WETENSCHAP
13
& O N D E R ZO E K
Lage-temperatuursystemen voor duurzame en efficiënte verwarming en koeling
Warmtepomp voor comfort, energiebesparing als bonus Astrid van de Graaf
Concept van een energiezuinige woning met warmteterugwinning uit ventilatielucht, zonnecollectoren, vloerverwarming en een warmtepomp die wordt gevoed met warmte die via aardsondes aan de ondergrond wordt onttrokken. Dit is niet het huis van de toekomst, maar technieken die direct beschikbaar zijn en die een grote bijdrage leveren aan de reductie van de CO2-uitstoot. (Afbeelding Itho, Schiedam / www.itho.nl)
De HR cv-ketel bereikt de grens van z’n kunnen –
Nu alle huizen en kantoren van een steeds warmere winterjas worden voorzien, biedt dit onverwacht een nieuwe zorg bij energie: oververhitting. Besparing door isolatie wordt tenietgedaan door loeiende airco’s in de zomer. Voor dit probleem bestaat volgens prof. ir. Hans Cauberg van de faculteit Civiele Techniek & Geowetenschappen echter een efficiënte oplossing. Met inzet van een warmtepomp kunnen koeling en verwarming niet alleen veel duurzamer, maar ook comfortabeler worden uitgevoerd. Hierdoor is het mogelijk om hoogwaardige fossiele brandstoffen te vervangen door duurzame, laagwaardige energiebronnen zoals grondwater, aardwarmte en afvalwarmte. Dit kan de energievraag bij verwarmen met maximaal 40% verminderen en voor koelen zelfs met 90%. Voor enkele praktische maar niet onbelangrijke problemen, zoals condensvorming en geluidsabsorptie, hebben Cauberg en zijn onderzoekers al nieuwe ontwerpregels klaar. De warmtepomp zal in onze toekomstige (energie)huishouding een onmisbare rol gaan spelen.
innovatie bij isolatie is dus gewenst, ook al is het energieverbruik per huishouden sinds 1986 gedaald met 70%
strument om er steeds een beetje aan te draaien. Wat voor woningen begon bij een EPC van 1,4 is al inmiddels 1,0. Binnenkort staat aanscherping naar 0,8 op het programma. Met meer verlaging van de norm wil de overheid vooral het gebruik van duurzame energie verder ‘pushen’ om zo de begeerde CO2-reductie te verwerven. De hoge-rendements-cv-ketel stuit echter tegen de grens van zijn kunnen; op het gebied van isolatie is innovatie gewenst.
Als trouwe aanhanger van het Kyoto-verdrag streeft Nederland naar minder energieverbruik en uitstoot van het broeikasgas CO2. Voor de woning- en utiliteitsbouw heeft de overheid dit onder meer vormgegeven door instelling van de zogenoemde Energieprestatienorm (EPN), die bepaalt aan welke energieprestatiecoëfficiënt (EPC) nieuwbouw moet voldoen. Een handig regelin2004.3
Trias Energetica » Aan de TU Delft is ooit een strategie voor de bouwsector ontwikkeld om een zo duurzaam mogelijke energievoorziening te bereiken: de Trias Energetica. “Energiebesparen kan door de vraag te beperken, de inzet van duurzame energie •
14
WETENSCHAP
ningen die in de afgelopen 25 jaar zijn verricht, hebben voor woningen geleid tot een reductie van 80% in de energievraag voor ruimteverwarming.
Uit het promotie-onderzoek van Andy van den Dobbelsteen
een sterke afname van de
blijkt dat de sterke toename van intern geproduceerde warmte in
warmtevraag tot gevolg, maar
kantoren door voornamelijk computers, heeft geleid tot
daarentegen neemt de vraag
inëfficiënte en vaak ad hoc genomen koelmaatregelen, zoals te
om koeling toe.
hooi en te gras aangebrachte airco-systemen.
Warmtepomp, comfort en energiebesparing
te maximaliseren en de fossiele brandstoffen zo efficiënt mogelijk te gebruiken,” stelt prof. ir. Hans Cauberg, hoogleraar Bouwfysica en Installaties van de faculteit Civiele Techniek, tevens directeur van het Maastrichtse adviesbureau Cauberg-Huijgen Raadgevende Ingenieurs. Het energieverbruik per huishouden voor verwarming is in Nederland sinds 1986 met 70% gedaald. Dat is vooral het resultaat van isolatie, warmteterugwinning en de verbetering van de cv-ketel. Het gebruik van duurzame energiebronnen is, ondanks alle subsidieregelingen, daarentegen sterk achtergebleven. Cauberg: “Verder verhogen van de thermische isolatiekwaliteit leidt tot nog dikkere isolatielagen. Dit gaat ten koste van de interne ruimte, maar levert ook bij bouwkundige detaillering problemen op. In een ijskast wil je tenslotte ook een zo dun mogelijke wand om zoveel mogelijke spullen erin te stoppen. Een nieuwe ontwikkeling die daarop inspeelt is vacuümisolatie. Door isolatieplaten in te pakken in een aluminiumzak, de lucht eruit te zuigen en vervolgens dicht te sealen, ontstaat een isolatiemateriaal dat een factor 5 dunner wordt.” De TU Delft is gestart met de ontwikkeling van bouwproducten op basis van deze techniek. In eerste instantie gaat het om prefab-gevelpanelen en geïsoleerde buitendeuren. Ook internationaal wordt samengewerkt binnen Annex 39 High Performance Thermal Insulation, een programma van het International Energy Agency in Parijs.
Het resultaat van de inspan-
Thermische isolatie heeft
& O N D E R ZO E K
40% reductie » Dat met name de warmtepomp een belangrijke rol kon spelen bij de toepassing van duurzame energiebronnen, zag ir. Peter Oostendorp van de afdeling Koudetechniek en Warmtepompen van TNOMilieu, Energie en Procesinnovatie, een kwart eeuw geleden al. Sindsdien is hij bij de ontwikkeling en toepassing ervan betrokken. “Na de eerste oliecrisis in 1973 werd er veel geïnvesteerd in de ontwikkeling van duurzame energietechnieken. Door de sterke daling van de energieprijs een tiental jaar later verminderde de Nederlandse inspanningen voor de warmtepomp omdat deze economisch minder interessant was geworden. Ook de eerste teleurstellende demonstratieprojecten in de jaren ’80 zetten het systeem in een verkeerd daglicht. Hoewel dit vooral te wijten was aan verkeerde installatie en aansluiting.” Pas toen na 1990 het besef doordrong dat niet het opraken van de fossiele brandstofvoorraad, maar het effect van broeikasgassen als CO2 een groter gevaar voor de samenleving vormde, leefde de aandacht voor de warmtepomp weer op. De potentie voor energiebesparing met warmtepompen is dan ook erg hoog. Volgens Oostendorp valt hiermee 20 tot 40 procent energie te besparen. Oostendorp: “Het is een subtiel apparaat en reageert scherp op het temperatuurverschil dat hij moet produceren. In combinatie met vloerverwarming voelt het apparaat zich in optima forma en is die 40% besparing binnen bereik.” Warmtepompen » Een warmtepomp is eigenlijk niets nieuws. Iedereen heeft er al een. De koelkast heeft namelijk een warmtepomp om de warmte van binnenin naar buiten te transporteren, van een laag naar een hoog temperatuurniveau. Bij een koelkast zijn we alleen geïnteresseerd in de koude kant van het apparaat, bij een warmtepomp in de verwarmingscyclus tot nog toe vooral in de warme kant. Voor verwarming van een kamer draai je de koelkast om met de deur open naar buiten. Een warmtepomp is in principe een soort warmtewisselaar die aan de ene kant bestaat uit een verdamper voor de warmte-opname en aan de andere kant een condensor voor warmteafgifte heeft. Het rendement van de warmtepomp neemt toe naarmate het te overbruggen temperatuurverschil kleiner is. In woningen met warmtepompen zijn daarom zogeheten lagetemperatuur-verwarmingssystemen (LTV) zoals vloer- en wandverwarming aanwezig, die aan een wateraanvoertemperatuur van 25 - 35°C al voldoende hebben om een kamer op 20°C te brengen. Dat maakt warmtepompen zo interessant. Die kunnen laagwaardige warmte afkomstig van duurzame en alternatieve energiebronnen op een bruikbaar hoger temperatuurniveau brengen. Voor deze temperatuurlift – compressie van het warmtetransportmiddel - heeft de warmtepomp dus relatief weinig energie nodig.
Bij de gebruikelijke levensduur (50 jaar) van een kantoorgebouw vormt het energieverbruik voor klimatisering ver weg de belangrijkste bron van de totale milieu-belasting van het pand. Naarmate een gebouw een korter leven is beschoren, stijgt het aandeel van de gebruikte bouwmaterialen aan de milieu-belasting.
Er komen nog steeds nieuwe isolatiematerialen op de markt, zoals deze vacuümisolatieplaten. De dikte van de plaat (rechts) is slechts een vijfde van een traditionele isolatielaag (links), maar heeft dezelfde isolatiewaarde. (Foto VIP-Bau / www.vip-bau.ch)
Anergiebronnen » Cauberg: “Op dit moment wordt het aardgas uitgeput voor een laagwaardige toepassing als verwarmen. We denken veel te veel in termen van energie, terwijl we moeten kijken naar de exergie-inhoud. Dat is het Carnot-proces: de capaciteit om warmte om te zetten in kracht. Aardgas is hoogwaardige energie en bezit 100% exergie. Door aardgas om te •
2004.3
Warmtepomp, comfort en energiebesparing W E T E N S C H A P
15
& O N D E R ZO E K
zetten in bijvoorbeeld stoom met een zeer hoge temperatuur kun je goed elektriciteit produceren, ook een hoogwaardige vorm van energie, maar aan stoom van 100°C heb je al veel minder. In onze cv-ketels produceren we met aardgas rookgassen van 800°C om er water van 90°C te maken dat we vervolgens de centrale verwarming doorsturen. Zonde dus. Het is veel zinvoller om hiervoor energiebronnen met een lage temperatuur voor te benutten. Die bezitten weinig exergie en kunnen prima dienen voor verwarming.” [Zie ook Delft Integraal 95.2] Voor een warmtepomp moeten we volgens Cauberg op zoek naar warmtebronnen die een constante en zo hoogmogelijke temperatuur hebben. Aardwarmte, tachtig meter onder de grond is de temperatuur circa 14°C, voldoet aan die eisen. Zeewater en rivierwater zijn ook acceptabele leveranciers van duurzame energie. Maar wellicht is ook het water in twintig meter diepe gaten van de grindwinning goed te gebruiken voor verwarming. Buitenlucht is minder geschikt vanwege zijn lage temperatuur in de winter.
Principe van een electrisch aangedreven warmtepomp. De pomp brengt duurzame, laagwaardige energie op een hoger temper-
Comfortabele combinatie » Besparing van energie en vermindering van CO2-emissie is niet het enige wat de combinatie van warmtepomp en vloerverwarming zo aantrekkelijk maakt. Het zorgt voor comfort door warmtestraling. Straling wordt door de mens prettiger ervaren dan warmte-aanvoer door convectie zoals bij een radiator. Wat geldt voor verwarming geldt ook voor koeling. Een hard blazende airco is minder prettig, en gezond, dan de aanwezigheid van koele wanden of vloeren. Het leidingennetwerk dat is aangebracht voor vloerverwarming kan dus gemakkelijk in de zomer dienen voor koeling. Zo is de hogetemperatuurkoeling (HTK) de natuurlijke tegenhanger van de lagetemperatuurverwarming (LTV) geworden. In tegenstelling tot verwarming kan voor koeling het water meestal zonder tussenkomst van de warmtepomp uit de aardbodem door het leidingennet in de vloer worden gepompt, waardoor alleen voor het rondpompen een geringe hoeveelheid (hoogwaardige) energie nodig is. De warmtepomp zelf staat niet aan. De energiebesparing kan door deze manier van koelen oplopen tot 90%. Naast een aanzienlijke energiewinst wordt door de combinatie van HTK en LTV ook thermisch vervuiling van de aardbodem voorkomen. De onttrokken warmte in de winter krijgt de aarde in de zomer weer terug.
atuurniveau. De elektriciteit die de pomp
Vrijwel iedereen heeft al een warmtepomp in huis,
aandrijft, wordt omgezet in warmte en
dat illustreert de koelkast in de gevel, zoals in deze
eveneens toegevoegd aan de warmte-afgifte
tekening van TNO-MEP, waar al sinds 1977 onder-
(idealiter vloer/wandverwarming)
zoek wordt gedaan aan warmtepompen en hun
(Beeld TNO-MEP)
toepassingen. (Beeld TNO-MEP)
A
B
C
Er zijn verschillende manieren om warmte aan de ondergrond te ontrekken. (A) De in Nederland meest gebruikte methode is
het onttrekken van energie aan water uit ondergrondse watervoerende lagen (aquifers). (B) Met vertikale warmtesondes (warmtelussen) wordt warmte (in de winter) aan de ondergrond onttrokken of toegevoegd (in de zomer). Dit is een gesloten systeem. (C) Een minder vaak toegepaste methode is het onttrekken van warmte aan vijvers (vanwege de beperkte capaciteit). (Illustraties Groenholland, Amsterdam / www.groenholland.nl)
Koeling » Onderzoek van de Rijksgebouwendienst bracht volgens dr. ir. Andy van den Dobbelsteen van de faculteit Bouwkunde voor het eerst in kaart dat het koelen van kantoorgebouwen het belang van verwarmen aan het overstijgen is. “Het bleek dat ondanks de energiebesparende maatregelen de energierekening eerder steeg dan daalde. Kijk je van bovenaf op de gebouwen neer, dan zie je direct waardoor. Overal staan doosjes op het dak: de later toegevoegde koelinstallaties. Een andere reden is dat technische klimaatinstallaties verkeerd werden gebruikt of dat ze foutief waren geïnstalleerd.” Van den Dobbelsteen trok uit zijn eigen net afgeronde promotie-onderzoek de conclusie dat recent gebouwde kantoren nauwelijks milieuvriendelijker zijn dan vijftien jaar geleden. Uitgaande van een gebruiksduur van 75 jaar, wat voor een kantoorgebouw uit duurzaamheidsoogpunt niet onredelijk is, blijkt dat het energieverbruik bijna 80% van de milieulast veroorzaakt. Hiervan gaat 90% op aan verwarming en koeling, verlichting en het gebruik van computers. De energievraag voor koeling in kantoren is tegenwoordig al even groot als die voor verwarming. Deze ontwikkeling zal zich doorzetten, aldus Van den Dobbelsteen. Door de toenemende intensivering van kantoorruimte – nog meer mensen, computers en verlichting per vierkante meter - neemt de interne warmteproductie toe en zal koeling in de toekomst extra belangrijk worden.
Het aanbrengen van een warmtelus in de ondergrond. Waar in het buitenland huizen op het platteland met een warmtepomp vaak zijn voorzien van horizontale warmtewisselaars op 0,6-1,2 m diepte en over een oppervlakte van 200 m2 of meer, komt dat in Nederland wegens ruimtegebrek vrij weinig voor. Vertikale aardsondes bieden dan de oplossing voor installaties van individuele woning. (Foto Groenholland, Amsterdam www.groenholland.nl)
Winterjas » Van den Dobbelsteen: “Moderne gebouwen hebben ook in de zomer hun warme winterjas aan. De warmte kan eenvoudig niet meer weg, bovendien wordt er veel warmte geproduceerd door computers en randapparatuur. Daarom staat de hele zomer de airco aan. Op deze ontwikkeling moeten we ons instellen door bij het ontwerp van nieuwbouw uit te gaan van het werkelijke energievraag. Dan is het mogelijk om kantoren te bouwen die veel energie besparen en het milieu twintig keer minder belasten. Warmtepompen zouden hier een effectieve techniek zijn om gekoppeld aan wand- of vloersystemen de koeling op energiezuinige manier te leveren.” Volgens van den Dobbelsteen zijn flexibele bouwsystemen het beste, met name 2004.3
Een andere mogelijkheid is het gebruik van heipalen als warmtewisselaar. De aan de aarde onttrokken warmte wordt via een gesloten circuit in de paal toegevoerd aan de warmtepomp. Zo krijgt de heipaal een dubbele functie. (Foto en tekening Betonson, Son / www.beton.com)
•
16
WETENSCHAP
& O N D E R ZO E K
Warmtepomp, comfort en energiebesparing
omdat in de praktijk blijkt dat kantoorgebouwen na zo’n 25 jaar functioneel verouderd zijn en omdat de ontwikkelingen op energiegebied nog steeds snel gaan. “Het hoeft geen probleem te zijn om leidingen in de vloer of bouwconstructie te leggen, als je er maar voor zorgt dat de energie-installatie makkelijk aangepast kan worden. We denken wel dat we er zijn, maar over tien jaar is er weer een nieuw systeem. Omdat het lastig is voor elk gebouw of huis apart de grond in te duiken, kan je denken aan toepassing van LTV en HTK op wijk of stedelijke schaal. Op die manier kunnen de energiepatronen van koelingbehoeftige kantoren en warmtebehoevende woningen effectief op elkaar worden afgestemd. Technisch is dit geen probleem, het is vooral de juridische en praktische kant die een obstakel vormt omdat veel verschillende partijen moeten samenwerken en risico dragen.” Haven Scheveningen 4˚ tot 20˚C
Mijn- en zeewater » Dat de warmtepomp de HR-ketel in Nederland niet van zijn plaats heeft kunnen verdringen komt voornamelijk door de grote beschikbaarheid van (goedkoop) Nederlands aardgas en de lagere aanschafkosten van de ketel, zo benadrukt Cauberg. Met verdere aanscherping van de energienorm en stijgende energieprijzen in het vooruitzicht komen er nu meer initiatieven op gang. In Heerlen is de gemeente gestart met een studie naar het gebruik van mijnwater. Op een diepte van 500 tot 600 meter bevindt zich namelijk water van 32°C. Nieuwe gebouwen in het gebied worden al voorbereid op lage temperatuurverwarming en hoge temperatuurkoeling. Het mijnwaterproject is opgenomen in het Interreg-programma van de EU. Cauberg: “Achteraf kun je de bouwfysische kwaliteitseisen niet meer halen, daarom moet de woningen en kantoren nu al geschikt worden gemaakt voor lage temperatuurtoepassingen. Tot die tijd gebruiken ze gewoon de HR-ketel.” Ook voor andere laagwaardige energiebronnen lopen demonstratieprojecten. Zo wordt bij de renovatie van een woonblok in Geleen de afvalwarmte uit ventilatielucht teruggewonnen en gebruikt voor het verwarmen van tapwater. In Scheveningse wijk Duindorp is door woningcorporatie Vestia een project gestart om huizen te verwarmen met als warmtebron zeewater. Een kantoorgebouw in Heerhugowaard heeft als eerste in Nederland heipalen ingezet als bodemwarmtewisselaar voor warmte- en koudeonttrekking aan de bodem. Door constructie-elementen meerdere functies te geven, de zogenoemde klimaatactieve bouwcomponenten, kan toepassing van lagetemperatuursystemen nog rendabeler worden.
In opdracht van woningcorporatie Vestia/Ceres ontwikkelde ingenieursbureau Deerns een plan om binnen drie jaar 750 nieuwbouwwoningen in de Scheveningse wijk Duindorp te verwarmen met een zeewaterwarmtecentrale in de h aven. De huizen krijgen een individuele warmtepomp die is aangesloten op het bronwarmtenet van de centrale.
Condens » De toenemende behoefte aan koeling in de zomer kan de opmars van de combinatie warmtepomp + aardwarmte sterk bevorderen. Voor het mogelijke probleem van condensvorming op de vloeren en wanden bij toepassing als koelsysteem heeft bouwfysicus dr. ir. Wim van der Spoel, univerisitair docent bij de faculteit Civiele Techniek, algemene beheerregels opgesteld. Condensvorming is met name een probleem voor woningen, omdat daar geen voorbehandelde ventilatielucht wordt gebruikt. Hoe lager de temperatuur van de gekoelde vloer, hoe hoger de relatieve luchtvochtigheid op het vloeroppervlak wordt en de kans op condensatie. Een bijkomstige moeilijkheid bij hoge luchtvochtigheid is schimmelvorming. Om dit te voorkomen, mag de relatieve luchtvochtigheid aan het oppervlak van de dekvloer niet hoger worden dan 80 %. Dit heeft Van der Spoel vertaald naar een optimale temperatuur van het doorstromende water van 16 à 18oC, afhankelijk van de geometrie van de vloer, warmtegeleiding van de materialen en variabele vochtproductie door mens, dier en plant. Van der Spoel: “De vloertemperatuur is dan 20 à 21oC. Wil je een hoger koelvermogen creëren en is de lucht niet zo vochtig, dan kan je makkelijk naar 19°C zakken, iets dat uit oogpunt van thermisch comfort overigens de ondergrens voor de vloertemperatuur is. Actief regelen op de werkelijke luchtvochtigheid aan het vloeroppervlak is vooralsnog moeilijk te realiseren. Onzekerheden in de metingen en praktisch bezwaren als vloerbedekking en verplaatsen van meubilair staan dit in de weg.”
De gemeente Heerlen is van plan om mijnwater in te zetten voor het verwarmen en koelen van gebouwen op de lokatie Stadpark Oranje-Nassau en Heerlerheide Centrum. Het is de bedoeling om de mijngangen op een diepte van 500 meter aan te boren, waar het water maximaal 32ºC is. Het water wordt omhoog gepomp, daar door warmtewisselaars (verbonden aan warmtepompen) gevoerd en weer naar beneden gebracht.
Ook rivieren en kanalen komen steeds meer in de belangstelling als potentiële bron voor laagwaardige warmte. Zo wordt in Terneuzen voor het kantoor van Rijkswaterstaat warmte onttrokkken aan de Westerschelde, in Maastricht wordt warmte voor het Provinciehuis onttrokken aan de Maas.
Met actieve betonconstructies kan in de zomer praktisch zonder inzet van koelmachines toch worden gekoeld met een actieve
Akoestiek » Bij kantoorgebouwen vertaalt vloerkoeling zich volgens Cauberg vaak in toepassing van ‘massakoeling’ of een thermisch actieve vloer. Deze bouwaanpak is afkomstig uit Duitsland. Daarbij is de vloerverwarming/ koeling niet op maar ín de constructievloer aangebracht. In de zomer wordt dit gekoeld met water van 16°C uit bijvoorbeeld een aquifer
vloer die is aangesloten op een aquifer. Hierdoor kan tot ca. 45 watt/m2 comfortabel worden gekoeld. In de winter levert de vloer een basisverwarming die meestal met een regelbare CV-radiator wordt aangevuld.
•
2004.3
Warmtepomp, comfort en energiebesparing W E T E N S C H A P
17
& O N D E R ZO E K
in de bodem. Op deze manier wordt de hele bouwconstructie ‘geactiveerd’ en houdt die de koelte lang vast. Omdat het plafond in direct contact met de ruimtelucht moet staan, er moet immers een warmte-uitwisseling plaatsvinden, betekent dit weer een nieuw punt van aandacht: de ruimte-akoestiek. Het standaard geluidsabsorberende verlaagde plafond kan hier niet meer worden gebruikt. Cauberg bedacht daartoe de geluidsabsorberende scheidingswand en het plafondeiland. Dit laatste beslaat ongeveer 30% van het oppervlak en hangt vrij en verlaagd onder de vloer. Bij in het werkgestort beton worden de
Speerpunt » Vanwege de achterblijvende belangstelling heeft de Nederlandse overheid warmtepompen in haar Derde Energienota tot een speerpunt verheven. In het jaar 2020 moet het gebruik van warmtepompen in woningen en utiliteitsgebouwen een energiebesparing van 26 PJ realiseren. Eind 2002 waren er volgens het rapport Inventarisatie Warmtepompen van Novem in Nederland ongeveer 33.000 werkende warmtepompen geïnstalleerd in de utiliteits- en woningbouw die een totale energiebesparing vertegenwoordigen van circa 1 PJ per jaar met een bijbehorende CO2-emissiereductie van 39 kton CO2 per jaar. Zo’n 37% van de warmtepompen is geïnstalleerd in de woningbouw. Oostendorp rekent even door: “Per jaar werden ongeveer 60.000 woningen gebouwd. Wanneer de overheid het streven van ongeveer 1 miljoen woningenmet-warmtepomp in 2020 wil halen, moet elke nieuw gebouwd huis een warmtepomp krijgen. Je kunt ook uitgaan van het huidige aantal bestaande woningen, zo’n 6 miljoen. Zes procent daarvan heeft jaarlijks een nieuwe verwarmingsinstallatie nodig, dan zit je op zo’n 360.000 installaties per jaar.”
klimaatleidingen aan de bewapening bevestigd, waarna de vloer wordt gestort. Ook is het mogelijk om de wapening met de
Het verwarmen en koelen via wanden raakt steeds
daaraan bevestigde leidingen als prefab aan
meer in trek, vooral in de renovatie wordt dit gecom-
te leveren.
bineerd met het verbeteren van de geluidwering van woningscheidende wanden. Een nadeel blijft dat er maar beperkt kasten voor de wand mogen worden geplaatst omdat het de warmte-afgifte belemmert.
De capaciteit van de warmtepomp wordt aangepast aan de thermische energievraag van het gebouw. Dit leidt meestal tot een bivalente warmte-opwekking. Dat wil zeggen dat er bij hele lage buitentemperaturen wordt bijgestookt door een CV-ketel. Zo wordt het jaarrendement van de warmtepomp sterk verbeterd.
Er is dus nog veel te doen voor de warmtepomp Nederland zal hebben veroverd. Het vierjarig Convenant Warmtepompen voor de Woningbouw dat vorig jaar teneinde liep, is daarom opgevolgd door het Nederlandse Platform Warmtepompen om de kennisoverdracht voor te zetten en de warmtepomptechnologie op brede schaal te promoten.
Het streven naar een thermisch evenwicht in de bodem is een randvoorwaarde voor een bevredigende werking op lange termijn. Wanneer in de winter warmte wordt ontrokken, zal in de zomer warmte moeten worden teruggebracht.
Duurzame business achter de meter » Het uitblijven van het grootschalig gebruik van warmtepompen in Nederland is volgens prof. Cauberg puur een kostprijsverhaal. Nederlanders zijn nog niet gewend om investerings- en exploitatiekosten bij elkaar te nemen. Gezien de omgevingstemperatuur in de koude maanden en de dichte bebouwing is voor Nederland het collectief onttrekken van aardwarmte het meest geschikt als energiebron voor een warmtepompsysteem. Voor een groep woningen zou een vereniging van eigenaren kunnen worden opgericht die de warmtepomp beheert en het verbruik per woning doorberekent. Een andere optie die Cauberg aanspreekt is de constructie dat de woningbouwverenigingen, projectontwikkelaars, energieleveranciers of installatiebedrijven de investering en exploitatie van een warmtepomp op zich nemen en de warmte doorverkopen, net als elektriciteit of gas. Op die manier wordt het gebruik van de warmtepomp - en dus van duurzame energie - gewoon interessante business. Een groot aantal koplopers onder de projectontwikkelaars heeft inmiddels op eigen initiatief een plan gemaakt om het aandeel duurzame energie in de woningbouw aantrekkelijk te maken. Dit gaat sinds kort door het leven als het Business Plan Duurzame Energie Achter de Meter dat door de overheid wordt ondersteund. Hun belangrijkste uitgangspunt is een integrale benadering, dus geen aparte maatregelen maar denken vanuit een woning- en comfortconcept. Cauberg: “Bij het businessplan neemt de inzet van warmtepompen een belangrijke plaats in. Dit zal een flinke push geven bij de toepassing ervan. Geheel autonoom. Geen door subsidie gedreven stimulans, maar gewoon door marktaanbieders die comfort en gezondheid als verkoopargument hanteren. Daarvoor wil de woningkoper wel zijn beurs opentrekken. En die energiebesparing krijgt de koper er dan gratis bij.”
Omdat vloerkoeling is gebaseerd op een directe warmte-uitwisseling tussen de onderkant van de vloer en de binnenlucht, kan geen traditioneel verlaagd akoestisch plafond worden toegepast. Om toch voldoende geluidsabsorptie te realiseren, kan een zogenaamd plafond-eiland worden gemonteerd over ca. 30% van het oppervlak. Het plafond is vrijhangend en zowel aan de onder- en aan de bovenzijde voorzien van een geluidsabsorberende laag. De binnenlucht kan er vrij omheen stromen.
In Nederland worden steeds meer huizen voorzien van een individuele airco-installatie. De huidige generatie airco’s kan ook worden gebruikt voor verwarmen. Deze lucht-lucht-systemen zijn energetisch verre van ideaal, omdat ze een groter temperatuurverschil moeten overbruggen dan met aardwarmte en vloer- of wandverwarming. In onder meer Zweden, Noorwegen en Japan worden lucht-
Voor verdere informatie over dit onderwerp kunt u contact opnemen met prof.ir. Hans Cauberg, tel. (015) 278 3378, e-mail
[email protected], of met dr.ir. Andy van den Dobbelsteen, tel. (015) 278 3563, e-mail
[email protected] of met dr.ir. Wim van der Spoel, tel. (015) 278 3368, e-mail
[email protected] 2004.3
lucht-systemen wel veel gebruikt, maar daar is het gebruik van elektriciteit als verwarmingsmedium traditioneel wijdverspreid.
•
