View
233
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Moderne bouw(goed geïsoleerd, weinig massa)
Foto : Een zeer “lichte” woning uit de film Up van Disney / Pixar
Beperkte interne warmteontwikkeling
• Warmte ontwikkeling in een woning 5 a 7 (W/m2)
• Door aanscherping EPC is het warmteverlies van
woningen gereduceerd en verschoven van minder
verwarmen naar meer koelen.
• Door een geringere interne warmte ontwikkeling
moeten woningen toch nog meer worden
verwarmd dan gekoeld. Dit geldt zowel voor zware
als lichte woningen
Dynamisch vs stationaire behaaglijkheid
• Het dagelijks regelen van de temperatuur van een
woning op een constante stationaire temperatuur
leidt wellicht tot behaaglijkheid klachten.
• Het is beter de temperatuur dagelijks te regelen op
een dynamische binnentemperatuur kloppend met
het bioritme en kledinggedrag van de mens.
• Een tweede belangrijk punt van thermische
behaaglijkheid is ‘warme voeten en een koel hoofd’
Bau Bionik samengevat
• Verder isoleren van gebouwen bespaard geen
energie meer, maar neemt toe voor koelen
• Moderne bouw heeft een kleine verwarmingsvraag.
• Moderne woningen kunnen nog wel beter
geïsoleerd worden
• Extra beton is geen oplossing
• Wat is de natuurlijke oplossing ?
Nuttige thermische warmtecapaciteit
Het toevoegen van extra thermische warmtecapaciteit
aan gebouwen is altijd zinvol.
• Bij woningen voor verwarming en wat koeling
• Bij verwarmen zorgt de extra thermische massa voor demping en
tijdvertraging van de temperatuurdalen in de morgen.
• In woningen wordt het PCM gedimensioneerd op voornamelijk de
nachtsituatie en in kantoren op voornamelijk de dagsituatie.
• Bij kantoren voornamelijk voor koeling en wat verwarming
• Bij koeling zorgt de extra thermische massa voor demping en
tijdvertraging van de middagtemperatuur
De energie van faseovergang(in ca. 5 minuten)
80 km^2 ijsberg afgebroken van de ““““Ilulissat”””” gletsjer n Groenland
Wat zijn technische PCM ?
• Materialen welke smelten en stollen bij een
geconstrueerde temperatuur ;
• Wij kiezen voor anorganische zouthydraten
• Eenvoudig aan te brengen extra gebouw massa; voor
een meer constante temperatuur
PCM als thermische vloermassa
De beste plaats om de extra thermische PCM massa te installeren is
in de vloer omdat:
• Woningen nog altijd meer moeten worden verwarmd dan
gekoeld.
• De warmte overdracht van een warme vloer het grootst is.
• Vanwege het thermische behaaglijkheids adagium ‘warme
voeten en een koel hoofd’ is vloerverwarming de behaaglijkste
vorm van ruimte klimatisering in woningen.
• Warmtecapaciteit per Kg PCM is 30x hoger dan beton
• Volledig benutbare warmtecapaciteit, door het lage getal van
Biot (PCM = 0,13, Beton = 1,88)
Het dimensioneren van de PCM vloer
Voor de dynamische (nachtelijke) warmteverliezen van de PCM installatie
resulteert dan:
• Geen extra opwarmvermogen -15 (W/m2)
• Minder transmissie, infiltratie en ventilatie verlies,
door een geringer temperatuurverschil binnen buiten: - 8 (W/m2)
• Vrije interne warmte dissipatie (intern plus zon) - 7 (W/m2)
• Totale gesommeerde reductie: - 30 (W/m2)
Niet onbelangrijk
Voor woningen met een PCM klimaatvloer kan het te installeren additionele
verwarmingsvermogen doorgaans 50% kleiner worden gedimensioneerd.
De voorgeschiedenis
• PCM materialen in vloeren ?
• Laden en ontladen ?
• Dan is het toch meer dan vloerverwarming ?
• Welke (energie) besparingen zijn mogelijk ?
• Hoe breng je dat dan aan in de praktijk ?
• Hoe ontwikkel je dit idee ?
Het ontstaan van het idee
• Herkenning van te weinig warmte
accumulerend vermogen in nieuwbouw
• Bestaand Klimaatsysteem optimaliseren voor
renovatiemarkt, bouwmassa toevoegen
• Ontmoeting van twee bedrijven
• Een bijzondere vraag uit Duitsland
Ontwikkelen van het idee
• Is er vraag naar het systeem?
• Wat moet er gebeuren om het idee in de praktijk
toepasbaar te maken?
• Ontwikkelen van het systeem
• Testen van het systeem
Werking Crystal Climate Floor
• Vloerverwarming/-koeling als actieve energiebron
• PCM materiaal als thermische accu
• Passief verwarmen / koelen middels PCM
• Actief verwarmen / koelen middels
vloerverwarming/- koeling
• Verwarmingscapaciteit 35 W / m2
Vergelijken van systemenOm PCM vloerverwarming te vergelijken met vergelijkbare
systemen hebben we het volgende aangenomen :
• Een woning met een oppervlak van 200 m2
• Met een bijpassend ventilatiesysteem
• Een gemiddelde stroomprijs van 0,19 cent/kWh
• Een gemiddelde (S)COP van de vergeleken warmtepompen
• Bij PCM een gehalveerd opgesteld vermogen (kW)
• 2000 normale draaiuren voor verwarmen per jaar afgezet tegen graaddagen
• Concepten vergeleken bij dezelfde energiehoeveelheid per jaar
• Bij lucht water en warmtepompboiler een COP verbetering meegerekend
door het niet verwarmen in de ochtend, lagere COP
• Subsidie alleen voor bedrijven / instanties
Economisch overzichtSysteem I II III IV
Warmteopwekker Warmtepom
pwater/water
Warmtepom
p
Water/water
Warmtepomp
Water / lucht
Warmtepompboiler
Water/lucht
Apparaat
Bron
Bron water water lucht Water en lucht Soort
Vloerverwarming standaard PCM hybride PCM hybride PCM hybride Soort
Ventilatiesysteem HR-WTW HR-WTW HR-WTW Roosters en mechanische
afvoer
Soort
Opgesteld vermogen 10 5 5 5 kW
Verwarmen 48 48 48 48 W/m2
Warmtepomp + Bron 17.500 15.000 7.000 5.000 Euro
ventilatiesysteem 7.500 7.500 7.500 1.500 Euro
Totaal vloerverwarming 6.000 16.500 16.500 165.00 Euro
Totaal systeem 31.000 39.000 31.000 23.000 Euro
Subsidie (EIA+STEP) 2.000 2.780 2.780 2.780 Euro
Energie per jaar 856 599 612 612 Euro
Energiebesparing per jaar*) - 257 244 244 Euro
TVT zonder subsidie - +20 direct direct Jaar
TVT met subsidie - +30 direct direct Jaar
*) COP verbetering doorgerekend bij toepassing lucht / water warmtepompsystemen
• Constantere ruimtetemperatuur
• 30% lager energieverbruik verklaard door:
• Lagere watertoevoer temperatuur, lager pompdebiet,
• Een 20% lagere schakelfrequentie
• Door de lagere schakelfrequentie reduceren de stilstand
verliezen van warmtebronnen zoals ketels, warmtepompen
en warmte kracht installaties
• Minder stilstand verliezen en minder aanloopstromen
resulteren in extra energiebesparingen door hogere
rendementen van de warmtebronnen.
• Aanzienlijke COP verbetering voor ucht / water warmtepompen
Meetresultaten
Extra energiebesparing
Thermische behaaglijkheid.• ISSO publicatie 74 revisie 2014 ‘Thermische behaaglijkheid’. Deze beschrijft
de dagelijkse dynamische en de seizoensmatige kledingadaptatie voldoende.
Dimensioneren.• ISSO publicatie 51 ‘Warmteverlies berekening voor woningen en
woongebouwen’ is volstrekt niet toereikend om het warmteverlies van
zwaardere gebouwen te berekenen.
Jaarlijks energiegebruik.• NEN 7120, De Energie Prestatie Coëfficiënt. Beoordeeld de warmtecapaciteit
van gebouwen onvoldoende.
• De bouwdesk
• Nijhof installatiegroep
• Autarkis
• Riho Techniek
• Bouwbedrijf Pos & Zanoli
• Bouwbedrijf Kamphuis
Energiegezond bouwconcept
(www.energiegezond.nl)
Met de thermische opslag in de C2F, kunnen
onze woningen ““““la(n)den””””
Foto : Een zeer “lichte” woning uit de film Up van Disney / Pixar
Recommended