Mei 2016
Hoeveel warmte zit er nog in lucht?
Strijd op wtw-markt gaat om procentpunten
Door rendementsverbetering van warmteterugwinning bij ventilatiesystemen gaat steeds minder warmte verloren in woningen en gebouwen en is naverwarming nog nauwelijks nodig. Hoeveel méér warmte uit lucht is er nog terug te winnen? De strijd in de markt gaat nog om procentpunten nadat er de laatste jaren behoorlijke stappen in zijn gemaakt. Toch blijft het wtw-rendement voor fabrikanten een belangrijk en aansprekend verkoopargument. Procenten communiceren nu eenmaal makkelijk. Het is echter aan de installateur om de meerwaarde aan te tonen.
Een hoog wtw-rendement is een van de belangrijkste voorwaarden voor een gunstig energielabel, een hoge EPC, de energieprestatie-eisen binnen de nieuwe ErP maar ook bijvoorbeeld voor de EIA. Met rendementen tot 95 procent in de woningbouw en decentrale utili- teitsoplossingen, en van 75 procent in LBK's voor de utiliteit, is er al een wereld gewonnen. De komende jaren gaat het vooral om procentpunten. Naast nieuwe materialen van de warmtewielen, kruisstroomwisselaars en tegenstroomwisselaars zullen vooral besturingsregelingen en combinatieconcepten met warmtepompen en zonnecellen het verschil gaan maken, zo verwachten leveranciers. Een revolutie in de wtw-technieken zelf zit er niet in.
Zoeken naar balans
De verbetering van het rendement is vooral bewerkstelligd door de continue optimalisatie van kruisstroomwisselaars, de introductie van tegenstroomwisselaars en door verbetering van de systeemcomponenten, geven leveranciers aan. Remco Onder de Linden van Alklima: 'Onze Mitsubishi Electric-ventilatiesystemen maken al sinds jaren gebruik van kruisstroomwisselaars van semipermeabele cellulose. Hierdoor kunnen de wisselaars zowel voelbare als latente energie uitwisselen. Door de materialen verder te optimaliseren, is het rendement in de loop der tijd verbeterd van 75 naar 89,5 procent. Met de hele Lossnay-reeks voldoen we aan de ventilatienormen – ook wat betreft het rendement en de filtertechniek – die worden gesteld om in aan- merking te komen voor de Energie-Investeringsaftrek (EIA) 2016.' Onder de Linden noemt verdere rendementsverbetering wenselijk, maar geeft aan daarbij wel naar een balans te zoeken. 'Door de contactfactor van de wisselaar te vergroten kun je meer energie uitwisselen, maar neemt ook de weerstand toe. Dat kost meer elektrische energie. Door het opgenomen vermogen te verlagen, bijvoorbeeld door toepas- sing van efficiëntere fan-motoren, is dan weer een optimale balans te vinden. Persoonlijk denk ik dat we door slimme regelingen veel meer kunnen besparen, zoals met onze Free Cooling/Heating – waarbij de bypass wordt ingezet als het binnen warmer is dan buiten – of Nightpurge, waarbij 's nachts extra wordt geventileerd om 's ochtends met een fris gebouw te beginnen.'
|
Plussen en minnen
Een simpel voorbeeld: een mechanisch balansventilatiesysteem met een wtw-rendement van 90 procent zuigt lucht af van 20 °C terwijl de buitenlucht 0 °C is. De ingeblazen verse lucht wordt in dit geval door de uitgaande lucht opgewarmd tot 18 °C. Bij een systeem met een thermisch rendement van 80 procent is dat 16 °C. Het verschil zit hem dus in de twee extra graden die naverwarming behoeven. Dat extra rende- ment heeft vaak wel een prijskaartje. Het is aan de installateur/adviseur om de balans te vinden in energiegebruik en -opbrengst en om ook alle andere eigenschappen mee te nemen in de overweging. De meerprijs van hoog rendement is niet altijd 'terug te winnen' in de portemonnee.
|
Europa rekent strenger
Verwarrend is het feit dat bij de bepaling van het energielabel vanuit de ErP, gebruik wordt gemaakt van een andere rekenmethode voor het wtw-rendement dan we in Nederland doen. Waar op de verpakking van een ventilatieproduct op de Nederlandse markt een wtw-rendement van 95 procent kan staan, komt hetzelfde product volgens de Europese rekenmethode op 85 procent uit. Zo kan er volgens Adriaan Cramer van Brink Climate Systems in veel gevallen een lager energielabel uitrollen dan het volgens de NEN-berekening zou hebben. 'Dat heeft te maken met de meetpunten die zijn gekozen in de verschillende meetmethodes. Die bepalen het rendement. In Nederland rekenen we met lagere debieten. Dan krijg je automatisch een hoger rendement.' De Europese rekenmethode heeft overigens alleen invloed op de bepaling van het energielabel. In het productblad bij het label staat het rendement gewoon volgens de landelijke meetnormen vermeld. Brink Climate Systems maakt bij de wtw gebruik van kunststof tegenstroomplatenwisselaars met een ribbelprofiel. Cramer: 'Daarmee halen onze toestellen voor de woningbouw een rendement van 95 procent.
Platenwisselaars hebben het hoogste rendement, helemaal als je het laat tegenstromen. Er zijn er ook in aluminium uitvoering, die hebben een iets lager rendement en worden vooral gebruikt in grote LBK's in de utiliteit. Een derde mogelijkheid is de roterende wisselaar, ofwel het warmtewiel. Ook die hebben een iets lager rendement, maar worden veel gebruikt in koudere landen omdat ze minder snel last hebben van vorstproblemen.'
Appels met appels vergelijken
Ook Jan Dijkhuizen van Systemair geeft aan dat het opdrijven van het wtw-rendement sneller leidt tot bevriezingsgevaar. 'Vooral de tegenstroomwisselaars hebben met dat risico te maken. Sommige fabrikanten lossen dat op met vorstbeveiliging, maar die schakelt de luchttoevoer tijdelijk uit bij vorstgevaar en dat kan soms dagen duren. Onze eigen units voor de woningbouw zijn van Scandinavische makelij en dus gericht op koude klimaten. Vele jaren geleden bouwde Systemair daarom al overal voorverwarming in. Die verwarmt stapsgewijs, elektrisch bij in extreme omstandigheden. Inmiddels is dit de standaard geworden bij bijna alle fabrikanten. Wij bieden inmiddels als oplossing voor het vorstgevaar het inbouwen van warmtewielen in onze luchtbehandelingsunits. Die bieden dezelfde bescherming.' Volgens Dijkhuizen is er door de nieuwe EcoDesign-richtlijnen voor woningbouw- en utiliteitstoestellen meer helderheid ontstaan en kunnen appels nu beter met appels worden vergeleken in de ventilatiemarkt. In de productbladen moet een fabrikant nu alle eigenschappen van een unit vermelden en aantonen, dus ook als het gaat om vorstbeveiliging, geluid, interne weerstand en luchtfiltratie. Zo kan een afnemer een betere afweging maken bij de keuze tussen twee toestellen met hetzelfde rendement maar een andere prijs. Dijkhuizen: 'Eindelijk wordt comfort nu als totaalplaatje inzichtelijk. Dat werd tot nu toe weggecijferd door het streven naar alleen een zo hoog mogelijk rendement.'
Opmars alternatieve technieken
In 2018 komt de lat weer wat hoger te liggen als het gaat om het minimale wtw-rendement van venti- latiesystemen en de verhouding energiegebruik- rendement. De hoeveelheid weerstand die lucht ondervindt in de warmtewisselaar, wordt belangrijker. Daardoor worden de toestellen iets groter en het energiegebruik kleiner. Het totale rendement gaat omhoog. Het thermisch rendement wordt relatief gezien een minder interessant gegeven. De COP, oftewel de verhouding tussen de hoeveelheid afgegeven warmte en de hoeveelheid gebruikte energie, wordt daarentegen belangrijker.
In het geval van de ventilatiewarmtepomp Ecolution met wtw-d van Inventum is dat 4,4 of 440 procent. De ventilatiewarmtepomp onttrekt warmte aan de af te voeren binnenlucht en geeft die af aan de ruimteverwarming of het warme tapwater.
Energiebesparingsprijs
'Alle energie die in de getransporteerde ventilatielucht zit, wordt hiermee benut. Wat de Ecolution wtw-d doet, is de binnenlucht voorverwarmen tot een zelf in te stellen temperatuur, met water dat is verwarmd met een COP van 4,4. Zoals een normale ventilator met wtw dat ook doet, alleen gebruiken wij onze warmtepomp en de watergevoede warmtewisselaar om de binnenlucht voor te verwarmen in plaats van de buitenlucht voor te verwarmen via een kruisstroomwisselaar', legt Peter van den Bosch van Inventum uit. De warmte wordt dus niet direct aan de lucht afgegeven, er wordt eerst warm water van gemaakt. Met dit product won Inventum onlangs de energiebesparings-award tijdens VSK 2016. Vooral in NOM-woningen is het een goede oplossing, geeft Van den Bosch aan. 'Als we kijken naar de transitie waar Nederland in zit, geloven wij absoluut in hybride oplossingen die het medium binnenlucht gebruiken voor het opwekken van warmte. Daarbij zijn ook andere combinaties mogelijk, met zonnecellen of energieopslag bijvoorbeeld. Zo valt er nog heel veel meer uit de lucht te halen dan we nu doen.'
|
'What you see is what you get'
Zoals aangegeven in het artikel zijn procentpunten makkelijk inzetbaar als marketingtool. Maar hoe betrouwbaar zijn de claims van fabrikanten dat hún wtw-unit nog eens 3 procent hoger rendement heeft dan een vorige versie of de unit van de concurrent? Betrouwbaar, zo blijkt. Installateurs kunnen er van uit gaan dat de rendementscijfers van wtw-units op de Nederlandse markt kloppen en gecontroleerd zijn. Deze en andere eigenschappen worden eerst uitvoerig getest in laboratoria van de fabrikant zelf, en vervolgens ook in de laboratoria van testinstituten als TNO, Kiwa, Nieman, Eurovent (utiliteitssystemen) of TZWL die allemaal conform de NEN-normen voor het testen van de ventilatieprestaties te werk gaan. Er wordt weken lang getest op meerdere eigenschappen, onder uiteenlopende condities en bij verschillende debieten. Vervolgens is weer een verklaring vereist van een onafhankelijk instituut waarin gesteld wordt dat alles is getest en gemeten bij een gecertificeerd testinstituut. Isso controleert of die verklaring inderdaad onafhankelijk is opgesteld. Vervolgens komt het product in de Isso-databank met gecontroleerde kwaliteitsverklaringen te staan, waarin alle details inzichtelijk zijn.
|
Tekst: Astrid Zoumpoulis-Verbraeken
Fotografie: Industrie