Categoriearchief: Klimaatneutraal

energie besparen en klimaat neutraal leven

De energietransitie: wachten op waterstofgas of thorium?

Waterstofgas en thorium. Beide veel beloofd als respectievelijk energiedrager of energieopwekker voor de toekomst. Maar moet je dan op waterstofgas wachten om je huis te kunnen verwarmen of op een thoriumcentrale om stroom mee op te wekken in plaats van een windmolen?

Het antwoord is eenvoudig Nee! Het is absoluut ondenkbaar dat dit op korte termijn zal gebeuren. Iedereen die je daarop doet hopen praat fabeltjes. Duidelijker kan ik mijn mening niet geven. Maar laat ik proberen ook wat feiten daarbij te geven. En om te beginnen bij thorium.

Thorium zit in bepaalde gesteenten en is vrij eenvoudig verkrijgbaar. Een thoriumcentrale levert geen plutonium op en ook nauwelijks zwaar radioactief vervuild materiaal. De halfwaardetijd is 22 jaar dus het meeste afval hoeft maar een kort tijd te worden opgeslagen. Door die eigenschappen zien sommigen thorium als het antwoord op het groeiende energie tekort.

Thoriumcentrales bestaan niet

Maar thoriumcentrales die energie opwekken bestaan niet. Nog steeds niet. Er wordt al 50 jaar onderzoek naar gedaan maar het is niet gelukt om een goed commercieel toepasbare energiecentrale te maken die draait met thorium als brandstof. En onderzoekers verwachten dat dit ook de komende 20 jaar nog niet zal lukken. Eenvoudigweg omdat het enorm duur is en er nog onvoldoende praktische kennis beschikbaar is. Zet thorium dus uit je hoofd. Energie zal de komende 20-30 jaar nog gewoon met de nu beschikbare technologieën worden opgewekt.

Een huis verwarmen met waterstof is energieverspilling

Laat ik als eerste zeggen dat het bijzondere energieverspillend is om waterstofgas in te zetten voor de verwarming van onze huizen. Waterstof, maar dat geldt ook voor aardgas, is een hoog energetisch gas. Je kunt er zeer hoge temperaturen mee bereiken, afhankelijk van de hoeveelheid zuurstof die je toevoegt, tot wel 1000 °C. Een slecht geïsoleerde woning verwarm je met water van circa 70 °C. Een goed geïsoleerde woning met vloerverwarming heeft genoeg aan warmwater van circa 35 °C. Dan is het toch gewoon zonde om daar zo’n hoge temperatuur voor te gebruiken?

Maar er speelt ook nog een andere verspilling mee. Waterstofgas bestaat niet van nature in de lucht of in een bron onder de grond. Waterstofgas moet gemaakt worden. En dat kan op twee manieren.

  1. Je kunt waterstof maken door aardgas of steenkool chemisch te bewerken. Gemiddeld levert dat een rendement van 80% op. Maar een zeer vervelend bijproduct dat uit dit chemische proces ontstaat is CO2. En CO2 reductie is toch juist de reden waarom de energietransitie moet plaatsvinden? Er wordt overigens wel onderzoek gedaan om de CO2 af te vangen en op te slaan in oude aardgasvelden. Maar eigenlijk moet je hieruit concluderen dat waterstofgas maken uit aardgas of steenkool, nog steeds een grijze energiebron is en geen hernieuwbare energiebron.
  2. Je kunt waterstof maken uit water. Daar is genoeg van. Hiervoor wordt elektrolyse toegepast. Je hebt dus elektrische energie nodig om waterstof te maken. Dat herhaal ik even; je hebt elektrische energie nodig om waterstof te maken om elektrische energie op te wekken. Dat klinkt vreemd toch? En inderdaad, een perpetuum mobile bestaat niet. Het is dus volstrekt onlogisch om waterstof te maken als we juist elektrische energie nodig hebben. Het is een gewoon een andere vorm van verspilling.

En daarom geloof ik dus niet in waterstof als energiedrager voor onze huizen of voor onze auto’s. Waterstof kan prima gebruikt worden als hoog energetisch gas in de industrie, als alternatief voor aardgas. Maar dan alleen als het via elektrolyse uit water wordt gewonnen en de elektrische stroom voor elektrolyse schoon is opgewekt. Bijvoorbeeld uit windmolens of zonnepanelen.

Het rendement van waterstof is slecht, een accu werkt beter

De omzetting van elektriciteit naar waterstof gaat met een rendement van ±75%, de omzetting van waterstof terug naar elektriciteit met ±55%. Zo verlies je onderweg ±60% van de origineel opgewekte stroom. Je moet dus 2,5 keer zoveel windenergie opwekken om uiteindelijk dezelfde kilowatturen uit waterstof te kunnen maken. Daarom is waterstof geen energiebron, maar een energiedrager. Je moet er meer energie instoppen dan er uit komt.

Een energiedrager als waterstof kan in de toekomst wel van toepassing komen. Want stel nu dat we zo veel windmolens of zonnepanelen hebben dat er een overschot aan energie ontstaat. Of dat de kostprijs om waterstof te maken door een overschot aan elektrische energie zo laag is dat het financieel toch rendabel wordt. Dan kun je waterstof opslaan en transporteren zodat het op een later moment of op een andere plaats gebruikt kan worden.

Je kunt waterstof op zee vlakbij een windmolenpark produceren en via oude gasleidingen transporteren naar de industrie of naar een elektriciteitscentrale. Maar reken je niet rijk. Een overschot aan elektrische energie door windmolens of zonnepanelen is de afgelopen paar jaar slechts enkele keren gedurende een paar dagen voorgekomen. Onvoldoende om economisch te zijn. En tot slot zijn accu’s nu al goedkoper om energie op te slaan en te transporteren dan waterstof. Dus ik geloof ook niet in waterstof voor auto’s zoals prof. Ad van Wijk wel suggereert. En kijk om je heen, hoeveel auto’s rijden er op waterstof en hoeveel auto’s rijden er al vol elektrisch?

Gasloos worden kost geld, het levert je zelfs een boete op!

Nou ja, een boete? Dat is maar hoe je het bekijkt. Duidelijk is dat koplopers in de energietransitie méér geld moeten uitgeven dan volgers. Wat is er aan de hand? Ons huis is sinds dit voorjaar geheel gasloos. Alle kranen zijn dichtgedraaid en alle gasverbruikers zijn verwijderd. In mijn blog over de Energietransitie kun je hier alles over lezen. Het laatste dat nu nog moet gebeuren is dat de gasmeter en de aansluiting ook verwijderd worden. Je betaalt immers gewoon vastrecht zolang die meter nog in de woning zit. En daar zit nog een financieel addertje onder het gras.

Over het verschil in prijs tussen aardgas en elektra heb ik al eens mijn beklag gedaan. Nou kun je dat prijsverschil met een warmtepomp en slimme meter technologie wel redelijk ongedaan maken. Maar de boete zit hem in de idiote verwijderingskosten voor die gasmeter. Dat kost je de lieve duit van € 687 en dat voelt niet goed. Dat voelt als een straf, als een boete! Die kosten waren overigens wel bij mij bekend, maar het voelt toch onrechtvaardig.

En dat roept bij mij protest op. Ik heb dus contact gezocht met Liander en hen om uitleg gevraagd. Notabene had ik al vernomen dat het bij concurrent Enexis ook mogelijk was om 1 jaar tegen een relatief laag bedrag van circa 121 euro, de meter te laten afsluiten. Stedin doet het in sommige gevallen zelfs gratis. Ik nam mij voor dat ik dat ene jaar misschien kon wachten totdat er nieuwe regels en tarieven zouden komen of andere voorstellen. Maar Liander liet mij al direct weten dat zij daar niet meer aan wilden beginnen; het was alles of niets. Wel werd mij de mogelijkheid geboden om schriftelijk nog eens de motivatie toe te sturen waarom ik het niet eens was met dat belachelijk hoge tarief. De kern uit die brief van 11 juli 2018 tref je hieronder:

1.    Zoals wij nu sinds gisteren uit de landelijke media hebben meegekregen, moet elke inwoner van Nederland zijn/haar bijdrage leveren om in 2030 een energieneutraal Nederland te bereiken en in 2050 CO2 neutraal te zijn. Dat is een enorme opgave waarvoor veel offers gevraagd worden.

2.    Ik heb sinds 2007 al veel geld geïnvesteerd om in kleine stapjes mijn woning energie neutraal en zelfvoorzienend te maken. Ruim 40.000 euro is geïnvesteerd in 11.500kWp PV panelen, luchtwarmtepomp, 20GJ zonneboilers met toebehoren, doorstroomverwarmer, hout-cv kachel, inductiekookplaat en regelinstallaties én een laadpaal voor elektrische auto’s.

3.    Het resultaat is dat wij sinds dit voorjaar geen gasverbruikers meer aangesloten hebben en dus ook geen gas meer nodig hebben en daarom de gasinstallatie buiten gebruik willen stellen.

4.    Het voelt als een straf en niet als een stimulering als Liander voor het verwijderen van de aansluiting de enorme kosten van bijna 700 euro in rekening wil brengen. Dit terwijl met het afsluiten en verzegelen van de meter in feite de installatie ook buiten gebruik kan worden gesteld. En met deze buitengebruikstelling toch fors lagere en ook reële kosten worden gehanteerd.

5.    Het is ook oneerlijk om burgers te laten betalen voor veiligheid van de aansluiting tussen de straat en de woning terwijl u daar feitelijk al verantwoordelijk voor bent (artikel 11, hst 2 Gaswet). Indien u niet kunt instaan voor de veiligheid van een afgesloten gasmeter, is het uw verantwoordelijkheid en dus ook op uw kosten om deze dan te laten verwijderen.

Ik hoop dat u met bovenstaande rekening kunt houden en volg deze discussie met bijzonder veel interesse. Als koploper duurzaamheid, adviseur én wethouder in Wormerland en daarmee belast met de energietransitie voor mijn gemeente, probeer ik mijn invloed op vele manieren uit. Het doel is immers dat wij allemaal energie- en CO2 neutraal worden, en dat alles tegen redelijke en aanvaardbare kosten.

Je voelt hem natuurlijk al aankomen…. In een vriendelijk telefoongesprek met een juridisch medewerker van Liander werd mij haarfijn uitgelegd dat zij volledig in hun recht stonden en dus zouden vasthouden aan deze kosten. Het argument dat Liander daarbij gebruikt is dat zij omwille van de veiligheid de volledige aansluiting uit de woning willen weghalen. Dus niet alleen de meter, ook de leiding die vanaf de hoofdleiding in de weg naar binnen in de woning wordt gevoerd. Maar dat is dus precies waar ik in het punt 5 naar verwijs. Liander is verantwoordelijk voor dat stuk, niet de bewoner! Notabene heb je ook al betaald voor het graven en aanleggen van die leiding. Je wilde immers met gas je woning verwarmen (gas aansluiting was destijds verplicht). Maar goed, dat graven en verwijderen kost tijd en dus geld. En daar moet de burger voor opdraaien. Het voelt niet goed. Mijn advies aan iedereen die op korte termijn de Liander gasmeter wil laten verwijderen is om altijd protest met goede argumenten aan te leveren voor die hoge kosten. Misschien wil Liander er dan wat aan doen? Notabene zijn Enexis en Stedin veel coulanter voor hun klanten.

De energie transitie – Warmte transmissie voor jouw huis

Elektriciteit opwekken is heel belangrijk voor de energie transitie. We zullen immers moeten omschakelen van gas naar een andere energiedrager. En elektriciteit is dan een voor de hand liggende methode. Net als warmte trouwens, warmte afkomstig van industrieën of uit de aardbodem die vervolgens via een transportleiding kan worden vervoerd naar woningen.

Maar ons huis heeft geen aansluiting op een warmtenet. En een boring in de aarde voor warmte-koude opslag is kostbaar. Ik heb dus andere keuzes gemaakt. En bovendien, ik heb niet voor één oplossing gekozen. Ik heb een geïntegreerd concept ontworpen en gebouwd bestaande uit verschillende oplossingen die zowel warmte voor de woning levert als ook het warm tapwater voor douche, keuken, wasmachine en vaatwasser.

Hoeveel energie is er nodig?

In de blog Eén jaar aardgasvrij heb je misschien iets gelezen over het vertrekpunt. Wij verbruikten voor de woning circa 2.400 kuub aardgas. En sinds 2013 kwam daar nog ongeveer 600 kuub bij voor het gastenverblijf. Totaal 3.000 kuub aardgas dus.

De energetische waarde daarvan is 35,17MJ * 3.000 = 105.570 MJ, ofwel 105 GJ

En in kWh omgerekend is dat 105.570 / 3,6 = 29.325 kWh

Het buffervat: het hart van een geïntegreerd systeem

Elk toekomstig warmtesysteem dat zelf warmte gaat opwekken heeft een buffervat nodig. Een buffervat is gewoon een tank met water waarin de bron de opgewekte warmte kan afstaan aan het verwarmingssysteem dat in de woning wordt gebruikt. In onze woning bestaat het verwarmingssysteem uit vloerverwarming en een paar losse radiatoren. Voornamelijk dus een lage temperatuur verwarming die tevreden is met een aanvoertemperatuur van 35 °C. Deze tank water vormt dus feitelijk het hart van het systeem en hierop worden de verschillende warmtebronnen (als je er meer hebt dan één) aangesloten. In de afbeelding hieronder zie je het complete verwarmingssysteem van onze woning. Dit wordt ook wel een hydraulisch schema genoemd.

Voordelen van een buffervat

  • Een buffervat zorgt voor een hoger rendement van de warmtebron en de hele installatie. Vooral een warmtepomp heeft groot profijt van een uitgekiend buffervat.
  • De warmte kan optimaal uitgewisseld worden maar ook opgeslagen worden voor later gebruik.
  • Afzonderlijke warmtebronnen kunnen aan elkaar verbonden worden tot een geintegreerd systeem.
  • Je kunt hoge en lage temperaturen combineren.

Zoals je ziet staat het buffervat in het midden van het schema en zijn hierop alle bronnen aangesloten.

Als je kiest voor een integratie van verschillende warmtebronnen kun je ook een groeistrategie toepassen. Je begint klein en breidt het systeem in de loop van de tijd steeds verder uit. Je kunt daarmee je financiële investeringen dus enigszins beïnvloeden en hoeft niet in één keer heel veel geld uit te geven.

Welke warmtebronnen kun je toepassen?

Het aantal en soort warmtebronnen is afhankelijk van de plaatselijke situatie. Je kunt denken aan zonneboilers op het dak, een hout- of palletkachel, een elektrisch verwarmingselement, een lucht-water warmtepomp of een water-water warmtepomp. En dus ook een combinatie want het is immers een systeem waarin je diverse bronnen kunt integreren.

Onze bronnen zijn in volgorde van tijd geweest:

  1. Zonneboilers
  2. Hout-CV Kachel
  3. Elektrische element
  4. Lucht-Water warmtepomp

Het totaal van deze bronnen moet dus voldoende energie opbrengen om aan die eerder berekende 105.570 MJ of 29.325 kWh te komen.

Capaciteit berekenen van het buffervat

Maar laten we even teruggaan naar dat buffervat, het hart van ons warmtesysteem. Hoe groot moet dat vat eigenlijk zijn? Daar zijn enkele vuistregels voor;

Een cv-houtkachel/pelletkachel 35 liter/kW
Een houtvergassingsketel 70 liter/kW
Zonnecollector/zonneboiler 50 liter per m2 oppervlakte
warmtepomp 25 liter/kW
  • Wij hebben 6 vlakkeplaat zonnecollectoren of zonneboilers eind 2011 op het dak geplaatst, met elk een oppervlakte van 2 m2. Totaal zou dus een buffervat van minstens 600 Liter noodzakelijk zijn.
  • De cv-houtkachel die in 2013 is geplaatst heeft een waterzijdige capaciteit van 10kW en zou dus minstens 350 Liter moeten bevatten.
  • De luchtwater warmtepomp die sinds 2017 draait, levert maximaal 13 kW warmte en vraagt dus om een buffervat van minstens 325 Liter.

Maar behalve de inhoud speelt er nog een onderdeel een rol. Hoeveel bronnen wil je namelijk aansluiten en hoeveel aansluitingen heb je nodig voor de warmteafgifte? Een buffervat bevat ‘dood’ water, ofwel water dat je ook in de cv-installatie gebruikt. Het is dus geen schoon drinkwater. Om drinkwater (tapwater) te laten verwarmen is een warmtewisselaar of spiraal nodig waar het water doorheen stroom. En een zonneboiler is voorzien van antivries en vraagt dus ook om een geïsoleerd en gesloten systeem door middel van een warmtewisselaar in het vat. En als je nog meer bronnen wilt integreren heb je vermoedelijk dus ook meer warmtewisselaren nodig. Over het algemeen geldt dat een klein buffervat tot circa 200 liter 1 spiraal heeft (en soms ook horizontaal geplaatst kan worden), tot circa 500 liter kun je met 2 verkrijgen en wil je 3 of meer warmtewisselaars, dan praat je al snel over een buffervat van 1000 liter. Het vat in onze woning is een 1000 liter vat met een doorsnede van 140cm en een hoogte van 220cm, inclusief de isolatie. En een totaalgewicht van 1250 kg. Wel iets om rekening mee te houden!

In ons schema zie je dat het buffervat een warmtewisselaar onderin heeft voor de zonneboilers, een warmtewisselaar in het midden heeft voor de houtkachel en een RVS-warmtewisselaar bovenin voor warm tapwater afgifte.

De Lucht-Water warmtepomp is direct opgenomen in het CV systeem (het zogenaamde ‘dode water’) maar geeft de warmte af aan het buffervat. De afgifte voor de vloerverwarming zit in het midden van het vat, de retour naar de warmtepomp en de retour van de vloerverwarming zit onder in het buffervat.

Gelaagdheid van temperaturen.

Een verticaal geplaatst buffervat van enige omvang (1000 liter in ons voorbeeld) kent een bijzonder fenomeen. Er ontstaan verschillende temperaturen of zones van warmwater. Het warmste water zit bovenin, het koudste onderin. Een pomp zal hier enige verstoring in kunnen brengen maar zoals je uit het schema al kunt zien is er nu (1 november 20:00 uur) al sprake van deze verschillende temperaturen.

In ons ontwerp wordt ervoor gezorgd dat de gemiddelde temperatuur in het midden van het vat minimaal op 36 °C wordt gehouden. In het midden zit namelijk de aansluiting voor de vloerverwarming en die heeft aan 35 °C voldoende. Er is dan rekening gehouden met een klein beetje transportverlies in de leidingen. Als de temperatuur beneden de 36 °C raakt, slaat de warmtepomp aan en zal het buffervat gaan opwarmen.

De warmtepomp maakt water met een temperatuur van 40 °C (bovenin het vat) en een retour van 32 °C (onderin het vat), een delta-T dus van 8 °C.

De cv-houtkachel levert een temperatuur via de warmtewisselaar van 60 °C. Na enkele uren branden levert dat een andere gelaagdheid op en een verhoging van de temperatuur in het bovenste gedeelte. Bovenin wordt het tapwater verwarmd. Met de cv-houtkachel kan dus warm water worden gemaakt dat geschikt is voor douchen of in de keuken (>55 °C). Onze warmtepomp kan dat ook maar wordt niet hiervoor gebruikt, hij is immers ingesteld op maximaal 40 °C. Hieronder kun je zien dat de cv-houtkachel een temperatuur van 55 °C via de warmtewisselaar afgeeft waarmee het vat is opgewarmd tot 46 °C.

Ook de zonneboilers kunnen deze temperatuur behalen, maar uitsluitend bij voldoende zonneschijn en alleen in de periode vanaf half maart tot half oktober. In de wintermaanden staat de zon te laag en zijn er te weinig zonuren. De zonneboilers kunnen in de winter een temperatuur behalen van hoogstens 35 °C. En dat maximaal tussen circa 12:00 en 15:00 uur. Dat is dus veel te weinig voor verwarming van het hele huis. Vanaf het voorjaar werken de zonneboilers uitstekend. Regelmatig wordt er een temperatuur in het vat bereikt van 65-75°C. Omdat er in de zomermaanden geen warmte voor de woning wordt onttrokken, is alle opgeslagen warmte dan te gebruiken voor tapwater. Maar ook de wasmachine en zelfs de close-in boiler in de keuken en de vaatwasser profiteren dan mee.

De afbeelding hierboven toont de technische ruimte, zonder het buffervat. Dat staat in een rechts aangrenzende ruimte. Op de foto zie je van links naar rechts:

  • Besturingseenheden voor de warmtepomp, sensoren knooppunt en relaiskast.
  • Het kleine witte kastje links is de doorstroomverwarmer.
  • Daarachter de WTW luchtunit met warmteterugwinning.
  • In het midden achteraan de pomp unit met besturing voor de zonneboilers
  • Rechts tegen de muur (met witte voorkant) de pomp unit voor de cv-houtkachel.
  • Op de grond of aan de muur de verschillende expansie vaten voor zonneboiler (wit), vloerverwarming/warmtepomp (grote rode) en cv-houtkachel.

Warmte opbrengsten en rendement

Wat levert dit systeem nu op? Dat is wel te berekenen maar in de praktijk lastig te meten. De zonneboilers leveren in theorie totaal circa 6*2,9GJ = 17,4GJ ofwel 4.833 kWh per jaar. De meting die de zonneboilerbesturing zelf opgeeft, geeft voor dit jaar circa 5.350 kWh op. Dat komt wel in de buurt van de theoretische waarde. Het was immers een uitzonderlijk warm en goed zonjaar.

De houtkachel heeft geen meter. Om de energie die is afgegeven in de vorm van warmte uit verbranding van hout te berekenen, moeten we een aantal aannames doen. Zie hiervoor ook de berekening die ik in de andere blog maakte. Vorig jaar verstookten wij ongeveer 2,5 kuub hout (droog berk, essen en beuk). Dat is goed voor circa 2,5*400kg*4,2kW*85%rendement = 3.550 kWh.

De totale warmtepomp installatie bestaande uit de warmtepomp, diverse pompen en kleppen, besturing, warmte element en een doorstroomverwarmer (daarover later meer), heeft een totaal verbruik gekend van 6.100 kWh.

Als we deze waarden bij elkaar optellen komen we op een totaal van 14.250 kWh. Dat is nog niet de benodigde 29.325 kWh. Maar er is dan ook nog geen rekening gehouden met het rendement van de lucht-water warmtepomp. Want deze kan wel een rendement halen van 350% ofwel een COP van 4,5. Maar dat is dan weer bij de meest gunstige omstandigheden.

De COP kunnen we bij benadering uitrekenen. Een exact waarde kan ik niet berekenen omdat er in de totale energie opname van 6.100 kWh ook andere onderdelen zitten, waaronder de doorstroomverwarmer, die het rendement nadelig beïnvloeden. En ook nog een paar maanden gas voor het gastenverblijf. We doen een poging:
29.350=5.350+3.550 + (COP*6.100*90%); COP=4.2. Dit is inderdaad de theoretische waarde die leverancier SPRSUN opgeeft maar ik betwijfel of die in de praktijk en over een jaar gemiddeld, gehaald kan worden.

Hoe krijgen we voldoende warm tapwater?

Zoals je hebt kunnen lezen zijn er periodes waarin de temperatuur in het buffervat onvoldoende is om comfortabel te kunnen douchen. Uit ervaringen weten we dat een minimale temperatuur van 48°c nodig is voor een lekkere douche. Er zijn namelijk nog wat leiding verliezen te overwinnen….. Maar 48°C is onvoldoende om legionella tegen te gaan. Daarvoor moet de temperatuur eigenlijk minimaal 55°C zijn. En die waarde wordt alleen vanaf april tot half oktober gehaald met voldoende zonneschijn. Of door de houtkachel elke dag op te stoken. In beide gevallen kan de temperatuur dan gemakkelijk 65°C worden. Maar de ervaring heeft ook geleerd dat de vloerverwarming een forse aanslag op de buffercapaciteit kan doen waardoor op ongewenste momenten de voorraad warmwater in de winter ontoereikend kan zijn.

Een oplossing kan zijn om het water in een aparte boiler met een naverwarmer op te warmen. Ons gezin zou met 120 Liter uit de voeten kunnen. Maar een boiler verliest energie door afkoeling. Dat is niet wenselijk. Ik heb een andere zeer simpele oplossing gevonden die vooral in de Alpen-landen en in Scandinavië veel wordt gebruikt; een doorstroomverwarmer.

Doorstroomverwarmer

Een doorstroomverwarmer is een klein maar doeltreffend en ook nog slim apparaat dat van koud water direct water op de juiste temperatuur maakt. Hiervoor gebruikt het elektrische energie. En vergis je niet, dat kan best veel zijn! Om van 10 °C koudwater 55°C warmwater te maken verbruikt de doorstroomverwarmer 11-13kW aan energie, dat is bijna gelijk aan de aansluitwaarde van een normale woning (3x25A). Dan is de opbrengst circa 5 liter per minuut. Voldoende voor een gemiddelde douche maar niet voor een stortdouche of meerdere tappunten die tegelijkertijd worden gebruikt. Als je dat wilt moet je een zwaarder exemplaar nemen. Ze zijn er ook van 18-24kW maar dat betekent ook dat de meterkast en de aansluiting met de energieleverancier fors moet worden verzwaard tot 3×35-50A. En dat kost veel geld dus denk goed na…..

Maar de doorstroomverwarmer is ook slim. In mijn situatie is het aangevoerde water uit het buffervat minimaal 40°C warm, voorverwarmd door de luchtwarmtepomp, zonneboilers of houtkachel. De doorstroomverwarmer hoeft dan nog maar een klein stukje na te verwarmen (van 40°C naar 55°C) en gebruikt daarvoor veel minder energie. In onze situatie pendelt de doorstroomverwarmer dan tussen 4-8kW aan opgenomen energie. En als in de zomer het buffervat meer dan 55°C is, doet de doorstroomverwarmer helemaal niets. In mijn hydraulische schema zie je de doorstroomverwarmer rechtsbovenin, aangesloten aan de gele warmwaterleiding.

Toch is het verstandig om enkele voorzorgsmaatregelen te nemen tegen het overbelasten van je meterkast. Want als iemand onder de douche staat en je tegelijkertijd aan het koken bent op een inductieplaat, de warmtepomp het huis verwarmd en de auto aan de laadpaal staat, kan het misgaan. Hoe je dat kunt voorkomen lees je in een volgende blog.

Nog enkele afsluitende tips:

  • Zorg voor voldoende ruimte voor de technische installatie. Een stookruimte van minimaal 2 m2 is eigenlijk al te krap. Liever een ruimte van circa 4 m2 met voldoende muuroppervlak voor het monteren van alle techniek.
  • Houd rekening met de maximale vloerbelasting in je woning als je een zwaar buffervat plaatst. Op zolder kan een uitdaging zijn.
  • Probeer de leidingen tussen zonneboilers en buffervat zo kort mogelijk te houden om onnodig warmteverlies te voorkomen. In mijn situatie was dat helaas niet mogelijk. Ik heb 18 meter leiding moet leggen. Heen en terug.
  • De warmte transmissie is het moeilijkste onderdeel in de hele energietransitie. Eigenlijk zou elk huis minimaal 1 zonneboiler/collector moeten plaatsen. Meer is beter.
  • Heb je nog geen 3-fase meterkast? Leg deze dan zo snel als mogelijk aan. Daar ga je profijt van hebben.

De Energie Transitie in ons huis

In een serie nieuwe blogs zal ik het ontwerp en de keuzes toelichten die wij gemaakt hebben om ons huis aardgasvrij en energieneutraal te krijgen. In het artikel “Eén jaar aardgas vrij” heb je misschien al iets gelezen over de achterliggende motivatie en de verschillende stappen. Nu zal ik wat gedetailleerder uitleggen wat we hebben gedaan en wat de voor- en nadelen zijn geweest en welke investeringen we hebben gemaakt om het een en ander mogelijk te maken.

Begrippen

Vooraf is het verstandig om een paar begrippen te verduidelijken die je tegenkomt bij het verduurzamen van een woning.

EPC Energie Prestatie Coefficient is een index die de energetische efficiëntie van nieuwbouw aangeeft en wordt bepaald door berekeningen vastgelegd in de norm NEN 7120.
Gebouwgebonden energieverbruik Het energieverbruik voor ruimteverwarming, ruimtekoeling en ventilatie, warmtapwater, elektriciteit voor de hiervoor benodigde installaties en (forfaitair) verlichting; verlichting is hierbij inbegrepen omdat die post in de EPC meegerekend wordt.
Gebruikersgebonden energieverbruik Het energieverbruik voor ‘huishoudelijke’ apparatuur (keuken- en kantineapparatuur, TV’s, computers, kopieerapparaten, printers enz.) maar exclusief (forfaitair) verlichting (verlichting hoort bij het gebouwgebonden energieverbruik).
Materiaalgebonden energieverbruik Het energieverbruik voor de bouw inclusief productie en vervoer van de bouwmaterialen, het onderhoud en de sloop van de woning of het gebouw.
Een EPC-0 woning De woning of het gebouw heeft een EPC volgens NEN 7120 van precies nul. Alleen het gebouwgebonden energieverbruik op jaarbasis telt mee.
RC Waarde De afkorting RC staat voor Resistance Construction, oftewel de thermische weerstand van een constructiedeel. Met de Rc-waarde wordt de isolatiewaarde van constructies als een spouwmuur, een combinatievloer of dubbel glas aangeduid.
Energie Neutrale Woning Een energieneutrale woning is een huis dat met een normaal leefpatroon en normaal comfort over een heel jaar gezien evenveel energie gebruikt als dat het zelf opwekt.
Nul-op-de-meter Woning Een nul-op-de-meter woning is een huis dat op jaarbasis een totaal energieverbruik van precies nul heeft. Het betreft alle energieverbruiken die op de energiemeter(s) in de woning of het gebouw zichtbaar worden. Het gaat dus om het totaal van het gebouwgebonden plus gebruikersgebonden energieverbruik min de opbrengst van lokale duurzame bronnen.
Energienota-nul woning Een energienota-nul-woning heeft op jaarbasis per saldo een energienota van gemiddeld € 0. Hierbij wordt niet alleen gerekend met de kosten voor het totale energieverbruik, maar ook met de kosten voor vastrecht en met de teruggave van de energiebelasting. Onder het totale energieverbruik wordt verstaan het gebouwgebonden plus het gebruikersgebonden energieverbruik min de opbrengst van lokale duurzame bronnen.
Autarkisch Een woning of gebouw is autarkisch qua energie wanneer deze geheel zelfvoorzienend is. Er wordt alleen gebruik gemaakt van lokale duurzame energiebronnen. De woning of het gebouw is noch aangesloten op het gasnet noch op het elektriciteitsnet.

Onze woning is gebouwd in 1999/2000 met een EPC van 1.0 en een RC-waarde 3,5. Het energie label bestond nog niet in 2000 maar anders zouden we dit een Energielabel-B geven. Na alle maatregelen die wij vanaf 2006 hebben genomen zou op basis van deze definities onze woning nu een Energienota-nul woning zijn met een label A+++

Hoe hebben we dit behaald? Dat lees je in de volgende blogs.

Van het gas af: project tuinhuis

Een aardgasloos tuinhuis

Onze hoofdwoning draait al een tijdje zonder gas-cv. En sinds er ook een warmtepomp in gebruik genomen is, werd het tijd om ook het tuinhuis gasloos te maken.

Ons tuinhuis is een autonome woning van circa 45m2 die als Airbnb faciliteit wordt gebruikt omdat er geen officiële woonvergunning op verkregen kan worden. Wel een B&B vergunning. Vanaf begin maart tot eind november verblijven vrijwel dagelijks toeristen meerdere nachten achtereen in ons rustige dorp.

Het tuinhuis was vanaf de bouw in 2012 voorzien van een kleine moderne gas-cv-ketel die via een vloerverwarming de temperatuur regelde en warmwater leverde. Het gemiddelde gasverbruik lag bij permanente bewoning op circa 600m3. Voor de B&B is dat de laatste jaren zo rond de 350m3 per jaar omdat in de winter er geen gasten zijn.

Begin april 2018 heb ik een leiding tracé gelegd vanaf de hoofdwoning naar het tuinhuis. De dubbele 22mm flexfit buis is geïsoleerd in een pvc mantelpijp onder de grond gelegd.

Bij de aanleg van de warmtepomp had ik de leidingen in huis al aangelegd en naar buiten door de muur gevoerd. Ik hoefde nu dus alleen nog aan te koppelen. Ook voor de doorvoer het tuinhuis in was bij de bouw een extra mantelpijp in de fundering voorzien. Deze komt uit in een kleine lage kelder waar de verdeler voor de vloerverwarming hangt.

Er is in dit keldertje een extra pomp geplaatst die het water uit het grote buffervat van de hoofdwoning oppompt voor de vloerverwarmingsverdeler. Ook is er in het keldertje een klein 60 liter voorloopvat voor warmtapwater opgehangen. In de zomer hebben wij een overschot aan warm water door de zonneboilers. Door dit warme water door dit kleine voorloopvat te pompen, wordt het tapwater voorverwarmd tot maximaal 45 graden. Als in de winter de zonneboilers niet meer werken, is het water nog altijd 30-35 graden warm, geschikt voor de vloerverwarming maar dus ook voor dit voorloopvat.

Het tapwater in het voorloopvat wordt weer gevoed aan een gewone elektrische boiler van 80 Liter die het water verder opwarmt tot 65 graden, geschikt voor douche en (af)wassen.  Op deze wijze is er minder elektrische energie nodig voor de elektrische boiler. Het water is immers al voorverwarmd.

Hydraulisch schema De Vriendschap

De technische installatie in het tuinhuis is begin mei in werking gesteld. De CV ketel is verwijderd en de gasaansluiting in de hoofdwoning is nu geheel dichtgedraaid. Bij Liander loopt nu het verzoek tot opruiming van de meter. De pomp voor de vloerverwarming werkt autonoom via een kleine radiografische thermostaat. Vooral Amerikaanse of Aziatische gasten draaien de temperatuur graag op tot 24 graden. Die temperatuur wordt moeiteloos bereikt. De elektrische boiler heeft in de afgelopen 5 maanden circa 275 kWh verbruikt. Dat is aanzienlijk minder dan de fabrikant heeft opgegeven. Alle bij elkaar zal er een extra belasting van circa 350*8=2800 kWh op de totale warmte- en elektra installatie worden gedaan. Voor verwarming en warmtapwater.