Uitgewerkt voorbeeld Thermi-Var Tool

In het kader van het project werd er een didactische tool ontwikkeld waarmee het potentieel van thermische systemen bij verschillende regelstrategiën vergeleken kan worden.
​
De tool laat toe om het financieel voordeel te berekenen voor de eindgebruiker wanneer de warmtepomp voor ruimteverwarming slim wordt aangestuurd in functie van PV-opbrengst of dynamische tarieven.
De tool gaat uit van een standaard vrijstaande woning. De isolatiegraad van de woning en een aantal installatiekenmerken (afgifte, PV, buffervat) kunnen aangepast worden.
Voor de slimme sturing zelf heeft de gebruiker de keuze tussen een aantal éénvoudig implementeerbare opties. De instellingen kunnen telkens aangepast worden.

Kenmerken woning

Beschermd volume: 621m³
Verliesoppervlakte: 471m²
Totale vloeroppervlakte: 216m²

---

Input parameters tool

Keuze isolatiegraad & thermische massa

Keuze installatie

​Er wordt gekozen voor een installatie met lage temperatuur radiatoren. De woning heeft PV-panelen met zuidoriëntatie.
- PV dimensionering 200% : dit betekent dat er dubbel zoveel panelen liggen als wat nodig zou zijn op basis van het huishoudelijk gebruik (zonder rekening te houden met de warmtepomp) en uitgaande van een terugdraaiende teller (in dit geval 6000 Wp)
- WP dimensionering 100%: de warmtepomp is gedimensioneerd op de piekvraag (10kW voor label C).
- Er wordt geen buffervat (=0 Liter) voorzien.

---

Keuze slimme sturing

Wat als we de WP boosten door zowel de stooklijn als het setpunt van de kamerthermostaat te verhogen wanneer de PV-injectie (gemeten aan de P1 poort van de digitale meter) een vastgelegde drempelwaarde overschrijdt?

​Wanneer de PV-injectie groter is dan 40% van het elektrisch vermogen van de WP, wordt de stooklijn verhoogd met 5°C en wordt het setpunt van de kamerthermostaat op 24°C gezet (4°C hoger dan normaal(*)). 
De optie om de het setpunt van de buffer te verhogen wordt niet aangevinkt aangezien er gekozen werd om geen buffer te voorzien.

---

Resultaten

Na het drukken op de knop "Start Berekening" worden volgens grafieken en tabellen getoond.

​Het eigenverbruik (+6 %) en het aandeel hernieuwbare energie (+5.2 %) stijgen, wat leidt tot een besparing op de elektriciteitsfactuur van 72 €(*)

We zien inderdaad dat het netverbruik van de warmtepomp daalt met 223 kWh, maar we zien ook dat het totale elektriciteitsverbruik van de WP (+210 kWh) stijgt.

​Het totale elektriciteitsverbruik van de warmtepomp stijgt door:
* slechter seizoensrendement (SPF 3.53 tov 3.56) door hogere watertemperaruur en modulatie van de WP tijdens de boostmomenten
* hogere thermische productie,  wat samenhangt met de hogere binnentemperatuur tijdens het stookseizoen

Het feit dat het netverbruik desondanks daalt, toont dat de boostmomenten goed gekozen zijn en dat de warmtepomp voornamelijk op zonne-energie kan boosten! Dat zien we ook op onderstaande grafieken, die temperaturen en vermogens weergeven voor respectievelijk 2 winterdagen en 2 dagen in het tussenseizoen. De situatie zonder slimme sturing wordt als referentie in stippellijn weergegeven.​

We zien dat de sturing op injectie tijdens de winter ervoor zorgt dat er op dagen met weinig zon amper wordt geboost (drempelwaarde PV-injectie wordt amper overschreden).
​ 

​In het tussenseizoen zorgt de slimme sturing ervoor dat de WP werkt op momenten met veel zon en daardoor minder op ander momenten. In het tussenseizoen is de impact op de binnentemperatuur duidelijk.

Op dezelfde manier kan de Thermi-Var tool een antwoord geven op vragen als:
- Wat is het verschil tussen Vloerverwarming en radiatoren?
- Wat is de impact van een buffervat in je installatie?
- Naast sturen op PV, kan je ook bekijken wat de impact is van een dynamisch tarief?

(*) Aannames/ randvoorwaarden: Stooklijn is geoptimaliseerd (op basis van simulaties), normale binnentemperatuur is 20 °C, elektriciteitstarief afname 0.32 €/kWh (er wordt geen vergoeding voor injectie ingerekend).