Keuze installatietechniek Kaswoningen kavel A
bureau Kent Postbus 24042 3502 MA Utrecht Werkplektelefoon: 06 - 1986 3932 www.bureau-kent.nl
[email protected]
Keuze installatietechniek Kaswoningen kavel A
Uitgevoerd in opdracht van: CPO vereniging het Kashuis te Utrecht uitgevoerd door: Bureau Kent Postbus 24042 3502 MA Utrecht Werkplektelefoon: 06 - 19863932 ir. R. Vollebregt april 2015 projectnr. 144404
keuze installatietechniek kavel A
bureau Kent
1
Inleiding Bureau Kent adviseert de CPO vereniging het Kashuis over de bouwfysica, energie en bouwbesluitaspecten. Op 29 februari is een energieworkshop gehouden voor leden van de vereniging en met deelname van de architect. Het verslag van de workshop is input voor deze rapportage. Tijdens de energieworkshop is gesproken over basismaatregelen, vooral op het terrein van isolatie, beglazing en ventilatie, die aangeraden worden omdat het de meest betaalbare maatregelen zijn om de woning aan de energie-eisen te laten voldoen. Deze rapportage gaat vervolgens dieper in op de mogelijkheden die er zijn om de woning te verwarmen en warm-tapwater te leveren. Daarvoor worden zes mogelijkheden bekeken. Drie individuele installaties (achtereenvolgens met gas, elektriciteit en hout of biopellets als brandstof) en drie collectieve installaties. De keuze van uit te werken collectieve installaties is bepaald in overleg met leden van de energiewerkgroep. Dit rapport bevat: -
De basis uitgangspunten voor de uitvoering van de kaswoningen, waarbij de achtergrond is om relatief eenvoudige en betaalbare maatregelen te benutten om aan de basis bouweisen van de gemeente te voldoen. De belangrijkste gemeentelijke eis is dat de EPC niet hoger dan 0,3 mag zijn.
-
Een keuzetabel voor de installaties. In deze tabel wordt voor zes verschillende installaties aangegeven hoe deze scoren op diverse aspecten. De tabel kan de leden van de vereniging helpen bij het maken van een keuze voor een bepaalde installatie.
-
Een toelichting op de keuzetabel. Hierin wordt op sommige aspecten wat meer uitleg gegeven.
-
Tips voor het vervolgtraject.
keuze installatietechniek kavel A
bureau Kent
2
Uitgangspunten kaswoningen Tijdens de workshop is een toelichting gegeven op de basisuitgangspunten voor wat betreft de energiehuishouding van de kaswoningen. Allereerst moet voldaan worden aan de isolatie-eisen die gesteld worden aan de vloer, de gevels en het dak. Deze eisen zijn landelijk vastgesteld en zijn voor nieuwe woningen met ingang van 1 januari 2015 aangescherpt. Verder is met specifieke eigenschappen van de kas rekening gehouden. De aanwezigheid van de kas rond de woninggevel maakt het onnodig of minder zinvol om triple beglazing toe te passen. Er is immers al een derde glaslaag: de kas. De aanwezigheid van de kas veroorzaakt een hogere ‘buiten’temperatuur en minder wind op de ‘buiten’gevel. Daarom wordt gekozen voor ventilatie via gevelroosters (en dus niet voor mechanische luchtinblaas/balansventilatie). Dat is ook de voorkeur die uit de energieworkshop naar voren kwam. Onderstaand is de technische omschrijving van de uitgangspunten (wellicht zijn de technische eenheden niet meteen begrijpelijk; die zijn vermeld in verband met eenduidige communicatie met de architect): - de kas wordt beschouwd als ‘aangrenzende onverwarmde serre’. - de infiltratie is (vooralsnog) forfaitair berekend. - isolatie b.g. vloer: Rc=5,0 m2K/W. - isolatie overstekvloeren: Rc=5,0 m2K/W. - isolatie gevels: Rc=5,0 m2K/W. - isolatie platte daken: Rc=6,0 m2K/W. - koudebrugonderbreking van aansluitingsdetails vloer/gevel/dak wordt goed uitgewerkt. - HR++ beglazing in naaldhouten kozijnen, Uraam < 1,3 W/m2K. - De kaspui en het kasdek bestaan uit enkelvoudige beglazing in ongeïsoleerde kozijnen: Ukas=6,0 W/m2K. - In de kas wordt bedienbare zonwering aangebracht om directe zoninstraling op de woningramen te kunnen tegengaan. - Warmteafgifte in de woning gebeurt d.m.v. vloerverwarming. - Er wordt douchewater-warmteterugwinning toegepast. - Ventilatie gebeurt d.m.v. zelfregelende ventilatieroosters in de woninggevel en CO2-gestuurde luchtafvoer in de keuken, badkamer en toilet. - Er wordt 6 m2 PV panelen toegepast (in het kasdek geïntegreerd) met een vermogen van 150 Wp per vierkante meter. In deze lijst is nog geen installatie vermeld om de woning te verwarmen en om warm tapwater te leveren. Daarin kunnen de leden van de vereniging nog een keuze maken. Er zijn zes mogelijke installaties in kaart gebracht. Deze worden in het volgende hoofdstuk beschreven.
keuze installatietechniek kavel A
bureau Kent
3
Keuzetabel installaties De keuzetabel bevat drie individuele installaties, geschikt voor het verwarmen van een enkele woning. Verder zijn er drie collectieve installaties, geschikt om alle kaswoningen te verwarmen. Over het algemeen zijn de individuele installaties eenvoudiger dan collectieve installaties. Ze zijn geschikt om te voldoen aan de bouweisen van de gemeente. De achtergrond bij de individuele installaties is dat deze de meest gangbare alternatieven zijn, die voldoen aan de energie-eis. De collectieve installaties zijn in de vergelijking meegenomen met als achterliggend idee dat dat voordelen kan bieden. Sommige duurzame-energietechnieken, zoals WKO, zijn alleen effectief op grotere schaal. Een collectieve installatie biedt mogelijk meer ruimte om duurzaam opgewekte energie te delen en energie-neutraal te worden. De keuze-aspecten zijn in overleg met de energiewerkgroep bepaald. De keuzetabel is weergegeven op de volgende bladzijde. Hieronder wordt iets uitgebreider weergegeven welke installaties zijn bedoeld. 1. Gasketel met kleine warmtepomp (dit heet een hybride installatie). Hier is de Itho Daalderop Base Cube met Cool Cube berekend. 2. Bodemwarmtepomp. De Techneco Toros, Nibe en Alpha Innotec zijn berekend (alle met vergelijkbaar resultaat) 3. Pelletketel of stukhoutketel. Alle biomassaketels scoren dezelfde lage EPC omdat biomassa CO2neutraal is. Wel geldt er aanvullend een ‘trap-2-eis’. Daar wordt ook aan voldaan. Bij sommige ketels (Brunner) is het opslagvat voorbereid op het aansluiten van zonnecollectoren. Dat is nu nog niet meegerekend. 4. Bodemwarmtepomp en zonnecollectoren (zonnecollectoren per woning 14 m2 oppervlak, en collectief opslagvat van 4 a 5 kubieke meter). Er wordt tevens een gasketel toegepast voor naverwarming, omdat de temperatuur voldoende hoog moet zijn om warm-tapwater te leveren. 5. Pelletketel en zonnecollectoren. (zonnecollectoren 14 m2 per woning en collectief opslagvat 4 a 5 kubieke meter). Het F-Save concept is eigenlijk een uitbreiding van deze installatie, waarbij de collectoren en de opslag vergroot worden om in een groter deel van de warmte te voorzien. 6. Bodemwarmtepomp en zonnecollectoren en pelletketel. (zonnecollectoren 14 m2 per woning en collectief opslagvat 4 a 5 kubieke meter). LET OP! de in de tabel vermelde EPC getallen zijn een indicatie. Per woning zal de EPC verschillend zijn. Het vloeroppervlak, glasoppervlak, oppervlak buitengevel en ligging Noord/Zuid of Oost/West zijn allemaal van invloed. Voor individuele woningen kan het nodig zijn om het oppervlak PV panelen aan te passen om aan de eis te voldoen.
keuze installatietechniek kavel A
bureau Kent
4
keuze installatietechniek kavel A
keuze aspecten >>
individuele installaties
1 gasketel met kleine warmtepomp (warmte uit afvoerlucht) 2 bodemwarmtepomp
bureau Kent
3 kleine modulerende pelletketel of stukhoutketel met grotere opslag collectieve installaties
4 WKO/bodemwarmtepomp evt. met zonnecollectoren 5 pelletketel zonnecollectoren
en
6 pelletketel, zonnecollectoren en WKO voor koeling
investerings kosten stookkosten
€
€€
gasvrij?
nee
high tech / low tech
installatie biedt koeling?
EPC
n.v.t.
gemiddeld. Technische ruimte met gasketel, kleine warmtepomp en ventilatiebox langs bouwmuur n.v.t.
low tech
eventueel
0,27
gemiddeld. Technische ruimte met warmtepomp en opslagvat, op b.g. n.v.t.
high tech: pomp, bodembron en afgiftesysteem moeten goed afgestemd zijn. ja
0,30
gemiddeld, de techniek is ontwikkeld en staat op zichzelf nee
0,07 *
organisatorisch/ kostenverdeling
ruimtebeslag in woning
ruimtebeslag op terrein
€
€€
ja
n.v.t.
€
€€
ja
n.v.t.
nee
verantwoordelijkh eid VVE voor centrale technische ruimte met complex, engineering is nodig in klein (in meterkast) of beperkt warmtepompen en opslagvaten. ontwerpfase, tijdens bouw en collectieve installatie (naverwarmingstoestel) posities voor zonnecollectoren inregelen. ja
0,27
verantwoordelijkh eid VVE voor klein (in meterkast) of beperkt collectieve installatie (naverwarmingstoestel)
0,18 *
€€/€€€
€
€€/€€€
€
ja
€€€
€
ja
groot. ruimte voor pelletketel, opslagvat (bij stukhoutketel groter) en pelletof houtvoorraad. n.v.t.
verantwoordelijkh eid VVE voor collectieve klein (in meterkast) of beperkt installatie (naverwarmingstoestel)
5 * bij pellet of stukhoutketels moet de EPC ook aan een trap-2-eis voldoen. Dit is gecontroleerd, er wordt aan voldaan
centrale technische ruimte met pelletketel, opslagvat en complex, engineering is nodig in pelletvoorraad. posities voor ontwerpfase, tijdens bouw en zonnecollectoren inregelen. nee centrale technische ruimte met pelletketel, opslagvat, complex, engineering is nodig in pelletvoorraad en warmtepompen. ontwerpfase, tijdens bouw en posities voor zonnecollectoren inregelen. ja
0,24
Toelichting op de keuzetabel installaties Investeringskosten Er zijn geen euro’s vermeld omdat de concepten 1, 2 en 3 tegenwoordige een gangbare manier zijn om te voldoen aan de energie-eisen. In die zin is er geen sprake van meerkosten. Deze concepten zijn het best betaalbaar, zeker in combinatie met het kasconcept (dat in zekere zin de toepassing van balansventilatie met warmteterugwinning en die van triple glas onnodig maakt). De collectieve concepten 4, 5 en 6 zullen qua investering alleen interessant zijn wanneer er subsidies of andere bijdragen gevonden worden. Of dit voor het F-Save concept in dezelfde mate geldt, is niet beoordeeld. Stookkosten Houtpellets zijn momenteel het goedkoopst, gas (voor gasketel) en elektriciteit (voor warmtepomp) ontlopen elkaar niet veel. Bij collectieve concepten kunnen de stookkosten lager uitvallen. Belangrijk om te realiseren: de stookkosten bij een EPC 0,3 woning zijn hoe dan ook laag. Dat betekent ook dat daar per maand geen grote bedragen (niet meer dan enkele tientallen euro) meer op te besparen zijn. Zonnecollectoren individueel Er zijn geen individuele installaties met zonnecollectoren berekend, omdat collectoren niet nodig zijn om aan de basiseisen van de gemeente te voldoen. Kwalitatief is het volgende van toepassing voor de individuele installaties. In combinatie met een gasketel, leiden zonnecollectoren tot een iets hogere investering, meer ruimtebeslag voor het benodigde boilervat en een lagere EPC. In combinatie met een bodemwarmtepomp neemt de investering toe. Het extra ruimtebeslag in de woning is beperkt wanneer het opslagvat van de warmtepomp tevens voor de zonnewarmte benut wordt. De installatie wordt complexer qua regeltechniek. Advies om in dat geval te kiezen voor een warmtepomp die voorbereid is op het toevoegen van een zonneboiler. Check op het te overbruggen hoogteverschil (boiler op begane gond en collector in kasdek). In combinatie met een pellet- of stukhoutketel wordt de investering iets groter. Het extra ruimtebeslag in de woning blijft beperkt. Verschillende pellet- en stukhoutketels zijn voorbereid op het toevoegen van een zonecollector. Door het toevoegen van zonnecollectoren daalt de EPC mat 0,03 tot 0,06 punten. Uitgezonderd de concepten met biomassa, daar heeft de zonnecollector nagenoeg geen invloed op de EPC (wel op de stookkosten). Ruimtebeslag in woning bij collectieve installatie Bij de collectieve installatie zijn in principe twee mogelijkheden. Wanneer de installatie het hele jaar rond hoge temperatuur warmte levert, is het in de woning niet nodig om het warm tapwater na te verwarmen. Daar is in de hier getoonde installaties en berekeningen van uitgegaan. Wanneer de installatie weersafhankelijk geregeld wordt, moet in de woning nog een naverwarmingstoestel geplaatst worden. F-Save Door CC-studio is de installatie van F-Save gesuggereerd. Dit is een uitbreiding van installatie 5, waarbij de collectoren en de opslag vergroot worden om in een groter deel van de warmte te voorzien (seizoensopslag). De EPC is gunstiger en wellicht is de engineering eenvoudiger als er gelijksoortige projecten mee gerealiseerd zijn. Keuze individuele of collectieve installaties Wellicht de belangrijkste keuze voor de leden van de vereniging is die voor individuele installaties of een collectieve. De collectieve installatie kan voordelen bieden om gemakkelijker richting energieneutraal te gaan en mogelijk is er subsidie beschikbaar. Recent heeft het ministerie van economische zaken een warmtevisie uitgebracht die duurzame warmtenetten ondersteunt en er subsidieregelingen voor
keuze installatietechniek kavel A
bureau Kent
6
aankondigt. De gemeente Utrecht heeft een WKO-loket en ontwikkelt beleid voor warmte uit biomassa. Bij de keus voor een collectieve installatie, vraagt dat wel om een extra inspanning van de leden van de vereniging. In de ontwerpfase zal extra uitzoekwerk gedaan moeten worden naar voorkeuren voor mogelijke installaties en subsidiemogelijkheden. Ook zal een voldoende groot aantal leden, minimaal 10 van de 14, bij voorbaat mee moeten doen met de installatie omdat het anders financieel niet rendabel zal zijn. En om de mogelijkheid te behouden achteraf aan te sluiten. Wanneer de installatie eenmaal gerealiseerd is, zal de VVE verantwoordelijk zijn voor het onderhoud aan en beheer van het collectieve deel van de installatie, en om de energiekosten per woning te bemeteren en in rekening te brengen. EPC In het algemeen geldt dat als de EPC lager is dan 0,30 dat er dan bijvoorbeeld met minder PV panelen volstaan kan worden. In de uitwerkingsfase wordt desgewenst per woning aangegeven wat minimaal benodigd is om juist aan de eis van 0,30 te voldoen. Bij de concepten met biomassaketels (pellet- of houtstook) gelden zeer lage EPC-waarden. Biomassa geldt hier als CO2-neutrale brandstof. Dit betekent echter niet dat ook hier veel andere maatregelen, zoals PV, weggelaten kunnen worden. Bij biomassa geldt een ‘getrapte eis’ en indien nodig wordt tzt uitgezocht wat bij deze concepten minimaal aan andere maatregelen nodig is.
keuze installatietechniek kavel A
bureau Kent
7
Tips voor vervolgtraject -
Voor de EPC is het gunstig om het verwarmingstoestel dicht bij de badkamer en de keukenkraan te plaatsen. (bij een collectieve installatie: meterkast dicht bij de badkamer en de keukenkraan). Voor de EPC is het gunstig om het glasoppervlak in de buitengevel niet te groot te maken (raamoppervlak bij voorkeur minder dan 40% van het vloeroppervlak).
keuze installatietechniek kavel A
bureau Kent
8
EPC bijdrage per maatregel voor woningtype M2 is per maatregel aangegeven wat de bijdrage is een het verlagen van de EPC. 0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
De getallen in de grafiek gelden voor woningtype M2 en voor concept 2 met een bodemwarmtepomp.
keuze installatietechniek kavel A
bureau Kent
9
