Joachim Claesson KTH Energy Technology 06 April 2009

Transkript

1 Joachim Claesson KTH Energy Technology 06 April 2009 Äntligen, efter lite förseningar, avser vi (KTH & SP) att sparka igång detta forskningsprojekt inom Energimyndighetens kollektivforskningprogram "effsys2". Ni har alla tidigare blivit (ca 1 år sedan) kontaktade av antingen Professor Per Lundqvist (KTH - Energiteknik) eller Tekn. Dr. Monica Axell (SP - Energi och Miljö) och har då uttryckt intresse att deltaga i projektet. Vi kalla således er till Kick-off Effsys2-projekt SPF på SP Plats: Tid: SP hus 14, Industrigatan 4, Borås. 10:00 Registrering + kaffe 10:30 Programmet startar 12:30 Lunch 13:15 Programmet fortsätter 16:00 Programmet avslutas Agenda: 1. Mötets öppnande. 2. RES-direktivet (EU direktiv kring Förnybar Energikällor) och dess tillämpning på värmepumpar (Martin Forsén). 3. Standardiseringsprocedurer kring värmepumpstestning och prestandaredovisning 4. IEA ansökan, föredragning och diskussion inför ExCo. 5. Diskussion kring projektets utformning och fortsatta inriktning: a. RES b. Standardiseringsarbete c. Klimat d. Byggnader e. Systemgränser f. Värmepumpstyper och kombisystem g. SPF, i. Standardiseringprocedur ii. Dimensionering 6. Övriga frågor 7. Nästa möte 8. Mötets avslutande Kortfattad sammanfattning av projektet: Existerande beräkningsverktyg för 1) dimensionering och 2) jämförelse av värmepumpsystem Div. Applied Thermodynamics and Refrigeration 1 (2) Dept. Energy Technology School of Mechanical Engineering and Management Royal Institute of Technology (KTH)

2 Joachim Claesson KTH Energy Technology 06 April 2009 behöver utvecklas för att visa potentialen med ny teknik i värmepumpsystem såsom kapacitetsreglering och effektivare drift vid kombinerad produktion av värme och tappvarmvatten. Det övergripande målet är att vidareutveckla existerande beräkningsverktyg så att de synliggör potentialen med dagens bästa teknik. Resultaten från beräkningarna skall kunna ligga till grund för miljöbedömningar. Existerande beräkningsverktyg för beräkning av årsvärmefaktor och årsenergibesparing skall jämföras och valideras för att belysa behov av vidareutveckling. Projektet skall använda indata från genomförda och planerade mätningar från fält och laboratorium för validering av modellerna. Div. Applied Thermodynamics and Refrigeration 2 (2) Dept. Energy Technology School of Mechanical Engineering and Management Royal Institute of Technology (KTH)

3 Anteckningar under Effsys2-möte Datum och tid: 23/ Plats: SP, Borås Medverkande: Tommy Walfridson (Evi Heat) Thomas Lindström (Evi Heat) Kenneth Weber (ETM Kylteknik AB) Ted Holmberg (Nibe), Fredrik Karlsson (Thermia), Urban Kronström (Bosch Thermoteknik, tidigare IVT). Joachim Claesson (KTH) Roger Nordman (SP) Marcus Olsson (SP) Efter telefonmöte anslöt: Jim Fredin (Bosch Thermoteknik, tidigare IVT) Caroline Haglund Stignor (SP). Sekreterare Marcus Olsson, med stöd av Roger Nordman. Mötet startade med att alla deltagare presenterade sig. Kortfattad projektbeskrivning (Joachim Claesson) Existerande beräkningsverktyg för dimensionering och jämförelser behöver utvecklas för att visa potential med ny teknik i värmepumpssystem, såsom: Kapacitetsreglering. Effektivare drift vid kombinerad produktion av värme och tappvarmvatten. Köldmedier som inte stöds idag, t.ex. CO2 Övergripande mål: Vidareutveckla existerande verktyg. Resultaten från beräkningarna ska kunna ligga till grund för miljöbedömningar. (exempelvis krav på SPF) Existerande beräkningsverktyg ska jämföras och valideras för att belysa behov av vidareutveckling. Projektet ska använda indata från genomförda och planerade mätningar från fält och lab för validering av modellerna. Projektet genomförs i tre faser. Projektbudget visades (enligt ansökan).

4 En genomförbar väg vore att skapa en gemensam beräkningsmotor som sedan kan användas av alla tillverkare. Tillverkarna kan sedan göra egna skal med sina egna loggor. Möjligen kan en del av arbetet kring Prestige återanvändas. Två huvuduppgifter: 1. Ta fram ett gemensamt sätt att definiera SPF. 2. Ta fram ett beräkningsprogram. En diskussion om avgränsning av projektet ledde till att industriella värmepumpar inte kommer att inkluderas i projektet. Projektet fokuserar således på värmepumpar för en- och flerfamiljshus, med en kapacitet på upp till ca 50kW. Ett program kommer heller inte att utvecklas, men algoritm för hur SPF skall beräknas tas fam. Tillägg utöver ansökan föreslås vara att studera hur RES-direktivet påverkar SPF och omvänt. RES-direktivet (Joachim Claesson) (pdf och presentationen bifogas till dessa mötesanteckningar) Syfte: Ökad användning av förnybara energikällor. Hänger ihop med EU:s mål om 20% förnybara energikällor till år Energibesparingar anses vara ett av de viktigaste sätten att öka energieffektiviteten. Värmepumpar får bara tas med om de har SPF > 2.87 (med η = 0.4 E RES /Q usable > 0.65). Metoden för att beräkna SPF är inte specificerad, utan kommer att fastläggas senast Detta innebär att Europa inte kan vänta på att få till en gemensam metodik för att beräkna SPF om industrin vill vara med och påverka utfallet. Det är även viktigt att skilja mellan VP-SPF och System-SPF när man kommer mot genomförandet av direktivet. IEA HPP, SPF-Annex (Roger Nordman) (Texten kring detta projekt bifogas) Syftet är att få till ett internationellt projekt för att se över SPF-begreppet. Europa är drivande, men det inkluderar hela världen, och vi vill få en bred uppslutning av medlemsländerna inom Heat Pump Programme (HPP). Syfte Samordna: vad finns det för olika standarder och beräkningsmodeller runtom i världen Skapa gemensamma beräkningsmetoder för SPF. En beräkning, detaljerad, för användning i designsteget och en annan, mer generell, som används för märkning. Ett möte har hittills hållits i projektet; detta möte var i USA. Jerry Groff (tillverkare av värmepumpar; i detta fall representerade han alla tillverkare i USA): Standarder i USA är fokuserade på produkter, inte hela system. Industrin kan inte ta ansvar för hur produkterna installeras och används. Vilka modeller finns i världen? Modellerna skulle kunna utvärderas med SWOTanalys (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats). Erfarenheter från analysen bör sedan användas för att ta fram (förhoppningsvis) en ny modell.

5 Slutsats från vårt Effsys2-möte: Vi kan inte vänta på denna analys. Vi måste göra egna utvärderingar som är färdiga till 2013 då EU ska besluta om en gemensam metod för att fastlägga SPF i samband med beräkning av förnybar energi till förd genom värmepumpar. Nytt namn: Harmonised calculation method for SPF for domestic heat pump applications Nya mål som Effsys2-mötet höll med om: The objective is to establish a common calculation method for SPF used for labelling purposes, can use a more general and easy approach. The focus is here on a fair comparison between different heat pump types, but also for comparison between different competing technologies, such as pellet boilers, gas boilers,. The objective is also to develop a common calculation method for CO2 emission from heat pump systems (carbon foot print). Primary energy consumption for producing heat could also be one measure Utmaningar: Kan man över huvud taget få fram en global gemensam standard? Olika byggnader, klimat och distributionssystem runtom i världen. Möjliga fördelar: Färre märkningssystem? Färre produkttyper? Färre provpunkter för märkning? Europa är redo att starta projektet, men bredare uppslutning internationellt vore önskvärt. 14 maj hålls ExCo-möte där beslut tas om igångsättande av projektet. Vårt Effsys2-projekt genomförs oavsett IEA-projektet, men vårt arbete kan bli bra input till IEA-projektet. För att kunna dra arbetet mot en gemensam standard är det viktigt att både Frankrike och Tyskland deltar. Standarder (Caroline Haglund Stignor) (Presentation bifogas) EN14511 (CEN-WG8) Standard som beskriver hur värmepumpen testas vid stationära provpunkter. På gång: Uppdelning av tabeller för olika typer av värmepumpar. Nu finns det en enda tabell. Uppdelning i Standard rating points (i möjligaste mån gemensamma) och Application rating points (flera driftsfall ska vara möjliga). Typiska driftsfall är svåra att komma överens om. Beslut i juni. Revision av EN255-3 (CEN-WG10) Standarden behandlar värmepumpar med tappvärmevatten. Slutlig benämning ej klar.

6 Genomröstad i januari, med 34 sidor kommentarer. CEN/TS SCOP on (Seasonal COP) beräknas. Alla värmepumpar berörs. pren14825 Röstades igenom med kommentarer idag i svenska gruppen (under telefonmötet som Caroline Haglund Stignor och Jim Fredin deltog i). EN15316? del 4-2 Byggnadens uppvärmningssystem. Del 4-2 inkluderar värmepumpssystem. Diskussioner kring projektbeskrivningen för Effsys2-projektet (Se bifogad ppt-presentation.) Deltagarna var överens om att tidplanen är tajt. Ett branschgemensamt program kanske inte kan inkluderas i detta projekt? Bättre att vi lyckas göra vår röst hörd inom IEA och deras SPFarbete. Jämförande modeller är viktigare än att ett gemensamt beräkningsprogram tas fram. Punkt 11 och 12 kan eventuellt prioriteras ned? Fältstudierna måste inkludera loggade utomhustemperaturer för att kunna normalårskorrigeras. Kan temperaturdata från Fraunhofer-mätningar återanvändas? Förmodligen finns inte så många sådana här mätningar som är tillräckligt noggranna med separata mätningar av alla data. Det behövs alltså många mätare som är tillräckligt noggranna. Eventuellt kan vi utnyttja även mer osäkra mätningar för att kunna dra generella slutsatser. Förmodligen är det mest realistiskt att använda redan gjorda mätdata. Vi hinner inte koppla in egna mätningar under lång tid, och samtidigt analysera resultaten. Eventuellt kan vi göra kompletterande mätningar för vissa månader om vi tvingas. För kombipumparna med sol är det extra viktigt att sommarperioden av året kommer med i mätningarna, där för bör dessa kopplas in så fort som möjligt. Då kan vi också inkludera en stor del av mätningarna i detta projekt. Systemgränser och värmepumpstyper Projektet inkluderar värmepumpar i bostadshus där värmepumpar är den huvudsakliga uppvärmningsformen. Värmepumpar för kommersiella fastigheter och inom industrin inkluderas inte. Specifika energiförbrukningen ges som indata till beräkningsmodellen (Prestige). Tappvärmevatten inkluderas i modellen. Alla befintliga värmepumpssystem inkluderas. Även framtida kombisystem ska försöka inkluderas för att vara framåtblickande. De värmande kombisystemen blir svarta lådor med egna indata. Vi kan sedan exemplifiera hur ett visst system kan representeras med svarta lådor.

7 RES-direktivet läggs till gentemot ursprungsbeskrivningen av projektet. Alla parter känner att detta är viktigt att inkludera. Joachim kommunicerar föreslagna ändringar av projektet med EFFSYS styrelse. Övriga frågor Finns standarder för hur man ska göra fältmätningar av värmepumpar? Det finns några nordtestmetoder, men inga är nyligen reviderade: NT-VVS-76 NT-VVS-86 NT-VVS-115 NT-VVS-116 (Finns nedladdningsbara på ) För våra mätningar räcker mätare som är debiteringsklassade. Nästa möte 25/ i Stockholm. Förslag på ytterligare möten: 29/9 på SP 17/12 på KTH Mötet avslutades klockan

8 Beräkningsmetoder för årsvärmefaktor för värmepumpsystem för jämförelse, systemval och dimensionering KTH & SP

9 Agenda 10:00 Registrering + kaffe 10:30 Programmet startar 12:30 Lunch 13:15 Programmet fortsätter 16:00 Programmet avslutas

10 1. Mötets öppnande. 2. Utseende av sekreterare. Agenda 3. Allmän presentation av projektaktörerna. 4. Allmän presentation av projektansökan till effsys2. 5. RES-direktivet (EU direktiv kring Förnybar Energikällor) och dess tillämpning på värmepumpar. 6. Standardiseringsprocedurer kring värmepumpstestning och prestandaredovisning. 7. IEA ansökan, föredragning och diskussion inför ExCo. 8. Diskussion kring projektets utformning och fortsatta inriktning: a. Uppdaterad tidplan b. RES c. Standardiseringsarbete d. Klimat e. Byggnader f. Systemgränser g. Värmepumpstyper och kombisystem h. SPF I. Standardiseringprocedur II. Dimensionering 9. Övriga frågor 10. Nästa möte 11. Mötets avslutande

11 Projektaktörer Projektledare: Per Lundqvist, KTH Energiteknik Delprojektledare: Joachim Claesson, KTH Energiteknik Monica Axell, SP Energiteknik Forskningsutförare: Joachim Claesson, KTH Energiteknik Roger Nordman, SP Energiteknik m.fl. Industrirepresentanter

12 Kortfattad projektbeskrivning Existerande beräkningsverktyg för 1. dimensionering 2. jämförelse av värmepumpsystem behöver utvecklas för att: visa potentialen med ny teknik i värmepumpsystem såsom kapacitetsreglering effektivare drift vid kombinerad produktion av värme och tappvarmvatten.

13 Kortfattad projektbeskrivning Det övergripande målet är att: Vidareutveckla existerande beräkningsverktyg så att de synliggör potentialen med dagens bästa teknik. Resultaten från beräkningarna skall kunna ligga till grund för miljöbedömningar. Existerande beräkningsverktyg för beräkning av årsvärmefaktor och årsenergibesparing skall jämföras och valideras för att belysa behov av vidareutveckling. Projektet skall använda indata från genomförda och planerade mätningar från fält och laboratorium för validering av modellerna.

14 Kortfattad projektbeskrivning Projektet genomförs i huvudsak i tre faser 1. Förberedande fas Genomförs gemensamt mellan KTH och SP 2. Inledande fas Fältmätningar och standardisering (SP) Dimensioneringsprogramskartläggning (KTH) 3. Fördjupade studier Genomförs gemensamt mellan KTH och SP

15 Projektbudget Kan komma att förändras ngt

16 Projektbeskrivning

17 Övergripande struktur DEL I, SP + KTH (fas 0) 1 Inledande fas Förberedande IEA Annex Gemensam övergripande projektplanering med industriparter Behovsanalys (enkät) Seminarie 1 - Kick off, projektmöte Seminarie 2 Fas 1 DEL II, SP (unik del fas 1) 2 Koordinering av fältmätningar samt sammanställning av resultat av fältmätningar 3 Sammanställning av befintliga standardliknande beräkningsmetoder (existerande algoritmer) för SPF 4 Jämförelse av existerande algoritmer med resultat från fältmätningar. 5 Delrapport 1 och workshop (SP) DEL III, KTH (unik del fas 1) 6 Kartläggning, beskrivning samt jämförelse av dimensioneringsprogram typ Prestige 7 Validering av dessa mot fältm ätningar 8 Delrapport 1 (KTH) DEL IV, SP + KTH (SAMARBETE FAS 2) Jan 2009 Dec 2009 Fördjupad Jämförelse av beräkningsprogram för SPF enligt punkt 3-4 med dimensioneringsprogram för 9 värmepumpinstallationer enligt Nya modeller och beräkningstekniker 11 Nytt beräkningsprogram 12 Branschgemensamt dimensioneringsprogram/algoritm 13 Deltagande i Annex xx inom IEA Heat Pump Program 14 Gemensam slutrapport (dec 2009 juni 2010).

18 1. Inledande fas Förberedelse för IEA samarbete, ansökan till IEA HPP Program, samt gemensam övergripande projektplanering tillsammans med industriparterna. En först initial ansökan är utformad till IEA HPP som har gett en positiv respons. En initial behovsanalys genomförs tillsammans med industrin. Två seminarier genomförs. En utförlig enkät bevaras av parterna.

19 2. Koordinering av fältmätningar samt sammanställning av resultat av fältmätningar Kravspecifikation för mätdata som kan användas för validering. Väl genomförda fältmätningar är en förutsättning för validering av olika beräkningsalgoritmer. Många mätningar har redan genomförts av värmepumptillverkarna eller andra aktörer som SP. Syftet med denna del är att sammanställa resultat från redan genomförda mätningar med pågående. En stor del av dessa mätningar har eller skall genomföras av värmepumptillverkarna.

20 3. Sammanställning av befintliga standardliknande beräkningsmetoder (existerande algoritmer) för SPF Syftet med analysen är att beskriva existerande algoritmer (modeller) samt kartlägga om nuvarande program (Annex 28, SP s beräkningsprogram mm) innefattar alla typer av värmepumpsystem som finns på marknaden idag. En viktig del är att undersöka hur kombinerad drift dvs. tappvarmvatten och värme behandlas i modellerna. En annan fråga är huruvida olika typer av kapacitetsreglering behandlas.

21 4. Jämförelse av existerande algoritmer med resultat från fältmätningar. Samtliga algoritmer enligt 3 skall jämföras mot befintliga mätdata enligt 2. Denna del skall resultera i en analys av hur väl dessa metoder förmår beräkna SPF för de studerade systemen, Här skall även förslag till förbättringar och kompletteringar som behöver genomföras på befintliga programvaror tas fram.

22 5. Delrapport 1 och workshop (SP)

23 6. Kartläggning, beskrivning samt jämförelse av dimensioneringsprogram typ Prestige Syftet med analysen är att kritiskt granska existerande dimensioneringsprogram och beräkningsprinciper samt kartlägga om nuvarande dimensioneringsprogram (Prestige, olika tillverkare, etc) idag innefattar alla typer av värmepumpsystem som finns på marknaden idag. En viktig del är att undersöka hur kombinerad drift dvs tappvarmvatten och värme behandlas i modellerna/programmen. En annan fråga är huruvida olika typer av kapacitetsreglering behandlas.

24 7. Validering av dessa mot fältmätningar Samtliga program enligt 6 skall jämföras mot befintliga mätdata enligt 2. Denna del skall resultera i en analys av hur väl dessa program förmår beräkna SPF för de studera systemen. Här skall även förslag till förbättringar och kompletteringar som behöver genomföras på befintliga programvaror tas fram.

25 8. Delrapport 1 (KTH)

26 9. Fördjupad jämförelse av beräkningsprogram för SPF enligt punkt 3-4 med dimensioneringsprogram för värmepumpinstallationer enligt 6-7 För att utveckla ett enkelt program för jämförelse av värmepumpsystem är det viktigt att begränsa beräkningarna till ett antal klimatzoner och ett antal typhus. Målet är att beräkningsmetoden skall kunna användas både nationellt och internationellt. Resultat skall vara indata till ett nytt Annex inom IEA HPP samt som indata till den Europeiska standardiseringen inom CEN. Denna del genomförs i nära samarbete med värmepumptillverkarna och SVEP.

27 10. Nya modeller och beräkningstekniker Utveckling av ny beräkningsmetodik för SPF och årsenergibesparing baserad på, eller som ersättning för, existerande algoritmer som input för nytt Annex XX och Europastandard (CEN). Det gemensamma beräkningsprogrammet ska baseras på indata från gällande Europeiska standarder (EN 14511) för kombinerad drift med värme och tappvarmvatten.

28 11. Nytt beräkningsprogram Framtagning av nytt transparent gemensamt beräkningsprogram som kan användas för jämförelse och certifiering. Det är viktigt att skilja på beräkningsprogram och modeller och beräkningsalgoritmer/tekniker enligt 10 då i princip samma algoritm kan resultera i olika beräkningsprogram som ger samma resultat.

29 12 Branschgemensamt dimensioneringsprogram/algoritm Denna del skall ge underlag och en tydlig kravspecifikation för vidareutveckling av bransch gemensamma dimensioneringsprogram som förmår hantera på marknaden förekommande värmepumpmodeller. Här kan olika tillverkare ha ett specifikt intresse att utveckla egna program som använder samma beräkningsalgoritm men med olika interface.

30 13. Deltagande i Annex xx inom IEA Heat Pump Program

31 14. Gemensam slutrapport

32 Tidplan

33 (10) Formaterat: Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 Draft Legal text for Annex [number in roman numerals] Harmonised test procedures and calculation method for SPF for residential heat pump applications 1. Background To achieve an excellent working heat pump system, the right type of heat pump must be chosen and installed with a matching heat distribution system. For this reason, it is important to have reliable information on both the heat pump itself, and how it is influenced by the surrounding system. Heat pump quality and performance is increasing. One reason for this is the work with standaridisation including calculation as well as performance testing procedures. The work with standardisation has improved continuously since the late 1970s. Despite this the performance of the heat pumps (COP) is often characterised at single operation conditions and at full capacity. These conditions do not always reflect the real performance of heat pumps in practical operation in heating systems. Heat pumps mainly operate intermittently or at reduced capacity, through capacity control, in climatic conditions that differ from the standard rating conditions. It is therefore important to study the seasonal performance factor (SPF) based on a number of operating conditions. The influence of part load or variable capacity on SPF is not fully covered by existing methods for calculation of SPF. The ESEER is calculated from a few operating points and is the same for the whole Europe. Such a method would also be feasible for heating purposes. A method showing the benefits of capacity controlled units is needed to promote more energy efficient heat pump systems/units. A common SPF method would be important for fair comparison between different types of heat pump systems as well as fair comparison with other competing technologies using fossil fuels. A common SPF method can later be incorporated in different labelling, rating and certification schemes. There is thus a need for an improved transparent and harmonised method for calculation of heat pump system SPF based on repeatability and reliable test data from laboratory measurements. Building types covered by the proposed annex calculation method The energy demand for heating, cooling and use of domestic hot water is influenced by a large number of factors such as the standard of the buildings, the outdoor climate and the behaviour of the end users. In addition to this different heat sources annual variation in enthalpy is strongly influenced by the geographical location. Finally the type of distribution system in the building, eg temperature level and variation in supply temperaturer needed for a certain outdoor temperature varies and will have a large impact on the system efficiency. Due to the complexity with different building codes, distribution system in buildings, outdoor climate and the variation in behaviour from the end- users. The evaluation and further development of existing test methods and calculation methods should therefore be limited to cover single and multifamily buildings only. Heat Pump system included in the Annex

34 DRAFT LEGAL TEXT 2 (10) The Annex should cover the following types of heat pump systems: Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 Type of heat pump Heating Domestic hot water Operating mode Heating Heating Domestic Cooling hot water Heating Cooling Domestic hot water Air/air x x Air/water x x x x x Brine/water x x x x x Water/water x x x x x DX/DX x x x x x DX/water x x x x x Existing test methods and SPF methods There is a lack of a common calculation method for SPF covering heating, cooling and domestic hot water, DHW, production. In addition it is a need to have a common calculation method for SPF covering also heat pumps at part load operation/capacity control. A method showing the benefits of capacity controlled units is needed to promote more energy efficient heat pump systems/units. The development of standards differs between Asia, North Anerica and Europe. The International Standards Organization (ISO) is working on a global standard for SPF calculation (called APF, Annual Performance Factor) in the group TC86 SC6 WG1. In addition, within CEN TC 113, an existing technical report, TR 14825, dealing with how to test capacity controlled heat pumps, will be reworked and updated to a European standard. In addition, the existing standards, at least in Europe, are not covering heat pumps with CO2 as refrigerant. In Japan, there exists three standards for calculating Annual Performance Factor (APF), namely JRA4046, JRA4048 and JRA These cover different capacity ranges and application areas. The latest update was for the JRA4046 (most relevant) in 2004, which is now becoming old. In North America, standards, as AHRI , ANSI/AHRI , ANSI/AHRI , ARI , ARI , andari are relevant for the project. European RES (Renewable Energy Sources) Directive Heat Pumps using aerothermal, geothermal or hydrothermal energy as a source are defined as renewable in the European RES Directive if the SPF is above a specific value (SPF>1.15/η, and η is presently estimated as 0.4, giving that SPF>2.87 makes the heat pump defined as renewable. The amount of renewable energy is calculated as: E RES = Q usable * (1 1/SPF). No later than 1 January 2013, the Commission shall establish guidelines on how Member States shall estimate the values of Q usable and SPF for the different heat pump technologies and applications, taking into consideration differences in climatic conditions, especially very cold climates. Therefore, from an European point of view it is very important and urgent to define a common standard for SPF calculations. Need from Industry Today a large number of national standards for both testing and calculation of SPF exist. There is a need/request from manufacturers to have common testing methods and common SPF methods. It would simplify for them in the process to export heat pumps to different countries. The question has been highlighted in the European countries after the RES Directive was approved. Also in Japan the existing standards need to be updated and a common methodology is requested. In addition to this it is a need for the end users to have reliable information in the selection procedure both between different heat pump systems, how it is influenced of the system as well as in the process to compare heat pumps with other competing technologies. Finally it is important in

35 DRAFT LEGAL TEXT 3 (10) the communication to stake holders and policy makers to communicate transparent, reliable and comparable information about the energy performance of heat pumps in comparison with other competing technologies, including fossil-fuel systems. Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 Challenges It is not an easy task to define a common calculation method for SPF. The building standard and the type of distribution system in the building varies between regions and countries. The supply temperature influence COP and the building standard influence the energy demand. In addition the outdoor climate and the end users behaviour influence the heating demand, cooling demand and demand for domestic hot water. Finally the temperature/ enthalpy of the heat source is dependent on the outdoor conditions. All those variation influencing the SPF, Seasonal Performance Factor, is a challenge. A real value of the SPF has to be calculated for each specific installation. However, a simplified general approach is necessary for comparison and improved understanding of the heat pump system. The simplest way is to make all calculations for one specific building in one specific climate. Another approach could be to define a limited number of regions with typical climate and buildings. In conclusion, there is a need for an improved transparent and harmonised method for calculation of heat pump system SPF based on repeatability and reliable test data from laboratory measurements. The need of a harmonised SPF method from a European point of view is driven by the RES Directive and a request for harmonization from the manufacturers. In addition a common SPF method could be used in different labelling, rating and certification schemes. Even if the project is driven from an European interest it would very beneficial to reflect the experience from all regions covered by the IEA HPP. The outcome from the project is a proposal to a common transparent calculation SPF method for domestic heat pumps including heating, cooling and domestic hot water production. The idea is to make prenormative research, which later can be incorporated in the standardisation (ISO and CEN) in the same way as Annex 28. The outcome from Annex 28 was successful and the developed calculation metod has already been integrated in the draft pren standard from the European standardisation organisation CEN in the framework of the European Energy Performance of Buildings Directive (EPBD). 2. Description of Technical Sector; Definitions The main sector targeted for the SPF calculation method is international standardisation organisations (e.g. ASHRAE, CEN, JRAIA, and ISO) heat pump associations and manufacturers.the manufacturers need a common transparent calculation method for SPF for further deployment of the technology. Reliable data is important for design of the heat pump system for each unique installation. To have reliable tools for design is of importance for the installers of the systems, but also for policy level, such as IEA, DOE, EU and NEDO. The quality of the system design is of importance for the reputation for the technology and the market growth. This project can deliver further knowledge to the manufacturers so they later can improve their existing design tools. 3. Objectives and scope The calculation method for SPF should cover following heat pump systems: for single and multi family buildings. for heating, cooling and DHW for capacity control The objective is to

36 DRAFT LEGAL TEXT 4 (10) ) Establish common calculation methods for SPF using a general and transparent approach. The focus is here on a fair comparison between different heat pump types, but also for comparison between different competing technologies, such as pellet boilers, gas boilers,. Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 2) Establish comprehensive test methods based on further development of existing test standards will be evaluated. The test standards should include test conditions needed for the future SPF calculations. 4. Means The Participants shall share the coordinated work necessary to carry out the work required for this Annex. The objectives shall be achieved by the following task-sharing activities: Task 1 Matrix definition Definition of a matrix for evaluation of existing testing and calculation methods, This matrix should contain specification of needs for testing and calculation methods, such as e.g. Measurement requirements (what has to be measured) in existing standards for measurement of combined operation (heating, cooling, DHW) that can be used as input for an SPF calculation. Measured test conditions needed from laboratory measurements for calculation of SPF in different regions. Measurement requirements (what is measured) in exiting standards for measurement of combined operation (heating, cooling, DHW) that can be used as input for an SPF calculation. Measured test conditions in exiting standards. Examples are: Type of building Type of distribution system, temperature levels. Heating, cooling and DHW demand Outdoor conditions Different heat sources Type of model (bin ) This is a key element of the project. Task 2 Survey and evaluation of existing testing methods and calculation methods for SPF Each participating country complete a spreadsheet to provide 1. Strengths (advantages) and 2. Weaknesses of current test and calculation methods for a number of common system and product types. The second phase is to provide the detail on measurements, test conditions, rating methods, etc. for these current methods and to suggest ways to correct deficiencies of these. Survey and evaluation of calculation methods for SPF: Information collecting and analysis and description Need for improvements of existing standards to include capacity control, new refrigerants, Are the energy demands heating, cooling, DHW relevant for different regions in the world Group critique for and against different methods in different aspects. Arrive in recommendations for use at different locations, or suggestions for a global harmonised standard Workshop The critique could be made as a SWOT analysis, and from the conclusions, a proposal to a specification for a new calculation method for can be defined. Survey and evaluation of existing testing methods for heat pumps

37 DRAFT LEGAL TEXT 5 (10) Information collecting and analysis and description Need for improvements of existing standards to include capacity control, new refrigerants,. Group critique for and against different methods in different aspects. Arrive in recommendations for use at different locations, or suggestions for a global harmonised standard Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 The critique could be made as a SWOT analysis. The outcome is 1) Matrix of technical data from exiting standards. Evaluation of recommendation of improvements. 2) Proposal to a specification for a new calculation method Task 4 New calculation method for SPF Improve existing and/or develop a common transparent calculation method for SPF on a system level based on technical data from laboratory measurements. One important outcome from this part is the need for number of regions, number of building types, number of climate zones etcetera. This may be different for different countries, system types, etc. and that likelihood should be recognized. Task 5 Further develop existing test procedures Depending on the outcome in task 3 existing test standards will be further developed to cover the needs identified in task 2. Further development of test procedures for capacity control is expected. Other improvements can be new test conditions as well as new test procedures for combined operation with heating and cooling. Task 6 Validation of SPF method Validation of calculation method against already ongoing or completed field measurements. Improvement of the proposed calculation method if needed. 5. Target audience and Benefits The most important target group is the manufacturers and standardisation organisations like ISO, CEN, ASHRAE who need a common, transparent calculation method for SPF and related test procedures. Reliable data is important for estimation of the potential with the technology for a sustainable society. This is mainly addressed to policy makers and as input to statistics. It is also finally of importance to have a fair comparison between different heat pump systems. In order to contribute to a sustainable society and also to support state-of-the-art technology. Reliable data for marketing will simplify the selection procedure for the end users and stimulate the manufacturers to develop new generations of competitive and efficient heat pumps. In order to contribute to a sustainable society it is of importance that the installed heat pump systems is selected among the best heat pump systems on the market.

38 DRAFT LEGAL TEXT 6 (10) Deliverables Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 The deliverables will be: Final report of the Annex An Annex Website Progress reports to the HPC four times annually for publication in the Newsletter Report to the HPP Annual report A number of short publications describing successful installations Recommendation for a common transparent calculation method/tool for SPF for combined operation, which later can be incorporated in standardization. This methodology shall take into account combined operation and part-load operation. The calculations should be based on laboratory measurements. Recommendation for further improvements of existing testing methods. Country report SWOT analyze of existing testing methods and calculation methods for SPF. Country report summarizing the history, development and reason to use existing methods on national level today. 7. Time schedule This Annex shall enter into force on XX and will continue for a period of 28 months. The work schedule is as follows: [THE SCHEDULED DATES WILL BE UPDATED WHEN THE ANNEX IS APPROVED; SINCE IT DEPENDS ON THE STARTING DATE] DATE Start Start + 28 months ACTIVITY Kick-off meeting with presentation of national contributions and objective of the upcoming tasks Start of the assessment and analysis of Task 1 and 2. Country reports on Task 1&2 to be delivered to the Operating Agent Second meeting discussion of Task 1& 2 results, preparation of Task 3&4 Third meeting discussion of Task 3&4 interim results Fourth meeting discussion of Task 3&4 results, preparation of Task 5&6 Presentation of an Annex XX Interim Report to Executive Committee. Workshop Country report on Task 3&4 to be delivered to Operating Agent Fifth meeting discussion of Task 3,4 and 5 results Preparation of deliverables Country reports on Task 5&6 to be delivered to the Operating Agent Sixth meeting principal focus of Task 5 and discussion of deliverables Delivery of Final Report to Executive Committee External workshop presenting the final results 8. Funding (a) Working Meetings. The working meetings shall be hosted in turn by the several Participants. The costs of organizing and hosting meetings shall be borne by the host Participant. (b) Publications: The cost of publishing the Final Report and summary assessments described in paragraph 6 above shall be equally shared by all the Participants. (c) Individual Financial Obligations. Each Participant shall bear all the costs incurring in carrying out the Task activities, including reporting and travel expenses. Additionally, each Participant shall make a direct financial contribution to the Operating Agent to cover

39 DRAFT LEGAL TEXT 7 (10) co-ordination and report preparation expenses and other Annex-related (e.g. Workshop) costs. Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 Table. 1 shows the fees per Participant, based upon varying numbers of participants. Table. 1 Annual Participant fee for varying numbers of Participants No of participants Participants fees 20XX/XX 200X/XX 20XX/XX (4 months) Each Participant s fee shall be paid in, as shown in the above Table Specific obligations and responsibilities of the participants (a) Each Participant shall nominate a representative to participate in the work under this Annex. (b) Each Participant shall carry out the equivalent of total 6-12 person months of task-sharing work during the programme period unless otherwise agreed by the Participants. (c) Each Participant shall contribute to the 3 country reports, 6 working meetings and to two workshop on the results achieved through the activities conducted under this Annex, including the identification of speakers and participants. (d) Each Participant shall make a direct financial contribution to the Operating Agent to cover coordination and report preparation expenses and other Annex related (e.g. Workshop) costs. 10. Specific obligations and responsibilities of the Operating Agent The Operating Agent shall: (a) Develop, in co-operation with the Participants, a detailed work programme, a framework for the Final Country Report and a budget for all the activities carried out under this Annex, including methodology and time schedule; (b) Provide the Executive Committee with periodic reports describing the progress of the work being accomplished under the Annex; (c) Deliver the results as described in Section 6. (d) Provide to the Executive Committee, within six months after completion of all work under the Task, a Final Report for its approval and transmittal to the Agency; (e) In co-ordination with the Participants, use its best efforts to avoid duplication with activities of other related programs and projects implemented by or under the auspices of the Agency or by other competent bodies; (f) Provide the Participants with necessary guidelines for the work they carry out, assuring minimum duplication of effort;

40 DRAFT LEGAL TEXT 8 (10) (g) Co-ordinate the efforts of all Participants and ensure the flow of information within the Task; Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 (h) Provide general administration; The IEA Heat Pump Centre will assist in the establishment of the Annex, in the organisation of the workshop and the publication of the proceedings, as well as of the Final Report. 11. Information and Intellectual property (a) Executive Committee's Powers. The publication, distribution, handling, protection and ownership of information and intellectual property arising from this Annex shall be determined by the Executive Committee, acting by unanimity, in conformity with this Annex. (b) Right to Publish. The Participants shall have the right to publish information provided to or arising from their Task, except for proprietary information, as defined in paragraph (c) below. (c) Proprietary Information. For the purposes of this Annex, proprietary information shall mean information of a confidential nature such as trade secrets and know-how (for example, computer programmes, design procedures and techniques, chemical compositions of materials, or manufacturing methods, processes or treatments) which is appropriately marked provided that such information: (1) Is not generally known or publicly available from other sources; (2) Has not previously been made available by its owner(s) to others without obligation concerning its confidentiality; and (3) Is not already in the possession of the recipient Participant(s) without obligation concerning its confidentiality. It shall be the responsibility of each Participant supplying proprietary information, and of the Operating Agent, to identify such information as proprietary and to ensure that it is appropriately marked. The Participants and the Operating Agent shall take all necessary measures in accordance with this paragraph, the laws of their respective countries and international law to protect the proprietary information provided to or arising from this Task. (d) Production of Relevant Information by Governments. The Operating Agent should encourage the governments of all Agency Participating Countries to make available or identify to the Operating Agent all published or otherwise freely available information known to them that is relevant to the Task. (e) Production of Relevant Information by Participants. Each participant agrees to provide to the Operating Agent all previously existing information, and information developed independently of the Task, which can assist or is needed by the Operating Agent to carry out its functions in this Task, which is freely at the disposal of the Participants, and the transmission of which is not subject to any contractual and/or legal limitations, under the following conditions: (1) The Participant will make such information available, at its own costs, provided that such costs are not substantial; (2) If substantial costs are necessary for the Participant to make such information available, the Operating Agent and all Participants will determine the charge of the costs for each participant, upon approval of the Executive Committee. (f) Use of Confidential Information. If a Participant has access to confidential information which would be useful to the Operating Agent in carrying out the studies, assessments, analysis or evaluations described in this Annex, such information may be communicated

41 DRAFT LEGAL TEXT 9 (10) to the Operating Agent but shall not become part of any report or other form of documentation issued as part of this Task, nor shall it be communicated to the other Participants, except as may be agreed between the Operating Agent and the Participant who supplies such information. This information has to be marked clearly as confidential. Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 (g) Acquisition of Information for the Task. Each Participant shall inform the Operating Agent of the existence of information that can be of value to the Task, but which is not freely available, and each Participant shall endeavour to make such information available to the Task under reasonable conditions, in which event the Executive Committee may, acting unanimity, decide to acquire each information. (h) Reports on Work Performed under the Task. The Operating Agent shall prepare reports on all work performed under the Task and the result thereof, including studies, assessments, analysis, evaluations and other documentation, but excluding proprietary information, in accordance with paragraph 11(c) above. The Contracting (i) Copyright. The Operating Agent, or each Participant for its own results, may take appropriate measures necessary to protect copyrightable material generated under this Task. Copyright obtained shall be the property of the Operating Agent, for the benefit of the Participants provided, however, that Participants may reproduce and distribute such material, but shall not publish it with a view to profit, except as otherwise provided by the Executive Committee. Parties understand and agree that the name, acronym and emblem of the IEA has been notified to the World Intellectual Property Organisation (WIPO) Secretariat according to Article 6 of the Paris Convention for the Protection of Industrial Property, as amended on 28 September The Contracting Parties further understand and agree that the OECD/IEA shall retain the copyright to all IEA deliverables, materials or publications published or to be published by the IEA or jointly by the IEA and a third party to this Annex. Should the Contracting Parties use any such deliverables, materials or publications they shall give full acknowledgement to the OECD/IEA as being the source of the material with a copyright notice in the following form: OECD/IEA, (year of publication). (j) Authors. Each Participant shall, without prejudice to any rights of authors under its national laws, take necessary steps to provide the co-operation from its authors required to carry out the provisions in this paragraph. Each Participant shall assume the responsibility to pay awards or compensation required to be paid to its employees according to the laws of its country. 12. Operating Agent SP, Technical Research Institute of Sweden, is designated as Operating Agent. Contact information for the Operating Agent: Name Affiliation Postal address Telephone number address

42 DRAFT LEGAL TEXT 10 (10) Participants in this Annex The Contracting Parties which are Participants in this Annex are the following: Delete those not participating Formaterat: Svenska (Sverige), Kontrollera inte stavning eller grammatik Borttaget: 10 Organization The Federal Ministry of Transport, Innovation and Technology Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit) Natural Resources Canada Ademe Forschungszentrum Jülich GmbH Italian Research Council New Energy and Industrial Technology Development Organization Ministry of Commerce, Industry and Energy (MOCIE) SenterNovem ENOVA SF The Swedish National Energy Administration The Swiss Federal Office of Energy Department for Environment, Food and Rural Affairs (DEFRA) Department of Energy Country Austria Canada France Germany Italy Japan Korea Netherlands Norway Sweden Switzerland UK USA 14. Organisations participating in this Annex The contracting parties are the ones signing the contract, but others may carry out the research work, states those parties below. Organisation Contact person Country Adress Phone Website Annex NT leader (Y/N)

43 RES Ökad användning av förnybara energikällor

44 Syfte

45 Syfte

46 Koppling till vårt projekt?

47 Koppling till vårt projekt?

48 Energilager? (Berg, jord?)

49 Förnybar energi, vad är det?

50 Förnybar energi från VP?

51 Promotion av VP?

52 η=0.4 SPF> 2.9 => E RES /Q usable =0.65

53 IEA HPP SPF-Annex

54 Mål, Förslag innan möte i USA The objective is to establish common calculation methods for SPF One, used in the design stage, need detailed data about load, outdoor climate, heating system etc. The other one, used for labelling purposes, can use a more general and easy approach. The focus is here on a fair comparison.

55 Arbete, Förslag innan möte i USA Task 1 Evaluation of existing standards for measurement of combined operation and capacity control. Map need for improvements of existing standards. Determine minimum number of measured test conditions needed from laboratory measurements for reliable calculation of SPF. Task 2 Make a specification of needs for calculation methods for 1) design and 2) labelling/comparison purposes [mina förra kommentarer kanske skall in här?] Task 3 Make an inventory and evaluation based on the specifications of existing calculation methods both for design and labelling purposes.

56 Arbete, forts. Task 4 Improve existing and/or develop a common calculation method/tool for SPF on a system level based on technical data from laboratory measurements for design purposes. This model will be more detailed in comparison with the model for labelling purposes. Task 5 Improve existing and/or develop a common calculation method to evaluate of SPF on a system level based on technical data from laboratory measurements for labelling/comparison purposes. Task 6 Develop a common method for calculation of carbon foot prints/co2 emissions reduction based on existing methods. Task 7 Report and information dissemination.

57 Synpunkter framförda i USA, 1 * XX asked if the proposal could include carbon footprint, e.g. kg CO2 per kwh heat produced? Roger added that in such case perhaps also primary energy consumption could be of interest, but both these measures depend on how the electricity is produced. *Jerry Groff said in the US, industry has a large investment in current national standards (since 1978), so there need to be a strong incentive to make changes. Standards also are focused on products performance, not the installation conditions. Industry feel is can take responsibility for the products, not the installations and other surrounding conditions.