EPB,EPC en RES Michaël Peeters
Basisbegrippen • • • • •
Primaire energie E-peil Compactheid U-waarde K-peil
Primaire energie
E-peil • Het E-peil hangt af van: – – – – –
de compactheid de thermische isolatie de luchtdichtheid de ventilatie de verwarmingsinstallatie en het systeem voor warmwatervoorziening – de oriëntatie en bezonning – de koelinstallatie – de verlichtingsinstallatie (enkel bij kantoren en scholen)
Compactheid
met V het totale volume van de woning en A de totale oppervlakte waarlangs de woning warmte verliest (buitenmuren, dak, ...)
U-waarde • De U-waarde (vroeger de k-waarde) drukt de hoeveelheid warmte uit die per seconde, per 1 m2 en per graad temperatuurverschil tussen de ene en de andere zijde van een wand (constructie) doorgelaten wordt. • De waarde geeft de mate van isolatie van een wand aan: een hoge Uwaarde betekent een slecht geïsoleerde wand. • De eenheid voor de U-waarde is W/(m2.K).
K-peil • Het K-peil geeft het maximaal peil van de globale warmteisolatie van het gebouw weer.
Overzicht certificaten
EPC A • Deze energiedeskundige mag een EPC ( energie prestatie certificaat) afleveren bij de verkoop of verhuur van een bestaande residentiële woning. Deze professional volgde opleiding tot “ energiedeskundige type A” aan een door het Vlaams Energieagentschap erkende onderwijsinstelling.
EPC B • Bevoegd voor het opstellen van vrijblijvende energieaudits van ééngezinswoningen bij particulieren. Ook hier moet de energiedeskundige een door het Vlaams Energieagentschap erkend diploma bezitten. Voor de nieuwe regelgeving heette deze functie: Energie Advies Procedure (EAP) deskundige.
EPC C • Energiedeskundige voor bestaande publieke gebouwen. Publieke organisaties zijn verplicht om een EPC uit te hangen in hun gebouw als het groter is dan 1000 m². Er bestaan interne en externe deskundigen voor publieke gebouwen. De externe energiedeskundigen type C zijn gediplomeerde en door het VEA erkende experten. Interne energiedeskundigen type C moeten onder andere kunnen bewijzen dat ze minimum 2 jaar ervaring hebben in hun functie.
EPC D • De wetgeving betreffende energiedeskundigen type D is nog in ontwerp.
EPB • Alle gebouwen waarvoor vanaf 1 januari 2006 een aanvraag om te bouwen of verbouwen wordt ingediend, moeten een bepaald niveau van thermische isolatie, energieprestatie (isolatie, energiezuinige verwarmingsinstallatie, ventilatie, ...) en een gezond binnenklimaat behalen.
Eisen EPB
Toekomst eisen • Maximaal E70 vanaf 2012 en E60 vanaf 2014 • Het K-peil verlaagt naar K40 • Voor nieuwe woongebouwen wordt een maximumeis op de netto-energiebehoefte voor verwarming ingevoerd. (70 kWh/m²a)
Januari 2010
Januari 2012
Januari 2014
Andere eisen • • • •
Ventilatie Oververhitting (voor woningen) Verlichting (niet-residentieel) Bouwknopen
Zero energy • Dec 2002: EU adopts Energy Performance Buildings Directive (EPBD) • Jan 2006: Deadline for transposing directive into national law. • Nov 2008: Commission proposes revision of EPBD. • Apr 2009: Parliament adopts first-reading position. • Nov 2009: EU reaches political agreement on directive. • May 2010: Parliament approves new legislation. • May 2010: EU adopts (approves) the recast (revised) EPBD 2010 EPBD Directive 2010/31/EU on the energy performance of buildings • End 2018: Public buildings to have to be nearly zero energy standards. • End 2020: All new buildings to be nearly zero energy.
Duurzame Energie • Trias Energetica
Hernieuwbare energie • • • • • •
Zonneboiler PV Wind Bio-massa Warmtepomp WKK
Zonneboiler • Zet warmte van de zon om in sanitair warm water • Maximaal 1/3 van SWW vraag • Kengetallen : – 525 kWh / m² per jaar – 750 € / m² (inculsief boiler)
Inleiding: zon als energiebron
26
Inleiding: zon als energiebron • Onuitputtelijke energiebron • Motor achter bijna alle energieprocessen
• Slechts fractie bereikt aarde • Zonne-energie op aarde, potentieel van 10.000 x energievraag
• Zon op aarde • Buiten de dampkring(Afhankelijk van baan) • gemiddeld 1.367 W/m² 27
Inleiding: zon als energiebron • Zon op aarde • gemiddeld X
1.367 W/m² 8.760 h/jaar 11.800 kWh/m².jaar • 1m² -> Laag Energie Woning • Groot deel blijft in atmosfeer • Maximum ongeveer 1.000 W/m²
28
Inleiding: zon als energiebron Direct straling
Diffuse straling
29
Inleiding: zon als energiebron
Gemiddeld zoninstraling per jaar 123 W/m² 1.000 kWh/(m².jaar)
30
Collectortypes • Vlakke plaatcollector – Warmteoverdracht (vin, …) – Hoge temperatuurschommelingen – condensatiegevaar
31
Collectortypes
32
Collectortypes • Vacuümbuiscollector – Met absorber in vacuüm – of
33
Collectortypes • Vacuümbuiscollector – Met serie absorbers – concentrerende collector
34
Collectortypes • Vergelijking
35
Opbouw van systeem
36
Dimensionering: collector • dekkingsgraad
Zonnefractie = dekkingsgraad Bij grote verbruiken tussen de 20-50%
Bij kleine verbruiken tussen de 50-65% 37
Economisch Prijs woning: materiaal: 2000 tot 5000 € plaatsing: 1000€ tot 2500€ BTW: 6-21%
Steun Netbeheerder E-peil + … Federaal: investeringsaftrek andere overheden … 38
PV • Omzetting licht naar elektriciteit • Kleiner dan 10 kWp (woningen) • Kengetallen : – 1 kWp per 7 à 8 m² – 2500 € tot 3000 € per kWp – 800 à 875 kWh per jaar
Zonnecellen: Inleiding • Benaming – Photos (Grieks) = licht – Volt = eenheid van elektrische spanning - PV = photovoltaïc conversion (Eng.)
• Photovoltaïsch effect – 1839 ° Becquerel (Fr)
Zonnecellen: Soorten • Types – Mono-kristallijne PV –cellen
– Polykristallijn PV-cellen
– Amorf – dunne film cellen
Zonnecellen: Soorten • Monokristallijne PV –cellen – uit siliciumsmelt: staven getrokken bestaande uit één groot kristal (= monokristal) – ronde staven: gezaagd in dunne schijfjes (0.5 mm) – schijfjes: rond of vierkant met afgeronde hoeken – mooi egaal van kleur, donkerblauw of grijs – vierkant 10 x 10 cm -> 20 x 20 cm – rendement 17 à 20 % – toekomst: hoog rendement cellen (nog in labo fase)
Zonnecellen: Soorten • Polykristallijn PV-cellen – – – – – –
vloeibaar Si in blokken gegoten en dan gezaagd door stolling: kristallen van verschillende grootte onregelmatig uitzicht, gemarmerd donkerblauw / paars goedkoper proces vierkant 10, 12.5, 15 cm of rechthoekig rendement 14 - 17 %, < monokristallijn
Zonnecellen: Soorten • “Dunne film”-cellen – – – – – – – –
diverse materialen en technieken amorfe producten: zonder kristal structuur bvb. A-Si: verdampen, condenseren en stollen diktes minder dan 1 µm minder materiaalkost, geen zaagverliezen dunne film op goedkope drager: glas, zink, kunststof, veel lager celrendement: ½ kristallijn Si dus dubbele oppervlakte voor zelfde vermogen!
Zonnesysteem
zonnecel
serie schakeling
inkadering
lamineren
module
Zonnesysteem: Paneel • Voorbeeld module STP 170 – – – – – – – –
cellen: monokristallijne 12,5 x 12,5 cm aantal cellen en verbindingen: 72 (6x12) afmetingen (mm): 1580 x 808 x 35 gewicht: 15,5 kg maximum power: 170 Wp output: junction box kabel: LAPP (4.0 mm2) verbinding: pluggen type MC 4 (+ en-)
Zonnesysteem: Paneel • Vermogen van paneel: – uitgedrukt in Wattpiek of Wp (of piekvermogen) – = vermogen (W) in testomstandigheden (STC) – bij stralingsdichtheid van 1000 W / m² – bij T = 25°C – bij AM 1.5
– STC = Standard Test Conditions • ideaal, pal naar zuiden, onder hoek van 36°
Zonnesysteem: Systeem • Principeschema
Gebouwintegratie: Elektrisch • kWh-meter – Afzonderlijk teller na omvormer – Basis voor groene-stroomcertificaten
ECONOMISCH • Groene-stroomcertificaten – 350 € per certificaat (= 1MWh zonnestroom)
• Terugdraaiende teller – 15c€/kWh – <10 kW: groter (regelgeving strenger)
• Subsidie + investeringsaftrek – www.energiesparen.be
Wind • Bouwvergunning • Nood aan contract met leverancier
WKK • Warmte-Kracht Koppeling • Dimensioneren op warmte • Onderhoudskost
Inleiding: Wat is WKK ? Klassieke elektriciteitsproductie gemiddeld - ideaal
90%-99%
32 -58%
95%
90%
Inleiding: Wat is WKK ? VERLIES: Warmte
Inleiding: Wat is WKK ?
verlies
Inleiding: Wat is WKK ?
verlies
Inleiding: Wat is WKK ? “Gecombineerde opwekking van thermische energie (warmte) en elektrische (of mechanische) energie”
Technologie • Gasmotor
Economische analyse Overzicht kosten/opbrengsten : • • • • •
Totale investering: 1250 €/kWe Onderhoudskost: 15 €/MWhe Brandstofprijs: 25 €/MWh Elektriciteitsprijs : 100€/ MWhe Certificaat: 40€(referentie 50%e, 90%th)
Warmtepomp
PASSIEVE ZONNE-ENERGIE Passiefhuis
Passief huis • Concept: - Definities - Principes • Trombewand • Organisaties • Besluit
Concept Wat is een ‘passiefhuis’ ? Constructiestandaard voor woongebouwen met een goed binnenklimaat, gedurende winter en zomer, zonder de noodzaak van een traditioneel verwarmingssysteem.
Passiefhuis • Totale energievraag voor ruimteverwarming en koeling < 15 kWh/m².A • Totale jaarlijkse hoeveelheid primaire energie < 42 kWh/m².A < 120 kWh/m².A
Principes 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Isolatie Luchtdichtheid Gebruik van de zon Comfortventilatie Huishoudapparaten Hernieuwbare energiebronnen
1. Isolatie • Superisolatie • Geen koudebruggen Concreet: - Vloer: 20 cm isolatie - Muren: 25 à 35 cm - Dak: 40 à 45 cm - Ramen: drievoudige beglazing met thermisch onderbroken schrijnwerk Waarden: U-waarde van vloeren, muren, daken < 0,15 W/m²K U-waarde van buitenschrijnwerk < 0,8 W/m²K U-waarde van beglazing < 0,8 W/m²K Lineaire warmtedoorgangscoëfficiënt < 0,01 W/mK
2. Luchtdichtheid Concreet: Naden en overgangen luchtdicht maken met kleefband of folies. => testen met pressurisatieproef. (woning in onder- of bovendruk brengen en luchtverliezen berekenen bij ∆p = 50 Pa: n50-waarde) Waarden n50-waarde < 0,6 h-1
3. Gebruik zon Concreet: Warmtewinst zo groot mogelijk maken: - glasvlakken zuidgericht - goedgeplaatste zonwering in winter
Waarden g-waarde van beglazing > 50% ZTA – waarde: (tabel 3.2) De mate waarin zonnestraling door het glas heen kan dringen. Lage ZTA – waarde = geringe opwarming in de ruimte
Oververhitting ? OPLOSSINGEN •Thermische massa intern verhogen • (Slimme zonwering) •Passief Koelen • nachtventilatie
•Koeling door middel van grondbuis • Vaak aangesloten op ventilatielucht
Oververhitting ? OPLOSSINGEN •Thermische massa intern verhogen • (Slimme zonwering) •Passief Koelen • koeling door middel van grondboring, KWO of grondwater • verdamperkoeling
Dank voor uw aandacht • Vragen ?
