Bekijk hier

Slimme keuzes voor woningconcepten met
warmtepompen
Interactie tussen gevelisolatie, ventilatiesystemen en capaciteit
warmtepompsystemen
Per 1 januari 2015 worden de EPCeisen aangescherpt. Voor woningen
gaat de EPC van 0,60 naar 0,40.
Daarnaast wordt per 1 januari de
minimale warmteweerstand (Rcwaarde) verhoogd. De Rc-waarde
van de dichte delen wordt verhoogd
van 3,5 m²K/W naar 4,5 m²K/W
voor gevels en van 3,5 m²K/W
naar 6,0 m²K/W voor daken. Voor
de begane grondvloeren geldt
nog steeds de huidige eis van een
Rc-waarde van 3,5 m²K/W. Met de
toekomstige aanscherpingen is dit
een goed moment om na te denken
over de keuze voor een integraal
woningconcept op basis van een
warmtepomp.
Een warmtepompsysteem bestaat uit
een keten van verschillende schakels:
bron, warmtepomp, afgiftesysteem,
regeling, ventilatiesysteem en kwaliteit
van de gebouwschil. Wanneer de
combinatie van bron en warmtepomp
niet goed is afgestemd op de werkelijke
warmtebehoefte van de woning, zal
de (elektrische) bijverwarming vaker
moeten bijspringen om de woning warm
te houden. Dit draagt niet bij aan het in
de hand houden van de energiekosten.
Toepassing van een ventilatiesysteem
zonder warmteterugwinning veroorzaakt
een forse toename van zowel het
verwarmingsvermogen (en dat heeft weer
gevolgen voor bron, warmtepomp en
afgiftesysteem) als de warmtevraag, met
daaraan gekoppeld het energiegebruik.
Om een warmtepompsysteem succesvol
te ontwerpen en te realiseren is dus niet
alleen kennis van zaken van het eigen
vakgebied nodig, maar de bereidheid
van alle partijen om echt integraal te
ontwerpen en te realiseren.
PRIJS VAN WARMTEPOMP
EN GESLOTEN
BODEMWARMTEWISSELAAR
De prijs van de warmtepomp wordt
in beperkte mate beïnvloed door het
gevraagde vermogen. Als een kleinere
warmtepomp kan worden geselecteerd
blijven veel componenten van de
warmtepomp vrijwel gelijk. Andere
kunnen iets kleiner worden. Veel (vaste)
kosten blijven echter hetzelfde.
} VERMOGEN EN INVESTERINGSKOSTEN (EXCLUSIEF BTW)
De kosten van een gesloten
bodemwarmtewisselaar (gbww) worden
daarentegen bepaald door een vast
bedrag per strekkende meter en een vast
vermogen per strekkende meter (bij de
betreffende bodemgesteldheid).
Het te leveren vermogen (en dus de
lengte) van de gbww heeft daarmee
een veel sterkere invloed op de
prijsverandering dan het vermogen van
de warmtepomp. Dit is weergegeven
in bovenstaande figuur. De prijzen
in deze grafiek zijn gebaseerd op
concrete opgaves van leveranciers
en bronboorbedrijven, op basis van
ontwerpen conform ISSO 72 en ISSO 73.
Wanneer de isolatiewaarde van de
woning verbetert, kan het opgestelde
vermogen van het warmtepompsysteem
(warmtepomp + bron) gereduceerd
worden. Hetzelfde geldt voor vervanging
van een ventilatiesysteem dat
gebaseerd is op natuurlijke toevoer
en mechanische afvoer door een
gebalanceerd ventilatiesysteem met
warmteterugwinning. Wat zijn slimme
keuzes wat betreft investeringskosten en
wat zijn slimme keuzes als het gaat om
exploitatiekosten?
UITGANGSPUNTEN
De berekeningen zijn gebaseerd op de
volgende uitgangspunten:
• VA101 (ISSO 51) voor het
benodigde vermogen, hierbij zijn de
regels volgens Bouwbesluit 2012
gehanteerd;
• VA114 voor het energiejaarverbruik,
hierbij zijn realistische waarden voor
de clo-factor (winter 1,0 en zomer
0,7) en ruimtetemperaturen (20°C
in de woonkamer en 18°C in de
slaapkamers) gebruikt;
• EPC-berekeningen volgens NEN
7120;
• elektriciteitsprijsstijging van 3% per
jaar.
In de voorbeelden zijn kosten voor
montage en afgiftesysteem niet
meegenomen. Om de verschillen te
duiden en de voorbeelden overzichtelijk
te houden is uitgegaan van meer-/
minderkosten. In onderstaande
tabel zijn de meer-/minderkosten
voor de verschillende maatregelen
opgenomen. In sommige gevallen is de
vermogensverlaging door maatregelen
beperkt. In de praktijk wordt er dan geen
andere warmtepomp geselecteerd. In
deze berekeningen wordt er dan wel een
besparing aan toegerekend om inzicht
te geven aan het financiële effect van de
maatregelen.
} MEER- EN MINDERKOSTEN VAN DIVERSE MAATREGELEN
Maatregelen
Prijsverschil
Reductie warmtepompvermogen
€ 280,- per 1 kW vermogen warmtepomp
Kleiner bronvermogen
€ 900,- per 1 kW vermogen gbww
1 m dakisolatie verbeteren van Rc 3,5 naar Rc 6
€ 7,50
1 m2 gevelisolatie verbeteren van Rc 3,5 naar Rc 4,5
€ 4,50
1 m gevelisolatie verbeteren van Rc 3,5 naar Rc 6
€ 11,-
2
2
1 m2 vloerisolatie verbeteren van Rc 3,5 naar Rc 6
€ 8,-
1 m glas verbeteren van hr U 1,7 W/m K (inclusief kozijnen) naar hr U 1,2 W/m K
€ 31,-
1 m2 glas verbeteren van hr++ U 1,7 W/m2K (inclusief kozijnen) naar hr++ U 1,0 W/m2K
€ 56,-
2
++
2
++
2
Vervangen natuurlijke toevoer met mechanisch afvoersysteem (type C), vraagsturing op CO2-niveau
en zelfregelende gevelroosters door balansventilatie met warmteterugwinning (rendement = 95%)
€ 1.500,-
ISOLATIE EN GLAS
De isolatie van een woning heeft directe
invloed op de transmissieverliezen en
daarmee het op te stellen vermogen.
In de varianten zijn verschillende
isolatiewaarden doorgerekend die met
een traditionele bouwstijl te realiseren zijn
en binnen reguliere rekenmethodieken tot
redelijke energiegebruiken komen. Ook
is in deze varianten het glas verbeterd
van Uwindow = 1,7 W/m2 K naar 1,2
W/m2 K en 1,0 W/m2 K (drievoudig
glas). In onderstaand tabel zijn de drie
onderzochte varianten weergegeven.
} ONDERZOCHTE VARIANTEN MET BETREKKING TOT EFFECT VAN DE ISOLATIEWAARDE VAN DE GEVEL
Variant
Omschrijving
Basis (huidig Bouwbesluit)
Rc van gevel, dak en vloer = 3,5 m²K/W
Uwindow = 1,65 W/m2K
Verbeterd (Bouwbesluit per 1 januari 2015)
Rc vloer: 3,5 m²K/W
Rc gevel: 4,5 m²K/W
Rc dak: 6,0 m²K/W
Uwindow = 1,2 W/m2K
Goed
Rc van gevel, dak en vloer = 6 m²K/W
Uwindow = 1,0 W/m2K
} WARMTEWEERSTAND VAN GEÏSOLEERDE GEVELDELEN
INVLOED VENTILATIESYSTEEM OP
PIEKVERMOGEN
Voor deze analyse is het effect van
twee ventilatiesystemen vergeleken:
CO2-gestuurde mechanische afzuiging
met natuurlijke toevoer (type C) met
zelfregelende roosters en balansventilatie
(type D) met warmteterugwinning.
Omdat er veel vermogen nodig is
om bij lage buitentemperaturen alle
ventilatielucht te verwarmen tot de
gewenste binnentemperatuur heeft
het type ventilatiesysteem een grote
invloed op het benodigde piekvermogen.
Een balansventilatiesysteem heeft
door zijn warmteterugwinning slechts
15% van dit vermogen nodig om de
gewenste luchttemperatuur te halen (bij
een praktisch rendement van 85%). In
onderstaande tabel zijn de meerkosten
van een balansventilatiesysteem
(duurdere unit en meer kanalen met
ventielen) opgenomen ten opzichte
van een mechanisch afvoersysteem
(type C). Hierin zijn ook de kosten voor
ventilatieroosters en CO2-sensoren
verwerkt.
} ONDERZOCHTE VARIANTEN MET BETREKKING TOT VENTILATIESYSTEMEN
Variant
Omschrijving
Basis
Natuurlijke toevoer met mechanische afvoersystemen (type C), vraagsturing op CO2-niveau en
gevelroosters ZR
Verbeterd
Balansventilatie met warmteterugwinning (rendement = 95%)
WONINGTYPE
Variaties in ventilatiesysteem en
isolatiegraad kunnen verschillende
invloed hebben op verschillende
woningtypes. In dit artikel is ervoor
gekozen om een 2^1-kap-woning
te analyseren. Deze is als volgt
gekarakteriseerd:
• dak 74 m2;
• gevel 127 m2;
• vloer 57 m2;
• glas 22 m2;
• inhoud 420 m3.
In onderstaande tabel is het
piekvermogen berekend bij
vraaggestuurd ventileren (op basis van
CO2-waardes) en bij balansventilatie. Per
ventilatiesysteem is gevarieerd met de
isolatiegraad van de woningschil.
} ANALYSE VERSCHILLENDE VARIANTEN
Vraaggestuurd ventilatiesysteem C met zelfregelende roosters
Isolatiegraad woningschil
Basis
Benodigd piekvermogen (kW)
Verbeterd
Goed
7,1 (= referentie)
6,5
6,1
Verschil in benodigd vermogen (kW)
-
-/- 0,6
-/- 1,0
Totale minderinvestering ten opzichte van de referentie
(reductie kosten warmtepomp + gbww)
-
€ 650,-
€ 1.000,-
Totale minderinvestering ten opzichte van de referentie
(kosten verbetering isolatiewaarde)
-
€ 2.700,-
€ 5.300,-
Netto meerinvestering ten opzichte van de referentie
-
€ 2.050,-
€ 4.300,-
Resulterende energiebesparing ten opzichte van de
referentie (kWh/jaar)
-
400
550
Balansventilatie wtw
Isolatiegraad woningschil
Benodigd piekvermogen (kW)
Basis
Verbeterd
Goed
4,2
3,6
3,3
Verschil in benodigd vermogen ten opzichte van de
referentie (‘Basis’ met vraaggestuurd ventilatiesysteem
C met ZR (kW))
-/- 2,9
-/- 3,5
-/- 3,8
Totale minderinvestering ten opzichte van de referentie
(reductie kosten warmtepomp + gbww)
€ 2.900,-
€ 3.550,-
€ 3.900,-
Totale meerinvestering ten opzichte van de referentie
(kosten verbetering isolatiewaarde + ventilatiesysteem)
€ 1.500,-
€ 4.200,-
€ 6.800,-
Netto meerinvestering ten opzichte van de referentie
€ 1.400,-
€ 650,-
€ 2.900,-
850
1.050
1.250
Resulterende energiebesparing ten opzichte van de
referentie (kWh/jaar)
} BENODIGD VERWARMINGSVERMOGEN VAN DE VERSCHILLENDE VARIANTEN
} MEER-/MINDERKOSTEN VAN DE VARIANTEN
JAARLIJKSE ENERGIEKOSTEN
WOONLASTEN
In de onderstaande grafiek zijn de
jaarlijkse energiekosten weergegeven
over een periode van 30 jaar. Deze
energiekosten zijn het woninggebonden
elektriciteitsverbruik voor
woningverwarming, warmtapwater en
ventilatie. Een woning met isolatiepakket
‘basis’ en een ventilatiesysteem type
C heeft de hoogste energiekosten.
De woning met isolatiepakket ‘goed’
en balansventilatie (type D) met
warmterugwinning heeft, zoals verwacht,
de laagste energiekosten.
In de volgende figuren zijn de
jaarlijkse woonlasten weergegeven
over een periode van 30 jaar en
16 jaar. Hierin zijn behalve de
woninggebonden energiekosten ook
de kosten voor financiering van de
meerkosten (of voordeel van een
lagere hypotheek) opgenomen.
Huishoudelijk energieverbruik is hierin
niet meegenomen. Dit huishoudelijk
verbruik maakt de verschillen tussen de
varianten in de grafieken minder duidelijk
en is in principe voor alle situaties
gelijk. Naast onderhoud moet er na de
} JAARLIJKSE WONINGGEBONDEN ENERGIEKOSTEN VAN DE VARIANTEN
technische levensduur van de installatie
een herinvestering gepleegd worden.
Deze herinvestering is hier opgevoerd
als jaarlijkse reservering. Hierdoor is
geen knik te zien in de grafiek. Voor deze
herinvestering in de installatie is rekening
gehouden met de technische levensduur
en inflatie (2%). Let wel, het gaat in deze
grafieken om de energiekosten, een
reservering voor de vervangingskosten
en de financieringskosten van de meerof minderkosten in vergelijking met de
referentiesituatie (isolatiepakket ‘basis’ en
ventilatiesysteem C met vraagsturing).
} JAARLIJKSE ENERGIE GERELATEERDE WOONLASTEN (GEDURENDE 30 JAAR)
} JAARLIJKSE ENERGIE GERELATEERDE WOONLASTEN (GEDURENDE 16 JAAR)
CONCLUSIE
MEER INFO
Op basis van bovenstaande analyses kan
geconcludeerd worden dat toepassing
van een balansventilatiesysteem met
wtw zowel lagere investeringskosten als
lagere energiekosten geeft bij een woning
met een bodemgekoppelde warmtepomp
ten opzichte van een zelfde woning
met een ventilatiesysteem gebaseerd
op natuurlijke toevoer en mechanische
afvoer. Extra aandacht voor isolatie van
de woning is vanuit kostenoverwegingen
(bij de nieuwe isolatie eisen uit het
Bouwbesluit) nog geen interessante
oplossing, al kan dit snel veranderen
als de meerkosten voor extra isolatie
verminderen.
Gert Harm ten Bolscher
[email protected]
@GertHarmtb
www.dwa.nl
Het verschil tussen kijken en zien.

Download Report