Eco Zonnewoning

Alle mogelijkheden, beslissingen en resultaten van de bouw van onze passieve energie-plus woning

Categorie: Technische informatie (page 2 of 2)

Warmtepompen

logo duurzaam thuisIk kwam de site DuurzaamThuis tegen met vele technische verhalen, waaronder een uitgebreide uitleg over warmtepompen. In een passief energieplus-woning (zonder gasaansluiting) toch een vereiste.

Op de pagina staat de basis van een warmtepomp:

schema warmtepompEen warmtepomp bestaat uit drie gescheiden kringen. Buiten is een kring waarbij warmte (uit lucht, water of de bodem) wordt gehaald, dat wil zeggen, de vloeistof in deze kring wordt opgewarmd, bijvoorbeeld tot 10 graden Celsius. De warmte wordt in de unit in een verdamper overgebracht op een interne kring. En dan komt de clou; met een compressor wordt vloeistof in de tweede kring ineengedrukt. Door het comprimeren wordt de temperatuur hoger. En dan kan de warmte van deze vloeistof in een condensator worden gebruikt om de vloeistof in de binnenkring op te warmen, bijvoorbeeld de verwarming. Tegelijkertijd laat men de vloeistof in de binnenkring via een expansie-ventiel weer uitzetten zodat het weer door de buitenkring kan worden opgewarmd.  De efficiëntie van een warmtepomp drukt men uit in COP (Coefficient Of Performance, ofwel prestatiecoëfficiënt). De pompen voor de kringen en de compressor kosten energie. En de opgewerkte warmte is ook energie. Als de pomp 2 kWh nodig heeft om de energie te maken en er komt 8 kWh aan warmte uit dan heeft de warmtepomp een COP van 4.

Het verkrijgen van energie kan uit drie bronnen:

  • uit de aarde; dit is een boring in de grond tot wel 150m diep waar altijd dezelfde temperatuur heerst. Deze variant noemt men aarde/water-warmtepomp of brine/water-warmteomp*, oftewel een gesloten warmtepomp. Door de benodigde boring is het relatief duur.
  • uit de lucht; hierbij zit een soort airco-unit aan de buitenkant van het huis waarbij dus de warmte uit de lucht wordt gehaald. Deze variant noemt men lucht/water-warmtepomp, oftewel een open warmtepomp. Deze wordt tegenwoordig bij de meeste particuliere huizen toegepast.
  • uit het water; hierbij wordt gebruik gemaakt van verschillende warme en koude wateropslag onder de grond waarbij dan wel warm water, dan wel uit een koude-bron water wordt gebruikt. Zo kan de warmtepomp zowel verwarmen als koelen. Deze variant (water/water-warmtepomp) wordt vooral gebruikt bij grote (bedrijven)complexen en groepen van huizen.

logo warmtepomp-infoEen nog mooiere site is Warmtepomp-info. Deze site is wel particulier opgezet en zonder banden met een specifiek bedrijf te bevooroordelen maar bevat wel o-ver-al de uitnodiging om offertes aan te vragen.

logo NathanSystemsEn ook op de site van NathanSystems staat uitstekende uitleg en schitterende animatie:

 

 

Er is ook een overzichtelijk Youtube-filmpje van MeerMetMinder:

Extra: link naar de meest eenvoudige uitleg: wikipedia!

Beperking van dit bericht: er zijn ook lucht/lucht-warmtepompen maar die zal ik later behandelen bij de ventilatie. Een andere keer. Hier houden we het op de verwarming van water ten behoeve van de verwarming. Overigens is er ook warm water nodig voor het huishoudelijk gebruik; dat wordt door dezelfde x/water-warmtepomp opgewekt, gelijk aan de bekende cv-ketels.

*) water met een antivriestoevoeging noemen we brinewater. Vandaar de naam brine/water-warmtepomp.

 

 

IkWoonZen – een stimuleringssite in ruste

logo IkWoonZENIkWoonZEN is een site die ik net tegenkwam. ZEN staat voor Zeer Energiezuinige Nieuwbouw. En volgens de footnote een initiatief van het Lente-akkoord (Aedes, Bouwend Nederland, NEPROM, NVB en de minister van BZK).

Er is een link naar een FB-pagina met een paar berichten en vanaf februari 2017 niets meer. Twitter idem dito; 13 berichten en de laatste in januari. Niet heel erg actief meer dus. Maar bestaande informatie heeft ook wel wat; motivatie van toekomstige bouwers om zuinig te bouwen, of beter gezegd ‘Zeer Zuinig’ 🙂 .

Welke informatie staat er dan op:

  • voorbeeldwoningen, bijvoorbeeld reeks coöperatie-woningen in Zwolle, met een link naar een pagina bij RVO. Welk ander voorbeeld ik ook aanklik; ik zie alleen woningbouwverenigingen die hier het goede voorbeeld geven. Ook nuttig maar net een andere tak van sport.
  • Een mooie, gelikte site met ‘veelzeggende’ nietszeggende plaatjes
  • Bij een onderwerp als ‘duurzame techniek’ linkt de site door naar BewustNieuwbouw.nl, waar erg veel nuttige informatie staat over energiezuinige maatregelen
  • via die laatste kom ik op warmtepomp-info.nl , daarover later meer.

En dan houd de informatie wel een beetje op… het lijkt mij een mooi ‘voorportaal’, een mooie gevel voor reeds bestaande informatie op het internet.

Maarrrr… straks woon ook ik ZEN…

toegift: vergelijk energie huidig huis en toekomstig

Nu ik zo in de cijfertjes zit kan ik ook snel een vergelijk maken met de huidige situatie.

We hebben nu een vrijstaand jaren-30-huis met 2800Wp zonnepanelen, een Calenta-CV-ketel en spouwmuurisolatie. En koken op elektriciteit. We gebruiken jaarlijks 1373 m³ gas en 2817 kWh. Door de jaaropbrengst van de panelen a 2480 kWh gebruiken we netto (met een terugdraaiende Ferrarismeter) 338 kWh stroom. De netto verbruiksoppervlakte volgens de WOZ-taxatie is 60m². Alles helemaal uitrekenend komen we uit op..schrik niet…bruto 272 kWh/m2 pjr en netto (PV) 231 kWh/m² pjr. En dan doen we het voor een antiek huis met 2 volwassenen en 2 kinderen nog niet heel erg slecht.

En ik heb net gelezen en opgeschreven dat de BENG-norm 25 kWh/m² pjr is….wow!   We willen dus een 10x zuiniger huis 🙂

Correctie: de EPC en BENG gaan alleen uit van het gebruik aan energie van het gebouw; dus wel eventuele airco en luchtverversing en natuurlijk verwarming maar niet koken, lampen, computers. Wij gebruiken geen elektra om iets te verwarmen. En een deel van het gas wordt gebruikt voor warm-water zoals douchen en afwassen. Naar schatting van mindergas.nl is van de 1373 m³ voor verwarming 920 m³ gas gebruikt. Dan komt het uit op bruto 150 kWh/m².jr. Nog wel een factor 6 met een passief huis volgens BENG.

 


Berekening: 1373 kuub gas = 48.604MJoule. 2817 kWh Elektra = 10141 MJoule, samen 58745 MJ, is 979 MJ/m².jr. Met 1kWh=3,6MJ -> 272 kWh/m².jr.

over EPC, BENG, PPHP en NEN-normen

We weten wat we willen; een bijzonder zuinig huis dat gebruik maakt van natuurlijke energiebronnen. In de bouwwereld (en ook in de ICT) is het zeer gebruikelijk en wettelijk geregeld dat er normen en eisen worden gebruikt. En dan komen de afkortingen.

EPC = energieprestatiecoëfficiënt

Met het bouwbesluit van 2015 is de EPC voor nieuwbouw-woningen vastgesteld op 0.4.

De EPC niet bedoeld is om het werkelijk energiegebruik te berekenen. Met de EPC wordt op basis van gebouweigenschappen, gebouwgebonden installaties en een gestandaardiseerd bewonersgedrag een integrale beoordeling van energiezuinigheid van een gebouw gegeven. Dus het berekende energiegebruik is het energiegebruik onder standaard condities en niet het werkelijke energiegebruik.

Bij een EP(C) van nul is er sprake van een energieneutraal gebouw voor zover het over het gebouwgebonden energiegebruik onder standaardomstandigheden gaat.

De EPC waarde wordt berekend door het gebouwgebonden energiegebruik (in MJoule) te delen door het standaard energiegebruik. Dit laatste hangt samen met het aantal m² en het verliesoppervlak van de woning.

EPBD = Energy Performance of Buildings Directive

Deze Europese richtlijn zorgt vanuit de EU dat lidstaten eisen en certificering opstellen voor nieuwe gebouwen, met als doel een verbeterde energieprestatie van gebouwen.
Nederland probeert deze richtlijn te implementeren door het inrichten van het EPC en het zo verfoeide EnergieLabel.

BENG = Bijna Energieneutrale Gebouwen

Vanaf 1 januari 2021 gelden er nieuwe energieprestatie-eisen voor nieuwbouw. Na de energieprestatiecoëff (ePC) komen drie nieuwe eisen voor ‘bijna energieneutrale gebouwen’ (Beng). Hierbij wordt er onder meer gekeken naar de energiebehoefte van een gebouw in kWh/m² gebruiksoppervlakte, per jaar. dit sluit aan op de PHPP-rekenmethodiek die al enige tijd voor passief bouwen worden gebruikt.
Uit deze ontwikkeling in 2015 komt ook de doelstelling van het kabinet om in 2020 alle gebouwen Energieneutraal te laten zijn.
De drie indicatoren binnen BENG zijn

  • Energiebehoefte; de benodigde energie voor verwarming en koeling, in kWh per m² gebruiksoppervlakte per jaar. Maximaal 25.
  • Primair energieverbruik; hoeveelheid fossiele brandstof, ook in kWh/m² per jaar. Maximaal 25, vergelijkbaar met een EPC van 0,2.
  • Aandeel hernieuwbare energie; in procenten van het totaalverbruik, minimaal 50%

PHPP = een Passiefhuis berekeningsmethodiek

De PHPP (afkorting van PassiefHuis ProjectenrekenPakket) is een rekenmethodiek is waarmee de energiehuishouding heel aardig voorspeld kan worden.

De nieuwste versie van de PHPP (versie 9) is in het Nederlands vertaald en aangepast met bijvoorbeeld de Nederlandse klimaatgegevens. Deze is omgedoopt tot NZEB-tool, omdat er meer dan alleen Passiefhuizen mee berekend kunnen worden. Ook bijvoorbeeld BENG, Nul Op de Meter en Active House. NZEB (Nearly Zero Energy Buildings) staat voor hetzelfde als BENG (Bijna Energie Neutrale Gebouwen). De PHPP-tool wordt ook wel de NZEB-tool genoemd.

 


NEN 7120

NEN 7120+C2:2012. Deze norm geeft termen, definities en de methode voor de bepaling van de energieprestatie en de daaruit afgeleide indicatoren van een gebouw of een deel van een gebouw. Het toepassingsgebied strekt zich uit over woningen, woongebouwen en utiliteitsgebouwen, zowel nieuw als bestaand. NEN 7120 is de opvolger van NEN 5128 (‘Energieprestatie woningen’) en NEN 2916 (‘Energieprestatie utiliteitsbouw’.).

De bepalingsmethode voor het maken van een EPC-berekening is per 1 juli 2012 de NEN 7120 – Energieprestatie van Gebouwen (EPG). Deze norm beschrijft de methode over het schematiseren van het gebouw en het berekenen van het energiegebruik van gebouwinstallaties. Voor specifieke maatregelen verwijst de NEN 7120 door, waaronder:

  • NEN 1068 Thermische isolatie van gebouwen – Rekenmethoden: voor het bepalen van de transmissieverliezen voor verwarming en koeling.
  • NEN 8088-1 – Ventilatie en luchtdoorlatendheid van gebouwen: voor het energiegebruik van ventilatie
  • NVN 7125 – Energieprestatienorm voor maatregelen op gebiedsniveau (EMG): voor het waarderen van energiebesparende maatregelen op gebiedsniveau

NEN 1068

NEN 1068:2001 (inclusief wijzigingsbladen A4:2005 en A5:2008)
Deze norm vormt de basis voor de bepaling van de warmtetransmissie door de
scheidingswanden. Er wordt op dit moment gewerkt aan een nieuwe versie van deze
norm.

NEN 8088-1

De NEN 8088-1+C1:2012/C3:2014 Bevat de norm voor Ventilatie en luchtdoorlatendheid van gebouwen – Bepalingsmethode voor de toevoerluchttemperatuur gecorrigeerde ventilatie- en infiltratieluchtvolumestromen voor energieprestatieberekeningen.

NVN 7125:2011 en EMG

De voornorm ‘energieprestatienorm voor maatregelen op gebiedsniveau’ (EMG)
biedt een optionele berekening van het opwekkingsrendement voor verwarming,
koude, warm tapwater en elektriciteit van opwekkingsinstallaties buiten het eigen
perceel. Het gaat om installaties die meerdere gebouwen van veelal meerdere
eigenaren van warmte, koude en/of elektriciteit voorzien, zoals stadsverwarming en
collectieve warmtekrachtinstallaties, warmtepompen, PV of windmolens.

Programma EPCheck

Met het programma EPCheck gaat u op eenvoudige wijze na of een EPC-berekening geen grote fouten bevat. EPCheck kan dit voor EPC-berekeningen van woningen, utiliteitsgebouwen en combinatiegebouwen. Zie de site van de RVO.


(bronnen: een iets gedateerde site van PelserHartman Bouwadvies, de nen-site met de normen, rijkssite RVO. Ook staat er heeeel veel in de leeswijzer NEN 7120 (een pdf) van de NEN, wikipedia over EPDB, BENG op site PassiefBouwen.nl , RVO en PDF op lente-akkoord.nl, BouwNext over PHPP

Isolatie Rc en U-waarden

In de bouw worden continue twee waarden met betrekking tot isolatie gebruikt.

3D getekend huis met labels op 2D-bouwtekening

Rc – de thermische isolatiewaarde

De Rc waarde is de weerstand die de warmte (of kou) ondervind door een hindernis; zoals een muur of een dak. Dit is sterk afhankelijk van het materiaal. De Rc waarde is de optelsom van de verschillende lagen.  De Rc van een laag van een materiaal is afhankelijk van de dikte en een constante; λ (de warmte-geleidings-coëfficient). Eenvoudig: hoe dikker, hoe beter de isolatie. En hoe hoger de λ, hoe slechter de isolatie.

Eenheid van λ is W/mK, eenheid van dikte is m (meter) en eenheid van de Rc is (als Rc=d/λ) m²K/W.

Apart is nog dat er ook een weerstand is voor de overgang van de binnenlucht naar het materiaal (gem Rsi=0,13 m²K/W) en van het materiaal naar de buitenlucht (gem Rse=0,04m²K/W).

Voor nieuwbouw in Nederland gelden vanaf 2015 de volgende eisen

  • Vloer Rc >= 3,5 m²K/W
  • Gevel Rc >= 4,5 m²K/W
  • Dak Rc >= 6,0 m²K/W

Vergelijk: door de dakconstructie van een Passief Energiepluswoning denken we richting de 10 m²K/W.

U = de warmtedoorstroomcoëfficientie

De U-waarde is het omgekeerde van de Rc, dus bij een gevel Rc = 4,5, U = 1/Rc = 1/4,5 = 0,2.
De eenheid van U is dan W/m²K.  (K=graad temperatuurverschil in Kelvin of Celcius).

De U-waarde wordt vaak gebruikt bij (dubbel)glas. Bij U=1, dan Rc=1. Bij triple-glas U=0,7 tot 0,5 (Rc=1,4 tot 2).

Overzicht Rc normen bouwbesluit 2015

(bron: site Joost de Vree via google)

extra: eenheid van warmte(verplaatsing) is Watt

Uit bovenstaande formules en eenheden zou men kunnen zien dat warmte wordt gemeten in W(att). Dus hetzelfde als een lamp of een stofzuiger. Dat komt omdat warmte gelijk is aan energie. Warmte is namelijk de uitwisseling van energie, van systemen die onderling niet in evenwicht zijn. Als het op plek A warmer is dan plek B dan stroomt de warmte/energie van A naar B om het evenwicht te herstellen (2e wet van thermodynamica). Zoals ook het afkoelen van een bord hete soep. Warmte wordt in eerste instantie uitgedrukt in Joule. De verplaatsing van warmte is de verplaatsing van energie – per tijdseenheid. Dus de verplaatsing van energie is Joule per seconde. En J/s = Watt.

Omgekeerd gaat ook; Watt is Joule per seconde. Elektriciteit zijn we gewend te meten in kWh (kilo-Watt-uur), oftewel 1000 Watt gedurende 1 uur.  Daardoor is 1kWh gelijk aan 1000 x 1 Joule x  60 minunten x 60 seconden = 3.600.000 Joule.  Zie ook wikipedia over Watt.

Daarom;  bij de isolatie gaat er dus een hoeveelheid Watt door de muur of uit het dak. (als het buiten kouder is). Dat verlies aan energie moeten we zo veel mogelijk beperken want we moeten het anders opwekken. ….de kachel moet aan.

Ik merk trouwens dat bij de theorieën over passieve huizen ook de warmte-productie van de mens en de machines wordt meegenomen. Een persoon in rust produceert iets minder dan 100 Watt, bij sportprestatie kan dat oplopen tot meer dan 500 Watt.

En — nu gaan we echt los 😉 — hoeveel Watt ontvangen we van de zon?   In deze pdf op een site met bouwtechnische vraagstukken vond ik onderstaand schema; in een middelgrote stad (D) ontvangen we iets minder dan 40% van 1500 = 600 Watt per vierkante meter. (daar gaat nog ruitverlies en stralingshoek vanaf).

Grafiek doorlating zonne-energie

(het document gaat nog veel verder en dieper in op diffuse straling en grondreflectie…by my guest)

Nieuwere berichten »

© 2019 Eco Zonnewoning

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑