PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE17 -
EEN ADEQUAAT VERWARMINGSLICHAAM KIEZEN Een efficiënt en voordelig systeem kiezen om warmte uit te stralen
PRINCIPES BENADERING Naast de productiewijze, een kwaliteitsvolle verdeling en een efficiënte regeling, is de keuze van het juiste verwarmingslichaam een van de 4 elementen die de kwaliteit van een verwarmingsinstallatie bepalen. In gebouwen die niet voldoen aan de standaard voorschriften van passieve woningen zijn er twee degelijke alternatieven voor verwarmingslichamen mogelijk: radiatoren en vloerverwarming.
Links een radiator met platen en ribben. Rechts de leidingen van een vloerverwarmingssysteem voor de dekvloer wordt gegoten.
Kiezen tussen de twee oplossingen is niet gemakkelijk. Zowel vanuit energetisch standpunt als qua comfort kunnen er voor elk van de oplossingen voor- en tegenargumenten naar voren worden geschoven. Luchtverwarming komt pas in aanmerking indien het te leveren warmtevermogen vrij gering is (ongeveer 10 W/m²). Dit vergt een prestatieniveau zoals bij een “passief huis”. Indien er te veel warmtevermogen wordt vereist, zal de temperatuur van de hete lucht te hoog zijn (niet comfortabel) en/of er zal een uitbreiding van het verluchtingsdebiet nodig zijn (bijkomend elektrisch verbruik, impact op de afmetingen van de kokers…).
BLZ 1 VAN 7 – EEN ADEQUAAT VERWARMINGSLICHAAM KIEZEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE17
DOELSTELLINGEN
Minimaal: o
In het geval van een nieuwbouw zal men proberen om al naargelang de situatie de beste warmte-uitstraling te kiezen: vloerverwarming is een goede toepassing voor lokalen waar weinig externe en interne warmtetoevoer is, en voor lokalen die permanent worden verwarmd (geen tijdelijke onderbrekingen nodig). Vloerverwarming wordt ook toegepast in hoge ruimtes. In de andere gevallen biedt verwarming met radiatoren een goed compromis tussen comfort en verbruik.
Optimaal: o
Beschikken over een dubbel systeem dat vloerverwarming (basisverwarming) en radiatoren (aanvulling voor een soepele regeling) combineert.
o
Bij renovatie zal men de bestaande radiatoren opnieuw gebruiken, ook al blijken ze te groot nadat de lokalen beter zijn geïsoleerd. Er zal dus van de gelegenheid gebruik worden gemaakt om te verwarmen met water bij een lagere temperatuur. Deze vorm van recyclage is een materiële besparing en verhoogt ook de prestaties van een verwarmingsketel met condensatie.
o
In het geval van een nieuwbouw moet men streven naar zo groot mogelijke radiatoren (regime van 70/50°C in plaats van 80/60°C) om het rendement van de gasverwarmingsketels met condensatie te verhogen.
KEUZE-ELEMENTEN TECHNISCHE ASPECTEN > Aandachtspunten bij installatie o
In het geval van radiatoren moet je vooral de nodige plaatsruimte voorzien. Indien je een temperatuurregeling wil aanhouden van 70/50°C, is een meergrootte vereist (70% grotere afmetingen dan bij een regime van 80/60°C). Indien het gebouw goed geïsoleerd is, dan blijven de afmetingen van de radiatoren redelijk.
o
Bij renovatie is het te overwegen om koude muurtjes achter radiatoren te isoleren. Je moet vermijden om een radiator onmiddellijk voor een venster te plaatsen, zodat de straling beperkt wordt in de richting van het “zwakste” punt van de gebouwschil.
Voorbeeld van een situatie die voor verbetering vatbaar is bij renovatie
o
Vloerverwarming is beperkt qua vermogen, vanwege de maximale toegelaten oppervlaktetemperatuur (80 W/m²) met het oog op comfort (zware benen). Het uitgestraald vermogen volstaat wel voor de meeste geïsoleerde gebouwen.
BLZ 2 VAN 7 – EEN GESCHIKT VERWARMINGSLICHAAM KIEZEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE17
o
Vloerverwarming kan enkel worden overwogen op een vloersteen met versterkte isolatie.
o
Indien het vloerverwarmingsnetwerk door een interne vloersteen loopt, een scheiding tussen appartementen bijvoorbeeld, zal men desondanks een thermische isolatie behouden in de vloersteen, om de verwarming van de twee appartementen anders te kunnen instellen.
MILIEU-ASPECTEN > Invloed van vloerverwarming op het thermisch verlies Indien de vloerverwarming zich boven een kelder, een kruipruimte of boven de grond bevindt, dan kan het verlies naar beneden toe aanzienlijk worden. Dit verlies kan gemakkelijk meer dan 10 tot 20 % van het uitgestraald vermogen bedragen, afhankelijk van de isolatie onder de vloer. In dit geval is vloerverwarming duidelijk meer energierovend dan een verwarmingssysteem met radiatoren. Bij de vloer moet 50 % bijkomende isolatie worden aangebracht om dit extra verlies weg te werken. De volgende grafiek toont het warmteverlies naar onderen van een vloerverwarmingssysteem in functie van de dikte van de dekvloer en de isolatie. Veronderstellingen: o Vloer op kelder bestaande uit: holle vloerplaat 25 cm, polystyreen isolatie, dekvloer en tegelvloer o Temperatuur verwarmd lokaal: 20°C o Temperatuur kelder: 10°C o Temperatuur verwarmingswater: 30°C
Invloed van de vloerisolatie op het warmteverlies van vloerverwarming BLZ 3 VAN 7 – EEN GESCHIKT VERWARMINGSLICHAAM KIEZEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE17
> Invloed van de grootte van de radiatoren op de efficiëntie van de verwarmingsketel De grootte van de radiatoren moet worden bepaald overeenkomstig de norm EN12831. Die norm biedt wel wat marge om het energievermogen van de installatie te optimaliseren. De prestaties van een verwarmingsketel met condensatie zijn immers beter naarmate het water dat terugvloeit in het circuit kouder is. Vloerverwarming impliceert ook automatisch vrij lage terugvloeitemperaturen. Voor radiatoren is dit enkel mogelijk indien er wordt gewerkt met een overdimensionering. Dimensionering in een regime van 70/50°C verdient aanbeveling. Toch is ook voor een dimensionering in een regime van 80/60°C een verwarmingsketel met condensatie geschikt. In dat geval zal de ketel gedurende zowat 80 % van de duur van het verwarmingsseizoen kunnen condenseren. In een regeling van 70/50°C zal de ketel met condensatie het volledig verwarmingsseizoen condenseren. > Verbruikt vloerverwarming minder dan radiatoren? Het is onmogelijk om op deze vraag te antwoorden. In tegenstelling tot wat sommige verkopers beweren kan men er niet vanuit gaan dat vloerverwarming "het" verwarmingslichaam is voor energiezuinige woningen. Dat staat absoluut niet vast. Er zijn namelijk twee tegenstrijdige elementen: o
Indien er een bijkomende isolatie van de vloerplaat is voorzien, dan kan vloerverwarming qua energieverbruik interessanter zijn. Bepaalde studies wijzen erop dat dit een verschil in verbruik zou opleveren van 10 %. De verklaring is dat, aangezien de gemiddelde temperatuur van de wanden (waarvan de vloer deel uitmaakt) hoger ligt, de omgevingstemperatuur lager mag zijn om een gelijkwaardig comfort te bereiken. Vloerverwarming zal dus des te interessanter zijn indien ze wordt gekoppeld aan een verwarmingsketel met condensatie of een warmtepomp. De temperatuur voor het terugvloeiend water in een vloerverwarmingssysteem mag inderdaad niet meer bedragen dan 30 tot 40°C en maakt dus heel het jaar condensatie mogelijk of biedt een hoge seizoensperformantiecoëfficiënt voor de warmtepomp (opmerking: de SPF of seizoensperformantiecoëfficiënt geeft de gemiddelde prestatie van de warmtepomp over het seizoen weer, terwijl de performantiecoëfficiënt of COP het prestatievermogen weergeeft bij genormaliseerde omstandigheden in een laboratorium).
o
Door de grote thermische inertie kan vloerverwarming echter leiden tot een aanzienlijk meerverbruik. Het is inderdaad de volledige vloerplaat die warm is. Die kan dus niet onmiddellijk reageren op grote warmtewinsten, zoals de zonnestraling, en bovendien verliest de vloerplaat een groot deel van z’n capaciteit om overtollige warmte te absorberen. Dat is een van de grootste nadelen van vloerverwarming in vergelijking met radiatoren, het systeem is veel lichter, of vergeleken met convectoren, die uiterst snel kunnen reageren. Dit fenomeen wordt enigszins tegengewerkt door de zelfregulerende eigenschappen van het systeem: de uitstraling van de warmte door de vloer vermindert vanzelf wanneer de omgevingstemperatuur stijgt, en in de buurt komt van de temperatuur van de vloer (rond 24°C). Echter, voordat de warmte-uitstraling helemaal stopt, zal de oververhitting zich laten gevoelen. De aanzienlijke thermische inertie van het systeem beperkt de potentiële besparing door de warmtetoevoer te onderbreken als er geen mensen aanwezig zijn, alsook van de aanvoer van zonnewarmte tijdens de winter. Hoewel door een (zeer) degelijke isolatie van gebouwen kan worden gewerkt met steeds lagere watertemperaturen, waardoor de negatieve invloed van de inertie van het systeem daalt, heeft men er alle belang bij om te beschikken over een zo weinig mogelijk inerte vloerverwarming (een zo dun mogelijke dekvloer). Toch zal zelfs met de meest lichte systemen (dekvloer van 2 cm plus tegelvloer) de massa die op BLZ 4 VAN 7 – EEN GESCHIKT VERWARMINGSLICHAAM KIEZEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE17
temperatuur wordt gebracht 200 keer groter zijn met een vloerverwarmingssysteem dan met een radiator. De regeling zal ook zo nauwkeurig mogelijk moeten gebeuren om het inertie-effect van de vloerverwarming te beperken: een regeling van de warmwaterdistributie in functie van de buitentemperatuur, om de temperatuur van de massa te beperken volgens de behoefte, en een regeling lokaal per lokaal op basis van een omgevingsthermostaat om in te spelen op de gratis toevoer van warmte.
MAATSCHAPPELIJKE EN CULTURELE ASPECTEN > Het comfort Vloerverwarming roept heel wat beelden op, van comfortgebreken, zware benen, enz. Die beelden zijn gebaseerd op gevoelens of ervaringen die niet noodzakelijk de reële prestaties weergeven van een moderne installatie. Door de betere isolatie van gebouwen en een adequate regeling in functie van de buitentemperatuur, kan worden gewerkt met de laagste watertemperaturen, waardoor het comfortgevoel van de aanwezige personen er dankzij een betere laagvorming van de temperaturen op vooruit gaat. Dat comfortgevoel kan trouwens ook worden tegengewerkt door een koude straling vanaf de ramen indien die niet van goede kwaliteit zijn. In dat geval kan je efficiënter compenseren met een radiator.
DE JUISTE KEUZE MAKEN Aangezien beide systemen voor- en nadelen hebben, kan het interessant zijn om ze te combineren afhankelijk van het type lokalen die ze moeten verwarmen. Bijvoorbeeld: - Verblijfsruimtes waar gedurende langere periodes van de dag iemand aanwezig is (woonkamer, keuken, …) worden verwarmd via vloerverwarming: zo verkrijg je de voordelen van vloerverwarming en de inertie ervan is hier minder nadelig. - De ruimtes waar er meer sporadisch iemand aanwezig is (slaapkamer, badkamer, …) worden verwarmd met radiatoren: er wordt snel warmte gevraagd en er wordt enkel verwarmd indien nodig. Indien men met grotere radiatoren werkt, zal een groot deel van het jaar hetzelfde temperatuurregime volstaan als voor de vloerverwarming, en zo zal men de werking van de verwarmingsketel kunnen optimaliseren.
IN DE PRAKTIJK Er moeten maatregelen worden genomen tijdens de verschillende ontwikkelings- en uitvoeringsfasen van het project: VOORONTWERP In een lokaal meteen boven de grond of boven een niet-verwarmd lokaal kan vloerverwarming alleen worden geïnstalleerd indien de thermische weerstand van de wand tussen het verwarmingslichaam en buiten (grond, lucht, niet-verwarmd lokaal, …) meer bedraagt dan 2,8 m²K/W. Met thermische weerstand van de wand bedoelt men de som van de thermische weerstanden van alle lagen die de vloer onder de verwarmingsbuizen vormen plus de thermische weerstand van de uitwisseling tussen de wand en de lucht onder de vloer. Voor die laatste weerstand worden de volgende waarden gehanteerd: o o o
0,167 m²K/W naar niet-verwarmde lokalen, 0,043 m²K/W naar de buitenlucht, niet in rekening gebracht indien er rechtstreeks contact is met de grond.
BLZ 5 VAN 7 – EEN GESCHIKT VERWARMINGSLICHAAM KIEZEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE17
Met deze regel bedraagt het warmteverlies naar onderen 8 tot 9 % van het totale vermogen dat wordt uitgestraald door de vloerverwarming. Ter herinnering, een radiator mag niet rechtstreeks voor een glasraam worden geplaatst. UITVOERINGSPROJECT, DOSSIER VOOR DE BOUWVERGUNNING Om de werking van een verwarmingsketel met condensatie of een warmtepomp te verbeteren, moeten de radiatoren ongeveer 70 % groter zijn in vergelijking met de traditionele afmetingen (voorzien voor een gemiddelde temperatuur van de radiatoren van 70°C), om te werken in een regime van 70/50°C (gemiddelde radiatortemperatuur van 60°C). De prijsstijging om over te schakelen van het regime 80/60°C naar het regime 70/50° is echter minder dan die 70%. Het valt in feite heel wat goedkoper uit omdat de installatie en het toebehoren min of meer identiek zijn. Voor een efficiënte werking van een vloerverwarmingssysteem kiest men het best een vloerbekleding zonder isolerende eigenschappen: dekvloer, tegelvloer, steen, enz. Parketvloer en kamerbreed tapijt isoleren de warme dekvloer en moeten dus worden vermeden. ONDERHOUD - GEBRUIK Bij vloerverwarming moet de gebruiker vermijden om meubels, tapijt enz. te plaatsen op een vloerbekleding zonder met een isolerend karakter.
BLZ 6 VAN 7 – EEN GESCHIKT VERWARMINGSLICHAAM KIEZEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE17
AANVULLENDE INFORMATIE ANDERE AANDACHTSPUNTEN Hier volgt een lijst van de fiches waarin de keuze van warmtetoestellen ook aan bod komt: o o o
ENE14 - De beste manier kiezen om warmte te produceren ENE15 - Efficiënte regeling van de verwarmingsinstallatie ENE16 - Het verdeelnetwerk voor de verwarming optimaliseren
BIBLIOGRAFIE Algemene informatie over verwarmingstechnieken: o Wegwijzer voor het energetisch en duurzaam ontwerpen van collectieve woningen, Leefmilieu Brussel - BIM, 2006 : www.leefmilieubrussel.be. o Typebestek - Verwarming, Leefmilieu Brussel: www.leefmilieubrussel.be o Energie+ : http://energie.wallonie.be/energieplus/entree.htm Normen: o Norm NBN EN 12831: 2003 “Verwarmingsystemen in gebouwen – Methode voor de berekening van warmtebelasting”. o Dimensionering van centrale verwarmingsinstallaties met warm water - Verslag nr. 1 WTCB – 1992
BLZ 7 VAN 7 – EEN GESCHIKT VERWARMINGSLICHAAM KIEZEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE17
