Concept 2: Brink Climate Systems Passiefhuistoestel

Het Brink passiefhuistoestel is een alles in één toestel voor verwarming, ventilatie en

warmwatervoorziening. Het toestel is ontwikkeld voor woningen met een lage warmtevraag, zoals passiefhuizen. In een andere vermogensvariant is het ook geschikt voor goed geïsoleerde en

luchtdichte nieuwbouwwoningen en vernieuwende renovatieprojecten. De capaciteit van het toestel is aangepast aan de lage warmtevraag van deze woningen. Het toestel is zo ontworpen dat het rendement optimaal is voor woningen met een geringe warmtevraag.

Het toestel bestaat uit een aantal hoofdcomponenten die aan elkaar gekoppeld zijn. De warmte die wordt opgewekt wordt opgeslagen in een boiler met een inhoud van 200 liter. Deze warmte wordt in eerste instantie opgewekt door twee zonnecollectoren met een totale oppervlakte van 3,98 m² die op het dak geplaatst worden (Brink Sun Set). Deze verwarmt het water in de boiler tot zestig graden. Op het moment dat de collector niet aan de warmtevraag kan voldoen, met name in de

wintermaanden, is er een klein CV-toestel (Intergas Kombi Kompakt HRE24/18) dat het bovenste deel van het water in de boiler bijverwarmd. Daarnaast bevat het toestel een ventilatie-unit (Brink

Renovent HR) die op het toestel is gemonteerd. Ventilatie

De woning wordt geventileerd middels een conventioneel ventilatiesysteem, de Renovent HR medium. Dit is een ventilatiebox met warmteterugwin-unit die de warmte uit de afgezogen lucht overdraagt aan de verse lucht die wordt toegevoerd. In deze unit zit een kunststof tegenstroom wisselaar waarmee het rendement kan oplopen tot 95%. Daarnaast beschikt de unit over een bypass zodat er, wanneer nodig, sneller gekoeld kan worden op het moment dat het buiten koeler is dan binnen. De verse lucht wordt toegevoerd in de verblijfsruimten en op de benodigde punten

afgezogen. Regeling kan door middel van een 3-standen schakelaar of automatisch door middel van CO2 sturing. In dit concept is uitgegaan van een automatische sturing, om dezelfde redenen als bij

concept I.

De ventilatie-unit is uitgerust met een elektrische voorverwarmer. Deze maakt het mogelijk ook bij lage buitentemperaturen de gevraagde hoeveelheid buitenlucht aan te zuigen en voldoende te verwarmen. Verwarming

De woning wordt op basis van luchtverwarming verwarmd door middel van het ventilatiesysteem. Na de WTW-unit is een naverwarmer

gemonteerd die de verse lucht op de juiste temperatuur brengt alvorens deze de woning wordt ingeblazen. De naverwarmer gebruikt de warmte uit de boiler als bron.

Warm tapwater

Het warm tapwater komt rechtstreeks uit de boiler. Om te zorgen dat dit warm tapwater altijd de juiste temperatuur heeft wordt het niet naverwarmd als het uit de boiler komt, maar wordt het in de boiler al op temperatuur gehouden. Door het water op een juiste manier uit de boiler te pompen en weer op de juiste manier terug te laten stromen, zodat er geen wervelingen ontstaan, kan het bovenste deel van het water verwarmd worden zonder dat het onderste deel opwarmt. Dit komt door de gelaagdheid die ontstaat in het water, het warme water blijft door het temperatuurverschil boven in het vat zitten. Voor het verwarmen wordt er gebruik gemaakt van een Brink Kombi Kompakt HRE 24/18, dit is een HR-107 cv-ketel

Afbeelding: Brink passiefhuistoestel

Het toestel is compact genoeg om op de zolder van de 2-onder-1-kap woning geplaatst te kunnen worden. De leidingen van en naar de zonnecollector en de aan- en afvoerkanalen van de ventilatie kunnen zo relatief kort worden gehouden. Bij eventuele vervanging kan het toestel door het dakraam getransporteerd worden.

De aansluitingen voor gas en water zijn dicht bij elkaar geplaatst aan de zijkant van het toestel, dit maakt het overzichtelijk en compleet afgewerkt. De aansluitingen voor de ventilatie en de

rookgasafvoer zitten bovenop het toestel. Voordelen:

• Compact toestel.

• Luchtverwarming kan snel reageren op invallende warmte van de zon. Nadelen:

• Prijs.

• De consument ziet liever een ‘bekend’ systeem, zie ook paragraaf 3.3.1. Resultaten:

Op basis van het energieconcept met daarin dit eerste installatieconcept is het jaarlijkse energieverbruik volgens de NEN7120 als volgt:

• Elektriciteit: 3089 MJ

• Aardgas: 7297 MJ

• Gebruikersgebonden energieverbruik: 4635 MJ (zie paragraaf 3.5.2) Totaal: 15021 MJ (EPC = 0,24)

In de energieneutrale woning wordt dit energieverbruik gecompenseerd door opwekking van energie. Dit wordt gerealiseerd door PV-panelen op het dak te plaatsen. Vanwege de grootte van de energievraag moeten er panelen op zowel het zuidelijke dakvlak als het oostelijke dakvlak worden toegepast. Per dakvlak moeten de volgende vermogens worden geplaatst:

• Zuid georiënteerd: 2448,2 Wp (= maximaal aantal) • Oost georiënteerd: 2448,2 Wp (= maximaal aantal) Met de toepassing van deze PV panelen kan nog geen volledige energieneutraliteit worden gerealiseerd. De jaarlijkse resterende energievraag is 59,83 kWh. Dit kan niet worden gecompenseerd door het toepassen van PV panelen omdat er geen ruimte meer is op het zuidelijk of oostelijk georiënteerde dakvlak. De berekening en de tekening van het dakvlak is opgenomen in bijlage H.

De totaalprijs voor de installatie volgens concept I bedraagt € 37.890,-. Dit is een meerprijs van €25.830,- t.o.v. de huidige standaard woning. De calculatie hiervan is opgenomen in bijlage G.

5.6.6 Concept 3: Nilan VP18 Compact UVP

De Nilan VP18 Compact UVP is een alles in één toestel met als basis een lucht-water warmtepomp. Het toestel verzorgt ventilatie, verwarming en warm tapwater. Het toestel werkt volledig op elektrische energie en maakt dus een gasaansluiting voor de woning overbodig.

Het toestel bestaat uit een warmtewisselaar voor de ventilatielucht, een luchtwarmtepomp en een warm tapwater reservoir van 180 liter. De

Afbeelding: Nilan VP18 Compact

warmtepomp levert de warmte voor de vloerverwarming en kan in de zomer via hetzelfde systeem koelen. Het warm tapwater wordt opgewarmd met de restwarmte van de ventilatielucht, ook middels een warmtepomp. De warmtewisselaar beschikt ook over een bypass voor de

zomermaanden. Er kan dan in de nacht gekoeld worden omdat de warmte vanuit de woning dan niet wordt overgedragen aan de toegevoerde lucht.

Ventilatie

De basis van het ventilatiegedeelte is een polystyreen warmtewisselaar met een rendement tot 85%. De warmtewisselaar brengt de warmte uit de afgezogen lucht over naar de verse lucht, er wordt daarbij gebruik gemaakt van polystyreen vanwege de betere eigenschappen ten opzichte van metaal. Dit komt doordat polystyreen de warmte minder naar de oppervlakte van de warmtewisselaar leidt dan metaal dat doet. Daarnaast wordt er middels een warmtepomp warmte uit de afgevoerde lucht gehaald en weer afgegeven aan de verse lucht of aan het warm tapwater toegevoegd. Het systeem kan geregeld worden door middel van een 4-standen schakelaar.

Verwarming

De verwarming van de woning is gebaseerd op een warmtepomp die de warmte levert voor het verwarmingssysteem, in dit geval vloerverwarming. Buiten de woning komt een split unit die de warmte naar het basistoestel leidt. Dit zorgt ervoor dat er geen grote luchtkanalen aangelegd hoeven te worden. Het nadeel is dat er aan de buitenkant van de woning een unit geplaatst wordt die het uiterlijk van de woning niet ten goede komt. De warmte die via de leidingen het basistoestel binnenkomt wordt via de verwarmingseenheid overgedragen aan het verwarmingselement voor de vloerverwarming.

Koeling

Het toestel is ook geschikt om te koelen. Het systeem gaat dan tegenovergesteld werken en haalt warmte uit de leidingen van de vloerverwarming, deze warmte wordt door de warmtepomp afgegeven aan de buitenlucht. Daarnaast kan de temperatuur van de verse ventilatielucht ook met 8oC omlaag gebracht worden doordat hier warmte uitgehaald wordt en wordt afgegeven aan het warm tapwater.

Afbeelding: Werking Nilan compact VP18 UVP

Warm tapwater

Het warm tapwater zit in een 180 liter reservoir en wordt verwarmd door de warmtepomp die gebruik maakt van de restwarmte uit de ventilatielucht. Mocht deze onvoldoende capaciteit dan kan de warmtepomp voor verwarming bijspringen.

Het toestel is met zijn afmetingen van 90x60x200 centimeter compact van formaat. Hierdoor is het toestel goed op de zolder te plaatsen. Dit is ook wel een vereiste want door het compacte ontwerp van de woning is er op de begane grond en de 1e verdieping ook geen plek voor een dergelijke installatie. De benodigde aan- en afvoerkanalen van de ventilatie kunnen op deze manier kort gehouden worden. Daarnaast geeft de installatie op de zolder het minste geluidsoverlast. Voordelen:

• Compact toestel • Mogelijkheid tot koelen

• Volledig elektrisch systeem, gasaansluiting is niet nodig. Nadelen:

• Prijs

• Vloerverwarmingssysteem reageert traag op eventuele warmte door invallende zon • Geen CO2 sturing ventilatie mogelijk.

• Buiten unit is esthetisch niet gewenst.

• De consument ziet liever een ‘bekend’ systeem, zie ook paragraaf 3.3.1. Resultaten:

Op basis van het energieconcept met daarin dit eerste installatieconcept is het jaarlijkse energieverbruik volgens de NEN7120 als volgt:

• Elektriciteit: 9169 MJ

• Gebruikersgebonden energieverbruik: 4635 MJ (zie paragraaf 3.5.2) Totaal: 13804 MJ (EPC = 0,36)

In de energieneutrale woning wordt dit energieverbruik gecompenseerd door opwekking van energie. Dit wordt gerealiseerd door PV-panelen op het dak te plaatsen. Vanwege de grootte van de energievraag moeten er panelen op zowel het zuidelijke dakvlak als het oostelijke dakvlak worden toegepast. Per dakvlak moeten de volgende vermogens worden geplaatst:

• Zuid georiënteerd: 3182,7 Wp (= maximaal aantal) • Oost georiënteerd: 1224,11 Wp (= maximaal aantal)

Met de toepassing van deze PV panelen kan volledige energieneutraliteit worden gerealiseerd. De netto jaarlijkse energieopbrengst is 84,18 kWh.

De berekening en de tekening van het dakvlak is opgenomen in bijlage H.

De totaalprijs voor de installatie volgens concept I bedraagt € 44.166,-. Dit is een meerprijs van €32.106,- t.o.v. de huidige standaard woning. De calculatie hiervan is opgenomen in bijlage G.