C&E: examen juli

Les Trias Energetica uit

1. Beperk de behoefte aan energie

• Zorg dat de gebouwschil (vorm, gevel, ramen, isolatie,…) zo ontworpen is dat er zeer weinig nood is aan verwarming/koeling

2. Gebruik zoveel mogelijk hernieuwbare energie om je energiebehoefte te dekken

3. Indien nog fossiele energie nodig, pas efficiënte en propere technieken toe

Welke 2 voorbereidende stappen gaan vooraf de Trias Energetica

Bestudeer de lokale condities

• Klimaat (temperatuur, zon, wind, regen,…)

• Beweging van de zon: waar staat de zon wanneer?

• Wat is de preferentiële windrichting? (regen komt bij ons meestal vanuit het westen)

• Afscherming door gebouwen? Door bomen?

• Welke zichten zijn er?

Analyseer het programma van eisen voor noden en gebruiken

• Welke soort functies zijn er?

• Welk binnenklimaat hebben ze nodig?

Wat is energiebehoefte?

Energiebehoefte wordt bepaald door de balans tussen warmteverliezen en warmtewinsten

• Som van winsten en verliezen bepalen de behoefte aan verwarming (of koeling)

Wat is energiegebruik?

Energiegebruik wordt bepaald door de energiebehoefte en de kwaliteit (rendement) van de installaties

Welke warmteverliezen zijn er in een woning?

• Geleidingsverliezen

• Ventilatieverliezen

Welke warmtewinsten zijn er in een woning?

• Zonnewinsten

• Interne winsten

Leg uit

Op welke factoren hebben ontwerpkeuzes impact op vlak van energieverliezen/winsten?

• Geleidingsverliezen

• Ventilatieverliezen

• Zonnewinsten

• Interne winsten

Wat kan je zeggen over de thermische isolatiekwaliteit van een schildeel?

= mate waarin dat schildeel weerstand biedt tegen warmteverlies door geleiding

• Hoe beter de isolatiekwaliteit van een schildeel, hoe minder geleidingsverliezen door dat deel

• Isolatiekwaliteit van een schildeel gekarakteriseerd door de U-waarde (in W/m²K)

Welke berekeningen je warmteweerstand van 1 laag?

R = d/λ [m²K/W]

d = dikte van de laag [m]

λ = warmtegeleidingscoëfficiënt van het materiaal [W/mK]

• lambda-waarde = afhankelijk van het materiaal
  

Bereken
Baksteen:
- d = 14cm; λ = 0,78W/mK → R = ?

Minerale wol:
- d = 10cm; λ = 0,04W/mK → R = ?

Bereken

Warmteweerstand van een wand met meerdere lagen in serie: Rtot = R1 + R2
+ R3 +… = ∑Ri

• Gewone laag: Ri = di /λi

35cm baksteen → Rtot = ?
λ baksteen= 0,78W/mK

9cm baksteen – 10 cm minerale wol – 14cm baksteen:
λMW = 0,04W/mK → Rtot = ?

Bereken

- Warmteweerstand van een luchtspouw Rsp
- Luchtspouw 7cm: Rsp = 0,17 m²K/W
- Luchtspouw 2cm: Rsp = 0,16 m²K/W

9cm baksteen – 7 cm luchtspouw – 14cm baksteen:
λbaksteen = 0,78W/mK → Rtot = ?

9cm baksteen – 2 cm luchtspouw – 5 cm minerale wol
- 14cm baksteen:
λbaksteen = 0,78W/mK λMW = 0,04W/mK → Rtot = ?

Wat is warmteovergangsweerstand aan binnen- en buitenkant wand?

= weerstand a.g.v. stilstaand luchtlaagje ter hoogte van contactvlak tussen wand en lucht

• Dikte van het luchtlaagje hangt af van de snelheid waarmee de lucht langs het oppervlak strijkt

• Hoe hoger de luchtsnelheid, hoe dunner het laagje en hoe lager deze extra warmteweerstand

• Overgangsweerstand = 1/h

• Waarde van h hangt af van de locatie en richting van het warmtetransport

Waarmee wordt de isolatiekwaliteit van een schildeel bepaald? Hoe bereken je dit?

U-waarde [W/m²K]

• Berekening U-waarde van een samengesteld schildeel (wand, dak, vloer)

• U-waarde van beglazing en van raamprofielen wordt gegeven door de fabrikant (te complex om zelf te berekenen)

• Warmteverliezen door geleiding doorheen een wand: Q = U.A.(θi – θe)

Bereken de huid

Bereken huid met luchtspouw

Bereken huid

Waar heeft de U_g-waarde invloed op? En wat is het?

warmtedoorgangscoëfficiënt van enkel het glas in ramen of deuren (g = glas)

• Energiegebruik

• Binnencomfort: vermindering van koude wanden

• Vermindering van condensatierisico op de ramen aan de binnenkant van de lokalen

Hoe bereken je U-waarde van een raamprofiel?

Wat kan je zeggen over temperatuursverloop in een constructie?

afhankelijk van de volgorde van de lagen
- Grootste temperatuursprong over de isolatielaag
- Verschil tussen binnenisolatie en buitenisolatie

Wat kan je zeggen over koudebruggen/ bouwknopen?

- U-waarde bekijkt warmtetransport ééndimensionaal

- Ter hoogte van overgangen tussen constructieonderdelen klopt dit niet → hier verloopt het warmtetransport meerdimensionaal

Koudebrug
- negatieve connotatie
- Duidt hoofdzakelijk op slecht ontworpen/uitgevoerde details
- Als de koudebrug goed ontwerpen/uitgevoerd is, is het eigenlijk geen “koudebrug” meer

Bouwknoop
- Positieve benadering
- Verzamelnaam voor zowel goede als slechte oplossingen
= samenkomen van scheidingsconstructies
= doorboring van de isolatielaag van een scheidingscontructie

Leg uit

Beide wanden hebben dezelfde U-waarde maar de detaillering van de hoek verschilt. Het effectief warmteverlies bij beide is verschillend.

Welke effecten hebben koudebruggen op de woning? Hoe los je dit op?

- Het effectief warmteverlies is hoger als er koudebruggen aanwezig zijn

- Bij een slecht ontworpen detail is de oppervlaktetemperatuur binnen ook lager.
= meer kans op oppervlaktecondensatie
= meer kans op schimmelvorming

Doelstelling = een koudebrugarme bouwknopen
- Isolatielaag moet overal mooi aaneensluitend doorlopen

3 Basisregels
- 1. Minimale contactlengte van isolatielagen
- 2. Tussenvoeging van isolerende delen
- 3. Weg van de minste weerstand

Benoem

S= straling
C= convectie
G=geleiding

Hoe beperken we ventilatieverliezen?

Niet ventileren, maar geen optie omwille van
- gezondheid van de gebruikers
- ‘gezondheid’ van het gebouw

Waarom ventileren we?

- Mensgebonden vervuiling
- Gebouw- en materiaalgebonden vervuiling
- Gevolgen voor mens en gebouw

Wat willen we vermijden?

• Ongezond gebouw

  • Schimmels, bacteriën, vocht vermijden

• Ongezonde bewoners/gebruikers

  • “Sick Building Syndroom”

    • Ziek worden omdat je je langere tijd in een ongezond binnenklimaat bevindt.

    • Duizeligheid, droge ogen, keelpijn, hoofdpijn

Welke ventilatiemethodes kan je gebruiken, maar zijn niet voldoende?

• Luchtzuiverende toestellen (kunnen bv geen CO2 in O2 omzetten)

• Rekenen op luchtlekken in de woning (woningen zijn steeds meer luchtdicht)

• Ramen openen

  • Ramen openen = verluchten = tijdelijk lucht verversen

  • Ventileren = voortdurend lucht verversen

Wat is de eerste stap van correct ventileren?

preventie en informatie
▪ Informeer de gebruiker over de noodzaak tot ventileren
▪ Kies voor gezonde materialen
▪ Kies voor rookvrije lokalen
▪ Beperk de combinatie van “natte” met “droge” functies
▪ Hou rekening met het ventilatiesysteem bij de inplanting van de ruimten
▪ Geen open verbrandingstoestellen

Wat is de tweede stap van correct ventileren?

Luchtdicht bouwen

• Hoe luchtdichter het gebouw hoe efficiënter en gecontroleerder het ventilatiesysteem kan werken

• Oncontroleerbare luchtverversing beperken

  • Dit kost veel energie

  • Comfortproblemen door koude tocht

  • Op sommige plaatsen te veel, op andere te weinig

  • De hoeveelheid en richting van de verluchting is onzeker

• Gebouwschade vermijden

  • Vocht in isolatie

• Luchtlekken zijn ook geluidslekken

• Relatief beperkt risico op lekken:

  • Bepleisterde muren, ramen

• Hoog risico op lekken:

  • Niet bepleisterde muren

  • Lichte constructies

    • Houtskeletbouw, hellende daken

  • Kantelramen, deuren met dorpel, schuiframen

  • Voegen, aansluitingen en overgangen tussen materialen

  • Perforaties (spots, leidingen, rookgasafvoer)

  • Onvoltooide werken

Hoe kan je de luchtdichtheid van een woning meten?

Luchtdichtheidsmeting = blowerdoorstest
▪ Met een ventilator (in een deuropening) wordt er een drukverschil
gecreëerd tussen binnen en buiten.
▪ Vervolgens wordt er over een bepaalde tijd gemonitord hoe goed dit drukverschil behouden blijft.
▪ Hoe beter het verschil behouden blijft, hoe meer luchtdicht de woning.

Wat kan je zeggen over de 4 soorten ventilatiesystemen: A, B, C & D?

• Wettelijke eisen aan de verschillende componenten

  • Regelbare toevoeropeningen

  • Doorvoeropeningen

  • Regelbare afvoeropeningen

  • Afvoerkanalen

  • Toe- en afvoeropeningen voor mechanische ventilatie

  • Luchtkanelen mechanische ventilatie

  • Ventilatoren

Wat kan je zeggen over systeem A?

Werking

• natuurlijke toevoer via zelfregelende raamverluchtingen in ‘droge ruimtes’

• natuurlijke afvoer dmv regelbare afvoerroosters in ‘natte’ ruimtes

+ weinig onderhoud noodzakelijk

- permanente afvoer onafhankelijk van de behoefte

- verticale kanalen niet altijd even praktisch

Wat kan je zeggen over systeem C?

Werking

• natuurlijke toevoer via zelfregelende raamverluchtingen in ‘droge ruimtes’

• mechanische afvoer dmv instelbare afvoermonden in ‘natte’ ruimtes

+ weinig onderhoud noodzakelijk

+ eenvoudige plaatsing met beperkt aantal flexibele kanalen

- permanente afvoer onafhankelijk van de behoefte

Wat kan je zeggen over systeem C+?

Werking

• natuurlijke toevoer via zelfregelende raamverluchtingen in ‘droge ruimtes’

• mechanische afvoer dmv zelfmodulerende afvoermonden in ‘natte’ ruimtes (regeling op aanwezigheid en/ of relatieve vochtigheid)

+ weinig onderhoud noodzakelijk

+ eenvoudige plaatsing met beperkt aantal flexibele kanalen

+ energiebesparend t.o.v. systeem C

-toevoerlucht wordt niet voorverwarmd (tocht mogelijk)

Wat kan je zeggen over systeem D?

Werking

• mechanische toevoer en afvoer

• ventilator op wisselstroom met 90% warmteterugwinning

+ energiebesparend: verlaging tot 18 E-peilpunten tov systeem C

+ aluminium design afvoerrooster

- uitgebreide plaatsing met groter aantal vaste kanalen

- onderhoud noodzakelijk (filters, kanalen)

Wat is RTO?

regelbare toevoer opening
▪ Systeem A & C
▪ Glasvervangend
▪ Bovenop schrijnwerk
▪ In de muur
▪ In het dak (>30°)

Wat is DO?

Doorstroom openingen
▪ Elk ventilatiesysteem
▪ Spleten onder binnendeuren
▪ DO in binnendeuren
▪ DO in binnenwanden

Welke soort kanalen worden gebruikt en hoe kan je als ontwerper hiermee rekening houden?

Soort alleen in ventilatie type C of D

• Metaal, beton, kunststof, …

• Rond of vierkant

• Lekdicht

• Afmetingen ←→ stroomsnelheid

• Weinig wettelijke eisen

• Wegwerken of zichtbaar laten

Hou rekening met toegankelijkheid in ontwerp

• Locatie ventilatie unit → schoonmaak filters

• Locatie inblaas- en extractiemonden

• Toezichtsopeningen in kanalen

Wat is een toevoerruimte?

Ruimten met lage vochtproductie en in het algemeen met langdurige bezettingen.

• Bv.: slaapkamer, woonkamer, studeerkamer, …

Waar moet je rekening mee houden bij doorstroom van lucht?

Hoe meer vocht in de ruimte wordt geproduceerd, hoe groter de DO moet zijn

Wat is de afvoerruimten?

Ruimte met een hoge productie van vocht en/ of geuren

• Bv.: keuken, badkamer, open keuken, wc, …

Hoe bepaal je de ventilatiedebieten?

• Zorg voor een grondplan van de verschillende verdiepingen

• Geef elke ruimte een code en een herkenbare benaming.

• Leg de functie van de ruimte vast (soort ruimte). Hierbij moet slechts één ruimte aanzien worden als “woonkamer”.

• Bepaal de vloeroppervlakte van elke ruimte op grondniveau.

• Breng de gegevens in op een rekenblad.

  • Op basis van de oppervlakte en het soort ruimte wordt een minimum opgelegd debiet bepaald voor toevoer, doorvoer en afvoer.

  • Het ontwerpdebiet moet hoger zijn dan het minimum opgelegd debiet.

  • Voor systemen A en C mag het gekozen debiet voor toevoeropeningen niet groter zijn dan het dubbele van het debiet volgens de oppervlakteregel.

• Bepaal ook de gewenste debieten voor de “andere” ruimtes die niet binnen de basiseisen vallen (bergingen, garages, dressings,
  stookruimten).

Wat is dit?

Ventilatieplan

▪ Debieten per ruimte
▪ Rood = extractie
▪ Groen = pulsie
▪ Geel = doorvoer

Wat is dit?

▪ Debieten per ruimte
▪ Rood = pulsie
▪ Blauw = extractie
▪ Aantal ventielen
▪ Aantal/type kanalen
▪ Verdeelboxen

Wat kan je zeggen over energiezuinige ventilatiesystemen?

• Enkel ventileren wanneer nodig (sturing)

• Warmte recupereren uit de afgevoerde lucht (enkel systeem D)

• Voorverwarming (of voorkoeling) van de verse lucht via een grondbuis (enkel systeem D)

  • Temp. van grond op 1,5m diep is heel het jaar 12 - 15°C

• Nachtventilatie (zomer): overdag wordt het teveel aan warmte in de thermische massa in het gebouw opgeslagen en ‘s nachts wordt de thermische massa afgekoeld door extra ventilatie

• Warmte recupereren - warmteterugwin-unit (= wtw)

  • Enkel systeem D: de koele buitenlucht wordt dmv warmtewisselaar voorverwarmd

  • Bypass systeem zorgt dat de koele lucht in de zomer niet langs de warmtewisselaar stroomt en dus niet wordt opgewarmd met de warme uitgaande lucht

• Grondbuis: Hierbij wordt warmte of koude overgedragen via de thermische massa van aarde. Op een voldoende diepte is de grondtemperatuur stabiel.

• Nachtventilatie

  • Ifv zomercomfort

  • Geen hygiënische ventilatie

  • Indien meer warmtewinsten dan warmteverliezen = probleem voor warmte balans

Waarom is onderhoud van een ventilatiesysteem van belang?

• Elk systeem heeft ventilatie nodig (zeker D)

• Vuile filters = ongezond binnenklimaat

• Vuile filters = meer weerstand = meer verbruikt

Hoe bereken je ventilatieverliezen?

• Q_ventilatie = ventilatieverliezen (W)

• 0,34 = warmtecapaciteit van lucht (J/m³.K) = vaste waarde

• n_vent = bewust ventilatievoud (1/h)

• n_inf = infiltratievoud via luchtlekken (1/h) (ook wel n50 genoemd)

• V = luchtvolume van de verwarmde ruimte (m³)

• θ_i = binnentemperatuur (°C)

• θ_e = buitentemperatuur (°C)

Hoe bereken je warmtebalans?

(Q_geleiding + Q_ventilatie) - (Q_intern + Q_zon) = Warmtebalans

Q_geleiding = geleidingsverliezen

Q_ventilatie = ventilatieverliezen

Q_zon= zonnewinsten

Q_intern = interne winsten

Hoe bereken je geleidingsverliezen?

Q_geleiding = ∑(Uj.Aj).Δθ

U_j → thermische kwaliteit van schildeel j
A_j → oppervlakte van schildeel j
Δθ → temperatuurverschil over het schildeel

Hoe bereken je geleidings- en ventilatieverliezen?

Q_geleiding = ∑(U_j.A_j).Δθ
Q_ventilatie = 0,34 . n . V . Δθ

Manieren om verliezen te beperken, waar je als ontwerper invloed op hebt:
- Isolatie verbeteren → U_j ↓
- Verliesoppervlakte beperken → A_j ↓
- Luchtdichtheid verbeteren → n_inf ↓ (blowerdoortest)

Hoe bereken je zonnewinsten en interne winsten?

Q_zon = A . g . Ez . f

A → oppervlakte van raam
g → g-waarde van glas, inclusief zonwering
E_z → Invallende zon op het raam (som E_dir, E_diff & E_refl)
f → schaduwfactor

Hoe kan je als ontwerper zonnewinsten en interne winsten optimaliseren? Wat is hier de uitdaging bij?

- Grootte van de ramen
- Keuze van de oriëntatie
- Keuze van de g-waarde
- Keuze van de beschaduwing

Uitdaging = goede balans zoeken tussen:
- genoeg warmtewinsten in de winter en niet te veel in de zomer
- Warmtewinsten via ramen en warmteverliezen via ramen

Leg uit

Hoeveelheid zonnestralen die op een raam valt bij gebruik van een luifel

• Hoe hoger de schaduwfactor, hoe minder schaduw.

Hoe wordt de hoeveelheid zonnestraling die door het raam gaat bepaald?

• Positie van raam

• Belemmering of beschaduwing zoals boom (winter/ zomer)

• Luifels (winter/ zomer, alleen in het zuiden)

• Zontoetreding door het glas (U_g-waarde)

Welke soorten hernieuwbare energie zijn er? Leg ze kort uit.

Zonne-energie

• Energie van de zon gebruiken om energie op te wekken.

Geothermie/warmtepompen

• Warmte uit de ondergrond halen

Wind

• Wind gebruiken om een turbine aan te drijven (elektriciteit).

Waterkracht

• Stromend water gebruiken om een turbine aan te drijven (elektriciteit).

Groene Waterstof

• Wordt gemaakt van groene stroom en water. Kan gebruikt worden in plaats van aardgas e.d. (wordt volop ontwikkeld).

Biomassacentrale

• Opwekken van elektriciteit door het verbranden van biomassa (bv. Afval van biologische oorsprong)

Warmtenet

• Restwarmte gebruiken uit industrie, geothermie, afvalverbranding,..)

Welke middelen gebruiken we om zonne-energie op te wekken?

Zonnepanelen voor elektriciteit
▪ Ook PV-panelen genoemd: PV= photovoltaisch
Thermische zonnecollectoren voor warm water
▪ Ook zonneboiler genoemd
Beide zijn gemakkelijk toepasbaar op gebouwen/
kleinschalig

Wat is de opbouw van een zonnepaneel?

▪ Aluminium frame (houdt alles samen)
▪ Veiligheidsglas (bescherming)
▪ Plastic laag (beschermt de zonnecellen tegen water)
▪ Zonnecellen (vangt zonne-energie op en zet het om naar elektriciteit)
▪ Plastic laag (bescherming achterzijde)
▪ Achterplaat (isolatie en bescherming)

Welke factoren hebben invloed op de opbrengst van uw zonnepanelen?

▪ Locatie
▪ Oriëntatie en helling
▪ Tijd van het jaar (tijdens zomerperiode is er meer opbrengst)
▪ Weersomstandigheden
▪ Eventuele beschaduwing
▪ Temperatuur

welke soort zonnepanelen zijn er?

Monokristalijne panelen
▪ Gemaakt van silicium
▪ Effen, donkere kleur
▪ Beste rendement bij direct licht (klein verschil)
▪ Opgebouwd uit meerdere zonnecellen

Polykristalijne panelen
▪ Gemaakt van silicium
▪ blauwe kleur, zichtbare “kristallen”
▪ Beste rendement bij diffuus licht (klein verschil)
▪ Opgebouwd uit meerdere zonnecellen

Amorf silicium
▪ Goedkoper
▪ Lagere opbrengst dan mono- en polykristalijne panelen

Dunne film of CIGS-panelen
▪ (Koper (C), Indium, Gallium, Selenide)
▪ Komt de laatste jaren meer op
▪ Nog egaler
▪ Technologie nog in volle ontwikkeling (minder opbrengst per m2 maar milieuvriendelijker in productie)

Wat voor zonnepaneel is dit?

Polykristalijn

Wat voor zonnepaneel is dit?

Monokristalijn

Wat voor zonnepaneel is dit?

Dunne film

Hoe zien de zonnepanelen van de toekomst eruit?

▪ Zonnepanelen op basis van koolstof
▪ Zonnepanelen efficiënter maken (momenteel gemiddelde van ± 350 Wp t.o.v. 280 Wp 5 jaar geleden)

Hoe werkt een zonneboiler?

Zonneboiler: Warm water wordt opgewarmd door de zon en wordt opgeslagen in het boilervat tot we het gebruiken = energiebesparing

1. zonnecollectoren worden dmv slangen aangesloten op de zonneboiler (voorraadvat met warmtewisselaar)

2. de zon verwarmt vloeistof in zonnecollectoren

3. vloeistof wordt door slangen gebracht en verwarmt door voorraadvat

4. mengventiel voorkomt dat te heet water wordt doorgegeven

5. bij de weinig zon wordt het water bijgewarmt door huidige cv-ketel

Benoem

1. Collector
2. Vloeistof vd collector → spiraal in het opslagvat
3. Vloeistof vd spiraal in het opslagvat → collector
4. Water vd zonneboiler → aftap
5. Toevoer koud water
6. Toevoer warm water vd ketel (naverwarming)
7. Retour van naverwarmingswater naar ketel
8. Pomp voor circulatie tsn collector en boiler
9. CV-ketel

Wat kan je zeggen over geothermie/warmtepompen

• Geschikt voor woningen en kleinschalige toepassingen

• Wordt beschouwd als een hernieuwbaar energiesysteem

  • Warmte (energie) op lage temperatuur wordt met behulp van elektriciteit “opgepompt” tot warmte op voldoende hoge temperatuur voor de verwarming van ruimtes

  • Warmtebron = lucht, bodem of grondwater

  • Watertemperatuur voor verwarming = 35°C - 40°C (veel lager dan verwarmingsketels)

  • Met 1kWh elektriciteit kan 2,5 kWh - 6 kWh warmte uit de omgeving worden gehaald

  • De prestatie van een warmtepomp wordt niet uitgedrukt in rendement maar in COP (coefficient of performance)

    • Vb: een COP van 4 betekent dat er met 1 kWh elektriciteit, 4 kWh warmte uit de omgeving kan gehaald worden.

Leg de werking van een waterpomp uit.

Een warmtepomp gebruikt een speciale vloeistof (glycol) die verdampt en terug vloeibaar wordt op een lage temperatuur

• De vloeistof verdampt met behulp van warmte die uit de omgeving wordt onttrokken.

• Door het gas samen te drukken, stijgt de temperatuur van het gas zonder dat het terug vloeibaar wordt. Voor deze stap is elektriciteit nodig

• Het gas stroomt door een condensor waardoor het afkoelt en terug vloeibaar wordt. De warmte die hierbij vrijkomt, wordt afgegeven aan het water van het verwarmingssysteem

• De afgekoelde vloeistof wordt in de ontspanner terug naar zijn oorspronkelijke toestand gebracht

Benoem van links naar rechts

• bodemwarmtepomp met verticale of horizontale leidingen

• luchtwarmtepomp op buitenlucht of op ventilatielucht

• grondwaterwarmtepomp

Wat zijn de voor- en nadelen van verticale leidingen in de grond?

Voordeel

• neemt weinig grondoppervlak in beslag

• bijna overal toepasbaar

• relatief hoge brontemperatuur

• natural cooling mogelijk

Nadeel

• lekdichtheid nodig omwille van aanwezig glycol in systeem

• duur systeem

Wat zijn de voor- en nadelen van horizontale leidingen in de grond?

Voordeel

• bijna overal toepasbaar

• natural cooling mogelijk

Nadeel

• neemt veel grondoppervlak in beslag

• variërende brontemperatuur

• lekdichtheid omwille van glycol

Waar moet je rekening mee houden bij een luchtwarmtepomp?

▪ buitenlucht of afgevoerde ventilatielucht = warmtebron
▪ temperatuur van de buitenlucht kan sterk variëren
▪ temperatuur van afgevoerde ventilatielucht is redelijk constant

Wat is het voor- en nadeel van een luchtwarmtepomp adhv buitenlucht?

Voordeel

• neemt weinig grondoppervlak in beslag

• bijna overal toepasbaar

• lage investeringskost

Nadeel

• ontdooisysteem nodig

• soms zeer lage brontemperatuur

• niet geschikt voor warm waterproductie

Wat is het voor- en nadeel van een luchtwarmtepomp adhv ventilatielucht?

Voordeel

• geen extra ruimte nodig

• hoge en constante brontemperatuur

Nadeel

• risico op geluidhinder

• alleen mogelijk als er een mechanisch ventilatiesysteem aanwezig is

• niet geschikt voor warm waterproductie

Wat zijn de voor- en nadelen van grondwaterpomp?

Voordeel

• neemt weinig grondoppervlak in beslag

• relatief hoge brontemperatuur

• natural cooling mogelijk

Nadeel

• soms niet haalbaar omdat grondwaterpeil te diep ligt

• milieuvergunning nodig

• zeer duur systeem

• extra energie nodig om grondwater op te pompen

• open systeem

• absoluut scheiding nodig tussen grondwater en glycol

Hoe kan je windenergie opwekken?

• Grootschalige windparken

• Kleine windturbines voor eigen gebruik

  • Werkt ook (itt zonne-energie) ’s nachts en in de winter

  • Windsnelheden van min. 6 m/s nodig (in België enkel aan de kust)

  • Vaak moeilijk vergunning te verkrijgen

Hoe kan je energie verkrijgen door waterkracht?

Turbine wordt aangedreven door stromend water

• Turbine wekt elektriciteit op

• Bruikbaar op grote schaal (collectief) niet op maar van één gebouw

Wat kan je zeggen over groene waterstof?

Waterstof kan bepaalde toepassingen van fossiele brandstoffen vervangen

• Brandstof voor (zwaar) transport, verwarming van gebouwen,..

Om waterstof te maken is water en een brandstof nodig (elektriciteit, aardgas)

• Groene waterstof kan dus enkel gemaakt worden met elektriciteit uit duurzame bronnen

Wat kan je zeggen over een biomassacentrale?

Een biomassacentrale zet plantaardig of dierlijk materiaal om in warmte en elektriciteit.

• Resthout, mais, voedselresten, papier

• Door de verbranding ontstaat stoom die een turbine aandrijft (= elektriciteit)

Wat kan je zeggen over een warmtenet?

Met een warmtenet kan je meerdere huizen of een wijk verwarmen.

• Geen aparte verwarmingsinstallatie per huis nodig

• Werkt alleen bij huizen die dicht bij elkaar staan (ander teveel verlies)

• Duurzaamheid hangt af van: afstanden/warmteverlies, warmtebron, eventuele hulpbron, groene/ grijze elektriciteit

  • Warmte uit: restwarmte van industrie & aftapwarmte van afvalverbranding, biomassa, geothermie, aquathermie, zonnethermie

Waarom is energiezuining bouwen belangrijk?

• Fundamentele problemen

  • Eindigheid van conventionele energiebronnen

  • Impact op het milieu

  • Economische impact

• Energie-efficiëntie helpt op alle vlakken

  • Energieverbruik in gebouwen = 30 tot 40% van het totaal energieverbruik in België

  • Nog groot onbenut potentieel tot energiezuinigheid in de bouwsector zonder verlies aan comfort

• Impact van broeikasgassen

  • Reduceren netto verlies aan warmtestraling naar de ruimte

  • Weinig impact op de absorptie van zonstraling —> BROEIKASEFFECT

  • Natuurlijk aanwezige broeikasgassen

• Belang op het niveau van de maatschappij

  • Klimaatsverandering tegengaan

  • Uitputting grondstoffen tegengaan

  • Economisch: betrouwbare en betaalbare energievoorzieningen

• Belang op het niveau van het individu

  • Comfort in de woning

  • Betaalbaar in onderhoud (lagere energiefacturen)

Hoe is de energiewetgeving geëvolueerd?

• 1992: Invoering wetgeving rond isolatiepeil (K-peil)

• EU: in 2002 EPBD doorgevoerd (Energy Performance of Builings Directive)

  • Alle EU-landen tegen 2006 eigen regelgeving voor de energieprestatie van gebouwen

• Vlaanderen:

  • EPW = energieprestatie woningen

  • EPN = energieprestatie niet-residentieel (alle andere gebouwen m.u.v.
    industrie)

  • Verplicht sinds 1 januari 2006

  • Beide methodes zijn zeer analoog qua globale filosofie (maar met enkele verschillen i.v.m. regelgeving)

• Brussels gewest en Wallonië: andere wetgeving/eisen maar volgt grosso modo dezelfde methodologie.

• EU: in 2010 herzieningen EPBD

  • Vanaf eind 2020: alle nieuwbouw moet bijna-nulenergie zijn

• Vlaams renovatiepact: Tegen 2050 alle woningen energiezuinig maken (= geen verplichting maar een doelstelling)

Wat kan je zeggen voer de nieuwe EPB-eisen die vanaf 2025 ingingen?

Per type woning, bestemming en installatie werd er gekeken naar max en min waarde:

Nieuwbouw

• Thermische isolatie: maximale s- (28) en k- (40) waarde & u-waarde

• Energiepresetatie: max e-peil (30)

• Binnenklimaat: minimale ventilatie-eisen en overhitting beperken

• Hernieuwbare energie: moet aanwezig zijn (15-20 kWh/m2.jaar)

• Installaties: lage temp. verwarming, geen gasaansluiting & rendement van min 130%

Ingrijpende energetische renovatie (= min 75% van bestaande scheidingsconstructie isoleren & verwarmingsinstallatie wordt vernieuwd)

• Thermische isolatie: max u-waarde

• Energiepresetatie: max e-peil (60)

• Binnenklimaat: minimale ventilatie-eisen

• Hernieuwbare energie: moet aanwezig zijn (20 kWh/m2.jaar)

• Installaties: rendement van min 130%

Renovatie (alle nieuwe delen moeten aan hedendaagse eisen voldoen, de rest niet)

• Thermische isolatie: maximale u-waarde (nieuwe delen)

• Binnenklimaat: minimale ventilatie-eisen (nieuwe ramen)

• Installaties: min installatie eisen (nieuwe delen)

Wat zijn de EPB-eisen sinds 2023?

Renovatieverplichting voor residentiële gebouwen.
▪ Nieuwe eigenaars van energieverslindende woongebouwen (EPC-label E of F) worden verplicht om binnen de 5 jaar na overdracht hun woning energetisch te renoveren tot minimum EPC-label D

Wat is de maximaal toelaatbare u-waarde?

Afhankelijk van het constructiedeel en positie

• Opake scheidingsconstructie (daken, muren, scheidingsconstructie, …): 0,24 W/m²K)

• Volumes palend aan een bestaand bescherm volume of perceel: 0,60 W/m²K

Nieuwe delen moeten altijd onder deze cijfers liggen: hoe lager, hoe beter

Wat is een S-peil?

S-peil drukt de energie-efficiëntie van de gebouwschil uit (= schildpeil).

• Vat alle energetische kwaliteiten van de schil samen in één (dimensieloos) getal.

  • Zonnewinsten

  • Transmissieverliezen (U-waarden & bouwknopen)

  • Ventilatieverliezen (luchtdichtheid)

  • Op niveau van een wooneenheid (niet het gebouw)

S-peil houdt rekening met de vorm-efficiëntie

= alternatieve eenheid voor “compactheid”

• Benadeelt kleine kleinere gebouwen niet

• Vormefficiëntie vergelijkt de werkelijke verliesoppervlakte met de equivalente boloppervlakte. (de ideale vorm zoeken in een woning)

• Compactheid C = V/A (m)

Wat is een K-peil?

K-peil werd voor S-peil gebruikt

Wat is een E-peil?

= een maat voor de globale energieprestatie van een gebouw.

• Hoe lager het E-peil, hoe energiezuiniger het gebouw.

• Uitgedrukt in termen van “primair energieverbruik”

• Beschouwt de verschillende aspecten die:

  • Het energieverbruik beïnvloeden

  • En die tijdens het ontwerp en de constructie van het gebouw bepaald worden.

  • Dat wil zeggen: het gebouw & zijn vaste installaties (verwarmingssysteem, ventilatiesysteem,…)

  • Niet: verbruik van losse (elektrische) toestellen e.d. & gewoontes van de gebruiker

Doel: uniforme manier van berekenen in het kader van regelgeving en controle

Waardoor wordt de E-peil beïnvloed?

Het E-peil wordt beïnvloed door:

▪ De thermische isolatie van de bouwschil (= S-peil)

▪ De luchtdichtheid van de bouwschil (= S-peil)

▪ De compactheid (vorm-efficiëntie) (= S-peil)

▪ De oriëntatie (= S-peil)

▪ De bezonning (= S-peil)

▪ De bewuste ventilatieverliezen

▪ De vaste installaties (verwarming, koeling, ventilatie, aanmaak warm water, eventuele hernieuwbare energie,…)

→ S-peil beïnvloed sterk de e-peil

Wat is de E-peil niet?

▪ Je kan het niet meten of aflezen van je energiemeter

▪ Het is geen voorspelling van het reële energieverbruik (Omdat losse toestellen en gewoontes van de bewoners niet worden meegerekend.)

Hoe wordt de E-peil berekent?

door de EPB-verslaggever gedaan met EPB-software.

→ afgerond naar boven tot een geheel getal

Wat is primair energieverbruik?

▪ Voor de productie van elektriciteit zijn fossiele brandstoffen nodig (op niveau van een land).

▪ Voor elke kWh elektriciteit die uit een stopcontact komt, is ± 2,5 kWh fossiele energie gebruikt in de centrale.

▪ Voor een correcte vergelijking van energieverbruik is een omrekening naar primair energieverbruik dus nodig

Wat is karakteristiek jaarlijks primair energieverbruik voor woningen?

De som van:

▪ Primair energieverbruik voor ruimteverwarming

▪ Primair energieverbruik voor warm tapwater

▪ Primair energieverbruik door ventilatoren en hulpfuncties voor ruimteverwarming

▪ Primair energieverbruik voor koeling (reëel of fictief)

▪ Eventuele primaire energiewinst door groene energievoorzieningen (PV-panelen e.d.)

Hoe wordt de referentiewaarde van het karakterstiek jaarlijk primair energieverbuik voor woningen bepaald?

• Vorm van de het gebouw:

  • gebruiksopp.

  • warmteverliesopp.

  • beschermd opp.

• Ontwerp debiet voor bewuste ventilatie

• overheid vastgelegde constanten

Waarom moeten we rekening houden met oververhitting?

Groeiende koelproblematiek

• Steeds meer problemen met zomercomfort

• Oorzaken:

  • Bewoners/gebruikers worden veeleisender

  • Zomers worden warmer

  • Architecturale tendens om meer glas te gebruiken

  • Te weinig gebruik van buitenzonnewering

  • Soms weinig thermische massa

  • …

• Gevolg:

  • er wordt steeds vaker een koeling geplaatst. (Zowel bij de constructie als achteraf)

Hoe houden we rekening met oververhitting?

Koeling en energieprestatie van een gebouw

• Zonnewinsten in de winter verminderen het verbruik voor verwarming

  • Ongewenst gevolg:

    • Slecht zomercomfort

    • Er wordt een koeling geplaatst, hetgeen erg veel energie verbruikt

• Waar moeten we naar streven?

  • Een evenwichtig ontwerp (winter en zomer)

Wat is reële koeling en fictieve koeling? En wat is het verschil?

Reële koeling

• Er wordt een koeling geplaatst bij het oprichten van het gebouw

Fictieve koeling

• Er wordt berekend hoe groot de kans is dat de woning onaangenaam opwarmt in de zomer. Hoe groter deze kans is, hoe groter de kans is dat er achteraf een koeling geplaatst wordt.

• Hiermee wordt rekening gehouden in het E-peil = “risico op oververhitting”

• Deze berekening anticipeert op later verbruik.

• Slecht ontworpen gebouwen m.b.t. zomercomfort worden zo gepenaliseerd

Fictieve koeling wordt minder zwaar aangerekend dan reële koeling.

• Dit om te blijven stimuleren om geen koeling te plaatsen.

Wanneer en waarom is een ingrijpende energetisch renovatie nodig?

Wanneer?

▪ Minstens 75% van de bestaande en nieuwe schildelen worden geïsoleerd

▪ EN de verwarmingsinstallatie wordt vervangen

Waarom?

▪ Kadert binnen het renovatiepact om tegen 2050 elke woning energiezuinig te maken

Wat is dit?

EnergiePrestatieCertificaaT of EPC

= certificaat voor het totale gebouw (in kWh/m2)

• Wettelijk verplicht bij verkoop of verhuur

• Moet vermeld worden in immo-advertenties

Doel:

• Evaluatie van de energieprestatie van een bestaande woning (of ander gebouw)

• EPC = certificaat bij verkoop of verhuur

• Impliciet doel = gebruikers informeren over hun verbruik en hun aanzetten om de energieprestatie van hun gebouw te verbeteren.

• Renovatiepact: woningen renoveren tot 100-110 kWh/m² tegen 2050

Energieprestatie van de bestaande toestand

• Kwaliteit van de thermische isolatie

• Energetisch rendement van de verwarmingsinstallatie

• Energetisch rendement van SWW-productie

• Voorstellen tot verbetering van de energieprestatie van het gebouw.

Complex door de grote hoeveelheid inputdata die soms moeilijk te achterhalen is. (Oppervlaktes, wandopbouw, materiaaleigenschappen, installatiekarakteristieken,…)

• Minder streng dan EPB

• Eenduidige rekenmethodiek

Hoe zit het met EPC van publieke gebouwen?

▪ Interne of externe energiedeskundige aanstellen

▪ Startwaarden van meterstanden (elektriciteit, aardgas, stookolie) noteren

▪ Totale bruikbare vloeroppervlakte bepalen en gebouw doorlichten a.d.h.v. auditlijsten

▪ Exact 1 jaar na noteren startwaarden worden meterstanden terug genoteerd

▪ Energiedeskundige geeft alle gegevens in, stelt EPC op en overhandigt het aan de publieke organisatie

▪ Publieke organisatie hangt het EPC op, duidelijk zichtbaar voor het publiek

▪ Verlicht sinds 1/1/2009

▪ EPC blijft 10 jaar geldig of tot gebouw van gebruiker verandert

▪ Verplicht voor overheidsgebouwen, onderwijsinstellingen, gezondheidsinstellingen,… met een bruikbare oppervlakte van > 1000 m2