-woning
1 ,, 1 166,2 0,678 0,603 0,716 0,728
GZB-f1-c8 (kavel 9)
Hoek-woning
1 ,, 1 154,3 0,670 0,598 0,707 0,719
GZB-f1-c9 (kavel 10-15)
Tussen-woning
1 ,, 6 148,3 0,684 0,627 0,730 0,718
GZB-f1-c10 (kavel 16)
Hoek-woning
1 ,, 1 166,2 0,675 0,602 0,713 0,724
GZB 2 onder 1 kap 22/24
2 onder 1 kap
1 ,, 2 153,04 0,853 0,546 0,725 0,894
GZB 2 onder 1 kap 21/23
2 onder 1 kap
1 ,, 2 153,04 0,847 0,542 0,719 0,885
GZB 2 onder 1 kap 18/20/26/28
2 onder 1 kap
1 ,, 4 153,04 0,853 0,546 0,725 0,894
GZB 2 onder 1 kap 17/19/25/27
2 onder 1 kap
1 ,, 4 153,04 0,860 0,555 0,732 0,898
Type A - straatgericht
2 onder 1 kap
1 van Campen
8 137,4 0,662 0,498 0,658 0,800
Type A - straatgericht + opties P6, V5, Z5
2 onder 1 kap
1 ,, ? 157,6 0,686 0,513 0,686 0,856
Type B - straatgericht
Hoek-woning
1 ,, 8 132,3 0,676 0,513 0,677 0,821
Type B - straatgericht + opties P3/4/9/10/11, Z23
Hoek-woning
1 ,, ? 151,1 0,686 0,511 0,680 0,842
Type C1 - straatgericht
Tussen-sen-woning
1 ,, 12 118,6 0,661 0,513 0,662 0,769
Type C1 - straatgericht + opties P4/5/11, Z3
Tussen-sen-woning
1 ,, ? 130,1 0,681 0,516 0,676 0,812
Type C2 - straatgericht
Tussen-sen-woning
1 ,, 12 124,5 0,662 0,503 0,648 0,762
Type C2 - straatgericht + opties P4/5/11, Z3
Tussen-sen-woning
1 ,, ? 136 0,681 0,512 0,668 0,804
DV (type A1-B) tussen
Tussen-woning
1 Dura Vermeer
25 114,5 0,814 0,640 0,802 0,915
TNO-rapport
060-APD-2011-00041
Bijlage 1 │6/8
DV (type A1-B) tussen Uitbouw
Tussen-woning
1 ,, 0 128,2 0,818 0,623 0,793 0,939
DV (type A-3) hoek voor
Kopwo-ning
1 ,, 6 106,7 0,801 0,646 0,805 0,901
DV (type A-4) hoek achter
Kopwo-ning
1 ,, 6 101,1 0,832 0,686 0,878 1,003
DV (type C) hoek
Hoek-woning
1 ,, 6 125,5 0,814 0,624 0,803 0,958
DV (type C) hoek Uitbouw
Hoek-woning
1 ,, 0 139,2 0,836 0,630 0,816 0,988
Reinbouw - Type A
Tussen-woning
2 Reinbouw 9 130,6 0,603 0,746 0,932 0,982
Reinbouw - Type B
Tussen-woning
2 ,, 19 108,2 0,617 0,812 1,006 1,015
Reinbouw - Type C
2 onder 1 kap
2 ,, 0 139,7 0,608 0,735 0,917 0,973
Reinbouw - Type C-optie 1
2 onder 1 kap
2 ,, 5 152,7 0,605 0,716 0,900 0,974
Reinbouw - Type C-optie 2
2 onder 1 kap
2 ,, 1 162 0,607 0,715 0,904 0,988
Reinbouw - 3 Appartementen
Appar-temen-ten
2 ,, 3 84,1 0,622 0,828 1,034 1,040
Affuit (bouwnr. 2 - TW)
Tussen-woning
2 GZB 5 163 0,941 0,619 0,802 0,974
Affuit (bouwnr. 1 - HW)
Hoek-woning
2 ,, 1 172,4 0,958 0,626 0,823 1,010
Woongebouw - 5 app.
Appar-tement
2 ,, 5 104,4 0,963 0,686 0,872 1,000
Fjord (kavel 7) 2 onder 1 kap
2 ,, 1 159,2 0,998 0,695 0,887 1,068
Fjord (11 stuks incl kavel 7)
2 onder 1 kap
2 ,, 10 139,6 0,910 0,628 0,808 0,969
TNO-rapport
060-APD-2011-00041
Bijlage 1 │7/8
Bijlage 4 Dimensionering distributienet
Hieronder is de dimensionering van het distributienet weergegeven.
In de bovenste tabel is aangegeven welke nominale diameters zijn toegepast en
welke waterdebieten hierbij toegestaan zijn bij een watersnelheid van 1, 2 en 3 m/s.
Hierbij is uitgegaan van een dikte van de buiswand van 8 mm (conservatieve aan-
name).
Tevens is hierbij aangegeven hoeveel woningen op de desbetreffende diameters
zijn aangesloten in fase 1 en 2 van De Teuge. Per aansluiting mag 950 l/h worden
benut.
Hieruit blijkt dat voor vrijwel alle situaties een watersnelheid van 1 m/s volstaat als
alle warmtepompen tegelijkertijd in bedrijf zijn. Voor een aantal plaatsen in het net
is een watersnelheid van 1,2 m/s vereist. Hiermee wordt voldaan aan de vuistregel
die 1 m/s als maximum geeft tot 100 mm inwenige diameter, oplopend tot 3,5 m/s in
de range 100-700 mm.
Diameter Diameter Diameter Nom. flow
Nom. flow
Nom. flow
nominaal extern intern bij 1 m/s bij 2 m/s bij 3 m/s fase 1 fase 2
mm mm mm m3/h m3/h m3/h Max W Max W
75 PVC 75 59 9,8 19,7 29,5 8 9
110 PVC 110 94 25,0 50,0 74,9 26 18
160 PVC 160 144 58,6 117,3 175,9 67 39
200 PVC 200 184 95,7 191,5 287,2 103 66
250 PVC 250 234 154,8 309,6 464,5 111 76
Hieronder is voor fase 1 en 2 per nominale diameter uitgewerkt welke aantallen
woningen in welke straten hierop zijn aangesloten.
Fase 1
Diam. nom.
75 PVC Sonsvelthof NO - 8 W
Dijkmate NO - 8 W
Sterrenblik NO - 4 W
Sterrenblik ZW - 4 W
Baankstraat ZW - 8 W
110 PVC De Teuge NW – 26 W
Sonsvelthof ZW - 17 W
Dijkmate ZW - 12 W
160 PVC De Teuge - midden - 67 W
200 PVC
De Teuge - midden - 103 W
250 PVC Hoofd fase 1 – 111 W
Fase 2
Diam. nom.
75 PVC
Kanon 86-92 –
4 W
Barmelsekamp
laag - 9 W
Nieuwe Weide
laag - 5 W
Kanon 2-18 –
9 W
110 PVC
Kanon 76-84 –
9 W
Barmelsekamp
hoog - 17 W
Nieuwe Weide
hoog - 13 W
Kanon 20-36 –
18 W
160 PVC
Kanon 38-52 –
39 W
200 PVC
kanon 54-75 –
67 W
250 PVC
Hoofd fase 2 –
76 W
TNO-rapport
060-APD-2011-00041
Bijlage 1 │8/8