Profiel. werkstuk: De energieneutrale woning. Melvin de Wijs

Profiel werkstuk: De energieneutrale woning

Naam:

Melvin de Wijs

Klas:

V6A

Docent:

Mevr. Ooijevaar

Vak:

Onderzoeken en Ontwerpen

Datum:

22-03-2013

INHOUDSOPGAVE

Voorwoord

blz.

3

Inleiding

blz.

4

Vraagstelling

blz.

5

Hoofdstuk 1: Energieopwekking

blz.

6

blz. blz. blz. blz. blz.

7 8 t/m 9 10 t/m 13 14 15

blz.

16

blz. blz. blz. blz. blz. blz.

17 17 19 19 20 21

blz.

22

blz. blz.

23 t/m 24 25

Hoofdstuk 4: Offerte

blz.

26 t/m 29

Conclusie

blz.

30

Evaluatie

blz.

31

Bronvermelding

blz.

32 t/m 38

Logboek

blz.

39

blz. blz.

40 t/m 43 44 t/m 55

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Windenergie Waterkracht Zonne-energie Biomassa Aardwarmte

Hoofdstuk 2: Huisinstallaties 2.1 Temperatuurregeling 2.1.1 Ontwikkeling 2.1.2 Afgifte 2.1.3 Regeling 2.2 Watercirculatie 2.3 Ventilatiesystemen Hoofdstuk 3: Energieverlies 3.1 Isolatie en koudebruggen 3.2 Overbodig energieverbruik

Bijlage - Projectbeschrijving meesterproef - Begrippenlijst

2

Energieneutrale woning

VOORWOORD

Vorig jaar stond de eerste technasiumklas van RSG ’t Rijks voor een keus. Er werd ons gevraagd op welke manier we ons profielwerkstuk wilden maken. De eerste optie was de gewoonlijke manier, namelijk vakgebonden en in de 5e klas. De andere mogelijkheid was dat we het konden koppelen aan onze meesterproef in de 6e klas. De meesterproef is de afronding van het technasium. Het onderwerp van het profielwerkstuk moest namelijk aansluiten op het onderwerp van de meesterproef. Het leek me verstandig om deze twee belangrijke zaken te combineren. Ook was ik enthousiast over het feit dat het tijdswinst zou opleveren. We werken met het technasium in groepjes van drie personen. Deze groep was samengesteld op basis van interesses. We hebben samen al meerdere projecten gedaan. Op deze manier hebben we ons op verschillende vakgebieden kunnen oriënteren. Het was voor ons allemaal duidelijk dat we de richting van bouwkunde op wilden gaan. Ik heb me altijd al geïnteresseerd in gebouwen. Vooral het bouwproces spreekt me enorm aan. Ik vind het prachtig om de ontwikkeling van een gebouw te zien. Onze opdrachtgever is dhr. Ad Kil geworden. Hij vroeg ons zijn toekomstige woning te ontwerpen. Een van de eisen was dat de woning energieneutraal moest worden. Eerlijk gezegd heb ik me nooit bezig gehouden met het milieu of duurzaamheid. Precies om deze reden wil ik verder ingaan op het passieve huis. Aangezien duurzaamheid en het milieu steeds belangrijker worden lijkt het mij een goede ontwikkeling om mezelf hiervoor open te stellen.

3


INLEIDING

De laatste paar jaren is het broeikaseffect steeds meer in opspraak gekomen. Het blijkt dat we onze eigen planeet aan het aantasten zijn. Alles draait tegenwoordig om winst, het milieu is hieraan ondergeschikt. De zakenwereld doet er alles aan om zoveel mogelijk geld binnen te halen. Als we echter zo door blijven gaan zal het desastreuze gevolgen opleveren. De toenemende mobiliteit, de globalisering en de uitbreiding van de industrie zijn voorbeelden van negatieve invloeden op onze atmosfeer. De broeikasgassen die worden uitgestoten door onze moderne middelen zorgen voor het verwarmen van onze planeet. Het massale kappen van de bossen leidt ook tot een toename van CO2 in de atmosfeer. Een ander probleem is de gelimiteerde voorraad van de fossiele brandstoffen. De wereld is afhankelijk geworden van deze grondstoffen. We kunnen niet lang meer vooruit met de voorraden waarover we beschikken. Moeder natuur is al uitgemolken. Er moet op zoek worden gegaan naar nieuwe soorten energiebronnen. We zijn gaan beseffen dat het zo niet langer kan. Wereldwijd zijn miljoenen mensen in actie gekomen. En met succes: het begrip ‘duurzaam’ is bijvoorbeeld bijna in elke branche steeds belangrijker gaan worden. Al met al heeft het de wereldbevolking bewust gemaakt van het probleem. Steeds meer mensen willen een steentje bijdragen. Om deze reden is er steeds meer vraag naar energiezuinige producten. Vaak worden deze producten ook door de overheid gesubsidieerd. Dit geldt ook voor de bouwsector, bijna met elk nieuwbouwproject staan duurzaamheid en milieuvriendelijkheid hoog in het vaandel. Vanaf 2008 is het zogenaamde energielabel verplicht. Dit label geeft aan hoe energiezuinig de woning is. Er wordt hierbij bijvoorbeeld rekening gehouden met isolatie en het rendement van de verwarmingsinstallaties. Het voordeel van een energiezuinige woning is de hoogte van de energierekening, deze valt natuurlijk veel lager uit. Als we dan nog een stap verder gaan komen we aan bij het energieneutrale huis. Het wordt ook wel een passief huis of een 0-woning genoemd. Bij deze vorm van woningbouw geldt dat de woning meer energie zelf produceert dan wat de woning verbruikt. Het energiesaldo is dus altijd positief (of gelijk aan 0). Een energieneutrale woning lijkt de perfecte oplossing op het gebied van duurzaamheid. Hoe meer woningen energieneutraal zijn, hoe minder energie er van het energienet af gehaald hoeft te worden. In het algemeen heeft men echter een verkeerd beeld van de energieneutrale huizen. De meeste mensen denken bij een passieve woning gelijk al aan de kosten. Ook lijkt het nou niet echt praktisch en comfortabel. Hier ligt het probleem. Men zou graag milieubewust willen leven, maar qua geld en comfort mag men er niet op achteruit gaan. Hier ligt de uitdaging voor het ontwerpen van een energieneutrale woning.

4


VRAAGSTELLING

Hoofdvraag Is het mogelijk, ofwel realistisch om passieve huizen op grote schaal te integreren in de toekomstige nieuwbouw?

Deelvragen 1.

Hoe wordt de energie in de woning opgewekt?

2.

Welke installaties moeten verder nog aanwezig zijn voor de realisatie van een energieneutraal huis?

3.

Welke aspecten zorgen voor een negatief energiesaldo of energieverlies? Hoe zijn deze aspecten te voorkomen of te verminderen?

4.

Hoeveel installaties (met betrekking tot groene energie) zijn er nodig voor een gemiddeld huishouden?

5


HOOFDSTUK 1: ENERGIEOPWEKKING

Het is bij een energieneutrale woning belangrijk dat het zelf in staat is om energie te produceren. Op deze manier is de woning niet meer afhankelijk van het energienet. Met genoeg installaties zou het zelfs energie over kunnen houden, deze energie kan vervolgens worden opgeslagen en worden verkocht aan energiemaatschappijen. Ook kan de energie worden gebruikt voor in de wat koudere periodes wanneer het temperatuurverschil tussen buitens en binnenshuis groot is. De energie die geproduceerd wordt , wordt ‘groene energie’ genoemd. Dit is energie die niet geproduceerd is met behulp van de fossiele brandstoffen (aardolie, aardgas, steenkool etc.). Groene energie kan worden geproduceerd door middel van de volgende duurzame energiebronnen:     

Windenergie Waterkracht Zonne-energie Aardwarmte Biomassa

Deze energiebronnen zullen in het vervolg nog uitgebreid worden beschreven. Deze vormen van energieopwekking maken alleen gebruik van zaken die geen schade opleveren voor het milieu. Ook zijn deze vormen van energie in principe oneindig. Er zijn echter een aantal nadelen aan verbonden. Zo zijn sommige energiebronnen niet overal beschikbaar of rendabel. Zo is in figuur 1 te zien dat er in Nederland nauwelijks gebruikt wordt gemaakt van zonnestroom en aardwarmte. Dit wordt later nog uitgebreid besproken. Ook is het meestal een relatief grote investering. Het duurt vaak tientallen jaren voordat men de investering terug heeft verdiend.

Figuur 1: Ontwikkeling duurzame energiebronnen in Nederland

6


HOOFDSTUK 1.1 WINDENERGIE

De meest bekende vorm van duurzame energieopwekking is de windenergie. Er wordt al eeuwenlang gebruik van gemaakt, namelijk met graanmolens. Volgens het Centraal bureau van de statistieken beschikte Nederland in 2011 over 1900 windturbines. Deze windturbines leveren een vermogen van ongeveer 2.000 MW per jaar. Dit komt overeen met 4% van de totale energiebehoefte in Nederland. Bij de opwekking van windenergie wordt er gebruik gemaakt van de zogenaamde windturbines. De arbeid van de wind wordt bij deze methode omgezet in elektrische energie. De werking van de windturbine is in figuur 2 schematisch weergegeven. De rotorbladen worden door de wind geroteerd., deze bladen drijven de hoofdas aan. De hoofdas staat vervolgens in verbinding met een generator. Deze zet de draaiing van de hoofdas om in elektrische energie. Deze energie wordt vervolgens afgestaan aan het elektriciteitsnet.

Figuur 2: Werking van de windturbine.

Het voordeel van windenergie is dat het relatief de goedkoopste vorm van duurzame energie is. Een groot nadeel is echter de grootte van de windturbine. Voor een zo hoog mogelijk rendement moeten de rotorbladen hoog boven de grond staan om zo zoveel wind te vangen. Dit levert dan weer horizonvervuiling op. Op de kleine schaal is windenergie zelden rendabel. Vaak kunnen windturbines niet genoeg wind vangen. De investering is daarom zelden terug te verdienen binnen de technische levensduur. Windenergie zou enkel een bijdrage kunnen leveren aan het passieve huis als het op een plek staat waar het veel wind kan vangen. Uiteraard kan er ook worden geïnvesteerd in een windturbine die zich niet bij het passieve huis bevindt. De opgewekte stroom kan worden verkocht aan de energieleverancier, welke dan weer stroom kan leveren aan de woning.

7


HOOFDSTUK 1.2 WATERKRACHT

Windenergie is te vergelijken met waterkracht. Ook waterkracht wordt al erg lang gebruikt, denk maar aan de watermolens. Bij het opwekken van energie door gebruik te maken van waterkracht wordt de arbeid van het water omgezet tot elektrische energie. Er zijn verschillende methodes om deze energie op te wekken. Waterwiel Het waterwiel maakt gebruik van de natuurlijke stroming van water welke ontstaan is door hoogteverschillen. In deze situatie wordt gebruikt gemaakt van stroming door hoogteverschil. Het neervallende water bevat kinetische energie, dit zorgt ervoor dat het waterwiel in beweging raakt. Het waterwiel staat vervolgens in verbinding met een as, deze kan dan de energie doorgeven.

Waterkrachtcentrales Een waterkrachtcentrale is in principe hetzelfde als het waterwiel. Het maakt wederom gebruik van de natuurlijke stroming van water door hoogteverschillen. Het water drijft echter een turbine aan. Deze turbine staat aangesloten op een generator, welke de beweging van de turbine omzet in elektrische energie.

Getijdenenergie Bij getijdenenergie wordt er gebruikt gemaakt van de waterstromen die ontstaat door eb en vloed. Deze vorm van energie kan niet overal worden ingezet. Het verschil qua hoogte tussen eb en vloed moet relatief hoog zijn. Dit is bijvoorbeeld van toepassing bij een inham in de kust. Hier kan het hoogteverschil tot enkele meters oplopen. Wederom wordt er gebruik gemaakt van turbines.

8


Stuwmeren Een stuwmeer is een kunstmatig aangelegd meer. Een dam houdt het water op zijn plek. Het meer wordt aangevuld met het water van een rivier of stromen. Meestal worden stuwdammen hoog in de bergen aangelegd. Er is dan veel toestroming van smeltwater. Doordat het water achter de dam wordt tegengehouden ontstaat er een hoogteverschil tussen de wateroppervlaktes (zie figuur 3). Dit hoogteverschil zou zonder de dam leiden tot een enorme waterstroom. Als in de dam de luiken open gaan stroomt er met grote druk en snelheid water door de tunnel heen. Dit water brengt de turbine in beweging. De turbine staat vervolgens zijn energie weer af aan de generator.

Figuur 3: Schematische weergave stuwdam

Waterkracht kan op kleinschalig niveau niet rendabel worden toegepast. Het kan helaas geen relevante bijdrage leveren aan het passieve huis. Een uitzondering is natuurlijk als de woning in de buurt van een rivier is geplaatst. De mogelijkheden zijn hier echter ook klein, er mag namelijk niet zomaar apparatuur in de rivieren worden geplaatst.

9


HOOFDSTUK 1.3 ZONNE-ENERGIE

Zonne-energie wordt in Nederland op grote schaal nauwelijks toegepast. Dit is niet omdat er in Nederland niet genoeg zon is, maar omdat er eenvoudig weg niet genoeg ruimte voor is. De zogeheten zonneparken nemen namelijk veel ruimte in beslag. Zonne-energie is de meest gebruikte manier van energieopwekking op de kleine schaal. Het is voor deze toepassing dan ook de meest rendabele vorm van duurzame energie. De markt van de zonnepanelen is enorm in opkomst. De zonnepanelen krijgen een steeds lagere prijs en een hoger rendement. Sinds 2011 kan men een subsidie aanvragen waarbij men 15% van de investering van de overheid terug krijgt. Aangezien zonne-energie de belangrijkste bron van energie is van het passieve huis zal hier dieper op in worden gegaan. De energiebron Het principe van zonne-energie berust op de warmte en het licht afkomstig van de zon. De kern van de zon heeft een temperatuur van ongeveer 16 miljoen ˚C. De zon bestaat voor 74% uit waterstof. Bij deze deeltjes vindt onder deze omstandigheden kernfusie plaats. De kernfusie van waterstof staat weergegeven in figuur 4.

Figuur 4: Kernfusie De reactievergelijking luidt als volgt: . Als een deuterium kern met een tritium kern reageert zal er helium ontstaan. Ook komt er een neutron en 17,6 mega elektrovolt aan energie vrij. Deze energie uit zich in warmte. De enorme afstand tussen zon en aarde en de atmosfeer van de aarde zorgt er vervolgens voor dat deze energie grotendeels wordt geabsorbeerd. Als de atmosfeer deze warmte niet zou absorberen zouden we niet op aarde kunnen leven. Hier komt het begrip Global Warming ook vandaan. De CO2 die uitgestoten is tast de ozonlaag aan. Er wordt hierdoor minder warmte door onze atmosfeer geabsorbeerd. Dit is een van de redenen waardoor de aarde opwarmt. Bij de kernfusie van waterstof komt straling met een golflengte welke binnen het zichtbare spectrum valt. Deze straling noemt men in dit geval zonlicht.

10


Zonnecollectoren en zonneboilers Er kan op twee manieren gebruik worden gemaakt van het zonlicht. De warmte kan worden benut door zonnecollectoren en zonneboilers. Zonnecollectoren worden vaak verward met zonnepanelen, deze worden later nog besproken. Bij zonnecollectoren en zonneboilers wordt er water verwarmd. De meest gebruikte manier van verwarmen is op figuur 5 te zien. De bovenste laag van de collector bestaat uit een glasplaat. Deze biedt bescherming tegen vuil en tegen het weer. Achter de glasplaat bevindt zich een absorberend materiaal. Dit zorgt ervoor dat de opgevangen warmte optimaal wordt benut. Onder het absorberend materiaal zitten de buizen welke het water bevatten, meestal zijn deze buizen gemaakt van koper. Koper is namelijk een goede geleider. Vervolgens wordt het geheel nog geïsoleerd zodat de warmte niet kan ontsnappen. De koperen buizen worden door het zonlicht verhit. Het koper geeft door geleiding zijn warmte af aan het water.

Figuur 5: Sun collector

Een andere manier van energieopwekking is met de zogeheten heat pipe. Op figuur 6 is de werking van de heat pipe schematisch weergegeven. De heat pipe zelf bestaat uit een koperen buis gevuld met een vloeistof. De specifieke kernmerken van deze vloeistof houdt men nog voor zich, de heat pipe zit namelijk nog in de conceptfase. De vloeistof moet in ieder geval een laag kookpunt hebben. Het principe werkt als volgt. Het zonlicht komt binnen via de buitenste laag van de heat pipe, deze is gemaakt van glas. Binnenin dit glazen omhulsel bevindt zich een koperen buis. Tussen de buis en het glas bevindt zich een vacuüm. De koperen buis neemt de opgevangen warmte op. Deze wordt vervolgens weer afgegeven aan de vloeistof die zich in de koperen buis bevindt. De vloeistof raakt door de warmte in gasfase. Hierdoor stijgt het op en verwarmt het de koperen bol bovenop de heat pipe. Deze bol bevindt zich in een buis met water. Via geleiding staat de bol dan weer de warmte af.

Figuur 6: Heat Pipe

11


Op figuur 7 is de schematische weergave van de zonneboilerinstallatie te zien. Er wordt gebruik gemaakt van een warmtewisselaar. Er zijn twee afgesloten circuits. Ten eerste is er de stroom van water welke door de zonnecollector stroomt. Dit water wordt constant door de zonnecollector verwarmt. Na het verwarmen loopt het water door het voorraadvat heen. Hier staat het via geleiding warmte af aan het tweede circuit. Het tweede circuit is die van het reguliere leidingwater. Normaal gezien loopt dit leidingwater direct naar de boiler, hier wordt het vervolgens verwarmd. Bij een zonneboilerinstallatie wordt het voorraadvat echter gevuld met leidingwater, waarna het verwarmd wordt door het water van de zonnecollector. Het water is echter niet altijd warm genoeg, daarom is er altijd nog wel een gewone boiler nodig. Omdat het leidingwater voorverwarmd is er minder energie nodig voor de elektrische boiler. Hierdoor kunnen we spreken van energiebesparing. Figuur 7: Zonnecollectorinstallatie

Zonnepanelen Zonnepanelen maken gebruik van licht als deeltjesverschijnsel. Zonlicht bevat namelijk fotonen. Fotonen zijn te zien als een soort energiepakketjes. Het belangrijkste onderdeel van de zonnepanelen is het silicium. Silicium heeft sterke foto-elektrische eigenschappen, vaak wordt de term Photo Voltaic (PV) hiervoor gebruikt.. Dit betekend dat het element zonlicht om kan zetten in elektrische energie. Op figuur 8 staat de werking van een zonnecel weergegeven. De fotonen van het zonlicht zorgen ervoor dat het Silicium elektronen uitstoot. Dit verschijnsel heet emissie. Deze elektronen zorgen voor een elektrische spannen tussen de twee lagen silicium. Als de twee lagen silicium vervolgens met elkaar worden verbonden ontstaat er een stroomkring.

Figuur 8: Zonnecel

12


De zonnepanelen kunnen geen constant vermogen leveren. De omstandigheden zijn hiervoor te wisselvallig. Een zonnepaneel zal bijvoorbeeld tijdens een zonnige periode meer opleveren dan wanneer het regent. Om toch vergelijkingsmateriaal te hebben is er een nieuwe eenheid opgericht: de Wattpiek. Dit is het maximale vermogen van de zonnepaneel onder perfecte omstandigheden. Het gemiddelde zonnepaneel heeft een maximaal vermogen van ongeveer 100 Wattpiek (Wp). Het is moeilijk te zeggen wat het gemiddelde vermogen van een zonnepaneel is.. De hellingshoek en de oriëntatie van de zonnepaneel spelen een grote rol voor de energieproductie, deze invloeden zijn te zien op figuur 9. Ook het aantal zonne-uren per jaar heeft een grote invloed. Als vuistregel wordt een rendement van 85% aangehouden. Omdat de zonnepanelen niet altijd een even groot vermogen leveren is er een transformator nodig. Deze zet de stroomsterkte via inductie om naar de gewenste (wissel)spanning (230V). Deze stroom kan vervolgens via een stopcontact eenvoudig worden afgestaan aan het energienet van de woning. Als er meer energie wordt geproduceerd dan wat er wordt gebruikt kan deze energie worden afgestaan aan de energieleverancier. Deze energie kan later weer voor eigen gebruik van het energienet worden gehaald.

Figuur 9: Rendement zonnecel Zonne-energie is een uitermate goede bron van duurzame energie voor het passieve huis. Het is mogelijk om te gehele energiebehoefte te realiseren in de vorm van zonne-energie. De technische levensduur van zonnepanelen bedraagt 40 jaar. Binnen deze periode is de investering altijd terug verdiend. De installatie van zonnepanelen is relatief eenvoudig. Een ander voordeel van zonne-energie is dat het voor huishoudens geen ruimte in beslag neemt. Het kan simpelweg op het dak worden geplaatst.

13


HOOFDSTUK 1.4 BIOMASSA

Biomassa is in Nederland momenteel de belangrijkste vorm van duurzame energie (Zie figuur 1, blz. 6). Biomassa is een verzamelnaam voor organische stoffen. Biomassa is in principe een oeroude techniek van energieopwekking. Sinds dat men vuur heeft weten maken wordt er gebruik gemaakt van dit principe. Er zijn twee manieren waarop biomassa kan worden gebruikt voor het opwekken van duurzame energie. Verbranding Elk materiaal dat verbrand kan worden heeft een zogeheten energetische waarde. Hoe hoger deze waarde, hoe meer energie er vrij komt bij de verbranding. De energetische waarden van organische materialen zijn ook verschillend. Er wordt daarom onderscheid gemaakt tussen natte en droge biomassa. Natte biomassa (tuinafval, voedsel, bladeren) is vaak niet geschikt voor het direct opwekken van duurzame energie. Het levert vaak te weinig warmte op met vaak relatief veel residu. Natte biomassa wordt vaak op kleine schaal (gemeentes) wel verbrand. Natte biomassa kan worden gedroogd, hierdoor kan wordt de droge biomassa gecreëerd. Droge biomassa (gedroogde natte biomassa, houtsnippers, pallets) wordt wel op grote schaal gebruikt. De droge biomassa wordt in (bestaande) energiecentrales verbrand. De warmte die hierbij ontstaat verwarmd vervolgens een vloeistof. De stoom die hierbij ontstaat drijft een turbine aan. Deze turbine staat in verbinding met een generator, welke deze kinetische energie omzet in elektrische energie. Vergisting Op de biomassa kan ook vergisting worden toegepast. De biomassa wordt hierbij in een zuurstofarme omgeving gebracht. Vervolgens laten ze dit gisten, dit gebeurd onder invloed van bepaalde bacteriën. Bij dit proces ontstaan de zogeheten biogassen. Het belangrijkste biogas wat hier ontstaat is methaan. Dit kan worden opgevangen en later als brandstof worden gebruikt.

Voor het passieve huis is biomassa dus tot in zekere zin geschikt. Op kleine schaal kan biomassa goed worden toegepast, bijvoorbeeld met een openhaard of met een houtkachel. Dit kan vaak uit eigen tuin worden gehaald. Het nadeel van biomassa is de logistiek ervan. Zo moeten de machines waarin de biomassa wordt verbrand vaak worden gereinigd. In Nederland moet de meeste droge biomassa worden geïmporteerd. Het belangrijkste nadeel is dat er offers moeten worden gemaakt. Zo moet kostbare landbouwgrond worden opgeofferd voor de productie van geschikte biomassa. Ook worden bossen vaak als biomassa gebruikt. Hierdoor wordt er weer minder CO2 opgenomen.

14


HOOFDSTUK 1.5 AARDWARMTE

De aarde zelf bevat enorm veel energie in de vorm van warmte. De kern van de aarde en de warmte van de zon warmen de aardkorst op. De warmte die afkomstig is van de aarde wordt aardwarmte genoemd, de warmte die afkomstig is van de zon heet bodemwarmte. Aardwarmte bevind zich op een diepte van minimaal 500 meter. Bodemwarmte is aanwezig tot ongeveer 100 meter diepte. Er zijn twee manieren waarop er van deze warmte gebruik kan worden gemaakt. Open systeem Bij een open systeem wordt er gebruik gemaakt van grondwater. Dit grondwater wordt uit een gecreëerde waterput gepompt. In Nederland heeft het water direct aan het aardoppervlakte een te lage temperatuur om rendabel energie te leveren. Daarom wordt er diep de grond in geboord. Het opgepompte water gaat vervolgens naar de warmtepomp zelf. Hier wordt door middel van een warmtewisselaar de warmte van het grondwater afgestaan aan het water in het secundaire circuit. De warmte kan bijvoorbeeld worden gebruikt als vloerverwarming. Ook kan het nog verder worden verwarmd door een reguliere boiler. Nadat het grondwater zijn warmte heeft afgestaan via de warmtewisselaar wordt het weer terug de grond in gepompt. Bij sommige systemen is het zelfs mogelijk om de woning ook af te koelen. De relatief warme vloeistof uit het secundaire circuit (woning) kan hier zijn warmte afstaan aan het grondwater. Gesloten systeem Het gesloten systeem lijkt erg veel op het open systeem. Het verschil is dat, zoals de naam al zegt, het systeem gesloten is. Dit betekend dat er geen gebruik wordt gemaakt van waterputten. Het systeem is een netwerk van buizen waar telkens dezelfde vloeistof in circuleert. Een gesloten systeem van horizontaal of verticaal worden aangelegd. Bij horizontale systemen worden de buizen een meter onder het aardoppervlak aangebracht. Bij verticale systemen worden de buizen diep in de grond verwerkt. Het voordeel van het gesloten systeem is dat er geen gebruik wordt gemaakt van grondwater. De vloeistof die zich in het systeem bevat kan zelf worden geregeld.

Aardwarmte kan goed worden gebruikt voor het energieneutrale huis. Nederland heeft een relatief koud aardoppervlakte, ook wordt het niet altijd verwarmd door de zon. Voor elke kWh die de warmtepomp verbruikt kan de warmtepomp ongeveer 5 kWh terug leveren. De centrale verwarming kan deels worden vervangen door gebruik te maken van aardwarmte. Ook kan met het juiste systeem het huis in warme periodes worden gekoeld. Dit scheelt energie voor de airconditioning.

15


HOOFDSTUK 2 HUISINSTALLATIES

De installaties die voor de nodige duurzame energie zorgen zijn in de voorgaande paragrafen besproken. Buiten deze installaties heeft het energieneutrale huis nog vele andere installaties nodig. Vele van deze installaties streven naar een vergroot comfort. Het is bijvoorbeeld belangrijk dat de woning een prettig klimaat heeft. Dit klimaat wordt door verschillende installaties beheerd. De temperatuur in het huis moet bijvoorbeeld kunnen worden aangepast. Het moet zowel verwarmd als verkoelt kunnen worden. Ook mag de luchtvochtigheid niet te hoog zijn, de lucht moet ook overal schoon zijn. Hiervoor is goede ventilatie nodig. Het is ook belangrijk dat er (warm) water beschikbaar is. In de komende paragrafen wordt het volgende besproken:  Temperatuur regeling  Watercirculatie  Ventilatie

16


HOOFDSTUK 2.1 TEMPERATUUR REGELING

Er zijn verschillende opties om een woning van warmte te voorzien. Ten eerste heeft een systeem een zogenaamde warmteopwekker nodig, dit is een apparaat dat warmte creëert om vervolgens door te geven aan de warmteafgever. Deze warmteafgever geeft de warmte van de opwekker dan via straling, geleiding of stroming warmte afgeeft aan zijn omgeving. Dit alles kan worden geregeld via de warmteregelingssystemen.

Ontwikkeling Warmteopwekkers verwarmen de ruimtes zelf niet, maar ze produceren warmte om af te dragen aan de warmteafgiftestystemen. Hieronder volgen een aantal warmteopwekkers.  Combi cv-ketel: Een combi cv-ketel is een cv-ketel die ook voor warm drinkwater zorgt. Een cvketel werkt meestal op aardgas of op stookolie en verhit met een brander water wat door middel van een circulatiepomp het warme water circuleert in het systeem. Een cv-ketel heeft doorgaans een hoog rendement en hangt meestal aan de muur op zolder.  Combi warmtepomp Een warmtepomp wekt warmte op uit grondwarmte en/of omgevingslucht, maar kan ook zorgen voor gekoelde lucht. Deze lucht wordt door middel van arbeid verplaatst. Verder kan een warmtepomp de ruimte ook ontvochtigen. Een combiwarmtepomp zorgt ook voor warm drinkwater. Een kleine variatie op de combi warmtepomp is de individuele warmtepomp. Dit is in principe precies hetzelfde maar deze zorgt niet voor warm drinkwater. Voor meer informatie zie hoofdstuk 1.5  Stadsverwarming / warmtenet Bij stadsverwarming word de warmte centraal aangeleverd, zowel voor radiatoren als voor warm drinkwater. Woningen worden verwarmd via een ondergronds netwerk van warmwaterleidingen. Veelal is deze warmte restwarmte van bijvoorbeeld elektriciteitscentrales of afvalverbrandingsinstallaties. Door het schaalvoordeel is stadsverwarming energiebesparend. Dit alles kan enkel of gescheiden zijn. Het verschil tussen beide is dat je bij de gescheiden versie een aparte installatie nodig hebt voor het warme drinkwater.

17


 Luchtverwarming (TWT) Bij luchtverwarming wordt er via een kanalenstelsel in het huis per ruimte warme lucht aangevoerd. Hierbij word geen water of andere vloeistoffen gebruikt. De lucht wordt bijvoorbeeld verwarmd door een verwarmingsketel. Deze systemen kunnen bij koude seizoenen in de winter als complete centrale verwarming fungeren en in de zomer kan het systeem dienen als airconditioning. Het kan ook dienen als ventilatiesysteem voor het hele huis. Luchtverwarming is zeer milieuvriendelijk. In het energieneutrale huis maken we gebruik van een zogeheten WTW (warmte terug win ) systeem. Op figuur 10 is de werking van het WTW systeem weergegeven. De koude lucht van buiten komt het systeem binnen. Hier komt de koude lucht de warmte lucht tegen. De warme (vervuilde) lucht van binnen staat hierbij zijn warmte af aan de passerende koude buitenlucht. De twee stromen zijn gescheiden door dun materiaal, de buitenlucht zal niet worden vervuild door de warmte lucht van binnen.

Figuur 10: WTW systeem

18


Afgifte  Radiatoren en convectoren Radiatoren staan warmte af aan de lucht rondom, door middel van warm water wat in de radiator rond stroomt. Om de warmte afgifte te maximaliseren heeft de radiator een groot oppervlakte. Een convector is een afgiftesysteem die in tot tegenstelling tot de radiator de koude lucht aanzuigt en warme lucht blaast.  Vloerverwarming Bij vloerverwarming zijn de verwarmingselementen aangebracht onder de vloer. Waardoor het oppervlakte van de vloer word verwarmd.  Luchtkanalen en roosters Warme lucht wordt aangevoerd door kanalen in het huis en zo worden de vertrekken in het huis verwarmd. Deze lucht wordt vanaf een centraal punt aangevoerd.

Regeling

 Kamerthermostaat In de woonkamer is de thermostaat geplaatst. Een thermostaat is een soort schakelaar die in te stellen is op een temperatuur. Deze staat in verbinding met de een verwarmingssysteem waardoor via dit systeem de gewenste temperatuur kan worden bereikt in de kamer.  Klokthermostaat Een klokthermostaat is een thermostaat die voorzien is van een tijdmechanisme of een andere vorm van detectie om waar te nemen of de persoon zich een ruimte bevind. Heeft de persoon de ruimte verlaten zal na een geruime tijd de temperatuur worden verlaagd. Dit levert veel energiebesparing op.  Thermostatische kranen Thermostatische kranen zijn bevestigt aan radiatoren. Met deze radiatorknop kan men er voor kiezen om meer of minder water door de radiator te laten stromen. Hoe meer water hoe warmer deze wordt. Deze thermostatisch kranen staan in verbinding met de kamerthermostaat en zal dus alleen werken wanneer er vraag is naar warmte.

19


HOOFSTUK 2.2 WATERCIRCULATIE

Warm drinkwater installaties:  Combi cv-ketel

Zie kopje verwarming, warmteopwekker  Combi warmtepomp

Zie kopje verwarming, warmteopwekker.  Zonneboiler Een zonneboiler is een zonnecollector die doormiddel van straling, van de zon, water opwarmt wat in de zonneboiler is opgeslagen. Een zonneboiler is zeer milieuvriendelijk, maar omdat deze vaak niet de gewenste hoeveelheid warmwater kan leveren werkt een zonneboiler vaak samen in combinatie van een cv-ketel of een ander dergelijk verwarmingssysteem. Zie voor meer informatie hoofdstuk 1.4.  Geiser Bij een geiser wordt er water verwarmt door middel van aardgas of elektriciteit. Bij een geiser wordt het water pas opgewarmd wanneer er daadwerkelijk vraag naar is. Dit gebeurd door middel van een waakvlam of een ontsteking.  Boiler Een boiler werkt op hetzelfde principe als de geiser alleen een groot verschil is dat bij de geiser het water alleen wordt opgewarmd als er vraag naar is en bij de boiler wordt het water op een constante temperatuur gehouden.

20


HOOFDSTUK 2.3 VENTILATIESYSTEMEN:

 Natuurlijke toe- en afvoer Bij natuurlijke toe- en afvoer van schone lucht, moet men denken aan de simpele dingen zoals een raam openzetten. Vroeger was de toe en afvoer van schone lucht heel erg normaal omdat de huizen minder goed geïsoleerd waren dan nu. Vandaag de dag zijn de huizen zo goed geïsoleerd dat natuurlijke ventilatie soms niet genoeg is om het huis van schone lucht te voorzien. Er moeten verschillende maatregelen worden getroffen om de lucht natuurlijk door te laten stromen. Deze lucht is noodzakelijk voor de bewoners omdat deze zuurstof nodig hebben.

 Natuurlijke toevoer en mechanische afvoer Bij natuurlijk toevoer en mechanisch afvoer wordt er gebruik gemaakt van de hier boven genoemde toevoer van schone lucht. Voor de afvoer van lucht wordt gebruik gemaakt van een speciale ventilator die lucht afzuigt uit de kuiken, de badkamer en het toilet. Deze afzuigventielen zijn meestal te vinden in het plafond.

 Mechanische toe- en natuurlijke afvoer Schone lucht word mechanisch toegevoerd via een kanalensysteem en natuurlijk afgevoerd. De lucht wordt mechanisch naar binnen “geperst”, doordat er een overdruk ontstaat vindt de lucht een natuurlijke weg naar buiten.

 Decentrale mechanische toevoer en centrale mechanische afvoer De schone lucht wordt mechanisch toegevoegd aan de woning en de vuile, overtollige lucht wordt ook mechanisch weer afgevoerd. Hiervoor kunnen verschillende systemen voor worden gebruikt. Het voordeel hiervan is dat je zelf geen stappen hoeft te ondernemen om lucht te circuleren.

 Gebalanceerd systeem met warmteterugwinning Een gebalanceerd systeem met warmteterugwinning maakt gebruikt van een speciaal systeem dat de koude, frisse buitenlucht die naar binnen komt opwarmt door de warme lucht die weer naar buiten gaat. Voor meer informatie zie kopje warmteontwikkeling. Voor meer informatie zie hoofdstuk 1.1.

21


HOOFSTUK 3 ENERGIEVERLIES

Tot nu toe zijn we bezig geweest met energie omzetten en produceren. Het energieneutrale huis heeft echter twee kanten. Ten eerste dus het produceren van eigen energie. Ten tweede de hoeveelheid energie die verbruikt wordt te minimaliseren. Hoe minder energie er in de woning verbruikt wordt, hoe minder energie er geproduceerd moet worden. De productie hangt dus ook af van het verbruik. In grote lijnen is het energieverbruik afhankelijk van de woning en de bewoner. Het belangrijkste aspect is de eigenschappen van de woning. In figuur 11 is het verschil in aardgasverbruik per type woning te zien. Uit deze gegevens blijkt de noodzaak van goede isolatie. Appartementen in een flat hoeven het minst te stoken. Dit komt doordat dit woningtype meestal aan 4 zijdes is omgeven door andere woningen. De twee zijkanten, het plafond en de vloer staan niet direct in verbinding met de buitenlucht. Dit zorgt voor een erg goede isolatie. Bij een vrijstaand huis zijn alle zijdes, behalve de beneden vloer, blootgesteld aan de buitenlucht. Om deze reden moet er meer worden gestookt. Bij een energieneutraal huis hoort ook een bepaalde manier van leven. Men moet bewust zijn van zijn of haar energieverbruik. Het gemiddelde huishouden verbruikt zo’n 3340 kWh aan elektriciteit per jaar. Het elektriciteitsverbruik kan op verschillende manieren worden teruggedrongen, hier later meer over.

Figuur 11 Aardgasverbruik per jaar

22


HOOFDSTUK 3.1 KOUDEBRUGGEN EN ISOLATIE

Het is belangrijk dat de warmte die het huis produceert ook zo lang mogelijk vastgehouden wordt. Op deze manier kost het minder energie om het huis op temperatuur te houden. Om deze reden wordt gebruik gemaakt van isolatie. Isoleren is het beperken van de overdracht van thermische energie. Als we ons huis niet zouden isoleren zou alle warmte direct verloren gaan. Tegenwoordig is vrijwel elke woning grotendeels geïsoleerd. Er zijn verschillende vormen van isolatie. Spouwmuren Spouwmuren bestaan in principe uit twee muren die naast elkaar geplaatst zijn. Tussen deze muren bevindt zich een ruimte. De lucht in deze ruimte is nauwelijks in beweging. Onder deze omstandigheden is lucht een goede isolator. Tussen de muren kan ook een bepaald soort isolatiemateriaal worden geplaatst (zie figuur 12). Isolatiemateriaal heeft de eigenschap dat het de overdracht van thermische energie sterk verminderd. Het isolatiemateriaal houdt de aanwezige lucht vast, waardoor het zich nog minder kan bewegen. Hierdoor worden de isolerende eigenschappen van lucht verbeterd. Ook kan het isolatiemateriaal warmte reflecteren.

Figuur 12: Spouwmuren Beglazing Voor beglazing wordt hetzelfde principe gebruikt. Wederom worden er 2 of 3 lagen glas naast elkaar geplaatst. Tussen deze lagen zit lucht opgesloten. Deze lucht heeft geen mogelijkheden om zich te verplaatsen. Hierdoor wordt er optimaal benut van de isolerende eigenschappen van lucht. In een energieneutraal huis wordt altijd driedubbele beglazing gebruikt.

23


Op figuur 13 zijn de warmtebeelden van een woning te zien. Uit de afbeelding is op te maken dat er veel warmte uit het huis verloren gaat. De donkerrode gebieden geven de plaatsen aan waar de warmte het makkelijkst kan ontsnappen. Op de afbeelding is duidelijk te zien dat sommige ramen niet goed geïsoleerd zijn. Buiten de ramen zijn er nog andere plaatsen waar de warmte ontsnapt. Deze plaatsen zijn de zogenaamde koudebruggen.

Figuur 13: Koudebruggen

Koudebruggen zijn plaatsen waar de isolatie in contact komt met een niet geïsoleerde wand (zie figuur 14). De warmte ontsnapt als het ware tussen twee lagen isolatie. Er zijn vele vormen van koudebruggen mogelijk. In een energieneutraal huis is het dus belangrijk dat er geen koudebruggen aanwezig zijn. De isolatie van de woning mag niet worden onderbroken. Het huis wordt als het ware in zijn geheel door een extra laag isolatie ‘ingepakt’. In combinatie met goed isolatiemateriaal ontsnapt er nog maar zeer weinig warmte. De energieneutrale woning kan worden beschouwd als een soort van thermoskan.

Figuur 14: Koudebruggen

24


HOOFSTUK 3.2 OVERBODIG ENERGIEVERBRUIK

De gewoontes en het gedrag van bewoners van het energieneutrale huis hebben een grote invloed op het energieverbruik. Deze gewoontes zijn vaak de kleine dingen die uiteindelijk samen veel energie kosten. Hier zijn een aantal voorbeelden van deze gewoontes:     

Opladers in het stopcontact laten zitten Kraan aanlaten bij tanden poetsen Onnodig verlichting aan laten staan Per ongeluk deuren of ramen open laten staan Elektrische apparaten niet (volledig) uitzetten na gebruik

Er zijn nog vele zaken op te noemen. Alles bij elkaar zorgt voor extra kosten op de energierekening. Meestal zijn de bewoners van het energieneutrale huis zich hier al bewust van. Als men er op let kan er veel energie worden bespaard! De apparaten die zich in de woning bevinden zijn ook erg belangrijk. Bij de aanschaf van apparaten zal er goed op het energielabel moeten worden gekeken. Het energielabel geeft aan hoe energiezuinig het apparaat is. Een voorbeeld van een energielabel is op figuur 15 weergeven. Dit label geeft aan hoeveel energie per jaar verbruikt en vaak ook hoeveel geluid het produceert. Bij een energieneutraal huis is het belangrijk dat de apparaten ook energiezuinig functioneren.

Figuur 15: Energielabel

25


HOOFDSTUK 4 PRAKTISCHE DEEL

De energieneutrale woning heeft twee vormen van energie nodig, warmte en elektriciteit. Warmte Het energieneutrale huis zal erg goed geïsoleerd zijn. Er zullen in de energieneutrale woning geen koudebruggen aanwezig zijn (zie hoofdstuk 3.1). Ook zullen de ramen van driedubbel glas zijn. De warmte die ontsnapt wordt hierdoor sterk gereduceerd. De warmte zal via een warmtepomp opgewekt worden. Er zal gebruik worden gemaakt van een horizontaal en gesloten systeem (zie hoofdstuk 1.5). De warmte wordt afgestaan aan de woning door de zogenaamde lage temperatuurverwarming (LTV). Dit komt er in de vorm van vloerverwarming. Het water hoeft hiervoor maar 55˚ C te zijn. Normaal gezien bedraagt deze temperatuur ongeveer 80˚ C. De LTV heeft langer nodig om de woning op temperatuur te brengen. In een energieneutraal huis is de temperatuur het echter altijd constant, dit levert dus geen problemen op. Ook zal de temperatuur worden beïnvloed door het ventilatiesysteem. Een gebalanceerd systeem met warmteterugwinning maakt gebruikt van een speciaal systeem dat de koude, frisse buitenlucht die naar binnen komt opwarmt door de warme lucht die weer naar buiten gaat. Dit gebeurd door de twee luchtstromen in buizen langs elkaar te laten stromen, dit wordt het WTW (warmte terug win) systeem genoemd. Zie voor verdere uitleg hoofdstuk 2.3. De warmtepomp heeft het hoogste rendement als het temperatuurverschil tussen de aanvoer en de doeltemperatuur zo klein mogelijk is. Het rendement van de waterpomp is dus laag als het wordt gebruikt voor het verwarmen van warm tapwater. We zullen dus gebruik maken van zonneboilers (zie hoofdstuk 1.3). Deze zonneboilers zullen worden aangesloten op een groot opslagvat. Het warmte van het warme water wat getapt wordt (douche, vaatwasser etc.) zal deels worden afgestaan aan het opslagvat. Dit gebeurd op dezelfde manier als met de warmtewisselaar(zie hoofdstuk 1.5). Om er zeker van te zijn dat er altijd aan de vraag van warm water kan worden voldaan wordt er gebruikt gemaakt van een hybride systeem. Er zal dus ook een cv-ketel geplaatst worden. Op figuur 14 en 15 zijn schematische weergaves van het temperatuurbeheer te zien. De rode pijlen geven de warmte aan, de blauwe pijlen de koude temperaturen. Het systeem van figuur 14 kan in de warme perioden omgedraaid worden. De warmtepomp zal warmte afstaan aan de grondwarmte en het WTW systeem zal de warme buitenlucht verkoelen.

26


Grondwarmte

Warmtepomp

LTV systeem Warmte woning

WTW systeem

Buitenlucht

Figuur 16: temperatuur woning

Zonnewarmte

Zonneboiler Verzamelvat

Tapwater

Cv-ketel

Warmtewisselaar

Figuur 17: temperatuur tapwater

27


Elektriciteit `

De elektriciteit die nodig is voor de woning zal opgewekt worden door PV-panelen(zie hoofdstuk 1.3). We gaan uit van de optimale omstandigheden. Dit betekend dat het dak georiënteerd is op het zuiden en onder een hoek van 35˚ graden ligt (zie fig. 9, rendement zonnecel). De panelen zullen ook energie leveren aan de voorheen genoemde warmtepomp. Het huis zal aangesloten staan op het energienetwerk. Op deze manier kan er altijd elektriciteit af worden gestaan aan de energiemaatschappij als de opbrengst groter is dan het verbruik. Op figuur 15 is het gemiddelde verbruik per huishouden weergegeven.

Aantal personen in het huishouden

Gemiddeld stroomverbruik per jaar in kWh

1

2.400

2

3.550

3

4.150

4

4.750

5

5.350

6

5.450

Figuur 18 Stroomverbruik Ook is het verstandig om een energiemonitor aan te schaffen. Hiermee kan het totale energieverbruik bijgehouden worden. Zo kan men eenvoudig een overzicht krijgen van het energieverbruik van de woning. Op deze manier ben je bewuster met je energieverbruik bezig. Opsomming installaties:         

Warmtepomp LTV grondverwarming WTW ventilatiesysteem PV-panelen Zonnecollector Warmwaterboiler Warmtewisselaar Cv-ketel Energiemonitor

28


Investeringskosten

We gaan bij het inschatten van de kosten uit van de situatie van het technasium project welke in de inleiding beschreven is. Het betreft een vrijstaand huis met 4 bewoners. Het woonoppervlakte bedraagt ongeveer 220 vierkante meter. De woning heeft een energielabel van A+++.

 Warmtepomp 10,8 kW warmtepomp - Haalt 2,4 kW uit het net - COP = 10,8/2,4 = 4,5 - Hoog rendement Bodemwarmtewisselaar Montage en toebehoren (inschatting)  LTV grondverwarming Ingeslepen vloerverwarming incl. arbeid en materiaal - 180m2  WTW ventilatiesysteem  PV-panelen 100% dekking van energieverbruik Verbruik van 4750 kWh  Zonnepanelen met vermogen van Ongeveer 6000 Wp  2 pakketten van 12 zonnepanelen Installatiekosten

€3000,-

€2000,€1000,-

€2525,€1627,37

€4838,79 x 2 €1000,-

 Zonnecollector Oppervlakte van 3m2 Warmwaterboiler Incl. arbeid en materiaal

€2500,-

 Warmtewisselaar douche en bad  Cv-ketel 33,6 kW  Energiemonitor

€455,€1186,66 €100,Totaal

€25.071,61

29


CONCLUSIE

Het energieneutrale huis is technisch gezien zeker haalbaar. De grootste bron van groene energie, de PV-panelen, wordt steeds goedkoper. De markt van groene energie is aan het opbloeien. Dit zal voor meer concurrentie zorgen. Producenten zullen de prijzen gaan verlagen of de kwaliteit gaan verbeteren. Het aantal energieneutrale huizen in Nederland neemt de laatste jaren sterk toe. Dit komt onder andere doordat de overheid steeds meer eisen op het gebied van milieu stelt. De overheid neemt zelf een voorbeeld positie in. Elk overheidsgebouw heeft ten minsten een energielabel C en bevat energiezuinige verlichting. Opvallend is dat de overheid de subsidies voor installaties die groene energie opwekken afgeschaft heeft. De overheid eist echter wel de bouw van energiebewuste woningen. Het grootste probleem is dat de meeste mensen de investering momenteel niet aan durven te gaan. We zitten in een economische crisis, over het algemeen wordt er dus meer gespaard dan geïnvesteerd. Het investeren in een energieneutraal huis is momenteel vaak iets wat niet mogelijk is. Het relatief hoge bedrag moet geleend worden bij de bank. De bank is in deze tijden helaas niet zomaar bereid om deze lening ook daadwerkelijk te verstrekken. Een ander probleem is het imago van de energieneutrale woning. Vaak wordt het als overdreven of overbodig beschouwd. De investering zou het niet waard zijn en men zou in comfort achteruit gaan. In de werkelijkheid is dit echter niet zo. Omdat er goed geventileerd wordt en de woning overal dezelfde temperatuur heeft zal men juist in comfort vooruit gaan. De vloerverwarming geeft een prettig en warm gevoel. In de zomer kan de woning worden afgekoeld waardoor er altijd een prettig klimaat aanwezig is. De energieneutrale woning zou meer in de publiciteit moeten komen. Mensen zullen bewuster moeten worden van de mogelijkheden. Als de economische crisis voorbij is kan de overheid de subsidies weer terug brengen. Het wordt voor particulieren voordeliger om in hun bestaande woning te investeren. De nieuwbouw wordt gestimuleerd om nog een stapje verder te gaan; een stap naar de energieneutrale woning. De vraag is niet of de energieneutrale woningen op grote schaal kunnen worden gerealiseerd, de vraag is wanneer alle nieuwbouwwoningen energieneutraal worden.

30


EVALUATIE

Het profielwerkstuk was een enorme uitdaging. Het viel precies samen met alle andere bezigheden die men tegenkomt op VWO6. Schoolexamens, verslagen, huiswerk, leerwerk, werk, vrije tijd en genoeg slaap, het was nauwelijks te combineren. Ik ben zelf enorm opgelucht dat de last van het profielwerkstuk van mijn schouders af is. Ik ben trots op het resultaat wat ik bereikt heb. Het was wederom weer schuiven met de tijd, waardoor er vaak tot in de late uurtjes doorgewerkt moest worden. Er was veel onduidelijkheid over het profielwerkstuk. De combinatie met de meesterproef van het technasium is tot op de dag van vandaag niet volledig duidelijk. Dit komt ook deels door het gebrek aan vragen over het profielwerkstuk van mijn kant. Een andere telleurstelling was dat de beloftes die in VWO 5 gemaakt werden niet zijn nagekomen. Er werd ons tijdwinst beloofd, de kwaliteit van het profielwerkstuk zou hierdoor beter worden. We zouden in principe onze meesterproef kunnen inleveren als profielwerkstuk. Het leek mij beter om deze twee zaken samen te voegen. Hierdoor zou ik extra focus kunnen leggen op de kwaliteit hiervan. In het begin van VWO 6 werd echter duidelijk dat dit niet het geval was. In principe zijn het profielwerkstuk en de meesterproef volledig gescheiden. VWO 6 is een jaar waar ik eigenlijk liever niet mijn profielwerkstuk erbij had gehad. Het heeft me enorm veel problemen opgeleverd, er zijn veel opofferingen voor geweest. In VWO 5 had het qua tijd vele malen beter uitgekomen, ik weet zeker dat de kwaliteit hierdoor verbeterd zou zijn. Ik kan me echter voorstellen dat de keuze van het onderwerp vaak lastig kan zijn als het profielwerkstuk gecombineerd wordt met de meesterproef. Je wordt op deze manier erg gelimiteerd qua onderwerpkeuze. Ik ben echter blij over de keuze van mijn onderwerp. Ik heb er enorm veel van opgestoken, voordat ik met het profielwerkstuk bezig was interesseerde het me eerlijk gezegd niet veel. Door actief bezig te zijn met groene stroom en energiezuinig leven ben ik toch van gedachte veranderd. Ik zie nu in dat er echt iets moet veranderen om de wereld te redden. We kunnen allemaal ons steentje bijdragen.

31


BRONVERMELDING

Titel bron:

Hoeveel leveren alle windturbines op die in Nederland op het land staan?

Auteur bron:

Ministerie van Infrastructuur en Milieu

Website:

www.windenergie.nl

Datum bron:

01/10/2012

Geraadpleegd op:

17/01/2013

Titel bron:

Windenergie

Auteur bron:

Onbekend

Website:

www.milieucentraal.nl/themas/bronnen-van-energie/duurzameenergiebronnen/windenergie

Geraadpleegd op:

17/01/2013

Titel bron:

Waterenergie

Auteur bron:

EON

Website:

http://www.eon.nl/energie/energie-bronnen/waterenergie

Geraadpleegd op:

25/01/2013

Titel bron:

Hydroelectic Power - How it Works

Website:

youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=cEL7yc8R42k#!

Datum bron:

18/09/2007

Geraadpleegd op:

25/01/2013

Titel bron:

Zonne-energie

Auteur bron:

Rijks overheid

Website:

www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/duurzame-energie/zonne-energie

Geraadpleegd op:

01/02/2013

32


Titel bron:

Zonne-energie

Website:

www.bouwkavels.nl/bouw/zonne-energie

Geraadpleegd op:

01/02/2013

Titel bron:

Michiel in Den Bosch met uitleg over zonnepanelen.

Auteur bron:

IHaveMyOwnEnergy

Website:

www.youtube.com/watch?v=ise7-phTHl0

Datum bron:

30/10/2011

Geraadpleegd op:

01/02/2013

Titel bron:

Wat is biomassa?

Auteur bron:

EssentNL

Website:

www.youtube.com/watch?v=wB0kN-wZysc

Datum bron:

05/01/2011

Geraadpleegd op:

09/02/2013

Titel bron:

Informatie biomassa

Auteur bron:

EssentNL

Website:

http://www.essent.nl/content/overessent/activiteiten/biomassa

Geraadpleegd op:

09/02/2013

Titel bron:

Aardwarmte en bodemwarmte

Website:

www.milieucentraal.nl/themas/bronnen-van-energie/duurzameenergiebronnen/aardwarmte-en-bodemwarmte

Geraadpleegd op:

11/02/2013

Titel bron:

Woninginstallaties

Website:

http://www.platform-woninginstallaties.nl/

Geraadpleegd op:

12/02/2013

33


Titel bron:

Gebruikshandleiding woninginstallaties

Website:

www.tvvl.nl/cms/streambin.aspx?requestid=9EC7A70B

Geraadpleegd op:

13/02/2013

Titel bron:

Koudebruggen

Website:

www.milieuadvieswinkel.be/downloads/downloads/Koudebruggen.pdf

Geraadpleegd op:

20/02/2013

Titel bron:

Isolatie

Website:

http://www.isover.be/default.html

Geraadpleegd op:

20/02/2013

Titel bron:

Kosten warmtepomp en warmtewisselaar

Website:

http://www.warmtepompforum.nl/KostenBaten.php

Geraadpleegd op:

08/03/2013

Titel bron:

Kosten TLV vloerverwarming

Website:

http://www.vloerverwarmingen.nl/prijslijst/krimpnetten/

Geraadpleegd op:

08/03/2013

Titel bron:

Informatie energiemonitor

Website:

http://www.oxxio.nl/oxxio-thuis/hoeveel-energie-verbruikik/energiemonitor

Geraadpleegd op:

08/03/2013

Titel bron:

Kosten WTW systeem

Website:

http://www.warmteservice.nl/product/85254075/warmteterugwinunitwtw/ventilatie-warmteterugwinunit/itho-wtw-unit-laagbouw.do

Geraadpleegd op:

08/03/2013

34


Titel bron:

Gemiddeld energieverbruik

Website:

http://www.nuon.nl/energie-besparen/e-manager/gemiddeldenergieverbruik.jsp

Geraadpleegd op:

09/03/2013

Titel bron:

Kosten PV-panelen

Website:

http://www.pvpakket.nl/webshop

Geraadpleegd op:

08/03/2013

Titel bron:

Kosten zonneboiler

Website:

http://www.zonneboilers.org/

Geraadpleegd op:

08/03/2013

Titel bron:

Zonnecollector

Website:

http://www.aqua-energy.nl/

Geraadpleegd op:

08/03/2013

Titel bron:

Warmtewisselaar douche

Website:

http://www.groene-energiewinkel.nl/Douche+warmteterugwinning/Douche-pijp+warmtewisselaar/63112010.html

Geraadpleegd op:

08/03/2013

Titel bron:

HR Ketel

Website: cw5.html

http://www.cvhal.nl/cv-ketels/hr-combi-ketels/remeha-calenta-40c-

Geraadpleegd op:

08/03/2013

35


NOTEN

Figuur 1, blz. 6. Titel bron:

Hernieuwbare elektriciteit; bruto en netto productie, import en export

Website:

www.statline.cbs.nl

Datum bron:

2012

Geraadpleegd op:

17/12/2012

Figuur 2, blz. 7 Titel bron:

Windturbine

Website:

www.groeneenergie-info.nl/windenergie.php

Datum bron:

2007

Geraadpleegd op:

17/01/2013

Figuur 3 , blz. 9 Titel bron:

Waterkracht, alternatieve energiebron

Website:

www.youngenergyproject.nl/alternatieve-energiebronnen/waterkracht

Geraadpleegd op:

25/01/2013

Figuur4 , blz. 10 Titel bron:

Kernfusie

Website:

www.wetenschap24.nl/programmas/labyrint/nieuws/2011/317zon/fusieversussplijting.html

Auteur:

Lancester University

Geraadpleegd op:

01/02/2013


Solar Collectors

Website:

www.greenspec.co.uk/solar-collectors.php

Geraadpleegd op:

01/02/2013

36



Heatpipe

Website:

http://www.groningerlandwijnboerderij.nl/zon.html

Geraadpleegd op:

01/02/2013

Figuur 7 , blz. 12. Titel bron:

Zonnecollectoren

Website:

www.bouwkavels.nl/bouw/zonne-energie

Datum bron:

2011

Geraadpleegd op:

01/02/2013


Zonnecel

Website:

www.natuurkunde.nl

Geraadpleegd op:

01/02/2013


Rendement zonnecel

Website:

http://www.meteomoes.be/paginas/zonneenergie.php

Geraadpleegd op:

01/02/2013


WTW systeem

Website:

www.viento.be

Geraadpleegd op:

13/02/2013

Figuur 11 , blz. 22 Titel bron:

Hoogte gasverbruik per woon type

Website:

www.nibud.nl/uitgaven/huishouden/gas-elektriciteit-en-water.html

Geraadpleegd op:

19/02/2013

37



Koudebruggen

Website:

www.ikgapassiefbouwen.be/node/35

Geraadpleegd op:

20/02/2013


Energielabel koelkast

Website:

http://www.energielabel.nl/apparaten/koelkasten-en-vriezers/

Geraadpleegd op:

21/02/2013


Gemiddeld energieverbruik Nederland

Website:

http://www.nuon.nl/energie-besparen/e-manager/gemiddeldenergieverbruik.jsp

Geraadpleegd op:

08/03/2013

38


LOGBOEK

39


BIJLAGE PROJECTOPDRACHT TECHNASIUM

PROJECTINFORMATIE

WAAR MEN WERKT Men is in deze opdracht zelf een architectenbureau. Het bureau krijgt van een particulier (opdrachtgever meneer Kil) de opdracht een woonhuis voor hem en zijn familie te ontwerpen met daaraan vast een door hem opgestelde eisenlijst.

OPDRACHTGEVER De opdracht komt van meneer Kil van RO&AD architecten.

OPDRACHT Deze opdracht omvat het ontwerpen van een woonhuis. Er moet hierbij rekening gehouden worden met de persoonlijke eisen van de persoon in kwestie maar ook met een aantal globale wettelijke eisen. Verder heeft het architectenbureau vrije wil in het ontwerp van dit woonhuis, zolang het past in het kader van de eisen.

40


UITWERKING OPDRACHT

1. VOORONDERZOEK

1.1 Beschrijving van de reden van het initiatief. Geef duidelijk aan waarom de woning ontworpen wordt en geef een globaal beeld wat de richtlijnen hiervan zijn, deze worden besproken tijdens een gesprek met de opdrachtgever. Beschrijf ook duidelijk wat er uiteindelijk als resultaat moet komen. 1.2 Soort woning Onderzoek verschillende soorten woningen en maak hiervan een analyse. Beschrijf de kenmerken van de woningen en verwerk eventueel voor en nadelen. 1.3 Omgevingsanalyse Onderzoek verschillende soorten locaties en maak hiervan een analyse. Beschrijf de kenmerken van deze locaties en verwerk eventueel voor en nadelen. 1.4 Uitschrijven verschillende ruimtes Beschrijf zo volledig mogelijk de verschillende leefruimtes in de woning. Beschrijf de kenmerken van deze leefruimten en geef kort de functie van de ruimte aan.

2. PROGRAMMA VAN EISEN

2.1 Eisen opdrachtgever en extra invulling Onderzoek wat de eisen zijn die meneer Kil (opdrachtgever) aan het huis stelt. Deze eisen zullen strekken van materiaalkeuze tot de indeling van de verschillende ruimtes en aanwezigheid van verschillende voorzieningen. Deze eisen zullen moeten worden aangevuld zodat er een volledig en uitgebreid PvE aanwezig is om mee te werken. 2.2 Wettelijke eisen Documenteer waaraan je ontwerp moet voldoen betreft de wettelijke eisen. Documenteer deze eisen, maar kijk vooral naar de hoofdgroepen en belangrijkere eisen.

41


3. UITEINDELIJK ADVIES Met het vooronderzoek en het opgestelde PvE kun je tot een conclusie komen. In deze conclusie staat waar je met het schetsen en ontwerpen rekening mee moet houden. Documenteer deze conclusie en vermeldt hierin:      

Beschrijving locatie Bouwkavel Soort woning Materiaal keuzes Leefruimtes Voorzieningen

Om alles nog beter te visualiseren en al richting het ontwerp te gaan maak je hierbij ook nog een moodboard met ideeën en foto’s. 4. ONTWERP Ontwerp de woning door de kijken naar het uiteindelijke advies en eigen inbreng. Maak eventueel gebuik van een moodboard. Je geeft aan hoe je de locatie, die je hebt gekozen, wilt inrichten met de verschillende faciliteiten en benodigdheden. Maak hierbij gebruik van:  Tekeningen  Sketchup  Printscreens 5. UITWERKING Werk de gemaakte keuzes in het ontwerp verder uit. Waarom heb je voor een bepaalde optie gekozen, welke argumenten heb je hiervoor? Maak eventueel gebruik van schema’s. Maak ook een duidelijk opgezet verhaal waarin je jouw huis probeert te verkopen en aan te prijzen. 6. EINDPRESENTATIE Aan het eind van het project presenteer je al je behaalde resultaten en bespreek je het eindproduct, laat dit allemaal zien in een eindpresentatie. Dit kan je zien als een soort oplevering van je woning.Hierbij hoort ook een schriftelijk verslag.

42


BIJLAGE BEGRIPPENLIJST

Biomassa –

Een verzamelnaam voor organische stoffen Broeikaseffect -

De opwarming van de aarde onder invloed van broeikasgassen. Duurzaamheid -

Een begrip om aan te geven dat iets lang mee gaat. of Een manier van produceren welke geen schade levert aan de natuur. Energetische waarde -

Geeft een indicatie van de hoeveelheid energie er vrij komt als het een bepaald voorwerp/stof/materiaal verbrand wordt. Energielabel –

Een richtlijn om aan te geven hoe goed of slecht iets is voor het milieu. Dit om de consument een beter inzicht te geven en de consument er bewust van maken. Energienet –

Het landelijke netwerk van elektriciteitskabels en centrales. Global warming-

Zie het begrip “Broeikaseffect”. Groene energie –

Energie waarbij bij de opwekking ervan geen gebruik is gemaakt van de fossiele brandstoffen. Het is afkomstig van de duurzame energiebronnen. kWh –

Een veel gebruikte eenheid bij het energieverbruik van een woning. Het geeft aan hoeveel energie (in kW) er verbruikt wordt in een periode van een uur. De prijs van een kWh is zo rond de 23 cent. Luchtvochtigheid –

Een grootheid die aangeeft hoeveel vocht zich in de lucht bevindt. Als de luchtvochtigheid hoog is, is het vaak onprettig en benauwd.

43


Passief huis -

In principe een andere term voor een energieneutraal huis. Bij een passief huis is het energiesaldo echter niet altijd gelijk aan 0. Rendement –

Een indicatie voor de effectiviteit van een machine of apparaat. Een waarde voor hoeveel van de energie die verbruikt wordt er ook weer uit komt. Vaak gaat er energie verloren aan warmte. Het rendement wordt hierdoor lager. Thermische energie-

De energie die moleculen uitzenden bij het trillen en bewegen. Hoe hoger de temperatuur, hoe hoger ook de thermische energie. Vergisting –

Het omzetten van koolhydraten door micro-organismen. Wattpiek –

Een eenheid voor het vermogen van een zonnepaneel. Het aantal Wattpiek is het maximale vermogen van de zonnepaneel, dit is onder de perfecte omstandigheden. De zonnepaneel staat hierbij loodrecht op de zonnestralen. Het is een indicatie om verschillende zonnepanelen te kunnen vergelijken. Het rendement van de zonnepanelen verschillen namelijk overal. In Nederland is het rendement gemiddeld 85%.

44


Profiel. werkstuk: De energieneutrale woning. Melvin de Wijs

Recommend Documents