Houtkachel Verwarmingssystemen voor thermisch comfort door middel van hout of houtpellets zijn in ontwikkeling en behoren tot de duurzame (hernieuwbare) energie. Meestal worden ze toegepast in individuele woningbouw, maar er zijn ook grotere ketels geschikt voor een heel gebouw of zelfs een hele wijk. THERMISCH COMFORT Tijdens deze bijeenkomst staat de vraag centraal op welke wijze we ons gebouw in energie gaan voorzien. Voor deze workshop zijn twee panelen voorbereid. Het eerste paneel gaat over thermisch comfort. Passief versus actief Passief zo veel mogelijk warmtewinst creëren en tegelijk zo min mogelijk warmte verliezen, zorgt voor een lager energieverbruik. Daarbij zijn actieve technieken nodig om te zorgen voor een comfortabel gebouw. Bij woningen is het interessant gebruik te maken van zonnewarmte om het actieve energieverbruik te reduceren. Bovendien wordt toetreding van de zon als woonkwaliteit ervaren. De zon schijnt niet altijd dus aanvullende technieken zijn nodig. In het geval van een woongebouw met appartementen georiënteerd op verschillende windstreken in een gegeven stedenbouwkundige plot, is optimaal gebruik maken van de zon beperkt. Bovendien wordt de basis regel: in de noordgevel zo min mogelijk ramen, als uitgangspunt door de groep afgewezen. door: Jan Wijnand bestand: 104initiatief_fase_AC17.pln
Om oververhitting in de zomer te voorkomen is zonwering van belang. Massa van het gebouw, of van de aarde, kan worden gebruikt om warmte “op te slaan”. Overdag warmt de massa van het gebouw op en kan deze s’nachts weer afstaan. Ook kan door het gebouw s’zomers te koelen (actieve technieken), de zomerse warmte in de aarde worden opgeslagen om deze in de winter er weer uit te halen. Met isolatie moet worden voorkomen dat warmte spontaan (passief) gaat stromen van een gebouwdeel met een hoge temperatuur naar een ander bouwdeel met een lage temperatuur. Door goede thermische isolatie te gebruiken, worden de warmte verliezen door gevels, daken en vloeren beperkt. Warmtepomp -WKO Het principe van WarmteKoudeOpslag gaat ervan uit dat het overschot van de warmte in de zomer, goed kan worden gebruikt in de winter. Terwijl in de winter genoeg koude beschikbaar is om in de zomer het gebouw te koelen. De energie opslag gebeurd in de door
Geplaatst in de woonruimte geeft deze kachel een hoge temperatuurverwarming met veel stralingswarmte. Combinaties met cvsystemen zijn mogelijk. Vooral als de gebruikers over een eigen bos, is het verbruik van dit systeem erg goedkoop. De toevoer van hout/pellets mag echter niet stilvallen. Dit is een nadeel van deze wijze van verwarmen. Gasketel en micro-wkk De ontwikkeling van de gasketel staat niet stil. In moderne systemen wordt de warmte van de afvoergassen gebruikt om het retourwater voor te verwarmen. Daardoor wordt het rendement verhoogd (Hr). Een stap verder gaat de microwkk ketel (Hre), die naast warmte ook elektriciteit opwekt. WarmteKrachtKoppeling staat voor gelijktijdig opwekken van warmte en elektriciteit. De stadsverwarming in Utrecht is al heel lang gebaseerd op deze koppeling. Op dit moment zijn er ook micro-wkk-ketels gezicht voor individuele woningen op de markt.
Als een gebruiker niet voldoende op de hoogte is van de passieve principes en actieve technieken die in het gebouw zijn toegepast, kunnen oncomfortabele situaties ontstaan. De idee is dat deze workshop betrokkenheid bij de keuze van deze mogelijkheden creeert en zal leiden tot een comfortabeler gebruik van de eigen woning. Dit wetende gaat de groep aan het werk om met het thema thermisch comfort aan de slag te gaan. Daartoe plakken alle deelnemers groene (positieve) en rode (negatieve) post-its op het paneel. Op elke sticker wordt kort een beoordeling geschreven. Als iedereen daarmee klaar is, worden opmerkingen op de stickers met de hele groep besproken. Tijdens de samenspraak worden de opmerkingen duidelijk. Er komen meningen bij, maar er worden ook standpunten gewijzigd. Beoordeling “Gewoon doen” is de beoordeling over het gaan gebruiken van massa en isolatie in ons project. Er worden geen bezwaren genoemd. Over het toepassen van het gebruik van passieve zonne energie is men veel kritischer. Vooral de gevolgen voor de vormgeving en woongenot: dichte gevels op het noorden en zware zon belasting door kassen op het zuiden, zijn de argumenten voor deze afwijzing. Als actieve techniek wordt gekozen voor de warmtepomp - warmtekoudeopslag. Zonneboiler De zonneboiler wordt toegevoegd als goede manier om zonne energie in te zetten voor het thermisch comfort van het gebouw. In een zonnecollector (of zonneboiler) wordt zonlicht opgevangen op absorberend materiaal en de warmte afgegeven aan een medium, zodat dit kan worden getransporteerd naar kan worden gebruikt voor warmwater of ruimte verwarming.
2
Architectuur als klimaatmachine, door Vera Yanovshtchinsky, e.a.
BIJEENKOMST 24-04-2014
Om deze laagwaardige bodemwarmte om te zetten in hoogwaardige warmte, die bruikbaar is voor het comfort van het gebouw, wordt een warmtepomp gebruikt. Deze zijn er in soorten en maten en werkt volgens hetzelfde principe van een koelkast. In een gesloten circuit met een koude medium wordt door middel van een warmtewisselaar de laagwaardige warmte uit een bron verwarmd en verdampt daardoor. Een compressor verhoogt de druk van het gas dat ontstaat. Bij een hogere druk hoort een hogere verdampings- of condensatietemperatuur. Het gas zal willen condenseren bij een hogere temperatuur dan waarmee het verdampt is. Bij die condensatie komt warmte vrij die wordt afgegeven aan een watercircuit. In ons geval aan de het cvsysteem van de woning.
Gebruikersadaptatie2 Discomfort in gebouwen ontstaat voornamelijk door onvoldoende adaptieve mogelijkheden. Voldoende mogelijkheden om het binnen klimaat te beïnvloedden, leidt tot comfortabeler en tevredener gevoel.
2-5-2014
de natuur gevormde zandlagen in de bodem, waarbij het grondwater gebruikt wordt als medium.
104 B.1
Er is een duidelijke voorkeur het toepassen van PV-panelen. “In ieder geval doen, in combinatie met net”. Het moet wel op een esthetisch verantwoorde wijze worden gedaan. Het toepassen van actieve wkk-technieken wordt unaniem afgewezen.
Net Ook gebruik maken van het openbaar elektriciteitsnet kan op een duurzame wijze worden gedaan. Door een windmolenproject te adopteren of aandeelhouder te worden in een duurzaamenergie opwekking elders.
ELECTRICITEIT Door zelf elektriciteit op de wekken kan een duurzame bijdrage worden geleverd in het gebruik van “je huis als energiecentrale”. Tijdens de tweede ronde staat dit thema centraal. Op het tweede paneel wordt de workshop vervolgd. Zon Fotovoltaïsche cellen in PV-panelen zetten direct en diffuus daglicht om in gelijkstroom. Middels een omvormer wordt deze stroomvoorziening aan het net in de woning geschakeld. Voor een goed rendement dienen de panelen op de zon gericht te worden en onder een helling worden geplaatst.
Omdat vraag en aanbod vaak niet gelijktijdig optreden moet elektriciteit worden opgeslagen. Het elektriciteitsnet kan tot nu toe als buffer dienen, maar slechts in beperkte mate. Wanneer er grootschalig aan het net teruggeleverd gaat worden, zal ergens een grootschalige opslag mogelijk moeten zijn om het net niet te overbelasten. Als we binnen dit project zelf een elektriciteitsopslag willen creëren, kunnen we aan de slag met het inspirerende idee samen tien elektrische auto’s aan te schaffen en de accu’s daarvan als opslag te gebruiken. Bovendien rijdt je auto dan op eigen, groene stroom Opnieuw worden met rode en groene plakkers door de deelnemers gereageerd op het paneel. Wat betekent de energie opwekking voor tijdgeld, gezondheid-milieu en gebouw-imago. Als de stickers zijn geplakt worden de verschillende meningen met de hele groep besproken.
■
■
De energie die (nog) nodig is, dient zoveel mogelijk gebruik te maken van duurzame energiebronnen, zoals zonne-energie, windenergie, omgevingsenergie en aardwarmte. Op basis van deze uitgangspunten en de resultaten van de workshop kunnen de volgende concrete vragen beantwoord worden: ■
Over het gebruik van windenergie is men genuanceerder. Evenals zonne-energie wordt windenergie sympathiek gevonden. Windturbines staan er bekend om dat ze lawaai maken. Dat wordt in eerste instantie als een onoverkomelijk probleem gezien. Men vindt het idee echter zo leuk dat voorgesteld wordt voorzieningen in het gebouw op te nemen om als er stille windmolens op de markt komen, alsnog een windmolen te kunnen plaatsen.
■
Welke duurzame energiebronnen (of combinatie) zijn het meeste geschikt om ons nieuwe gebouw op het veemarktterrein van een dergelijke energie te voorzien? Met welke methodieken kunnen deze energiebronnen worden ingezet (type installatie, techniek, etc.) om aan de energiebehoeften te voorzien?
Belangrijk is het middel dat gebruikt wordt namelijk de verbeelding, op welke wijze kunnen we oplossingen "verbeelden" ook bij de beantwoording en uitwerking te gebruiken. Ze kunnen dan blijven bijdragen aan het succes van het project. Kies voor een positieve insteek: hoe doen we dingen goed i.p.v. hoe doen we dingen minder slecht.
ADVIES Elektra, warmwater en verwarming De directe energiebehoefte van het woongebouw MarktMeesters is: ■
Verwarming/koeling van de ruimte i.v.m. comfort; Warmwater vraag voor douchen, kleding/vaatwassen, etc.; Elektra voor elektrische installaties (computers, verlichting, koken, elektrische apparaten, etc.).
De hybride PVT-panelen hebben een hoger rendement zonne-energie omdat deze naast elektriciteit ook warmte opwekt, die gebruikt kan worden voor het thermisch comfort van het gebouw.
■
Wind Een kleine windturbine zet bewegingsenergie van de wind om in elektriciteit, die via een omvormer naar het elektriciteitsnet op gebouwniveau wordt geleid.
Basisregels bij het duurzaam ontwerpen van gebouwen is het besparen van energie door het toepassen van de Trias Energetica:
■
Uitgangspunten voor installatiekeuze systeemvarianten. De voorkeuren die de groep tijdens de workshop heeft aangegeven komt dicht bij het zogenaamde Passief Huis Concept: ■
■
door: Jan Wijnand bestand: 104initiatief_fase_AC17.pln
gevels en daken en door energiezuinige installaties; Zo exergetisch mogelijk omspringen met restwarmte en verwarming van het gebouw; Maak maximaal gebruik van energie uit duurzame bronnen, zoals wind-, water-, en zonne-energie; bijvoorbeeld door installatie van een warmte-krachtkoppeling of een zonnepaneel.
■
Beperk het energieverbruik door verspilling tegen te gaan. Bijvoorbeeld door een compacte gebouwvorm, door isolatie van
Om warmte te behouden is een passiefhuis erg goed geïsoleerd. Ook wordt er vaak drievoudig glas toegepast. Immers hoe beter er wordt geïsoleerd, hoe kleiner de warmteverliezen. In combinatie met een massief gebouw dienen koudebruggen extra aandacht te krijgen, omdat anders daardoor veel warmte ontsnapt (en condens kan optreden)
BIJEENKOMST 24-04-2014
WKK Het principe van een verbrandingsmotor die een generator aandrijft voor de opwekking van elektriciteit en het hete koelwater van de motor gebruikt voor de verwarming is eerder bij thermisch comfort uitgelegd.
Beoordeling
2-5-2014
Voor een goed rendement dient de wind vrij spel te hebben. Boven op gebouwen of in het vrije veld zijn de beste plaatsen.
104 B.2
■
■
■
■
■
Daarnaast zit de grote uitdaging van een passiefhuis in het luchtdicht krijgen van het gebouw. Juist in een goed geïsoleerd gebouw ontsnapt de warmte anders via de kieren. Aan het ventilatie systeem is tijdens de workshop geen aandacht besteed. Door de goede isolatieschil en goede luchtdichtheid is het onmogelijk om via natuurlijke ventilatie een gezond en behaaglijk gebouw te krijgen. Daarom wordt bij passiefhuizen gebruik gemaakt van balansventilatie.
■
Om energie te besparen worden ventilatiesystemen in passiefhuizen uitgevoerd met een WarmteTerugWinningsunit (WTW). Het is een fabeltje dat bij een passiefhuis de ramen niet open kunne. Dit is een misverstand, want ramen kunnen in de meeste passiefhuizen gewoon open. Het grote voordeel een CPO project is dat de toekomstige bewoners nu al bewust zijn van de gevolgen daarvan voor de energie huishouding van hun woning. Met de uitgesproken voorkeur voor een warmtepomp met gebruik van bodemopslag leidt tot een all electric woning. Zonder dat als eis op te leggen moet worden gedacht aan het verbruik voor verwarmen van het gebouw tot 20 graden Celsius 15 kWh/m² per jaar. Dit betekent dat een haarföhn een passiefhuis van 100 m² zou kunnen verwarmen. Voor het totale energie gebruik moet gedacht worden aan 120 kWh/m2/jaar Deze uitgangspunten sluiten naadloos aan bij de voorkeur voor het toepassen van PVpanelen om zelf elektrische energie op te wekken. Door de zadeldaken, gericht op het zuiden, is in het ontwerp van het gebouw, hier rekening mee gehouden.Ook de douche-WTW heeft tijdens de workshop geen aandacht gehad.
■
■
Deze past wel binnen het Passief Huis concept en kan bijdrage aan het terug winnen van 50% (flow 9.2 litr p/m) van de warmte uit douchewater. De massa van het gebouw gebruiken om de dag en nacht schommelingen te gebruiken kan prima gecombineerd worden met het Passief Huis Concept Of de voorkeur om individuele houtkachels toe te passen, in eerste instantie voor de comfortabele sfeer en eventueel als technische warmtebron, kan worden gecombineerd met dit concept, zal verder moeten worden uitgezocht.
Nest heeft een thermostaat ontworpen, die simpel is en direct feedback geeft als je iets doet dat energie bespaart. De thermostaat loodst je naar efficient gebruik en beloont je als dat gelukt is.
Philips EcoStyle Led: effectief, efficiënt en betaalbaar. Goede lichtkwaliteit en bespaart aanzienlijk in gebruik en onderhoud door de lange levensduur
Met een douche-wtw blijft warmte uit wegstromend douchewater niet langer onbenut. De douche-wtw warmt er koud water mee op zodat de ketel minder hard hoeft te stoken.
SCHEMA VOORKEUR INSTALLATIES functie
energiebron
aandrijf/hulp energie
opweksysteem
overdragen medium
afgiftesysteem
verwarming
bodem/grondwater (zomerwarmte)
elektriciteit
warmtepomp op bodemwisselaar
water
vloer/wandverwarming
warmtapwater
zonnestraling
elektriciteit
zonnecollector
water (voorraad vat-boiler)
tapwater
afgewerkt douchewater
zwarte kracht
douche WTW
water
tapwater
openbaar net
slimme meter
groene stroom door duurzame inkoop
elektriciteit
elektriciteit
zonnestraling
omvormer (elektriciteit)
PV - panelen
elektriciteit
elektriciteit
wind
elektriciteit
windturbine
elektriciteit
elektriciteit
elektrische auto’s als opslag
elektriciteit
elektriciteit
optie: optie: ventilatie
binnenlucht > buitenlucht
elektriciteit
gebalanceerde ventilatie met WTW (bypass)
lucht
luchtbuizen met ventielen
voorkomen over verhitting
bodem/grondwater (winterkoude)
elektriciteit
warmtepomp op bodemwisselaar
water
koeling middels vloer/wandverwarmingssysteem
zonnestraling
bij automatisch systeem, elektriciteit
zonwering op zuid- en westgevels
voorkomen van straling
voorkomen van opwarming aan stralen van vloeren, wanden en inrichting
door: Jan Wijnand bestand: 104initiatief_fase_AC17.pln
BIJEENKOMST 24-04-2014
■
2-5-2014
De Grohe Rainshower Icon douchekoppen hebben een opvallende opening in het midden. Dit zorgt ervoor dat de douche een extra brede straal produceert zonder dat er meer water voor nodig is.
104 B.3
MASSA
om de tijd te overbruggen
N E DO +
ISOLATIE trias energetica het eerste verdiend
DOE N +++ +
GEZONDHEID MILIEU
GEBOUW IMAGO
materiaal = afval
onzichtbaar
potdicht isolatiemateriaal = afval
onzichtbaar
gratis ZON
glas op het zuiden schoner kan niet R E L I O R B E E L N I N O O B dicht op het noorden E Z N N O Z + + + + + + + VEEL RAMEN OOK + niet altijd aanwezig OPTIMAAL GEBRUIK VAN ZON OP HET NOORDEN !!
GEEFT VAAK NEGATIEVE COMFORT
ACTIEF
WARMTEPOMP-WKO
N E O D HOUT KACHEL
veel ervaring KOELING MOG ELIJK regelbaar DEGELIJK + RISICOLOOS experimenteel STO
GASKETEL-MICRO WKK
RING
SGE
VOE
LIG
GEEN EXPERIMENT vernieuwbare
regelbaar
veel ervaring regelbaar ? N E L E D R O O V
hulpbron niet vernieuwbare hulpbron
onzichtbaar centraal in de woonkamer slepen met hout UW
O B E G T E H SAMEN WARMEN VER
O H N E E G N I N O W ELKE
L E H C UTKA
onzichtbaar
2-5-2014
E H C S I M ECONO
geen hulpbron
THERMISCH COMFORT
PASSIEF
TIJD-GELD
beheer: Jan Wijnand; bestand: 104initiatief_fase_AC17.pln
104 P.4
SUB
WIND
ZON
PV-CELLEN
TURBINE
WKK
S?
GEBOUW IMAGO
EERST INVESTEREN IN COMBINATIE MET NET N SCHOON E DO OPSLAG IN ELEKTRISCHE AUTO'S + ALLEEN OVERDAG
E D R O O V G N I N E I Z R VOO
OOK s'NACHTS VOO
NET
SIDIE
GEZONDHEID MILIEU
RKE
ALTIJD
UR W
ARM
GEEN
T S M O TOEK
SCHUINE DAKEN N E K A D E N I U H SC L = E B A T P E C C A H C S I T E H T S E
LAW
LAWAAI !!
AAI
ZICHTBAAR
OPSLAG IN ELEKTRISCHE AUTO'S
TEP
BRANDSTOF OM
LEKKER MAKKELIJK P U K C A B S L A D J I ALT
P
ONZICHTBAAR
UITSTOOT
NOG WEINIG DUURZAAM
ELECTRICITEIT
TIJD-GELD
ONZICHTBAAR
2-5-2014
GROENE STROOMI
beheer: Jan Wijnand; bestand: 104initiatief_fase_AC17.pln
104 P.5
