4. DUURZAME ENERGIE 4.1. Waarom is duurzame energie belangrijk ? Als we de kwaliteit van de huidige energievoorziening willen handhaven, zal er de komende jaren veel moeten veranderen. Zon, wind, water en biomassa waren de eerste energiebronnen, maar werden in de loop van de tijd vervangen door steenkool, aardolie en aardgas. Toekomstige generaties zullen echter geconfronteerd worden met de eindigheid van deze energiebronnen: steenkool, aardolie en aardgas raken ooit op. Deze energiebronnen zijn immers beperkt, in tegenstelling tot de energie van natuurlijke verschijnselen zoals zon, wind, water die zich steeds hernieuwen en die we dus als oneindig kunnen beschouwen. Terwijl de voorraad energiebronnen slinkt, neemt de energievraag toe. De wereldbevolking groeit immers aan en het energiegebruik per hoofd stijgt. Bovendien kan het feit, dat aardolie sterk geconcentreerd is in een klein deel van de wereld, tot spanningen leiden. Door de toenemende wereldbevolking, de verstedelijking en de industrialisering, verhoogt de druk op prijzen en voorraden. Een systeem dat zich te eenzijdig richt op een of slechts enkele energiebronnen, is kwetsbaar en dus minder stabiel. Veelzijdigheid en diversificatie in de energievoorziening zijn dan ook een belangrijke doelstelling van vele geïndustrialiseerde landen. Behalve die veelzijdigheid is er nog het argument van onafhankelijkheid door een ‘eigen’ energievoorziening. Na de sluiting van de steenkoolmijnen rest Vlaanderen naast kernenergie alleen nog hernieuwbare energie als eigen energiebron. Tenslotte gaat het opwekken van elektriciteit, kracht en warmte gepaard met schadelijke effecten op het leefmilieu, denken we maar aan de uitstoot van CO2 en fijn stof. Vanwege deze effecten op het milieu zal het gebruik van fossiele brandstoffen (zoals aardgas, steenkool en olie) in de toekomst moeten afnemen. Het bereiken van een zo duurzaam mogelijke energievoorziening gebeurt volgens een stappenplan. Als eerste moeten we de vraag naar energie (elektriciteit, gas en warmte) beperken door energiebesparingen en rationeel energiegebruik. De energie, die toch nodig is, komt het best van duurzame energiebronnen. Het resterende energiegebruik moet dan zo efficiënt mogelijk worden opgewekt met behulp van niet-hernieuwbare brandstoffen.
Onder duurzame energiebronnen verstaan we bronnen waarbij weinig tot geen schadelijke milieueffecten optreden bij winning en omzetting en die in onuitputtelijke hoeveelheden beschikbaar zijn, zoals zon, wind, water, biomassa, aard- en omgevingswarmte. In dit hoofdstuk bespreken we verschillende vormen van hernieuwbare energie, maar tevens enkele vormen van efficiënte energieopwekking zoals het gebruik van WKK’s (Warmte-kracht-koppeling) en warmtepompen. Hernieuwbare of duurzame energie kunnen we toepassen in het huishouden, industrie en transport. De laatste decennia zijn hiervoor doeltreffende technologieën ontwikkeld of bestaande technieken geoptimaliseerd. Deze ontwikkelingen staan evenwel nog lang niet op een eindpunt.
Per bron zijn er verschillende technieken om de energie om te zetten in een bruikbare vorm. Deze technieken leiden meestal ook naar verschillende toepassingen. Deze energie kan dienen voor zowel waterverwarming als elektriciteitsproductie. U kan zelf energie produceren uit duurzame energiebronnen, maar u kan ook zogenaamde ‘groene energie’ aankopen bij uw elektriciteitsleverancier. Steek WATT in je zak
47
Sinds begin 2002 zijn alle energieleveranciers verplicht een deel van hun elektriciteit te leveren in groene stroom. Elektriciteitsleveranciers moeten voldoende groenestroomcertificaten of WKK-certificaten (aangekocht of uit eigen productie) kunnen voorleggen, zoniet worden zij beboet. Aan groenestroomproducenten (producenten van hernieuwbare energie) worden groenestroomcertificaten uitgereikt, exploitanten van Vlaamse WKK’s (warmtekrachtkoppeling-installaties) krijgen WKK-certificaten op basis van respectievelijk de geproduceerde of uitgespaarde energie. Deze certificaten zijn vrij verhandelbaar. De verkoop ervan kan een belangrijke rol spelen bij het bepalen van de economische haalbaarheid van projecten voor het opwekken van hernieuwbare energie. Voor de meeste investeringen in het kader van hernieuwbare energie is bovendien subsidiering mogelijk (zie hiervoor hoofdstuk 5). Niet elk vorm van hernieuwbare energie is voor ieder bedrijf haalbaar. Sommige vormen van hernieuwbare energie zijn immers enkel realiseerbaar op grote schaal of voor bepaalde toepassingen of sectoren. Bepaalde maatregelen zijn alleen interessant bij nieuwbouw of vernieuwbouw, andere zijn op elk ogenblik toepasbaar. Enkele vormen van hernieuwbare energie zijn in principe moeilijk of niet realiseerbaar door bedrijven, denken we bijvoorbeeld aan waterkracht. We willen u echter een zo volledig mogelijk overzicht geven van de verschillende mogelijkheden en toepassingen van hernieuwbare energie en verwijzen naar instanties en websites waar u bijkomende informatie kan vinden 4.2. Warmte uit zonlicht: passieve thermische zonne-energie Het ontwerp en de constructie van een gebouw bepalen in belangrijke mate of optimaal gebruik kan gemaakt worden van de gratis energie uit de omgeving: passieve zonne-energie voor verwarming, natuurlijke ventilatie voor luchtverversing en koeling, daglicht voor verlichting. Elk gebouw maakt hier in meer of mindere mate gebruik van, al dan niet doelbewust. Het gebouwconcept bepaalt immers grotendeels de energiebalans en het comfort voor de gebruikers. Ook voor de huidige energie-intensieve en dure technieken van luchtkoeling bestaat een aantal alternatieven. Een ervan is koudewarmteopslag in ondergrondse watervoerende lagen. De gratis beschikbare winterkoude en zomerwarmte van de omgevingslucht worden in watervoerende lagen (grondwater) opgeslagen. Deze duurzame energie kan dan dienen voor koeling tijdens de zomer en voor voorverwarming van de ventilatielucht tijdens de winter. U vindt hierover meer informatie in hoofdstukken 3.3 en 3.4. 4.3. Warmte uit zonlicht: de zonneboiler U kan de zonnewarmte niet enkel passief gebruiken, maar nog een stap verder gaan en de warmte van de zon opvangen, opslaan en verdelen door middel van een thermische zonne-installatie. Deze techniek bestaat reeds tientallen jaren met succes, waar warmte nodig is bij relatief lage temperatuur. Een belangrijk kenmerk van thermische zonne-energie is dat de efficiëntie toeneemt naarmate de temperatuur van de warmtegebruiker lager is en het waterverbruik gelijkmatig gespreid is over de dag. Het is evenwel nagenoeg onmogelijk om met de zon alle nodige warmte te produceren. Een installatie die kan zorgen voor bijverwarming blijft noodzakelijk. Een zonne-installatie voor sanitair warm water noemt men een zonneboiler. Deze bestaat uit een collector, een voorraadvat en een regeling De collector is een vlak dat, op een dak of tegen een gevel, naar de zon gericht is. Het vangt de warmte op. Een circulerende vloeistof
brengt de warmte uit de collector naar het voorraadvat. Een warmtewisselaar (meestal een ondergedompelde spiraal) voorkomt rechtstreeks contact tussen de vloeistof in de collector en het leidingwater in het voorraadvat. De vloeistof circuleert door middel van een pomp, of door natuurlijke circulatie die opgewekt is door opwarming of verdamping van de vloeistof in de collector. Een watertemperatuur van 60°C en meer is in de zomer en op zonnige winterdagen heel normaal. Steek WATT in je zak
48
Bij bewolkt weer is de energiewinst kleiner, maar toch niet onbestaand. Bijverwarming is dan nodig. Hiervoor kan men kiezen uit een duo-boiler (zonne-energie en naverwarming samen in een voorraadvat), of een nageschakeld toestel: boiler of doorstroomgeiser. De combinatie zonneboiler-doorstroomtoestel kan alleen indien het doorstroomtoestel thermostatisch geregeld is, en bij uitdrukkelijke toestemming van de fabrikant, dit wegens gevaar voor oververhitting. Bij voorraadsystemen (boilers) is er geen probleem, deze zijn steeds thermostatisch geregeld. In een bestaande installatie kan een zonneboiler eenvoudig worden ingepast door het opslagvat van de zonneboiler voor de reeds aanwezige boiler of installatie te schakelen. In plaats van koud leidingwater stroomt dan het door de zonneboiler voorverwarmde water in het bestaande boilervat. Een eenvoudige oplossing met een uitstekende besparing. Een waarschuwing voor de legionellabacterie is hier op zijn plaats. Bij onvoldoende verwarming ontstaat een voedingsbodem voor de legionellabacterie, waardoor dit een probleem kan vormen bij het gebruik van zonneboilers in het tussenseizoen. De nodige aandacht hiervoor en eventuele preventieve maatregelen zijn dus noodzakelijk. Bijkomende informatie omtrent de zonneboiler over zowel werking, dimensionering, plaatsing als onderhoud kan u vinden in de brochure Warmte uit Zonlicht, gratis te verkrijgen bij Ode-Vlaanderen en downloadbaar van www.ode.be of via http://www.ode.be/publicaties/downloads/zon/warmte-uit-zonlicht.pdf 4.4. Elektriciteit uit zonlicht: Foto-voltaïsche panelen of zonnecellen Zonnecellen zetten licht rechtstreeks om in elektriciteit. Bij lichtinval ontstaat er tussen voor- en achterzijde van de zonnecel een elektrische spanning. Het nominale vermogen of piekvermogen van een foto-voltaïsche module, opgemeten onder standaard testcondities, wordt uitgedrukt in Wattpiek (Wp). Een 55 Wp module levert dus bij deze standaardcondities een vermogen van 55 Watt. Een foto-voltaïsch systeem bestaat uit een serie- en/of parallelschakeling van PV-modules, gekoppeld aan elektrische randapparatuur. Het systeem produceert elektriciteit op bruikbare spanning, bijvoorbeeld 12V gelijkspanning. Voor een optimale opbrengst zijn een goede oriëntatie (bij voorkeur tussen ZO en ZW) en hellingshoek (tussen 20° en 60° t.o.v. het horizontaal vlak) belangrijk. Bovendien moet schaduw zoveel mogelijk vermeden worden, omdat zelfs een kleine schaduw op een module de opbrengst van het hele PV-systeem sterk vermindert. PV-systemen kunnen ofwel onafhankelijk van het openbare elektriciteitsnet werken (autonome systemen) ofwel stroom leveren aan het openbare net (netgekoppelde systemen). Enkele voorbeelden van autonome systemen zijn horloges, radio’s, rekenmachines, verlichting (zeeboeien, straatlantaarns), praatpalen langs de autosnelweg, parkeerautomaten, … In ontwikkelingslanden zijn dergelijke systemen vaak de enige betaalbare en betrouwbare oplossing voor basisvoorziening van elektriciteit in afgelegen gebieden (zgn. "solar home systems") en zelfs goedkoper dan de aanleg van een openbaar elektriciteitsnet. Bijkomende informatie omtrent foto-voltaïsche cellen over werking, dimensionering, plaatsing en onderhoud kan u vinden in de brochure Energie uit Zonlicht, gratis te verkrijgen bij Ode-Vlaanderen en downloadbaar van www.ode.be of via http://www.ode.be/publicaties/downloads/zon/elektr-uit-zonlicht.pdf 4.5. Windenergie De mens maakt al eeuwen gebruik van windenergie. Traditionele windmolens zetten de energie van de wind om in mechanische energie, die vooral diende voor het malen van graan, het persen van olie uit zaden en het verpompen van water. De huidige windturbines zetten de energie van de wind om in elektriciteit. Ze bestaan uit een rotor met twee of drie wieken. De windenergie wordt via een generator omgezet in stroom die via een transformator naar het openbare elektriciteitsnet gaat. De technologie van moderne windturbines heeft in twintig jaar tijd een enorme evolutie gekend. Begin jaren 1980 hadden de windturbines diameters van 10-12 meter en vermogens van 50-75 kW. Nu, twintig jaar later, zijn commerciële molens verkrijgbaar met diameters van meer dan 70 meter en vermogens van 2 MW en meer. De opbrengst van een windturbine hangt in sterke mate af van de windsnelheid. Algemeen kan windenergie economisch haalbaar zijn vanaf een gemiddelde windsnelheid van 4 m/s, gemeten op 10 m hoogte. De voordelen van windenergie zijn talrijk. Windenergie brengt bij de productie van elektriciteit geen vervuilende, schadelijke stoffen in het milieu. Windenergie kan bovendien zeer snel toegepast worden. Een windturbinepark kan op een termijn van een paar maanden tot een jaar al functioneren. Bij de inplanting van windmolens moet men de locatie evenwel zorgvuldig overleggen, met respect voor de omgeving. Er moet in elk geval rekening gehouden worden met het windaanbod, mogelijke geluidshinder, visuele aspecten, effecten op de vogeltrek en interferenties met elektromagnetische golven of communicatiesystemen. De Vrije Universiteit Brussel en de Organisatie voor Duurzame Energie onderzochten mogelijke locaties voor windturbines en inventariseerden deze in het “Windplan voor Vlaanderen” Het windplan omvat technische kaarten (windsnelheid en specifieke energie) en ruimtelijke kaarten (met een opdeling van bestemmingsgebieden in vier klassen, afhankelijk van de geschiktheid voor de inplanting van windturbines). GIS-Vlaanderen werkt momenteel aan de actualisering van het windplan. Ondanks de vele voordelen van windenergie wordt er slechts weinig gebruik van gemaakt in Vlaanderen. Hier zijn verschillende oorzaken voor. Steek WATT in je zak
49
Windenergie heeft een geringe energiedichtheid waardoor de turbines vrij groot uitvallen. Een bijkomend nadeel van windenergie is de beschikbaarheid, het waait immers niet altijd. Het aanbod van windenergie is dus niet continu en oncontroleerbaar. Bovendien zijn er veel problemen met de vergunningprocedures voor windturbines, onder meer door de slechte maatschappelijke aanvaarding. De plaatselijke bevolking en de gemeentes verzetten zich vaak tegen de inplanting van windturbines. In een omzendbrief van de Vlaamse Overheid opgesteld in 2000 werden duidelijke richtlijnen vastgelegd voor de inplanting van windturbines. Omwille van de beperkte inplantingsmogelijkheden binnen het kader van de omzendbrief kunnen Ruimtelijke Uitvoeringsplannen opgesteld worden die de inplanting van windturbines en windturbineparken mogelijk maken buiten de voorwaarden vn de Omzendbrief. Bijkomende informatie omtrent windenergie kan u vinden in de brochure “Windenergie winstgevend”, gratis te verkrijgen bij OdeVlaanderen en downloadbaar op hun website www.ode.be of via volgende link http://www.ode.be/publicaties/downloads/wind/windenergie-winstgevend.pdf 4.6. Energie uit biomassa Biomassa is al het organische materiaal van plantaardige of dierlijke oorsprong dat in natuurlijke of beheerde ecosystemen werd geproduceerd en dat al of niet reeds industriële transformaties heeft ondergaan. Energie uit deze biomassa wordt vaak ook kortweg ‘bio-energie’ genoemd, met een onderscheid tussen energie uit afval en uit energieteelten. In Vlaanderen is het gebruik van biomassa gericht op warmte- en/of elektriciteitsproductie. Het proces van biomassa tot energie kent drie stappen - de productie van de biomassa (energieteelten en organische afvalstromen) - het oogsten, drogen, transporteren en de opslag van het materiaal - de omzetting in bio-energie door rechtstreekse verbranding, de productie van een brandbaar gas (biogas, pyrolysegas, …) of de productie van een vloeibare brandstof (bio-ethanol, biodiesel, biomethanol, …) Energie uit afval Energie uit afval kan opgewekt worden uit volgende soorten organisch afval • afval uit land- en tuinbouw (stro, mest, groenafval, dierlijk afval); • houtafval uit bosbeheer en houtverwerkende nijverheid (takhout, resthout, schors, zaagmeel) • huishoudelijk afval (GFT, slib van waterzuiveringsinstallaties); • afval uit de voedings-, papier- en textielindustrie. Uit afval wordt energie gewonnen door rechtstreekse verbranding (warmteproductie) of door elektriciteitsopwekking. In het laatste geval wordt de biomassa rechtstreeks of na omzetting in een brandbaar gas of vloeistof gebruikt als brandstof in een motor of turbine. Op verschillende plaatsen in Vlaanderen wordt nuttige energie gewonnen uit stortgas. Op bepaalde plaatsen levert de installatie elektriciteit en warmte, op andere plaatsen alleen elektriciteit. Daarnaast zijn er verschillende industriële ondernemingen die biogas winnen uit afval(water). Energie uit energieteelten Energieteelten zijn gewassen die uitsluitend of voornamelijk voor de opwekking van energie worden geteeld. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen de teelt van landbouwgewassen zoals zonnebloem, raapzaad, koolzaad en de teelt van snelgroeiende houtige gewassen. Snelgroeiende houtsoorten behoren eerder tot het domein van de bosbouw, maar vallen eveneens onder de noemer energieteelten. De landbouwgewassen worden meestal omgezet in ethanol door fermentatie of in bio-olie en biodiesel door extractie. De belangrijkste hinderpalen voor een doorbraak van de energieteelten zijn de hoge productiekosten en de beperkte beschikbare ruimte. De omzettingstechnieken zijn beschikbaar, maar de biomassaopbrengsten zijn nog te laag waardoor energieteelten niet competitief zijn met de klassieke fossiele brandstoffen. Verbeter selectiemethoden en teelttechnieken zouden hier in de toekomst verbetering moeten inbrengen. Bijkomende informatie omtrent energie uit biomassa kan u vinden in de brochure “Biomassa”, gratis te verkrijgen bij Ode-Vlaanderen en downloadbaar van www.ode.be of via http://www.ode.be/publicaties/downloads/biomassa/biomassa.pdf 4.7. Waterkracht De mens gebruikt reeds meer dan 2000 jaar waterkracht om molenstenen te doen draaien. In de vroege Middeleeuwen had Vlaanderen zo’n 700 watermolens. Ze kenden de meest uiteenlopende toepassingen: als houtzagerij, maalderij, olieslagerij,wolververij... De watermolens werden vaak de kern van een industrieel bedrijf. De kracht van het water bleef ook na de opkomst van de elektriciteit nuttig. Het mechanische vermogen kon men omzetten tot de vlot transporteerbare elektriciteit. Turbines met een beter rendement begonnen begin 20ste eeuw de waterraderen vaak te vervangen. Waterkracht ontstaat uit de beweging van water dat zich van hoog naar lager verplaatst. In het vlakke Vlaanderen wordt het geringe natuurlijke verval vergroot door het opstuwen van het water in de bedding van beken en rivieren. Het water gaat van de stuw naar de turbine of het waterwiel, waar energie geproduceerd wordt. Het totale vermogen van de molensites is vrij gering en het vermogen per site is meestal ook zeer gering. Deze sites zijn daarom niet interessant voor de productie van elektrische energie. Het gebeurt wel vaak dat molensites gerestaureerd worden om historische redenen. In het algemeen is het dan mogelijk om aan de molen een energetische functie te geven. Ook bij sites van minder groot vermogen, vooral sites met waterwielen, kan inwerkingstelling voor elektriciteitsproductie economisch verantwoord zijn. Steek WATT in je zak
50
Naast historische watermolens zijn er in Vlaanderen bevaarbare rivieren en kanalen uitgerust met stuwen en sluizen, die dienen voor waterbeheersing en om scheepvaart mogelijk te maken. Bij deze stuwen staan normaal geen waterkrachtinstallaties. Bij de meeste stuwen bestaat wel de mogelijkheid om een kleine waterkrachtinstallatie aan te brengen. Het hoofdkenmerk van een kleine waterkrachtinstallatie is dat de ingreep op de waterloop, nodig om de energie om te zetten, beperkt blijft. Bij bestaande stuwen is er niet altijd direct mogelijkheid tot oprichten van een waterkrachtinstallatie omdat daarvoor een aanpassing van de bouwkundige structuur nodig is. Speciaal aanpassen voor waterkrachtexploitatie is te duur. Het komt er op aan dat bij de eventuele herinrichting van een stuw er aandacht zou zijn voor de mogelijkheid van waterkrachtexploitatie. Bijkomende informatie omtrent energie uit waterkracht kan u vinden in de brochure “Kleine waterkracht”, gratis te verkrijgen bij OdeVlaanderen en downloadbaar van www.ode.be of via http://www.ode.be/publicaties/downloads/water/kleine-waterkracht.pdf 4.8. Warmtekrachtkoppeling (WKK) Warmtekrachtkoppeling is geen vorm van hernieuwbare energie, maar een vorm van optimaal het gebruik van fossiele brandstoffen door efficiëntere energieopwekking. Meestal heeft de productie van warmte en elektriciteit gescheiden plaats: elektriciteit wordt aangekocht bij de elektriciteitsmaatschappij en de benodigde warmte wordt in het bedrijf zelf opgewekt aan de hand van een klassieke CV-installatie of stoomketel. Een Warmtekrachtkoppeling-eenheid (WKK) produceert zowel elektriciteit als warmte. Essentieel voor het begrip WKK is dat beide producten ook nuttig aangewend worden. Indien dezelfde technologie enkel dient om elektriciteit op te wekken en de warmte wordt weggekoeld, kan is dit geen WKK worden. Een correcte toepassing van WKK kan een aanzienlijke energiebesparing opleveren. Rechtstreeks gekoppeld aan deze energiebesparing is de vermindering van de CO2-emissie die gepaard gaat met de verbranding van fossiele brandstoffen. Ook andere schadelijke emissies (SO2, roet, …) worden beperkt. De investering voor een WKK-installatie is echter aanzienlijk. De te realiseren energiebesparing moet het mogelijk maken om tot aanvaardbare terugverdientijden te komen. Het invoeren van WKK-certificaten, die de energieproducenten dan aankopen, maakt de investering iets rendabeler. Een WKK-project kan gebeuren in eigen beheer, of met medewerking van een derde investeerder. De meest gangbare vorm bij medewerking van een derde investeerder is een samenwerking met een elektriciteitsleverancier, meestal onder de vorm van langlopende contracten (10 jaar). Hierbij financiert en exploiteert de elektriciteitsleverancier de installatie. De elektriciteit komt integraal aan het energiebedrijf toe, het bedrijf koopt de warmte aan een gereduceerd tarief. Dat bedrijf heeft aanzienlijk minder beslommeringen en loopt minder risico, daartegenover staat dat de winst beperkt blijft. In principe kan WKK met elke technologie die zowel kracht als warmte produceert. In de praktijk zijn de meest voorkomende technologieën de motor en de gasturbine. Andere technologieën (brandstofcellen, stirlingmotor) bevinden zich momenteel nog in een experimentele fase. De keuze van de technologie ligt vaak voor de hand. Motoren zorgen hoofdzakelijk voor warm water. Turbines kunnen daarentegen gemakkelijk stoom produceren. De grootte van de installatie, zowel bij motoren als bij turbines, betekent vaak een probleem is bij de dimensionering. De optimale installatiegrootte hangt af van zowel de vraag naar warmte als naar elektriciteit. Uit energetisch oogpunt verdient dimensionering op de warmtevraag de voorkeur. Overtollige elektriciteit is immers eenvoudig te transporteren. Overtollige warmte bij dimensionering op de elektriciteitsvraag dient meestal weggekoeld te worden, wat energetisch niet zinvol is. Bijkomende informatie betreffende WKK’s kan u bekomen bij Cogen-Vlaanderen, een onafhankelijke VZW voor de promotie van WKK of afgehaald van www.cogenvlaanderen.be 4.9. Warmtepomp Ook de warmtepomp zorgt voor een efficiëntere energieopwekking en daardoor voor optimalisering van het gebruik van fossiele brandstoffen. Het is niet echt een vorm van hernieuwbare energie. Klassieke verwarmingssystemen voor ruimteverwarming of voor warmwaterbereiding draaien steeds het principe waarbij een bepaalde hoogwaardige energievorm (stookolie, aardgas, elektriciteit,…) omgezet wordt in warmte. Bij de warmtepomp maakt van een totaal ander principe gebruik. Zij benut de laagwaardige warmte die in overvloed aanwezig is in de natuur: in de lucht, het water of de grond. Het principe van de warmtepomp is vergelijkbaar met dat van de koelkast. Het gaat om dezelfde, beproefde technologie. Een koelkast haalt warmte weg en geeft ze door aan haar omgeving. Een warmtepomp doet net het omgekeerde: ze haalt warmte uit de omgeving en brengt ze in het gebouw. Het gaat hier dus per definitie over hernieuwbare energie vermits de in de natuur aanwezige warmte daar onder de invloed van de zon gekomen is en ook voortdurend opnieuw aangevuld wordt. De warmtepomp pompt de natuurlijke warmte op van een laag temperatuursniveau (waarbij die warmte onbruikbaar was) naar een hoger temperatuursniveau, zodat ze wél voor verwarmingsdoeleinden kan dienen. Dit oppompen gebeurt uiteraard niet vanzelf, maar vergt een bepaalde hoeveelheid energie E. De verhouding van de geproduceerde warmte Q t.o.v. de opgenomen energie E wordt de winstfactor of COP (Coefficient Of Performance) van de WP genoemd: COP = Q/E. Om de oppompenergie zo klein mogelijk te houden (teneinde een zo groot mogelijke COP te verwezenlijken), is het nodig om het temperatuursverschil tussen warme en koude zijde zo klein mogelijk te houden. De warmtepomptechnologie is er de laatste twee decennia aanzienlijk op vooruitgegaan door betere compressoren (scrolltype), warmtewisselaars (platenwarmtewisselaars), elektronische regelingen, pompen en ventilatoren. Dit alles maakt dat de COP van de huidige warmtepompen beduidend hoger ligt dan deze van vergelijkbare types uit het verleden. De thans gebruikte koelmiddelen zijn bovendien CFK-vrij. Steek WATT in je zak
51
De grootste kostenbesparingen en milieuvoordelen zijn te bereiken als er zowel koeling als verwarming nodig is. In de industrie is vaak tegelijk proceskoeling en warm tapwater of warmte voor drogers nodig. De koelmachine kan dan tegelijk als warmtepomp functioneren Als warmtebron kan men gebruik maken van de warmte, aanwezig in ondergronds water, in de bodem of in de lucht. Warmtepompen die de temperatuur van de omgevingslucht benutten, zijn gemakkelijk en goedkoop te installeren. Maar omdat de winterlucht in ons land erg koud kan zijn, is het rendement lager dan bij bodem en watersystemen. Een tot anderhalve meter onder de grond bedraagt de temperatuur gemiddeld twaalftal graden en met die warmte kan een pomp heel goed werken. Grondwarmtepompen werken met een ondergronds buizensysteem. Het capteren van de grondwarmte verloopt lang een, verticaal of horizontaal, ondergronds buizennet. Een horizontaal buizennet is eenvoudiger en goedkoper aan te leggen, maar neemt meer ruimte in beslag dan een verticaal buizennet. Bij nieuwbouw zijn er toch graafwerken nodig en kan de plaatsing van de buizen meteen gebeuren. Warmtepompen, die de natuurlijke warmte van water benutten, komen minder voor. Beschikt u over een grote vijver of waterput, dan is een warmtepomp die met water werkt, het overwegen waard.
Steek WATT in je zak
52
