Publicatie 72 2017 issuu

VERSIE 2017

ONTWERPEN VAN INDIVIDUELE EN KLEINE ELEKTRISCHE WARMTEPOMP­ SYSTEMEN VOOR WONINGEN

O N T W E R P E N VA N I N D I V I D U E L E E N K L E I N E E L E K T R I S C H E WA R M T E P O M P S Y S T E M E N V O O R W O N I N G E N

PUBLICATIE 72

ISSO-publicatie 72

Ontwerpen van individuele en kleine elektrische warmtepompsystemen voor woningen

ISBN: 978-90-5044-304-3

Samenvatting ISSO-publicatie 72 behandelt het ontwerp van individuele en kleine elektrische warmtepompsystemen voor de woningbouw. Gasabsorptiewarmtepompen worden niet behandeld, deze worden in de woningbouw nog maar zelden toegepast. Kleine elektrische systemen wil zeggen een warmtepompsysteem dat beperkt is tot woningen en appartementen die tot aaneengesloten gebouwen met bijbehorende opstal behoren.

De ISSO-publicatie kan gebruikt worden nadat de keuze voor een elektrische warmtepomp gemaakt is en een aantal zaken al bekend zijn, zoals de functies van de warmtepomp, gegevens van het gebouw en gegevens van de locatie.

Deze ISSO-publicatie gaat voornamelijk in op het ontwerpen en dimensioneren van de installatie en geeft handreikingen voor de realisatie en het beheer. De ISSO-publicatie is beperkt tot woningen en appartementen.

In deze ISSO-publicatie worden 3 systemen onderscheiden: • Warmtepompboiler; • Warmtepomp ten behoeve van ruimteverwarming en optioneel vrije koeling; • Warmtepomp ten behoeve van ruimteverwarming en warmtapwaterbereiding met een combiwarmtepomp en optioneel vrije koeling.

Warmtapwaterbereiding is beperkt tot individuele systemen t.a.v. opwekking. De bron kan wel collectief zijn.

De warmtapwaterbereiding kan geïntegreerd zijn in één systeem, dat meerdere functies vervult, maar het kan ook een separate warmtepompboiler betreffen.

Het verwarmen betreft laagtemperatuurverwarming (LTV).

Het koelen betreft alleen passieve/vrije koeling, gebruikmakend van grondwater of een gesloten bodemwarmtewisselaar. Eventueel wordt ook lucht (geen buitenlucht) als medium gebruikt bij de toepassing van de lucht/luchtwarmtepomp.

Ventileren is gekoppeld aan de warmtepompboiler, waarbij de retourlucht als bron wordt gebruikt en er derhalve een mechanische luchtafvoer is. Andere vormen van ventileren vallen buiten de scope van deze publicatie.

De ISSO-publicatie is een ‘doe-boek’. Dit betekent dat de gebruiker snel en adequaat toegang krijgt tot de relevante informatie. Een belangrijk aspect hierbij is het selecteren van (de combinatie van) de juiste componenten.

Deze ISSO-publicatie bestaat feitelijk uit 3 deel-publicaties, waarin per deel een van de systemen nader is uitgewerkt. Een deel-publicatie is los van de andere delen te gebruiken.

Deze ISSO-publicatie sluit aan op ISSO-publicatie 73, deze gaat in op het ontwerp en de uitvoering van verticale bodemwarmtewisselaars. e

In de 2 herziene uitgave van ISSO-publicatie 72 zijn de in de BRL 6000-21 aangewezen communicatiemodellen geactualiseerd.

ISSO-publicatie 72

Summary ISSO-publication 72 discusses the design of individual and small electric heat pump systems for residential buildings. Gas absorption heat pumps are left out as these are rarely applied these days. Small electric systems means a heat pump system that is restricted to dwellings and apartments that are part of connected buildings.

The ISSO-publication can be employed after the choice for an electric heat pump is made and a number of details are known, such as the funcions of the heat pump, details about the building and details about the location.

This ISSO-publication mainly discusses the design and dimensioning of the installation and provides assistance with the realization and maintenance. The ISSO-publication is restricted to dwellings and apartments.

The publication distinguishes three systems: Heat pump boiler; Heat pump for the benefit of space heating and optional free cooling; Heat pump for the benefit of space heating and hot water production by means of a combined heat pump and optional free cooling.

Hot water production is restricted to individual systems as regards generation. The source may be collective. The hot water production may be integrated into a single system that has more than one function, but it can also be a separate heat pump boiler.

The heating concerns low temperature heating (in Dutch: LTV).

The cooling only concerns passive/free cooling by using ground water or a closed ground heat exchanger. If necessary air (no outside air) is used as a medium for the application of the air/air heat pump.

Ventilation has been coupled to a heat pump boiler, in which the return air is used as a source resulting in a mechanical air discharge. Other forms of ventilation lie outside the scope of this publication.

The ISSO-publication is a practical one. This means that the user gets easily and adequately access to the relevant information. An important detail is the selection of (the combination of) the correct components. This ISSO-publication in fact consists of three parts, in each part one of the systems is explained in detail. Each part of the publication can be used separately.

This ISSO-publication is related to ISSO-publication 73, which discusses the design and execution of vertical ground heat exchangers.

In the second modified publication of ISSO-publication 72 the in BRL 6000-21 mentioned communication tables are actualised.

ISSO-publicatie 72

Inhoudsopgave Samenvatting Inhoudsopgave Symbolenlijst Begrippenlijst Referenties en literatuur 1.

1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3

Inleiding Doelstelling Opzet in MKK-structuur Fasen in de MKK-structuur Kwaliteitsbeheersaspecten MKK-matrix SPECIFICATIEBLADEN SYSTEEM 1, WARMTEPOMPBOILER Specificatieblad PROGRAMMAFASE 1.0-1 Uitgangspunten 1.2-1 Benodigde informatie 1.3-1 Bron warmtepompboiler 1.3-2 Ventilatiesysteem 1.3-3 Toepassing warmtepompboiler 1.8-1 Rapportage Programmafase Specificatieblad 2.0-1 2.2-1 2.3-1 2.3-2 2.3-3 2.3-4 2.3-5 2.3-6 2.3-7 2.3-8 2.4-1 2.4-2 2.8-1

ONTWERPFASE Randvoorwaarden Benodigde informatie Beschikbaarheid warmtapwater Legionellapreventie Warmtepompboiler Ventilator GeĂŻntegreerde elektrische bijstook Separate bijstook Luchtfilter Regeling, besturing en beveiliging Berekening volume boilervat Laadtijd en vermogen warmteopwekking Rapportage ontwerpfase

Specificatieblad 3.8-1

UITWERKINGSFASE Rapportage uitwerkingsfase

Specificatieblad 4.3-1 4.4-1 4.8-1

REALISATIEFASE Montage en materiaal Oplevering Rapportage

ISSO-publicatie 72

SYSTEEM 2, ELEKTRISCHE WARMTEPOMP VOOR RUIMTEVERWARMNG MET OPTIONEEL VRIJE KOELING Specificatieblad 1.0-1 1.2-1 1.3-1 1.3-2 1.3-3 1.3-4 1.3-5

PROGRAMMAFASE Uitgangspunten Benodigde informatie Bronwarmtewisselaar Bouwkundige schil Ontwerpaanvoertemperatuur Berekening benodigd vermogen Vrije koeling

1.3-6 1.8-1

Toepassing warmtepomp Rapportage programmafase

Specificatieblad 2.0-8 2.2-1 2.3-1 2.3-2 2.3-3 2.3-4 2.3-5 2.3-6 2.3-7 2.3-8 2.3-9 2.4-1 2.4-2 2.4-3 2.8-1

ONTWERPFASE Randvoorwaarden Benodigde Informatie Warmteopwekking Warmtepomp GeĂŻntegreerde Elektrische Bijstook Separate Bijstook Buffer Circulatiepompen Isolatie Hydraulische Schakeling Regeling, Besturing en Beveiliging Bijdrage warmtepomp aan warmtelevering Berekening minimale waterinhoud Berekening volume buffer Rapportage Ontwerpfase

Specificatieblad 3.0-1 3.2-1 3.8-1

UITWERKINGSFASE Randvoorwaarden Uitwisseling informatie Rapportage

Specificatieblad 4.3-1 4.3-2 4.3-3 4.3-4 4.3-5 4.4-1 4.8-1

REALISATIEFASE Montage en materiaal Corrosiewering Warmtetransportmedium (water) Vullen, afpersen en verwarmen Inregelen volumestromen Oplevering Documenteren uitvoering

ISSO-publicatie 72

SYSTEEM 3, ELEKTRISCHE COMBIWARMTEPOMP VOOR RUIMTE VOOR RUIMTEVERWARMNG EN WARMTAPWATERBEREIDING MET OPTIONEEL VRIJE KOELING Specificatieblad 1.0-5 1.2-1 1.3-1 1.3-2 1.3-3 1.3-4 1.3-5 1.3-6 1.8-1

PROGRAMMAFASE Uitgangspunten Benodigde informatie Bronwarmtewisselaar Bouwkundige schil Ontwerpaanvoertemperatuur Afgiftesysteem Berekening benodigd vermogen warmteopwekkingsinstallatie Vrije koeling Toepassing warmtepomp Rapportage programmafase

Specificatieblad 2.0-5 2.2-1 2.3-1 2.3-2 2.3-3 2.3-4 2.3-5 2.3-6 2.3-7 2.3-8 2.3-9 2.3-10 2.3-11 2.4-1 2.4-2 2.4-3 2.4-4 2.8-1

ONTWERPFASE Randvoorwaarden Benodigde informatie Warmteopwekking voor ruimteverwarming en warm tapwater Beschikbaarheid warmtapwater Legionellapreventie Warmtepomp GeĂŻntegreerde elektrische bijstook Buffer Boiler Circulatiepompen Isolatie Hydraulische schakeling Regeling, besturing en beveiliging Bijdrage warmtepomp aan warmtelevering Berekening minimale waterinhoud Berekening volume buffer Berekening volume boilervat Rapportage ontwerpfase

Specificatieblad 3.0-1 3.2-2 3.8-1

UITWERKINGSFASE Randvoorwaarden Uitwisseling informatie Rapportage

Specificatieblad 4.3-1 4.3-2 4.3-2 4.3-2 4.3-2 4.4-1 4.8-1

REALISATIEFASE Montage en materiaal Corrosiewering Warmtetransportmedium ruimte verwarming Vullen, afpersen en verwarmen Inregelen volumestromen ruimteverwarming Oplevering Documenteren uitvoering

ISSO-publicatie 72

WERKBLADEN: INDIVIDUELE EN KLEIN ELEKTRISCHE WARMTEPOMPSYSTEMEN Inleiding Afbakening

Werkbladen warmtepompboiler (systeem 1) Algemene aandachtspunten Werkblad 1.4.a Checklist klantencontact Werkblad 1.4.b Checklist inventarisatie Werkblad 2.4.a Checklist PvE/aandachtspunten bij ontwerp Werkblad 3.4.a Calculatieschema Werkblad 4.4.a Checklist installatie en oplevering warmtepompsysteem Werkblad 5.4.a Checklist inspectie en onderhoud Werkbladen warmtepomp (systeem 2) Algemene aandachtspunten Werkblad 1.4.a Checklist klantencontact Werkblad 1.4.b Checklist inventarisatie Werkblad 2.4.a Checklist PvE/aandachtspunten bij ontwerp Werkblad 3.4.a Calculatieschema Werkblad 4.4.a Checklist installatie en oplevering warmtepompsysteem Werkblad 5.4.a Checklist inspectie en onderhoud Werkbladen combi-warmtepomp (systeem 3) Algemene aandachtspunten Werkblad 1.4.a Checklist klantencontact Werkblad 1.4.b Checklist inventarisatie Werkblad 2.4.a Checklist PvE/aandachtspunten bij ontwerp Werkblad 3.4.a Calculatieschema Werkblad 4.4.a Checklist installatie en oplevering combi-warmtepompsysteem Werkblad 5.4.a Checklist inspectie en onderhoud

ISSO-publicatie 72

Symbolenlijst Symbool

Omschrijving

Eenheid

Cp

soortelijke warmte van water

[kJ/kg.K]

COP

Prestatiecoëfficiënt van de warmtepomp bij warmtelevering

[-]

Fwp

Bijdrage aan de warmtelvering door de warmtepomp

[-]

LI,A

Toegestaan geluidsniveau ten gevolge van de installatie

[dB(A)] 1)

Δp

drukverlies van de kanalen en appendages

[P]

t

tijd

[uren]

qv

Volumestroom

[m3/h]

V

Volume van de boiler of buffervat

[l]

Vnuttig

Nuttig volume van het boilervat

[l]

β (beta)

Bèta-factor is een maat voor de bijdrage van de warmtepomp(en) aan de totale warmtelevering.

[-]

φ

vermogen

[kW]

θa

aanvoertemperatuur

o [ C]

θr

retourtemperatuur

o [ C]

Δθ

temperatuurverschil

[K]

SPF

Seasenal Performance Factor

[-]

1) Gewogen geluiddruk heeft momenteel de eenheid dB. Dat de geluiddruk gewogen is komt tot uitdrukking in het symbol Li;A door middel van de index A. In deze ISSO-publicatie werken we met de ‘oude’ eenheid dB(A).

ISSO-publicatie 72

Grafische symbolen symbool

benaming Warmtegebruiker (warmtewisselaar) of groep warmtegebruikers (meerdere warmtewisselaars)

2-wegregelafsluiter met servomotor of motorafsluiter (open/dicht)

3-wegregelafsluiter met servomotor

3-wegwisselklep met servomotor

Circulatiepomp

Toerengeregelde pomp

Inregelafsluiter met meetnippels voor het meten van het drukverschil

Regelaar

Buffer of boiler

ISSO-publicatie 72

Warmtepomp/koelmachine waarbij de + de warmteafgiftezijde (condensor) is en de - de zijde waaraan warmte wordt onttrokken (verdamper)

Additioneel verwarmingstoestel (bijstook) gas of elektrisch

Warmtewisselaar waarbij de stroom die afkoelt door de - zijde stroomt en de stroom die opwarmt door de + zijde stroomt

In een buffer of boiler geplaatst elektrisch verwarmingstoestel

Ventilator

In een buffer of boiler geplaatste warmtewisselaar

Buffer of boiler omgeven door een met vloeistof doorstroomde mantel.

ISSO-publicatie 72

Begrippenlijst Afgewerkte lucht Binnenlucht, die door de verdamper van de warmtepompboiler stroomt en als warmtebron fungeert afgewerkte lucht warmtepomp boiler

afvoerlucht

Afvoerlucht Binnenlucht, die naar buiten wordt afgevoerd.

Bivalent warmtepompsysteem Systeem met naast de warmtepomp(en) één of meer andersoortige warmteopwekkers, zoals elektrische bijstook.

De andersoortige warmteopwekker kan in het warmtepomptoestel zijn geïntegreerd.

Bedrijfswijze: • Alternatief bedrijf De warmtepomp(en) en andere warmteopwekker(s) (bijv. ketel) zijn niet gelijktijdig in bedrijf.

• Parallel bedrijf De warmtepomp en andere warmteopwekker(s) (bijv. ketel) zijn gelijktijdig in bedrijf.

Bèta-factor (β) Verhouding tussen het vermogen van de warmtepomp(en) en het benodigd nominaal vermogen voor ruimteverwarming (volgens ISSO 51). De bèta-factor is een maat voor de bijdrage van de warmtepomp(en) aan de totale warmtelevering.

Bijstook Warmteopwekker(s) als onderdeel van de warmteopwekkingsinstallatie niet zijnde de warmtepomp(en).

In dit geval is er sprake van een bivalent systeem.

Bronwarmtewisselaar Warmtewisselaar tussen warmtebron en verdamper van de warmtepomp met gescheiden vloeistofstromen.

Brijn Warmte overdragende vloeistof in een bodemwarmtewisselaarsysteem, waarbij het vriespunt van de vloeistof lager ligt dan de minimale temperatuur die kan optreden in de verdamper tijdens gebruik.

Circulatiepompen (zie volgende figuur) Bronpomp Pomp die vloeistof door de warmtebron en bronwarmtewisselaar transporteert.

Verdamperpomp Pomp die vloeistof door de bronwarmtewisselaar en de verdamper van de warmtepomp transporteert.

Verdamper-/bronpomp Pomp die vloeistof zowel door de bron als de verdamper van de warmtepomp transporteert. In deze situatie wordt geen bronwarmtewisselaar toegepast.

Als wel een bronwarmtewisselaar wordt toegepast dan zijn er twee pompen, te weten de bronpomp en verdamperpomp.

Condensor-/afgiftepomp Pomp die vloeistof zowel door de condensor van de warmtepomp als het afgiftesysteem transporteert.

In deze situatie wordt geen (schakel)buffer toegepast.

Als wel een (schakel)buffer wordt toegepast dan zijn er twee pompen, te weten de condensorpomp en afgiftepomp.

Condensorpomp Pomp die vloeistof door de condensor en de parallelle (schakel)buffer transporteert.

Afgiftepomp Pomp die vloeistof door de parallelle (schakel)buffer en het afgiftesysteem transporteert.

ISSO-publicatie 72

Tapwaterpomp Pomp die tapwater transporteert tussen het separate direct gestookte boilervat en de warmtepomp.

Bronpomp

Verdamperpomp

Condensorpomp

Afgiftepomp

Afgiftesysteem

Warmtebron

Bronwarmtewisselaar

Verdamper-/Bronpomp

Verdamper

Condensor

Schakelbuffer

Condensor-/afgiftepomp

Warmtebron

Afgiftesysteem

Verdamper

Verdamper-/Bronpomp

Condensor

Condensor-/afgiftepomp

Warmtebron

Boiler

Verdamper

Condensor

Afgiftesysteem

Tapwaterpomp

Combi-warmtepomp Een opwektoestel waarin de functies ruimteverwarming en warmtapwaterbereiding zijn gecombineerd en waarbij beide functies met behulp van dezelfde koudemiddelcyclus worden uitgevoerd. Dit hoeft niet gelijktijdig plaats te vinden.

COP (Coefficient of performance) Verhouding tussen het nuttig geleverde warmtepompvermogen en het daarvoor benodigde aandrijfvermogen van de compressor inclusief de hulpenergie voor het bedrijven van de warmtepompfunctie, exclusief het vermogen van de overige hulpapparatuur.

Zie prEN 14511, de vervanger in voorbereiding van NEN-EN 255.

Hulpapparatuur Apparatuur die noodzakelijk is om het toestel zijn functie te laten vervullen, bijvoorbeeld om het bronmedium naar de warmtepomp te transporteren.

Klein warmtepompsysteem Een warmtepompsysteem dat beperkt is tot woningen en appartementen die tot aaneengesloten gebouwen met bijbehorende opstal behoren.

Laadtijd De tijd die nodig is om de inhoud van een boilervat van 10 °C op te warmen tot een bepaalde temperatuur (minimaal 55 °C).

Monovalent warmtepompsysteem Systeem met slechts alleen warmtepomp(en) als warmteopwekker(s).

Nachtstroomboiler Een boiler, waarvan de inhoud slechts gedurende de laag-tariefperiode verwarmd kan worden.

Nuttige inhoud boilervat Het aantal liters warm water, dat aan het eind van de laadtijd met een constante temperatuur getapt kan worden.

Door gelaagdheid en instroming van koud water in het boilervat is de nuttige inhoud ca. 80 %-85 % van de inhoud van het boilervat.

ISSO-publicatie 72

Recirculatielucht Lucht die uit de ruimte wordt aangezogen, door de verdamper van de warmtepompboiler stroomt en vervolgens weer aan dezelfde ruimte wordt toegevoerd.

Standby boiler Een boiler, waarvan de inhoud gedurende het gehele etmaal verwarmd kan worden.

Stooklijn Verband tussen de buitentemperatuur en de te regelen watertemperatuur aan de afgiftezijde.

Vermogen warmtepomp Condensorvermogen van de warmtepomp.

Vrije koeling Bij deze vorm van koelen, ook wel passief koelen genoemd, wordt geen gebruik gemaakt van de koudemiddel-cyclus van de warmtepomp, maar wordt de koeling direct door de bron geleverd.

Warmtegebruiker Warmtewisselaar voor ruimteverwarming of warmtapwaterbereiding.

Warmtegebruikermoduul Hydraulische subschakeling waarin één of meer warmtegebruikers zijn opgenomen.

Warmteopwekker Apparaat ten behoeve van opwekken van warmte, zoals warmtepomp en ketel.

Warmteopwekkermoduul Hydraulische subschakeling waarin één of meer warmteopwekkers zijn opgenomen.

Warmteopwekkingsinstallatie Deel van de installatie, waarin de warmteopwekking plaatsvindt.

Hydraulische subschakeling waarin één of meer warmteopwekkermodulen zijn opgenomen.

Warmtepomp Warmteopwekker, die warmte van een (onbruikbaar) laag temperatuurniveau op een (bruikbaar) hoger temperatuurniveau brengt.

Warmtepomptoestel Het toestel dat te koop is, waarin in ieder geval de warmtepomp is opgenomen. Daarnaast kan het ook de geïntegreerde elektrische bijstook en/of het boilervat bevatten.

ISSO-publicatie 72

Referenties en Literatuur • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

ISSO-publicatie 5: “Montage- en materiaaltechnische kwaliteitseisen voor warmwaterver- warmingsinstallaties” ISSO-publicatie 17 Richtlijnen voor ontwerp, uitvoering, onderhoud en beheer van luchtkanaalsystemen ISSO-publicatie 24 Installatiegeluid, ontwerpaanbevelingen en grondslagen voor geluidstechnische berekeningen aan installaties ISSO-publicatie 30 Leidingwaterinstallaties in woningen ISSO/Uneto-VNI richtlijn 30.5 LegionellaCode voor Woninginstallaties ISSO-publicatie 39 Energiecentrale met warmte- en koudeopslag ISSO-publicatie 49 Vloerverwarming/wandverwarming en vloer- en wandkoeling ISSO-publicatie 50 Kwaliteitseisen verwarmings-installaties in woningen ISSO-publicatie 51 Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen ISSO-publicatie 55.1 Handleiding legionella- preventie in leidingwater ISSO-publicatie 56 Inregelen van ontwerp- volumestromen in individuele verwarmingsinstallaties in woningen ISSO-publicatie 59 Grote zonneboilers- ontwerp, uitvoering en advisering ISSO-publicatie 61 Kwaliteitseisen ventilatiesystemen woningen ISSO-publicatie 62 Kwaliteitseisen gebalanceerde ventilatie in woningen ISSO-publicatie 73 Ontwerp en uitvoering van verticale bodemwarmtewisselaars ISSO-publicatie 98 Ontwerp, realiseren en beheren van lucht-water warmtepompen in woningen ISSO-handboek zonne-energie NEN 1006 (2002) Algemene voorschriften voor leidingwaterinstallaties NEN 1070 (1999) Geluidwering in gebouwen. Specificatie en beoordeling van de kwaliteit NEN 5077 (1991) Geluidwering in gebouwen NEN 5138 (2005) Warmteterugwinning in gebouwen- Bepalingsmethoden voor energetisch rendement van warmteterugwinapparaten voor individuele ventilatiesystemen NEN 7120 Energieprestatie van gebouwen, 2011 Bouwbesluit BodemenergieNL Richtlijnen ondergrondse energieopslag BRL 6000-21 Ontwerpen, installeren en beheren van energiecentrales van bodemenergiesystemen Informatiemap Stichting Kwaliteitskeur Warmtepompen Een kwaliteitskeur voor warmtepompen met de functie ruimteverwarming.

F-gassen besluit en STEK eisen Site Dutch heat pump association (DHPA)

ISSO-publicatie 72

1 INLEIDING 1.1 Doelstelling Deze ISSO-publicatie betreft het ontwerpen van individuele en kleine elektrische warmtepompsystemen voor de woningbouw. Gasabsorptiewarmtepompen worden niet behandeld, deze worden in de woningbouw nog maar zelden toegepast. De bron en afgifte worden min of meer als gegeven beschouwd.

Klein elektrische systemen wil zeggen een warmtepompsysteem dat beperkt is tot woningen en appartementen die tot aaneengesloten gebouwen met bijbehorende opstal behoren.

De ISSO-publicatie kan gebruikt worden als de keuze voor een elektrische warmtepomp al gemaakt is en een aantal zaken al bekend zijn, zoals de functies van de warmtepomp, gegevens van het gebouw en gegevens van de locatie.

De publicatie behandelt geen energiezuinige concepten, want dat gaat namelijk verder dan alleen warmtepompen.

Deze ISSO-publicatie gaat voornamelijk in op het ontwerpen en dimensioneren van de installatie en geeft handreikingen voor de realisatie en het beheer. De ISSO-publicatie is beperkt tot woningen en appartementen.

Inhoudelijk is de ISSO-publicatie inzake het warmtepompsysteem als volgt afgebakend: • Het betreft zogenaamde marktrijpe systemen, d.w.z. systemen die al worden toegepast en/of waarvan het • functioneren ervan is aangetoond.

• Het warmtepompsysteem bestaat uit drie onderdelen, de zogenaamde BOA-onderdelen: • Bron (B); • Omzetting van warmte/koude (O); • Afgifte (A).

• Gasabsorptiewarmtepompen vallen buiten het kader van deze publicatie Vooral de omzetting (warmtepomp plus eventueel additionele onderdelen) wordt uitgediept.

De wisselwerking tussen bron en afgifte enerzijds en de warmtepomp anderzijds met de bijbehorende consequenties is in het ontwerpproces verwerkt. Hierbij wordt verwezen naar andere ISSO-publicaties.

De volgende bronnen worden meegenomen: • verticale gesloten bodemwarmtewisselaar, zowel individueel als collectief; • horizontale gesloten bodemwarmtewisselaar; • open bron (grondwater), zowel individueel als collectief; • lucht (recirculatielucht bij een warmtepomp voor warmtapwaterbereiding).

Opmerking Buitenlucht als bron voor de functie ruimteverwarming valt buiten de afbakening van deze publicatie. Zie hiervoor ISSO-publicatie 98.

De warmtepomp kan drie functies vervullen: warmtapwater bereiden, ruimteverwarming en ruimtekoeling. In deze ISSO-publicatie worden 3 systemen onderscheiden: • Warmtepompboiler; • Warmtepomp ten behoeve van ruimteverwarming en optioneel vrije koeling; • Warmtepomp ten behoeve van ruimteverwarming en warmtapwaterbereiding met een combiwarmtepomp en optioneel vrije koeling.

Warmtapwaterbereiding is beperkt tot individuele systemen t.a.v. opwekking. De bron kan wel collectief zijn.

De warmtapwaterbereiding kan geïntegreerd zijn in één systeem, dat meerdere functies vervult, maar het kan ook een separate warmtepompboiler betreffen.

Het verwarmen betreft laagtemperatuurverwarming (LTV).

Het koelen betreft alleen passieve/vrije koeling, gebruikmakend van grondwater of een gesloten bodemwarmtewisselaar. Eventueel wordt ook lucht (geen buitenlucht) als medium gebruikt bij de toepassing van de lucht/lucht warmtepomp.

Ventileren is gekoppeld aan de warmtepompboiler, waarbij de retourlucht als bron wordt gebruikt en er derhalve een mechanische luchtafvoer is. Andere vormen van ventileren vallen buiten de scope van deze publicatie.

ISSO-publicatie 72

Inleiding

1

1.2 Opzet in MKK-structuur De ISSO-publicatie moet gezien worden als een ‘doe-boek’. Dit betekent dat de gebruiker snel en adequaat toegang moet kunnen krijgen tot de relevante informatie. Een belangrijk aspect hierbij is het selecteren van (de combinatie van) de juiste componenten.

Elk van de 3 systemen is nader uitgewerkt en de resultaten zijn in een apart hoofdstuk vastgelegd. Elk systeem, in feite een deelpublicatie, bestaat weer uit vijf paragrafen, conform de MKK-fasen.

Het MKK (Model Kwaliteitsbeheersing Klimaatinstallaties) is een instrument voor het beheersen van het voortbrengingsproces van klimaatinstallaties binnen het bouwproces. Het toepassen hiervan betekent het geven van informatie met betrekking tot de ventilatie van de woning en het ventilatiesysteem, in de betreffende fase van het bouwproces aan de betrokken partijen.

1.2.1 Fasen in de MKK-structuur In de MKK-structuur wordt het realisatieproces verdeeld in 5 fasen.

1 Programmafase De programmafase volstaat in feite met de melding dat het programma van eisen het startpunt is van deze ISSO-publicatie.

2 Ontwerpfase De ontwerpfase bestaat grofweg uit twee delen. In het eerste deel worden de drie BOA-onderdelen van het warmtepompsysteem afzonderlijk behandeld, d.w.z. de alternatieven worden beschreven en ook de dimensionering komt aan de orde. Aangezien deze ISSO-publicatie gefocussed is op het opwekkingsdeel (omzetting), wordt dit deel ook het uitvoerigst behandeld. De verschillende varianten van het opwekkingsdeel zijn aan de hand van schema’s weergegeven. Ook zijn t.b.v. de ondersteuning bij het kiezen deze varianten beoordeeld op een aantal criteria.

Het tweede deel in deze paragraaf betreft een aantal aspecten/aandachtspunten, die van belang zijn voor het systeem en het goed functioneren ervan.

3 Uitwerkingsfase De uitwerkingsfase betreft aspecten die te maken hebben met de uitwerking van het ontwerp tot (prestatie en functionele) eisen voor componenten, inregeling, beproeving en inbedrijfname. De nadruk ligt op de technische uitwerking van het ontwerp. De ontwerpregels voor de verschillende systeemvarianten worden in duidelijke stroomschema’s en werkbladen aangegeven. Waar mogelijk zal verwezen worden naar relevante ISSO-publicaties. Alleen afwijkingen ten opzichte van bestaande publicaties en variant-specifieke zaken zullen nader worden beschouwd. Aandachtspunten zijn o.a. dimensionering, regeling, regelstrategie, hydraulische schakeling, te gebruiken materiaal, randapparatuur.

4 Realisatiefase De realisatiefase betreft aanbevelingen per systeemvariant om tot een goed werkend systeem te komen.

Belangrijke onderdelen zijn beproeving, inregelen en inbedrijfstelling.

5 Beheerfase In de paragraaf ‘Beheer’ word op hoofdlijnen informatie gegeven inzake beheer en onderhoud van de installatie.

1.2.2 Kwaliteitsbeheersaspecten In elke fase spelen 10 kwaliteitsbeheersaspecten een rol.

1 Algemeen Hierin wordt de doelstelling van de betreffende bouwfase omschreven. Naast een algemene omschrijving van de doelen worden de uitgangspunten, aandachtspunten en (interne) randvoorwaarden nader uitgewerkt.

2 Organisatie Hierin worden taken en verantwoordelijkheden omschreven. Dit valt buiten het bestek van deze publicatie.

3 Communicatie Hierin worden de uitgangspunten en voorwaarden voor een efficiënte informatieuitwisseling tussen de betrokkenen vastgelegd.

ISSO-publicatie 72

Inleiding

2

4 Eisen Hierin worden de externe en interne eisen, voorwaarden en voorschriften vastgelegd.

Er is een onderscheid gemaakt tussen de wettelijke eisen, kwaliteitseisen waaraan het installatie-ontwerp minimaal moet voldoen en aanbevelingen.

5 Middelen Hierin zijn berekeningsmethoden, standaard uitvoeringsprotocollen, checklijsten, meetinstrumenten, normen en literatuurverwijzingen, opgenomen.

6 Inkoop Hierin wordt bijvoorbeeld het inschakelen van externe expertise geregeld. Bij woningbouw komt dit zelden voor; er wordt derhalve in deze publicatie niet nader op in gegaan.

7 Tijd Hierin worden zowel de objectplanning als de procesplanning bewaakt. Dit valt buiten het bestek van deze publicatie.

8 FinanciĂŤn Hierin worden zowel de objectkosten (investeringskosten, exploitatiekosten) als de proceskosten (advieskosten e.d.) bewaakt. Deze publicatie beperkt zich tot een vergelijking van de life-cycle-costs van verschillende installatievarianten.

9 Realisatie Hierin wordt in de vorm van documenten de output van de betreffende procesfase vastgelegd. Deze documenten dienen tevens als input voor de volgende fase.

10 Ervaringen Hierin wordt het voortbrengingsproces van de installatie aan het eind van de betreffende fase in het bouwproces geĂŤvalueerd. Dit valt buiten het bestek van deze publicatie.

1.2.3 MKK-matrix De verschillende fasen en beheersaspecten worden in de zogenaamde MKK-matrix gepresenteerd. Vanuit de cellen van de MKK-matrix wordt verwezen naar een hulpmatrix, waarin is aangegeven welke onderwerpen en deelonderwerpen worden behandeld. Via de cellen van de hulpmatrix wordt doorverwezen naar specificatiebladen waarin de deelonderwerpen zijn uitgewerkt, zie MKK-structuur..

ISSO-publicatie 72

Inleiding

3

Figuur 1 MKK-structuur.

ISSO-publicatie 72

Inleiding

4

Ontwerpen van een elektrische warmtepompboiler (systeem 1)

ISSO-publicatie 72

Systeem 1: specificatiebladen

1

Programmafase

ISSO-publicatie 72

Systeem 1: specificatiebladen

3

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

0. ALGEMEEN

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Uitgangspunten

Inleiding

4.UITVOERING

5. BEHEER

vervolg specificatieblad 1.0-1

Een in de MKK-structuur toegepaste onderverdeling van de programmafase is: • initiatief; • haalbaarheid; • projectdefinitie.

Bij de uitwerking van de specificatiebladen worden deze subfasen niet expliciet genoemd.

Hieronder worden ze globaal toegelicht.

Initiatief In deze fase vindt een inventarisatie van de uitgangsgegevens plaats om te komen tot bruikbare uitgangspunten als basis voor de keuze, het ontwerp en de realisatie van het warmtepompsysteem. Deze gegevens dienen te worden getoetst op volledigheid, tekortkomingen en tegenstrijdigheden.

Haalbaarheidsstudie In deze fase worden de geïnventariseerde uitgangsgegevens geanalyseerd en beoordeeld, op basis waarvan een voorlopige keuze van installatieconcepten in technisch en economisch opzicht mogelijk is.

Projectdefinitie In deze fase worden de uitgangsgegevens vastgesteld, op basis waarvan het ontwerp van de installatie wordt uitgewerkt.

Programma van eisen

Het programma van eisen in dit deel van deze ISSO-publicatie betreft alleen de warmtapwaterbereiding. Het uitgangspunt is dat een aantal zaken betreffende gebouw, installatie en gebruikers is uitgezocht en in één of meer andere programma’s van eisen is vastgelegd.

Hiermee dient afstemming te zijn. Indien deze programma’s er niet zijn, dienen ze alsnog te worden opgesteld.

Bekend wordt verondersteld: • de keuze voor een individuele elektrische warmtepompboiler als warmtapwaterbereider; • het toegepaste ventilatiesysteem; • de (beoogde) gezinsgrootte; • de opstelruimte van de warmtepompboiler.

Opmerkingen 1 De warmtepompboiler is naast het leveren van warmtapwater ook een onderdeel van het ventilatiesysteem en moet derhalve voldoen aan de bijbehorende kwaliteitseisen. Zie ISSO-publicatie 61.

2 Soms is warmtapwaterbereiding met een warmtepompboiler een minder goede keuze.

Zie specificatieblad 1.3-3 (Toepassing warmtepompboiler).

ISSO-publicatie 72

Systeem 1: specificatiebladen

4

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

0. ALGEMEEN

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Uitgangspunten

Afbakening

4.UITVOERING

5. BEHEER

vervolg specificatieblad 1.0-1

Bij een warmtepompboiler kunnen de volgende hoofdonderdelen worden onderscheiden: • Warmtepomp (compressor, verdamper, condensor en expansieventiel); • Boilervat; • Ventilator; • Geïntegreerde elektrische bijstook; • Separate bijstook.

De warmtepomp, het boilervat, de ventilator en de geïntegreerde elektrische bijstook kunnen in één toestel zijn ondergebracht, maar het boilervat en de ventilator kunnen ook gekoppelde separate onderdelen zijn. In deze publicatie is ervan uitgegaan dat de warmtepomp en het boilervat de warmtepompboiler vormen. Dit betekent dat met het verwarmingsvermogen van de warmtepompboiler het vermogen van de warmtepomp wordt bedoeld. Het vermogen van de bijstook, zowel geïntegreerd als separaat, is additioneel.

Lage Druk

Hoge druk

Compressor Warmtepomp bron

Condensor

gebruik warmte

Verdamper

Boiler

Expansie ventiel Warmtepomp

Warmtepompboiler

Warmtepompboiler met geïntegreerde ventilator en geïntegreerde bijstook

Warmtepompboiler met geïntegreerde ventilator en separate bijstook

Opmerking Schematische voorstelling van warmtepompboilers, in werkelijkheid zit de warmteafgiftezijde van de warmtepomp niet boven in het boilervat.

Verwijzingen

Specifcatiebladen

ISSO-publicatie 72

1.3-3: Toepassing warmtepompboiler.

Systeem 1: specificatiebladen

5

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

2.COMMUNICATIE

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Benodigde informatie

Energievoorziening

4.UITVOERING

5. BEHEER

specificatieblad 1.2-1

Bekend dient te zijn welke voorzieningen voor de levering van energie in de woning en/of omgeving aanwezig zijn, zoals gas, elektriciteit, stadsverwarming, etc.

Toelichting De aanwezige energievoorzieningen kunnen medebepalend zijn voor de invulling van de opwekking en kunnen leiden tot een heroverweging. De meeste warmtepompboilers hebben een 230 V aansluiting.

Zie specificatieblad 1.3-3 (Toepassing warmtepompboiler).

Ventilatie- systeem

Voor inpassing van de warmtepompboiler in het ventilatiesysteem is de volgende informatie nodig: • Het toegepaste ventilatiesysteem (A, C of D); • De eventuele aanwezigheid/toepassing van een separate ventilatiebox; • Het maximale debiet van de af te voeren binnenlucht; •

Het totale drukverlies Δptot van het kanalenstelsel, inclusief alle appendages, bij het maximale luchtdebiet genoemd onder het vorige punt (zie ISSO-publicatie 61: specificatieblad II.4-3). totaal drukverlies: Δp1 = Δpdakkap + Δp2xbocht 45 + Δpbox + Δp2 x bocht 90 + Δplengte kanaal Δp2 = Δpt-stuk + Δplengte kanaal 1

Δp3 = Δpt-stuk + Δpbocht 90 + Δplengte kanaal Δp4 = Δpt-stuk + Δplengte kanaal Δp5 = Δpt-stuk + Δpbocht 90 + Δplengte kanaal

bad

Δp6 = Δpt-stuk + Δplengte kanaal kam er

Δp7 = Δpt-stuk + Δpbocht 90 + Δplengte kanaal

2 Δptot’ =Δp1 +Δp3 + Δp5 + Δp7 3 toi let

4 7 ken keu

ISSO-publicatie 72

6

5

of Δptot’ =Δp1 +Δp3 + Δp5 + Δp6 of Δptot’ =Δp1 +Δp3 + Δp4 of Δptot’ =Δp1 +Δp2 grootste Dptot’ is Dptot

Systeem 1: specificatiebladen

6

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

2.COMMUNICATIE

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Benodigde informatie

Ventilatie- systeem (vervolg)

4.UITVOERING

5. BEHEER

vervolg specificatieblad 1.2-1

Toelichting Indeling ventilatiesystemen: Systeem vlgs. NEN 8088 A B C D

Luchttoevoer Natuurlijk Mechanisch Natuurlijk Mechanisch

Luchtafvoer Natuurlijk Natuurlijk Mechanisch Mechanisch

S 332

Opmerkingen: • Zie onderstaand figuur en specificatieblad I.4-2 van ISSO-publicatie 61; • Systeem B wordt nagenoeg niet toegepast; • Systeem D is doorgaans voorzien van warmteterugwinning uit de afgewerkte lucht; • Systeem A: warmtepompboiler zuigt lucht vanuit de woning aan, bijv. de zolder; • Systeem C en D: warmtepompboiler opgenomen in centrale afzuig.

natuurlijke ventilatie

natuurlijke toevoer mechanische afvoer

gebalanceerde ventilatie

raam ventilatierooster raamventilator (toevoerventilatie) ventilator luchtstroom

•

Bij ventilatiesystemen met luchttoevoer via de gevel (ventilatiesystemen A, B en C) moet rekening worden gehouden met de invloed van de ventilatieopeningen op het thermisch comfort, zie ISSO-publicatie 62 specificatieblad I.4-4.

Gezinsgrootte

Toelichting De gezinsgrootte (beoogde) is een maat voor de benodigde hoeveelheid warmtapwater en die is medebepalend voor het vermogen van de warmteopwekking en het volume van het boilervat.

Warm tapwater gebruikers

Bekend dient te zijn of er een douche en/of bad aanwezig is.

Toelichting De soort warmtapwatergebruiker is een maat voor het gebruik van het warmtapwater en medebepalend voor het volume van het boilervat en het vermogen van de warmteopwekking.

ISSO-publicatie 72

Systeem 1: specificatiebladen

7

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

2.COMMUNICATIE

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Benodigde informatie

Laadtijd boiler

4.UITVOERING

5. BEHEER

vervolg specificatieblad 1.2-1

Bekend moet zijn of een maximale laadtijd van de boiler wordt geëist.

Toelichting De toegestane laadtijd is medebepalend voor het vermogen van de warmteopwekking en het volume van het boilervat. Zie specificatieblad 2.4-2 (Laadtijd en vermogenwarmtepompboiler).

Opmerking In geval alleen nachtstroom wordt toegepast is de maximale laadtijd 8 uur (van 23.00 uur tot 07.00 uur).

Opstelplaats

Betreffende: • Maximaal toelaatbare vloerbelasting in kg/m2; • Maximaal beschikbare installatieruimte (breedte, hoogte en diepte in cm); • Toegankelijkheid van de opstelruimte i.v.m. logistiek (plaatsing van de warmtepompboiler), onderhoud en vervanging.

Geluidseis

• •

Zijn in andere programma’s van eisen specifieke geluidseisen gesteld aan de warmtapwaterbereider (het toestel) en/of het toegestane geluidsniveau in de woning?

Conform het bouwbesluit mag het karakteristieke geluidsniveau in een verblijfsgebied ten gevolge van ventilatie- en verwarmingsinstallaties in de woning maximaal 30 dB(A) bedragen.

Aan niet verblijfsruimte/- gebieden worden geen eisen gesteld.

Opmerking Eisen aan het toegestane geluidsniveau in de woning/aangrenzende woning kan betekenen dat geluidwerende maatregelen noodzakelijk zijn, hetgeen het toepassen van de warmtepompboiler minder geschikt kan maken.

Zie specificatieblad 1.3-3 (Toepassing warmtepompboiler).

Verwijzingen

Literatuur

ISSO-publicatie 61 NEN 5077 ISSO-publicatie 24

Kwaliteitseisen ventilatiesystemen woningen Geluidwering in gebouwen Installatiegeluid, ontwerpaanbevelingen en grondslagen voor geluidstechnische berekeningen aan installaties

Bouwbesluit

Specifcatiebladen

ISSO-publicatie 72

Specificatieblad I.4-2 van ISSO-publicatie 61 Specificatieblad 1.3-3 Toepassing warmtepompboiler Specificatieblad 2.4-2 Laadtijd en vermogen warmteopwekking

Systeem 1: specificatiebladen

8

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

3.EISEN

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Bron warmtepompboiler

Kwaliteitseis

4.UITVOERING

5. BEHEER

specificatieblad 1.3-1

Als bron voor de warmtepompboiler dient de afgewerkte lucht.

Opmerking Buitenlucht als bron wordt afgeraden, ook als het bijmengen betreft. Het bijmengen van o buitenlucht met een temperatuur lager dan 20 C is nadelig voor de COP van de warmtepompboiler. Gesteld kan worden dat elke graad lagere intredetemperatuur bij de verdamper een daling van de COP van ca. 2 % betekent.

ISSO-publicatie 72

Systeem 1: specificatiebladen

9

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

3.EISEN

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Ventilatiesysteem

Kwaliteitseis

4.UITVOERING

5. BEHEER

specificatieblad 1.3-2

Ventilatiesysteem C of D zonder warmteterugwinning toepassen.

Opmerking Recirculatielucht kan ook als bron fungeren, maar deze toepassing is voor woningen niet gebruikelijk. Is alleen een optie indien de warmtepompboiler in een niet verwarmde ruimte (kelder of garage) wordt opgesteld.

Verwijzingen

Literatuur

ISSO-publicatie 72

ISSO-publicatie 61

Kwaliteitseisen ventilatiesystemen woningen.

Systeem 1: specificatiebladen

10

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

3.EISEN

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Toepassing warmtepompboiler

4.UITVOERING

5. BEHEER

specificatieblad 1.3-3

Aanbeveling

Heroverweging

De warmtepompboiler is in de volgende situaties een minder goede keuze: 1 Het warmtapwatergebruik per dag is lager dan 80 l; 2 Het warmtapwatergebruik per dag is hoger dan het boilervolume; 3 In combinatie met een zonnecollector; 4 In de woning is weinig of geen opstelruimte; 5 Opstelruimte is niet of moeilijk toegankelijk; 6 Andere voorzieningen voor warmtapwaterbereiding zijn reeds aanwezig; 7 Ventilatiesysteem D met warmteterugwinning is aanwezig; 8 Het drukverlies in het kanalenstelsel van de luchtafvoer is groter dan 300 Pa; 9 De eis betreffende het toegestane geluidsniveau in de woning en het aangrenzend gebouw kan aanvullende bouwkundige maatregelen inhouden.

Toelichting Punten 1 en 2:

De ondergrens en bovengrens van het warmtapwatergebruik zijn van belang voor resp. het energiegebruik en het tapcomfort.

Punt 7:

Dit geldt bij een warmtepompboiler met geĂŻntegreerde ventilator.

Verwijzingen

Specificatie bladen

ISSO-publicatie 72

Specificatieblad 1.0-1 Uitgangspunten.

Specificatieblad 1.2-1 Benodigde informatie.

Systeem 1: specificatiebladen

11

PROJECTFASE

1.PROGRAMMA

BEHEERASPECT

8.REALISATIE

2. ONTWERP

3. UITWERKING

Rapportage Programmafase

Rapportage

4.UITVOERING

5. BEHEER

specificatieblad 1.8-1

Als resultaat van de programmafase worden een aantal zaken vastgelegd, die als invoer dienen voor de ontwerpfase.

In de onderstaande tabel is het programma van eisen voor de warmtapwaterbereiding met een warmtepompboiler opgenomen. Hierin zijn ook zaken opgenomen die volgen uit het programma van eisen betreffende gebouw, installatie en gebruikers.

Rapportage programmafase: Programma van eisen warmtepompboiler Deze rapportage dient tevens als invoer voor de ‘Ontwerpfase’.

WARMTAPWATER 1

Gezinsgrootte (beoogde)

…………. personen

2

Warmtapwatergebruikers

 douche

 bad

3

Maximale laadtijd van de boiler geëist

 ja: …….uur

 nee

4

Nachtstroom toegepast

 ja

 nee

5

Type ventilatiesysteem

C

D

6

Separate ventilatiebox

 ja

 nee

7

Maximaal drukverlies kanalenstelsel afvoerluchtΔptot bij de ontwerpafvoervolumestroom

....................Pa

bij ...........m3 /h

8

Maximaal toelaatbare vloerbelasting opstelplaats

………………..kg/m2

9

Maximale afmetingen beschikbare opstelplaats

hoogte: breedte: diepte:

……….. cm ..……… cm ……….. cm

10 Geluidseis warmtepompboiler

 ja, maximaal geluidsvermogen ........... dB(A)  nee

11 Geluidseis woning

 ja, maximaal geluidsvermogen ........... dB(A)  nee

ISSO-publicatie 72

Systeem 1: specificatiebladen

12