Energietechnieken

//Energietechnieken
Energietechnieken 2017-09-23T11:33:31+00:00

Warmtepomp

Toepassing bij:    woningen en bedrijfsgebouwen (zowel nieuwbouw als bij renovatie). Toepassing voor: zowel voor verwarmen, warmtapwater als koelen. Werking: http://www.dhpa-online.nl/werkingsprincipe/

In Nederland worden in de regel 4 soorten warmepompen gebruikt

  1. De gasabsorptie warmtepomp.
  2. De elektrische  warmtepomp aangesloten op een bodemsysteem. Bij woningen en kleine projecten doorgaans een verticale bodemwisselaar ofwel de bodemlus.
  3. De elektrische warmtepomp die warmte terug wint uit ventilatielucht.
  4. De elektrische warmtepomp met een buitenlucht unit.

Warmtepompen zijn energiezuinig

De warmtepomp wordt meer en meer toegepast. Met als belangrijkste eigenschappen dat deze tot 40% zuiniger kan zijn dan de beste, gasgestookte CV-ketel en dat bij de bodem warmtepomp tevens vrijwel gratis koeling mogelijk wordt. Vanwege het feit dat de warmtepomp met elektriciteit werkt, is geen schoorsteen nodig en is men op locatie dus emissieloos. Ook heeft men geen gasaansluiting nodig en betaalt men geen vastrecht voor het gas. Van belang is echter wel dat de warmtepomp het beste tot zijn recht komt als de isolatie van de woning of het gebouw optimaal is. Bij alle nieuwbouw is dat geen probleem, want die is ontwikkeld voor laagtemperatuurafgifte zoals vloerverwarming etc. Bij oudere panden en woningen moet worden nagegaan of deze geschikt zijn of dient de schil (isolatie, glas en kierdichting) te worden verbeterd. Vanwege het feit dat warmtepompen energie zuinig zijn, passen zij optimaal in een energiezuinig concept met andere woorden een lage EPC/EPG. Na 2015 zal in de nieuwbouw-projecten vrijwel geen gas gestookte CV-installaties meer kunnen worden toegepast.

Individueel versus collectieve systemen

Type 1, de warmtepomp met bodemsysteem kan zowel individueel als in collectieve systemen (meerder woningen, kantoren en andere gebouwen) worden toegepast.

Type 2, de warmtepomp met ventilatie is een apparaat dat individueel (per woning, per gebouw) wordt toegepast.

Aansluiting op afgiftesysteem

De warmtepomp, kan net als de CV-ketel worden aangesloten op radiatoren, vloer- en wandverwarming, luchtverwarmingssystemen, etc. Het meeste comfort biedt echter vloerverwarming en de ventilatorconvectoren. Deze systemen bieden hoge kwaliteit zowel bij het verwarmen als bij het koelen. Er zijn zowel hangende types als staande; met los boilervat of ingebouwd. Er zijn ook nog types met de mogelijkheid het boilervat te koppelen aan een zonnecollector

Zonne-energie

De Zon geeft op ons 2 manieren directe energie:

  1. de zonnecollector met zonneboiler, aangesloten op de CV-ketel voor het warme tapwater;
  2. het zonnepaneel (PV) bestaande zonnecellen, waarmee je elektriciteit kan maken.

Zonnecollector

Toepassing: woningen en bedrijfsgebouwen (zowel nieuwbouw als bij renovatie)
De zonnecollector met het voorraadvat (= zonneboiler) kan worden toegepast overal waar vraag is naar warm water. De collector zorgt er voor dat de temperatuur wordt overgebracht naar een boilervat. Een groot deel van het jaar zal het systeem kunnen voorzien in de vraag zonder bijverwarming nodig te hebben. Voor een gemiddeld gezin kan met het systeem tot wel € 250,- worden bespaard op de kosten van het aardgas. Ook in bedrijfsgebouwen, voor productieprocessen en in zwembaden worden interessante terugverdientijden gehaald.
De zonnecollector bestaat uit veelal een aluminium bak waarin steenwolisolatie en koperen leidingwerk zijn aangebracht. De bak is afgedekt met een geharde glasplaat. Zonnecollectoren worden geleverd in verschillende maten en kunnen worden toegepast zowel op een dak als tussen de dakpannen. In de perioden waarin de zon onvoldoende energie levert om de temperatuur van het water in het opslagvat naar de gewenste waarde van 65 °C te brengen zal bijstook nodig zijn. Veelal is de zonneboiler hiervoor aangesloten op het systeem van de Cv-ketel of de warmtepomp. De zonnecollector kan zowel op een schuin dak (gericht op het zuiden of zuidwesten) of op een platdak worden geplaatst.

Zonnepaneel (PV)

Toepassing: woningen en bedrijfsgebouwen (zowel nieuwbouw als bij renovatie)
Zonnepanelen maken elektriciteit en doen dit door licht om te zetten. Het is dus niet noodzakelijk dat in de zomer de zon schijnt. Ook in de wintermaanden bij helder weer zal het zonnepaneel elektriciteit leveren. De opbrengst van zonnepanelen hangt af van het type (silicium of amorf) en het aantal m² dat wordt toegepast. Richtpunt is dat in Nederland per 1 m² ongeveer 120 KwH per jaar kan worden opgewekt. Een gemiddeld gezin wekt met 4 panelen ongeveer de elektriciteit op die is gemoeid met het standby-verbruik. Bij kantoren kan veelal met 4 panelen de ontvangstbalie volledig op zonne-energie werken.
Zonnepanelen zijn slechts 1 of 2 centimeter dik en bestaan veelal uit een glasplaat waaronder zonnecellen zijn vastgemaakt. De elektriciteit wordt gemaakt door lichtomzetting (PV = Photo Voltage) en de laagspanning wordt door middel van een omvormer naar de gebruikelijke netspanning van 230V gebracht. In Nederland is het gebruikelijk dat de PV-panelen aan het elektriciteitsnet zijn gekoppeld. Op momenten dat de elektriciteit zelf niet wordt gebruikt wordt teruggeleverd aan het net en zal bij vele meters het telwerk teruglopen. De PV-panelen kunnen zowel op een schuin dak (gericht op het zuiden of zuidwesten) of op een platdak worden geplaatst.

Windenergie

Windenergie: de snelst groeiende energiebron

Exposanten van VIBA-Expo beschikken over deskundigheid en hebben ervaring met zowel kleine als grote windturbines. Zelf elektriciteit produceren of de mogelijkheid van een energie-0 gebouw? De adviseurs helpen u graag op weg. Doelstelling Nederlandse overheid: 2020: 12.000 megawatt opwekken met windturbines, waarvan 6.000 megawatt met zeewind en 6.000 megawatt (MW) op land. Eind 2010 werd ruim 230 MW op zee opgewekt en 2.500 MW op land. Met 1 MW kunnen 1.000 huishoudens van elektriciteit worden voorzien. De gemiddelde toename over de afgelopen vijf jaar bedroeg jaarlijks 32%. In 2000 was nog slechts 442 MW gerealiseerd. In Duitsland is per ultimo 2010 een windvermogen opgesteld van ruim 26 gigawatt (GW). Ter vergelijking, in België wordt door alle traditionele centrales 13 GW opgewekt.

Werkveld is in drie opties te verdelen

  1. kleine windturbines ook wel genoemd Urban Wind turbines (UWT);
  2. grote windturbines tegenwoordig 3 of meer Megawatt, veelal geclusterd in groepen van 3 tot wel 20 stuks;
  3. offshore windturbines in grote windparken.

ad 1. Kleine Urban Wind turbines lijken een grote toekomst te krijgen, omdat vaak geen vergunning nodig is. Daarnaast maken zij vrijwel geen geluid en kunnen prima op daken van bedrijfspanden, kantoren, scholen en woongebouwen worden toegepast. Het is een uitdaging voor architecten om tot een bijzondere integratie te komen. De foto’s geven voorbeelden aan van beschikbare modellen. De elektriciteitsproductie hangt af van het type en de grootte.
ad 2. Grote windturbines 1 of meer Megawatt kunnen alleen worden geplaatst als een vergunning is verkregen. Vaak gaat het bij de vergunningverlening in de discussie over horizonvervuiling, het mogelijk effect op de vogelstand en het geluid. Desondanks is in de laatste jaren veel wind-vermogen bijgeplaatst. Bij stedenbouwkundige ontwikkelingen zou eigenlijk standaard moeten worden nagegaan of grote turbines kunnen worden ingepast zonder hinder te veroorzaken. Deze turbines hebben veelal een vermogen om elektriciteit te leveren voor meer dan 3.000 huishoudens per 3 megawattturbine.
ad 3. Offshore windturbines zullen in de komende decennia een grote bijdrage gaan leveren aan de elektriciteitsproductie van Nederland. Behalve het park nabij IJmuiden is ook het Amaliapark vol in gebruik. Verdere ontwikkelingen zijn voorzien nabij Groningen, Zeeland en de Provincie Zuid-Holland. Eerder kwam al naar voren dat het streven is om in het jaar 2020 ten minste 6.000 megawatt met zeewind op te wekken. Naast het demopark nabij Egmond (108 MW) en het Prinses Amaliapark (120 MW) zijn de afgelopen jaren 13 vergunningen afgegeven voor nieuwe parken. Het huidige kabinet geeft echter minder prioriteit aan wind op zee in het kader van de CO2-reductie. Het kabinet opteert voor uitbreiding van het aantal kerncentrales en opslag van CO2 in de zeebodem die vrijkomt bij de nieuwe kolencentrales.

Ventilatie

Breed gedragen wordt het belang onderschreven dat een prettig binnenklimaat direct te maken heeft met het ventileren. Vanwege de betere isolatie en de grotere kierdichtheid van de woningen en de gebouwen is de noodzaak van ventileren meer dan ooit aanwezig. Vochtophoping en schimmel, benauwdheid door CO2 en Radon gas en luchtjes vaak zijn het tekenen dat de ventilatie niet op orde is.

CO2-Gehalte in %

Het CO2-gehalte kan in een slecht geventileerde slaapkamer al in 2 1/2 uur de maximaal aanvaardbare concentratie (MAC-waarde) bereiken.  Attentie! Woningventilatie én het milieu in evenwicht. Wie isoleert, moet ook ventileren.

Energiezuinig en comfortabel

Voortdurend houdt de vraag ons bezig hoe een woning aangenaam verwarmd kan worden. Mét voldoende ventilatie én met een minimum aan energie, zodat men op elk moment van de dag gezond kan ademhalen in een comfortabele omgeving.

Ventileren in samenhang met energiebesparing

Mogelijkheden:

  •  Volledig natuurlijke ventilatie (af- en aanvoer) door open raam, ventilatieopening in het kozijn, etc. Geen energiebesparing mogelijk.
  • Natuurlijke aanvoer en mechanische afvoer door ventilatieopening in kozijn, of open raam etc. gekoppeld aan mechanische afvoer van veelal keuken, toilet en badkamer. Geen energiebesparing mogelijk.
  • Volledige mechanische af- en aanvoer, ook wel balansventilatie genoemd. Hierbij wordt veel energie bespaard door de warmte van de afgezogen lucht te benutten voor het opwarmen van de verse buitenlucht. Het systeem werkt non-stop.
  • Vraag gestuurd ventileren aangestuurd door CO2 en vochtmeting. Energiebesparing wordt bereikt doordat alleen dan wordt geventileerd wanneer de luchtkwaliteit daartoe aanleiding geeft.

 

Gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning

Hierbij wordt uitgegaan van gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning. Het gaat hier om mechanische toevoer van buitenlucht in combinatie met mechanische afvoer van verbruikte lucht. Met name zal balansventilatie worden toegepast bij nieuwbouw of grootschalige renovatie. Het systeem kent een dubbel kanalenstelsel. Een voor het afzuigen en een voor het inblazen. De warmte van de afgevoerde lucht wordt overgedragen aan de instromende, koudere lucht. Met een rendement van maar liefst 95%. Zo voldoet het binnenmilieu overal en in elk jaargetijde aan alle eisen. En wat het energievraagstuk betreft: daarop is warmteterugwinning het antwoord.

Voordelen van gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning

  • waarborgt een gezond en comfortabel binnenmilieu;
  • levert een flinke bijdrage aan energiebesparing (ca. 300 tot 400 m3 aardgas per jaar);
  • biedt de meeste EPC-winst (bouwvergunning) tegen de laagste kosten;
  • dé oplossing om te voldoen aan de norm (EPC en Bouwbesluit). Balansventilatiesystemen leveren 10 à 15 keer zoveel energie op dan zij verbruiken. Door de warmtewisselaar wordt 95% van de warmte overgedragen, waardoor naverwarmen van de ventilatielucht overbodig wordt.

Nadelen

  • kunnen zijn de geluidsoverlast
  • en het niet structureel schoonmaken/vernieuwen van de filters.

Nadere uitleg over balansventilatie

Hoog rendement, dus energiezuinig

De vuile en vochtige lucht uit keuken, badkamer en toilet wordt afgevoerd. Dezelfde hoeveelheid schone, voorverwarmde lucht wordt in slaapkamers en woonkamer toegevoerd. Evenveel eruit als erin. Daarnaast wordt de verse lucht ook gefilterd door de toepassing van filters. Met het systeem van warmteterugwinning wordt de energie van de af te voeren warme lucht overgedragen aan de verse, frissere buitenlucht. Zo blijft 95% van de warmte behouden. De lucht wordt aangevoerd en afgezogen door middel van automatisch regelende energiezuinige gelijkstroom-ventilatoren. Deze gebruiken de helft minder energie dan traditionele ventilatoren.

Gezondheid en comfort

Ook is met gebalanceerde ventilatie een gezonde leefomgeving gewaarborgd. U voorkomt het inademen van verontreinigde lucht en waarborgt de toevoer van voldoende verse lucht. Vochtproblemen met als gevolg schimmels, huismijten enzovoort krijgen geen kans. De gezondheid van de bewoners en het behoud van de kwaliteit van de woning zijn goede argumenten om over te gaan tot de toepassing van gebalanceerde ventilatie met warmte-terugwinning. “Bij het verfrissen van de lucht, blijft de warmte behouden”.

Bypasscassette voor nachtventilatie

In de winter is het aangenaam en voordelig om de warmte in de woning vast te houden. In de zomer daarentegen heeft de koelte de voorkeur. Met de speciale bypasscassette voor nachtventilatie wordt in de zomer tijdens de nachtelijke uren de koele buitenlucht aangevoerd, waardoor een aangenamere binnentemperatuur ontstaat. Afhankelijk van de binnen- en buiten-temperatuur wordt de bypasscassette automatisch geactiveerd.

Pollenfilter

De bij Idet opgestelde balansventilatiesystemen zijn voorzien van twee standaard filters die eenvoudig uitneembaar zijn. Deze filters halen 95% van het stof uit de lucht. Een optie voor een hoogwaardig pollenfilter is beschikbaar. Ideaal voor gebruikers met gevoelige luchtwegen.

Afstandsbediening

Een radiografisch gestuurde afstandsbediening is reeds leverbaar. Met deze oplossing kan de ventilatie op iedere denkbare plek in huis geregeld worden, zonder dat er elektrische voorzieningen nodig zijn.

Biomassa en Bio-energie

Doelstelling kabinet

De doelstelling van het kabinet is ten minste een verdubbeling van bio-energie in 2011 ten opzichte van 2003 waarin 37 Petajoule, ofwel 1% van het totale Nederlandse energieverbruik met biomassa werd opgewekt. Het actieplan richt zich op een energieopbrengst van ca. 90 petajoule. Om het doel te bereiken wordt de wet- en regelgeving aangepast waardoor vooral de agrarische sector als belangrijkste partij wordt geprikkeld om mee te werken. Co-vergisting wordt mogelijk van producten die nu nog vallen onder de werking van de meststoffenwet. Daarnaast komen ook grondgebonden producten zoals stro, aardappelloof of maïsresten op de “groene lijst” die zal moeten leiden tot meer productie van biogas.
Bijna twintig jaar geleden liep Nederland gelijk op met Duitsland en Denemarken. Nu draaien bij onze oosterburen ruim 2.000 motoren en turbines die biogas opwekken terwijl Nederland niet verder is gekomen dan tot een dozijn. Als nieuwe ontwikkeling kan worden gesignaleerd dat biomassa zal worden bijgestookt in kolencentrales om daarmee binnen de opgelegde emissiedoelstelling te blijven.

Wat is bio-energie?

Onder invloed van CO2 uit de atmosfeer vastgelegd in plantaardig materiaal (fotosynthese). Dit materiaal, denk daarbij aan snoeiafval, houtresten, GFT-afval, stro, mest, oud papier, etc., kan worden gestookt in een WKK-installatie (warmte-kracht koppeling, een installatie die warmte maar gelijktijdig ook elektriciteit levert). De brandstof voor bio-energie wordt biomassa genoemd en kan dus bestaan uit “natte” biomassa zoals slib en mest of “droge” biomassa. Onlangs is een eerste proef afgerond met het persen (extractie) van koolzaad met als resultaat biodiesel. Ook dit valt onder het begrip bio-energie.

Europese richtlijn duurzame elektriciteit (2001/77/EG)

De hier meest aansluitende definitie van biomassa komt uit de richtlijn duurzame elektriciteit. Deze luidt: “Biomassa is de biologisch afbreekbare fractie van producten, afvalstoffen en residuen van de landbouw (met inbegrip van plantaardige en dierlijke stoffen), de bosbouw en aanverwante bedrijfstakken, alsmede de biologisch afbreekbare fractie van industrieel en huishoudelijk afval”.
Andere vormen van bio-energie, in thans nog experimentele fases, zijn pyrolyse. Hierbij worden door verhitting en bacteriën gasvormige en vloeibare biobrandstoffen verkregen, hetgeen bio-ethanol oplevert. Een voorbeeld hiervan is de centrale in Sittard. Deze heeft een leveringsvermogen van 1,2 MW elektrisch en 4,8 MW aan warmte. Besparing aan aardgas 4 miljoen m³ en vermeden uitstoot 5,6 miljoen kg. CO2.
Subsidie en financiering is in veel gevallen mogelijk.

RELEVANTE RAPPORTEN

Ventilatiesystemen in woningen 2011
(ingenieursbureau BBA Binnenmilieu en Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu)

Biobased Economy 2011 (Rathenau instituut)

Energiek Brabant 2008 (Telos instituut)