Hoe houd ik mijn huis warm? Het lijkt zo vanzelfsprekend, zet een verwarming neer, HR keteltje erbij, klaar. Maar mijn woning wordt gasloos en energieneutraal. Dat vraagt om andere oplossingen. Natuurlijk zijn er al oplossingen om energieneutrale woningen te verwarmen. De geijkte oplossing is een combinatie van goed isoleren, kierdicht bouwen, balansventilatie en een grote (grondgebonden of buitenlucht) warmtepomp. Wat je dan nog aan energie nodig hebt wordt opgewekt door zonnecellen op het dak. Zoek maar eens een nul-energie woning op, negen van de tien hebben een dergelijke oplossing. Waarom? Scoort goed op de EPC.
Maar wat als ik nou iets anders wil? Sowieso wil ik directe toevoer van buiten van mijn ventilatielucht. De warmte uit de afgezogen lucht kan worden teruggewonnen middels een klein warmtepompje en worden omgezet in warm water. Balansventilatie heeft dan al geen plek meer in het installatieconcept. Maar wat als ik nou ook van die grote warmtepomp af wil? Doet u mee met een gedachtenexperimentje?
Uitgangspunt is een zeer goed geïsoleerde en kierdichte woning van 120 – 150 m2 met bewust gebruik van passieve zonne-energie en zonwering (wanneer nodig). Ook is er voldoende thermische massa in de woning aanwezig om warmte (en koude) effectief te bufferen. De warmte- en koelvraag is door deze maatregelen al flink gereduceerd.
Stel dat ik in plaats van een grote warmtepomp gebruik maak van een flink buffervat gekoppeld aan een thermische zonnecollector. De warmte die ik overdag opwek sla ik op in het buffervat en gebruik ik om mijn woning te verwarmen ’s avonds wanneer ik het nodig heb. Maar ik hoor u denken: best aardig zo’n zonnecollector, maar diep in de winter wanneer het al een week slecht weer is heb ik dan geen warmte meer, terwijl in de zomer wanneer de mussen van het dak vallen ik een overschot aan warmte heb waar ik niets mee kan.
Gaan we daarom een stuk verder: wat als ik de zonnecollector vervang voor fotovoltaïsche cellen (PV)? Een korte berekening laat zien dat een zonneboiler per euro ongeveer net zoveel energie (in Joule) opwekt als PV panelen. Het voordeel van elektriciteit alleen is dat het een veel veelzijdiger vorm van energie is dan warm water. Ik kan deze omzetten in warm water als ik er behoefte aan heb, maar ook gebruiken voor een infrarood stralingspaneel. Of ik kan hem voor virtueel elke andere toepassing in huis gebruiken die ik kan bedenken. En desnoods kan ik de elektriciteit nog terug leveren het net in, waar ik de komende jaren ook nog voor beloond word via de salderingsregeling.
Mijn theoretisch ideale installatie ziet er dan als volgt uit: de basis is een goed geïsoleerde en kierdichte woning met voldoende massa in vloer en plafond, en wellicht ook muren. Ventilatielucht wordt direct van buiten betrokken via roosters in de gevel en per ruimte afgezogen op basis van aanwezigheid. De warmte in de afgezogen lucht wordt teruggewonnen middels een klein warmtepompje (optimaal te dimensioneren door constante en voorspelbare bron afzuiglucht) en omgezet in warm water, dat gebruikt wordt voor vloerverwarming of betonkernactivering. Dit zorgt voor het basisklimaat in de woning. In de winter, of als de buitentemperatuur erg laag wordt, wordt de toegevoerde lucht in het ventilatierooster elektrisch voorverwarmd tot een graad of 12, om oncomfortabele situaties te voorkomen.
Maar hiermee zijn we er nog niet. In goed geïsoleerde huizen loop je het risico dat het gebrek aan thermische variatie en stimulatie – overal in huis is het even warm – ertoe kan leiden dat je het koud krijgt, zelfs als de binnentemperatuur 22 graden of warmer is. Er is behoefte aan aanvullende verwarming, maar heel lokaal (alleen bij de bank bijvoorbeeld) en tijdelijk. Capillaire (wand- of plafond-)verwarming kan dit oplossen, net als infrarood verwarming. Trage systemen zoals betonkernactivering of vloerverwarming zijn hier ongeschikt voor.
Aanvullend op het eerste systeem zou ik daarom mijn dak vol leggen met PV. Elektriciteit die wordt opgewekt gebruik ik overdag om water in een groot buffervat op temperatuur te brengen. Het buffervat werkt met drie lagen: bovenin heet (tap)water, middenin warm water voor aanvullende verwarming via een capillair systeem, en onderin lage temperatuur voor de vloerverwarming. Hiermee voorkom ik niet alleen dat ik ’s avonds dure elektriciteit moet gebruiken om te verwarmen, maar ook dat ik het elektriciteitsnet overdag niet overbelast met mijn geproduceerde elektriciteit. Een eventueel overschot kan ik wel terug leveren, of (in een later stadium) opslaan in accu’s.
Het voordeel van bovengenoemde systeem is dat ik niet een installatie ontwerp op de wintersituatie die in goed ontworpen en geïsoleerde woningen steeds korter wordt, met een steeds kleinere warmtevraag. In plaats van te kiezen voor een grondgebonden of (buiten)lucht warmtepomp, een vrij duur apparaat (in aanschaf, onderhoud en vervangingskosten aan het einde van de levensduur) met een beperkte functionaliteit (alleen warm water), kies ik voor een oplossing die misschien op bepaalde momenten duurder is, maar een veel grotere flexibiliteit biedt en lagere onderhouds- en vervangingskosten.
Onderaan de streep vermoed ik dat de integrale kosten, of total cost of ownership (TCO) gunstiger is voor mijn zojuist beschreven oplossing. Wie het beter weet mag me corrigeren, ik sta open voor goede argumenten.
Bas Hasselaar is projectmanager bij SBRCURnet.
