TETRA-project: ChangeOver
|
Projectinfo
Duurzame verwarming en koeling in appartementsgebouwen met warmtepomp-gebaseerde systemen Projectnummer: HBC.2025.0112 Looptijd project: 01/10/2025 - 30/09/2027 Deelnemen en aansluiten kan nog gedurende de looptijd van het project. |
|
Met steun van VLAIO
|
Waarom dit project?
1. Inleiding
Change-over systemen zijn op water-gebaseerde thermische installaties waarmee zowel de verwarmingsvraag (CV en sanitair) als de koelvraag voldaan kan worden. De schakeling tussen temperatuurniveaus kan zowel centraal als decentraal gebeuren. De change-over systemen zijn niet alleen van toepassing in nieuwbouwprojecten maar zullen in de toekomst ook in renovatie een prangende rol spelen door de stijgende koelvraag.
Veelheid aan nieuwe, innovatieve oplossingen voor collectieve woningbouw
Er is een grote diversiteit aan oplossingen voor collectieve woningbouw die kunnen koelen, verwarmen en sanitair warm water leveren. Zo bestaan er decentrale change-over systemen, waarbij er in elk appartement geschakeld kan worden tussen verschillende aanvoertemperaturen, maar er zijn ook de centrale change-over systemen, waarbij centraal die keuze gemaakt moet worden. Deze laatste biedt mogelijkheden in renovatieprojecten met slechts één aanvoerleiding, maar heeft grotere complexiteiten voor dimensionering en regeling. Zo moet er rekening gehouden worden met de thermische eisen van alle gekoppelde appartementen, maar vergt de regeneratie van het BEO-veld ook een slimme aansturing van de verwarming én koeling over het hele jaar gezien. Dit brengt diverse praktische vragen met zich mee voor zowel nieuwbouw- als renovatieprojecten.
Enkele voorbeelden van change-over systemen zijn:
Veelheid aan nieuwe, innovatieve oplossingen voor collectieve woningbouw
Er is een grote diversiteit aan oplossingen voor collectieve woningbouw die kunnen koelen, verwarmen en sanitair warm water leveren. Zo bestaan er decentrale change-over systemen, waarbij er in elk appartement geschakeld kan worden tussen verschillende aanvoertemperaturen, maar er zijn ook de centrale change-over systemen, waarbij centraal die keuze gemaakt moet worden. Deze laatste biedt mogelijkheden in renovatieprojecten met slechts één aanvoerleiding, maar heeft grotere complexiteiten voor dimensionering en regeling. Zo moet er rekening gehouden worden met de thermische eisen van alle gekoppelde appartementen, maar vergt de regeneratie van het BEO-veld ook een slimme aansturing van de verwarming én koeling over het hele jaar gezien. Dit brengt diverse praktische vragen met zich mee voor zowel nieuwbouw- als renovatieprojecten.
Enkele voorbeelden van change-over systemen zijn:
2. Doelstellingen
De grote vraag die wij in het project willen behandelen is: “Hoe moeten collectieve change-over systemen in renovatieprojecten ontworpen en beheerd worden, opdat het in de praktijk zo optimaal mogelijk werkt?”
Hoewel change-over systemen reeds bestaan, zijn er nog onderzoeks- én praktische vragen zoals:
In het labo van Universiteit Antwerpen willen we de prestaties van enkele toestellen, componenten en hun configuraties testen die nuttig zijn bij change-over systemen. En tenslotte willen we ook enkele relevante projecten als case opvolgen en analyseren tijdens dit TETRA-project.
De hoofddoelstellingen van dit project zijn:
Hoewel change-over systemen reeds bestaan, zijn er nog onderzoeks- én praktische vragen zoals:
- Welke systemen bestaan er om aan de 3 thermische vragen zo efficiënt mogelijk te voldoen? Wat zijn hun voor-en nadelen en toepassingspotentieel?
- Hoe moeten we de afgiftesystemen en afleversets dimensioneren en regelen?
- Hoe kunnen de distributieleidingen best gedimensioneerd worden en welke oplossingen zijn er om energieverlies bij centrale change-over te minimaliseren?
- Wanneer veranderen van systeemmodus?
In het labo van Universiteit Antwerpen willen we de prestaties van enkele toestellen, componenten en hun configuraties testen die nuttig zijn bij change-over systemen. En tenslotte willen we ook enkele relevante projecten als case opvolgen en analyseren tijdens dit TETRA-project.
De hoofddoelstellingen van dit project zijn:
- In dit project willen we de inzichten vanuit diverse voorgaande onderzoeken bundelen om de noden en eisen die we vandaag en morgen aan collectieve installaties stellen in kaart te brengen, opdat we concrete dimensioneringsrichtlijnen kunnen opstellen voor diverse concepten die kunnen koelen, verwarmen en sanitair leveren.
- We willen doctoraatsonderzoek vertalen naar bruikbare, praktische richtlijnen en tools om ontwerpers te ondersteunen in de keuze van het concept.
- We willen kennis over specifieke aandachtspunten bij componentselectie en installatie verspreiden a.d.h.v. praktische testen aan de installateurs en fabrikanten opdat de kwaliteit van de installatie kan verbeteren en gerichte product-innovatie gefaciliteerd wordt.
3. Werkplan
WP1 richt zich op het ontwikkelen en actualiseren van een evaluatiekader voor concepten die in collectieve woningbouw kunnen verwarmen, koelen en sanitair warm water leveren.
We bundelen kennis uit eerdere projecten in een vereenvoudigde simulator die weerdata, gebruikersprofielen en gebouwkenmerken combineert. Zo kunnen we verschillende systeemconcepten objectief beoordelen op energieprestaties, comfort en flexibiliteit.
Het kader wordt geactualiseerd met nieuwe gebruiksprofielen (zoals thuiswerk), slimme sturing van energiegebruik en extremere weerdata om de weerbaarheid tegen hittegolven te evalueren. Ook wordt de impact van normen en regelgeving onderzocht om mogelijke belemmeringen vroeg te detecteren.
Tot slot brengen we in overleg met studiebureaus, ESCO’s en fabrikanten de relevante concepten, componenten en regelstrategieën in kaart. Deze vormen de basis voor de verdere analyse in de volgende werkpakketten.
In WP2 vertalen we de gelijktijdige vraag naar verwarming, koeling en sanitair warm water (SWW) in praktische richtlijnen en tools voor het dimensioneren van collectieve thermische systemen.
Het doel is om betrouwbare en flexibele ontwerpregels te ontwikkelen die toepasbaar zijn voor uiteenlopende concepten.
We bouwen voort op de simulator uit WP1 om de centrale koeling en distributie correct te dimensioneren.
Door simulaties en gevoeligheidsanalyses onderzoeken we de invloed van gebruikersgedrag, thermische inertie, afgiftesystemen en opslagstrategieën op de benodigde vermogens. Hieruit leiden we gelijktijdigheidsfactoren af die toelaten om koude- en warmtenetten nauwkeuriger te ontwerpen.
Daarnaast worden bestaande methodes voor de dimensionering van SWW- en verwarmingssystemen verfijnd en uitgebreid naar nieuwe configuraties, zoals systemen met decentrale opslag of boosterwarmtepompen.
Deze aanpak wordt gevalideerd in samenwerking met studiebureaus en praktijkcases (zie WP3), zodat de richtlijnen breed toepasbaar blijven.
Tot slot analyseren we de impact van regelstrategieën en temperatuurregimes op de dimensionering van gecombineerde systemen. Zo brengen we de interacties tussen verwarming, koeling en SWW in kaart en ontwikkelen we een praktijkgerichte tool die ontwerpers ondersteunt bij het maken van robuuste en efficiënte keuzes.
In WP3 worden de nieuwe ontwerp- en regelprincipes uit WP1 en WP2 in de praktijk getest en gedemonstreerd.
We onderzoeken hoe componentkeuze, isolatie en regeling de prestaties van change-over systemen beïnvloeden, zowel in het labo als op reële installaties.
Een eerste focus ligt op de werking van pompen en kleppen bij zowel verwarming als koeling. In samenwerking met fabrikanten worden verschillende oplossingen getest, zoals drukonafhankelijke en slimme pompen, om richtlijnen te ontwikkelen voor een correcte componentselectie in hybride installaties.
Daarnaast bestuderen we de rol van isolatie in omschakelsystemen. We vergelijken materialen en isolatieklassen om condensatie te vermijden bij koeling en energieverliezen te beperken bij verwarming. De resultaten leiden tot praktische aanbevelingen voor ontwerpers en installateurs.
Het labo voor HIU-testen (Heat Interface Units) wordt uitgebreid zodat ook koeling en slimme sturing kunnen worden geëvalueerd. Zo kunnen we de efficiëntie tijdens omschakelperioden en de nauwkeurigheid van koelmetingen analyseren.
Verder onderzoeken we hoe communicatie tussen componenten en gebouwbeheersystemen kan worden verbeterd om een optimale sturing mogelijk te maken. Tot slot worden gegevens verzameld van bestaande change-over systemen en praktijkcases bij ESCO’s en studiebureaus om de nieuwe dimensionerings- en regelmethodes te valideren en verfijnen.
In WP4 worden de resultaten uit de vorige werkpakketten samengebracht tot duidelijke richtlijnen en tools die ontwerpers helpen bij de selectie en dimensionering van change-over systemen. De focus ligt op robuustheid, toepasbaarheid en duurzaamheid van verschillende concepten.
Eerst voeren we een robuustheidsanalyse uit van de prioritaire systeemconcepten. We evalueren hoe ze presteren onder extreme weersomstandigheden, schommelende energieprijzen, variërend bewonersgedrag en suboptimale regeling of onderhoud.
Dit leidt tot een robuustheidsscore waarmee de verschillende concepten objectief kunnen worden vergeleken.
Vervolgens breiden we de academische selectietool uit tot een praktijkgerichte versie die rekening houdt met ontwerp- en installatierandvoorwaarden uit de sector.
De tool koppelt gebouw- en gebruikersprofielen aan de concepten uit WP1 en biedt een rangschikking van de meest geschikte systemen op basis van ingevoerde projectgegevens. We vertalen de resultaten ook naar generieke selectierichtlijnen in de vorm van conceptfiches en een beslissingsboom. Deze gids helpt ontwerpers bij de keuze van systemen voor nieuwbouwprojecten.
Tot slot onderzoeken we regeneratiestrategieën voor ondiepe geothermie. We evalueren bestaande vuistregels en ontwikkelen aanbevelingen voor een duurzaam bodemgebruik, zodat geothermische systemen in balans blijven en hun prestaties op lange termijn behouden.
WP5 zorgt voor de verspreiding en valorisatie van de projectresultaten. Alle richtlijnen, tools en lesmaterialen worden publiek beschikbaar via deze website. Tijdens het project organiseren we workshops, studiedagen en overlegmomenten met de gebruikersgroep en communiceren we breed via sociale media, vaktijdschriften en sectorfederaties. De ontwikkelde kennis wordt vertaald naar opleidingsmateriaal, zodat de resultaten duurzaam ingebed worden in het werkveld.
We bundelen kennis uit eerdere projecten in een vereenvoudigde simulator die weerdata, gebruikersprofielen en gebouwkenmerken combineert. Zo kunnen we verschillende systeemconcepten objectief beoordelen op energieprestaties, comfort en flexibiliteit.
Het kader wordt geactualiseerd met nieuwe gebruiksprofielen (zoals thuiswerk), slimme sturing van energiegebruik en extremere weerdata om de weerbaarheid tegen hittegolven te evalueren. Ook wordt de impact van normen en regelgeving onderzocht om mogelijke belemmeringen vroeg te detecteren.
Tot slot brengen we in overleg met studiebureaus, ESCO’s en fabrikanten de relevante concepten, componenten en regelstrategieën in kaart. Deze vormen de basis voor de verdere analyse in de volgende werkpakketten.
In WP2 vertalen we de gelijktijdige vraag naar verwarming, koeling en sanitair warm water (SWW) in praktische richtlijnen en tools voor het dimensioneren van collectieve thermische systemen.
Het doel is om betrouwbare en flexibele ontwerpregels te ontwikkelen die toepasbaar zijn voor uiteenlopende concepten.
We bouwen voort op de simulator uit WP1 om de centrale koeling en distributie correct te dimensioneren.
Door simulaties en gevoeligheidsanalyses onderzoeken we de invloed van gebruikersgedrag, thermische inertie, afgiftesystemen en opslagstrategieën op de benodigde vermogens. Hieruit leiden we gelijktijdigheidsfactoren af die toelaten om koude- en warmtenetten nauwkeuriger te ontwerpen.
Daarnaast worden bestaande methodes voor de dimensionering van SWW- en verwarmingssystemen verfijnd en uitgebreid naar nieuwe configuraties, zoals systemen met decentrale opslag of boosterwarmtepompen.
Deze aanpak wordt gevalideerd in samenwerking met studiebureaus en praktijkcases (zie WP3), zodat de richtlijnen breed toepasbaar blijven.
Tot slot analyseren we de impact van regelstrategieën en temperatuurregimes op de dimensionering van gecombineerde systemen. Zo brengen we de interacties tussen verwarming, koeling en SWW in kaart en ontwikkelen we een praktijkgerichte tool die ontwerpers ondersteunt bij het maken van robuuste en efficiënte keuzes.
In WP3 worden de nieuwe ontwerp- en regelprincipes uit WP1 en WP2 in de praktijk getest en gedemonstreerd.
We onderzoeken hoe componentkeuze, isolatie en regeling de prestaties van change-over systemen beïnvloeden, zowel in het labo als op reële installaties.
Een eerste focus ligt op de werking van pompen en kleppen bij zowel verwarming als koeling. In samenwerking met fabrikanten worden verschillende oplossingen getest, zoals drukonafhankelijke en slimme pompen, om richtlijnen te ontwikkelen voor een correcte componentselectie in hybride installaties.
Daarnaast bestuderen we de rol van isolatie in omschakelsystemen. We vergelijken materialen en isolatieklassen om condensatie te vermijden bij koeling en energieverliezen te beperken bij verwarming. De resultaten leiden tot praktische aanbevelingen voor ontwerpers en installateurs.
Het labo voor HIU-testen (Heat Interface Units) wordt uitgebreid zodat ook koeling en slimme sturing kunnen worden geëvalueerd. Zo kunnen we de efficiëntie tijdens omschakelperioden en de nauwkeurigheid van koelmetingen analyseren.
Verder onderzoeken we hoe communicatie tussen componenten en gebouwbeheersystemen kan worden verbeterd om een optimale sturing mogelijk te maken. Tot slot worden gegevens verzameld van bestaande change-over systemen en praktijkcases bij ESCO’s en studiebureaus om de nieuwe dimensionerings- en regelmethodes te valideren en verfijnen.
In WP4 worden de resultaten uit de vorige werkpakketten samengebracht tot duidelijke richtlijnen en tools die ontwerpers helpen bij de selectie en dimensionering van change-over systemen. De focus ligt op robuustheid, toepasbaarheid en duurzaamheid van verschillende concepten.
Eerst voeren we een robuustheidsanalyse uit van de prioritaire systeemconcepten. We evalueren hoe ze presteren onder extreme weersomstandigheden, schommelende energieprijzen, variërend bewonersgedrag en suboptimale regeling of onderhoud.
Dit leidt tot een robuustheidsscore waarmee de verschillende concepten objectief kunnen worden vergeleken.
Vervolgens breiden we de academische selectietool uit tot een praktijkgerichte versie die rekening houdt met ontwerp- en installatierandvoorwaarden uit de sector.
De tool koppelt gebouw- en gebruikersprofielen aan de concepten uit WP1 en biedt een rangschikking van de meest geschikte systemen op basis van ingevoerde projectgegevens. We vertalen de resultaten ook naar generieke selectierichtlijnen in de vorm van conceptfiches en een beslissingsboom. Deze gids helpt ontwerpers bij de keuze van systemen voor nieuwbouwprojecten.
Tot slot onderzoeken we regeneratiestrategieën voor ondiepe geothermie. We evalueren bestaande vuistregels en ontwikkelen aanbevelingen voor een duurzaam bodemgebruik, zodat geothermische systemen in balans blijven en hun prestaties op lange termijn behouden.
WP5 zorgt voor de verspreiding en valorisatie van de projectresultaten. Alle richtlijnen, tools en lesmaterialen worden publiek beschikbaar via deze website. Tijdens het project organiseren we workshops, studiedagen en overlegmomenten met de gebruikersgroep en communiceren we breed via sociale media, vaktijdschriften en sectorfederaties. De ontwikkelde kennis wordt vertaald naar opleidingsmateriaal, zodat de resultaten duurzaam ingebed worden in het werkveld.
4. Projectresultaten
Het project is nog maar net gestart, dus er zijn nog geen concrete projectresultaten.
De cases die alvast worden opgenomen binnen het project zijn:
De cases die alvast worden opgenomen binnen het project zijn:
- De Tol (Remeha): 4-pijpssysteem in woonzorgcentrum, met SWW-circulatieleiding en technisch circuit voor change-over.
- ThermoNova: Svendborg en Brandskillepark, met als doel de dimensioneringstool van WP2 te valideren (effect boosterwarmtepompen en decentrale opslag op centrale dimensionering).
- Studie10: dimensioneringsregels nagaan, cases te bespreken.
- Giacomini: afleverset voor 2-pijps en 4-pijps change-over systemen met decentrale boosterwarmtepompen. Cases te bespreken.
- Noven: 3 change-over projecten
Het projectteam
|
Margot De Pauw
|
Nickey Van den Bulck
|
Tom Vercammen
|
Organisaties van de begeleidingsgroep
|
|
|
|
