Dimensionering verwarmingsinstallatie.pdf

Mike Schraepen Pagina 1

Schraepen Mike

3PBA_EM_Klimatisatie

Dimensionering verwarmingsinstallatie

en ventilatievoorzieningen van

bedrijfsgebouw Smolders


Voorwoord

In deze bundel wordt mijn project, dimensionering verwarmingsinstallatie en

ventilatievoorzieningen van het bedrijfsgebouw Smolders, volledig doorlopen en dit

beginnende bij de warmteverliesberekening tot de hieruit gekozen verwarmingsinstallaties

met de nodige ventilatievoorzieningen. Deze stage is uitgevoerd tijdens de periode van 7

februari 2011 tot en met 13 mei 2011 bij Smolders b.v.b.a in Sint-Truiden en dit tijdens mijn

opleiding professionele bachelor Elektromechanica met als afstudeerrichting Klimatisatie.

Voordat ik wil beginnen met het uitleggen van mijn eindwerk wil ik alvast een aantal mensen

bedanken tijdens mijn stageverblijf bij Smolders.

Ten eerste wil ik de heer Johan Smolders bedanken, dankzij hem heb ik een kans gekregen

om stage te mogen lopen bij Smolders b.v.b.a.

Ook de heer Raymond Smolders wil ik bedanken voor zijn uitleg en wijze raad tijdens de

stage. Aangezien hij van dag 1 tot het afwerken van de nieuwbouw Smolders aanwezig was,

is hij een grote hulp geweest in het opstellen van mijn eindwerk.

Mijn begeleiders, Johan Klaps en Kim Beutels, van het bedrijf Smolders wil ik bedanken voor

de tijd die ze in mij hebben gestoken waarin ze me de nodige uitleg hebben gegeven tijdens

de stage zodat mijn verblijf er aangenamer en efficiënter werd.

Alsook de andere projectleiders, verkopers, monteurs en de administratieve dienst wil ik

bedanken voor hun hulp en wijze raad die ik verkregen heb tijdens de stage.

Juni 2011

Mike Schraepen


Voorstelling stagebedrijf

Smolders b.v.b.a werd opgericht in 1970 op 1 april en al vanaf de start verdiept het bedrijf

zich in het verwarmen via duurzame energie.

Dit maakt dat het bedrijf al 40 jaar meedraait in het verkopen, installeren en assisteren van

de verschillende verwarmingsinstallaties omtrent duurzame energie, hier alvast een

overzicht:

1974 Plaatsing eerste vloerverwarming

1978 Uitbreiding in Zepperen met toonzaal verwarming en sanitair

1979 Eerste warmtepompen water-water

1985 Al meer dan 1000 woningen met vloerverwarming geïnstalleerd

1989 Johan Smolders stapt mee in de zaak

1992 Agnes Smolders volgt

1995 Eerste wandverwarming met eco-brick terca

1999 Warmtepompen van de nieuwe generatie met verticale en horizontale gesloten

sonde.

2001 Verhuis naar industriepark Schurhoven

Pensioen van Raymond Smolders

2009 200 warmtepompen geplaatst in één jaar

2010 Nieuw bedrijfspand met toonzaal – burelen en magazijn – gegroeid tot bedrijf met 35

personeelsleden.


Inhoudsopgave

Voorwoord ................................................................................................................................. 2

Voorstelling stagebedrijf ........................................................................................................... 3

Inhoudstafel ............................................................................................................................ 4-5

1 Inleiding.......................................................................................................................... 6

2 Indeling bedrijfsgebouw Smolders ............................................................................... 7

3 Het menselijk comfort .................................................................................................. 8

3.1 Het behaaglijkheidsgevoel ....................................................................................... 8

3.2 Beïnvloedende factoren ........................................................................................... 9

3.3 De menselijke warmteverliezen ........................................................................ 10-11

4 Voorbereidende informatie warmteverliezen ........................................................... 12

4.1 Symbolen, eenheden en begripsbepaling ......................................................... 13-14

4.2 Basisbuitentemperatuur......................................................................................... 14

4.3 Basisbinnentemperatuur ........................................................................................ 15

4.4 Lijst van U-waarden van het bedrijfsgebouw Smolders ......................................... 15

4.5 Temperatuursverloop beglazing ............................................................................ 16

5 Warmteverliesberekening ........................................................................................... 17

5.1 de totale warmteverliesberekening ....................................................................... 18

6 De gekozen verwarmingslichamen ............................................................................. 19

6.1 Vloerverwarming. .............................................................................................. 19-20

6.1.1 Voordelen vloerverwarming ..................................................................... 20

6.1.2 Vloerafwerking .......................................................................................... 21

6.1.3 Modulatiesysteem Multibeton ............................................................ 21-22

6.1.4 De verschillende legpatronen .............................................................. 22-23

6.1.5 Gebruikte watervoerende buizen ........................................................ 24-25

6.1.6 Droog – en natsysteem ............................................................................. 26

6.2 Betonkernactivatie ................................................................................................. 27

6.3 Wand – en plafondverwarming .............................................................................. 28

6.3.1 Plaatsingsmogelijkheden ........................................................................... 29

6.4 Ventiloconvectoren ................................................................................................ 30

7 Praktische uitwerking verwarmingslichamen ............................................................ 31

7.1 Betonkernactivatie ............................................................................................ 31-32

7.2 Inleiding vloerverwarmingsberekening .................................................................. 33

7.3 Berekening vloerverwarming ................................................................................. 34

7.3.1 Gelijkvloers ................................................................................................ 34

7.3.2 Verdieping ................................................................................................ 35

7.3.3 Loft ............................................................................................................. 36

7.3.4 Berekening magazijn ................................................................................. 36

7.3.5 Algemeen besluit ....................................................................................... 37

7.4 Wandverwarming .................................................................................................. 38

7.5 Convectoren ........................................................................................................... 39


8 De verwarmingsinstallatie ........................................................................................... 40

8.1 De warmtepomp................................................................................................ 40-41

8.1.1 Wat is het rendement van deze systemen? ............................................. 42

8.1.2 De omkeerbare warmtepomp .............................................................. 43-44

8.1.3 Passieve koeling en regeneratie ................................................................ 45

8.1.4 Welke zijn de meest toegepaste systemen? ....................................... 46-48

8.1.5 Economisch en ecologisch perspectief ..................................................... 49

8.2 Fotovoltaïsche zonnepanelen ........................................................................... 50-51

8.3 Thermische zonnepanelen ................................................................................ 52-53

9 Praktische uitwerking van de verwarmingsinstallatie ............................................ ..54

9.1 Selectie van de warmtepompen............................................................................. 54

9.1.1 De grond/water warmtepomp ...................................................................... 54

9.1.2 Dimensioneren van de aardcollectoren ................................................... 55-56

9.1.3 De lucht/water warmtepomp ....................................................................... 57

9.1.4 De regeling van de warmtepompen ........................................................... 58 9.2 Uitwerking thermische zonnepanelen ................................................................... 59

9.2.1 Verwachte jaarlijkse elektriciteitsproductie ............................................. 60

9.3 Uitwerking thermische zonnepanelen .............................................................. 61-62

9.4 Bijhorende bronnen en opslagmediums ................................................................ 63

9.5 De verschillende kringen ................................................................................... 64-65

10 Ventilatievoorzieningen en klimaatbeheersing ...................................................... ...66

10.1 Balansventilatie ................................................................................................ 66

10.2 Klimaatbeheersing ....................................................................................... 67-68

11 Praktische uitwerking ventilatievoorzieningen ......................................................... ..69

11.1 Balansventilatie ........................................................................................... 69-70

11.2 De debietsberekening van de loft .................................................................... 71

11.3 Klimaatbeheersing via de luchtgroep .......................................................... 72-73

11.4 Bepaling minimale ontwerpdebiet ................................................................... 74

11.5 Geselecteerde luchtgroep ................................................................................ 75

12 Besluit ........................................................................................................................... .76

13 Bronnen ........................................................................................................................ .77

14 Bijlage ........................................................................................................................... .78

14.1 De gewenste binnentemperaturen ............................................................. 79-80

14.2 De grondplannen(A3) ................................................................................. 81-82

14.3 De warmteverliesberekeningen .................................................................. 83-89

14.4 Plan legwijze vloerverwarming gelijkvloers (A3) ............................................. 90

14.5 Plan legwijze vloerverwarming verdieping + loft (A3) ..................................... 91

14.6 Plan legwijze vloerverwarming magazijn (A3) ................................................. 92

14.7 Plan legwijze ventilatie loft (A3) ...................................................................... 93

14.8 Plan legwijze klimaatbeheersing (A3) ......................................................... 94-96

14.9 Plannen hydraulisch schema ....................................................................... 97-98


1 Inleiding

In de huidige wereld merken we alsmaar meer dat we grotendeels afhankelijk zijn van

fossiele brandstoffen zoals aardolie, aardgas, steenkool om onder andere ons huis te

verwarmen, warm water te verkrijgen en dergelijke. Deze brandstoffen zullen na enige tijd

uitgeput geraken, volgens wetenschappers zijn bepaalde brandstoffen al uitgeput over 40 à

50 jaar.

Niet alleen de uitputting van deze grondstoffen vormt momenteel een probleem maar ook

de uitstootgassen van de fossiele brandstoffen. Door het ontstaan van de gat in de ozonlaag

ten gevolge van de broeikasgassen met mogelijke klimaatsveranderingen tot gevolg heeft

men in de Japanse stad Kyoto het verdrag van Kyoto of het Kyoto-protocol opgericht. Hierin

schenkt men de nodige aandacht om de CO2-uitstoot te reduceren door normen op te

leggen voor elk land om zo de klimaatsverandering te pareren.

Tal van bedrijven hebben onder andere hierdoor geïnvesteerd in duurzame of m.a.w.

hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie, geothermische energie, windenergie,

bio-energie enz… En aangezien de brandstofprijzen, elektriciteitsprijzen blijven stijgen is de

mens opzoek naar deze duurzame energie. Het enige probleem vormde zich in de jaren

1980 -1990 waarin men merkte dat het milieu zwaar vergiftigd werd waardoor men een

onderzoek startte. Hieruit leerde men dat de koelmiddelen zwaar vervuilend waren,

Hierdoor heeft men door vele onderzoeken koelmiddelen uitgevonden die minder

vervuilend zijn met als gevolg dat de doorbraak van de warmtepomp een feit was. Men

beschouwt het als een vervangmiddel voor de fossiele brandstoffen om zo de uitstoot van

CO2 drastisch te verminderen.

Smolders is zo een bedrijf dat onder leiding van Raymond Smolders 40 jaar geleden gestart is

met het specialiseren in duurzame energie. Hierin speelde vooral de verwarmingsinstallatie

m.b.t. stralingswarmte een grote rol, namelijk de warmtepomp in combinatie met

vloerverwarming en later ook wand - en plafondverwarming.

In 2010 zijn ze zodanig gegroeid, dat ze zelf een bedrijfsgebouw hebben gebouwd met de

nodige duurzame energie.

Dit wekte mijn interesse op en na goedkeuring van Johan Smolders kon ik beginnen met het

ontleden van deze duurzame energie van het nieuwe bedrijfsgebouw. Hierin zal ik het vooral

hebben over het menselijk comfort, de warmteverliesberekening en vervolgens de gekozen

verwarmingslichamen zoals vloer, wand - en plafondverwarming aangedreven door

verschillende warmtepompen.

Niet alleen de warmtepomp zal ter spraken komen, ook de overige hernieuwbare

energiebronnen zoals de zonnecollectoren voor de warm water bereiding en zonnepanelen

om het stroomverbruik te beperken. Buiten de duurzame energie zullen ook de

ventilatievoorzieningen ter sprake komen.


2 Indeling bedrijfsgebouw Smolders

- GELIJKVLOERS

- VERDIEPING

Magazijn 1400 m²

Kantoren: administratie,

projectleiders, tekenaars,

Logistieke leiding 143 m²

Gangen, wc’s en douches,

refter, berging, traphal,…

130 m²

Inkom, onthaal voor

afspraken, toonzaal 288 m²

Productontwikkeling

verkoop 189 m²

Producttentoonstellingsruimte,

vergaderzaal, technische ruimte,

toiletten 282 m²

Gevoelsappartement met de

hedendaagse technieken

202 m²

Terras 173 m²


3 Het menselijk comfort

3.1 Behaaglijkheidsgevoel

Om het simpel uit te leggen, iedereen kan zich wel vinden in de volgende uitspraken: Het is te warm, te koud, te droog hier of in sommige gevallen het tocht hier. In dergelijke gevallen voelt men zich niet behaaglijk.

Om zich behaaglijk te voelen vraagt de mens een aangepaste omgevingstemperatuur

naargelang zijn activiteit in de ruimte (slapen, zitten, werken,…)

Het menselijk lichaam is een warmte-uitstralend lichaam dat zelfregelend is op 37°C.

De hoeveelheid warmte die het menselijk lichaam afgeeft is afhankelijk van zijn activiteit.

Bijvoorbeeld:

- Als een persoon in een zetel zit de krant te lezen zal deze weinig warmte afgeven aan

zijn omgeving en zal de persoon zich behaaglijk voelen alleen als de

omgevingstemperatuur warm is.

- Bij zware lichamelijke arbeid zal de persoon veel warmte produceren, hij zal zich

goed voelen wanneer hij deze grote hoeveelheid warmte kan afgeven aan de

omgeving, dit kan alleen wanneer de omgeving kouder is.

Het is dus bijgevolg zeer belangrijk dat de warmteafgifte van het

verwarmingssysteem met het warmteproductie van het menselijk lichaam wordt

vergeleken.


3.2 Beïnvloedende factoren

Er zijn ook nog andere factoren die het behaaglijkheidsgevoel beïnvloeden:

- De luchttemperatuur: hoe lager de luchttemperatuur hoe meer warmte afgestaan

wordt.

- De luchtsnelheid: hoe hoger de luchtsnelheid(tocht) des te meer warmteafgifte er zal

zijn.

- De kleding: hoe warmer men gekleed is, hoe lager de oppervlaktetemperatuur van

het lichaam en hoe lager de warmteafgifte kan zijn.

- Vochtigheid: als de luchtmassa 25°C is en een relatieve vochtigheid van 50% bedraagt

dan zal deze lucht bij het afkoelen naar 22°C een relatieve vochtigheid hebben van

70%. Men spreekt van een goed comfort bij een vochtigheid tussen de 30 en de 70%

Volgende figuur toont aan in welk gebied de mens zich behaaglijk voelt:


3.3 De menselijke warmteverliezen

Het menselijk lichaam raakt zijn warmte kwijt ten gevolge van verschillende factoren:

Geleiding:

Dit is de warmte-uitwisseling tussen 2 voorwerpen die in contact zijn met elkaar.

De warmteverlies via geleiding gebeurt bij de mens vooral via de voet. Afhankelijk van de

vloertemperatuur zal de mens een behaaglijk of onbehaaglijk gevoel krijgen.

Rekening houdend met een naakte voet kan men het beste de vloerverwarmingtemperatuur

kiezen tussen de 20 à 30°C om geen onbehaaglijkheidsgevoel te ervaren.

De juiste temperaturen die per kring geregeld zullen worden komen aan bod bij de

praktische uitwerking, dit is ook afhankelijk van het type gelegde warmwaterbuizen en het

legpatroon met de gekozen vloerbedekking.

Straling en convectie:

Stralingswarmte is de warmteoverdracht door een stralinguitwisseling tussen 2 voorwerpen

met verschillende temperaturen.

Stralingswarmte afkomstig van bijvoorbeeld vloerverwarming geeft horizontale

warmtegolven(infrarode straling). Hierbij is er geen sprake van luchtstroming zodat er ook

geen stof zal worden verplaatst. Een positief voordeel voor de gezondheid.

Convectie is een warmtestroming ten gevolge van een temperatuursverschil tussen de

verschillende materialen, indien er ook sprake is van een drukverschil spreken we over

geforceerde convectie.

Convectiewarmte is de warmteoverdracht via stroming ten gevolge van een verschil in

dichtheid door het temperatuursverschil van de omgevingslucht en de ingeblazen lucht

afkomstig van de convector.


Koudere deeltjes bewegen minder snel en zitten dus dichter bij elkaar waardoor ze zwaarder

zijn dan de warme deeltjes die constant in beweging zijn, verder uit elkaar zitten en dus

lichter zijn.

Om die reden is het dan ook beter bij geforceerde convectie om de warme lucht zo laag

mogelijk bij de bodem doorheen de ruimte te laten inblazen. Bij koeling door convectie

wordt er aangeraden om de koele lucht richting plafond in te blazen.

Verdamping:

Door verdamping van zweet (vocht) wordt een grote hoeveelheid warmte aan het lichaam

onttrokken. Dit is afhankelijk van de hoeveelheid activiteit van het menselijk lichaam en de

relatieve vochtigheid. Hoe droger de omgeving des meer vocht het lichaam zal verdampen.

Hierdoor zal het lichaam zich minder snel warm voelen dan in een vochtigere omgeving zoals

bijvoorbeeld op zwoele zomeravonden.


4 Voorbereidende informatie warmteverliesberekening

Vooraleer een woning of gebouw van een duurzame energiebron zal voorzien worden gaan

we eerst een warmteverliesberekening doen.

Vooraleer ik ga beginnen met de warmteverliesberekening, wil ik even het onderscheid

maken tussen de verschillende isolatie-waarden namelijk: Lambda (λ)-waarde, R-waarde,

U-waarde en het K-peil.

- K-peil:

Binnen het kader van de energieprestatieregelgeving(EPB) is het bij nieuwe woningen

verplicht om het globaal isolatiepeil van de woning te berekenen. Dit wordt

aangeduid met het K-peil. Het K-peil is dus de isolatie van het gebouw als geheel, en

wordt bepaald door de isolatie van de verschillende bouwdelen (U-waarden) en de

compactheid van de woning (verhouding beschermd volume / warmteverliesopp.).

Hoe lager het K-peil, hoe beter het gebouw geïsoleerd is.

- De Lambda (λ)-waarde:

Deze waarde geeft weer in welke mate het isolatiemateriaal thermisch isoleert.

De lambda-waarde is de warmtegeleidingcoëfficiënt van een materiaal en drukt uit

hoeveel warmte er per tijdseenheid door een vlak 1m² en een dikte van 1m wordt

geleid bij een temperatuurverandering van 1K . Hoe lager λ hoe beter het materiaal

isoleert.

De lambda-waarde vind je meestel terug op de technische fiches van het

isolatiemateriaal.

- R-waarde:

Deze waarde geeft de verhouding tussen de dikte van het isolerend materiaal en de

warmtegeleidingcoëfficiënt(λ) weer. Het geeft dus aan hoe goed een laag materiaal

van een bepaalde dikte thermisch isoleert. Hoe hoger R, hoe beter de materiaallaag

isoleert.

R-waarde = de warmteweerstandscoëfficiënt van een materiaallaag.

In formulevorm: R = d / λ uitgedrukt in m² x K/W

- U-waarde:

Deze waarde geeft aan hoe goed een constructiedeel (vloer,muur, dak,…) geïsoleerd

is, op basis van de warmteweerstanden van de verschillende onderdelen van de

constructie kunnen we de warmtedoorgangscoëfficiënt van een bouwdeel

berekenen.

In formulevorm: U = 1 / R uitgedrukt in W/m² x K


Bijvoorbeeld:

Vloer bestaat uit 5cm isolatie(PS30), 9cm chape en 1cm tegel.

λ ps30 = 0,035 W/m x K

λ chape = 1,3W/m x K

λ tegel = 0,81 W/m x K

R-waardes: 0,05/0,035 = 1,42857 m² x K/W

0,09/1,3 = 0,06823 m² x K/W

0,01/0,81 = 0,012345679 m² x K/W

U-waardes: 1/1,42857 = 0,7 W/m² x K

1/0,06823 =14,563 W/m² x K

1/0,012345679 = 81 W/m² x K

U-waarde van de vloer: 1/((1/0,7) + (1/14,563) + (1/81)) = 0,66 W/m² x K

4.1 Symbolen, eenheden en begripsbepaling

Ti : droge resulterende temperatuur die beschouwd wordt als de behaaglijkheids-

temperatuur van het te verwarmen vertrek. (°C)

Teb: genormaliseerde basisbuitentemperatuur (°C)

Фt: transmissieverliezen of basisdoorgangsverliezen van een vertrek. (W)

Фt = ∑j x Uj x Aj x ∆Tj

A: oppervlakte van een wand of een wanddeel (m²)

Фv: ventilatieverliezen, de basisverluchting- of infiltratieverliezen van een vertrek. (W)

Фv = 0,34 x VL x β x (Ti - Teb )

β: verluchtingsvoud van een vertrek (h-1)

Het verluchtingsvoud geeft aan hoeveel keer per uur het volume van de ruimte vervangen

wordt door verse buitenlucht of door lucht van de omliggende ruimtes.

VL: volume van het vertrek (m³)

Mo: toeslagfactor om rekening te houden met de oriëntatie van een vertrek.

oriëntatie N O Z W

Mo 0,05 0,025 0 0,025


Mcw: toeslagfactor om de invloed van niet gecompenseerde koude wanden te neutraliseren

in een vertrek.

Mcw = 0,00185 x lcw x Ucw

lcw: lengte of diepte vanaf de niet gecompenseerde koude wand tot de tegenoverliggende

wand.

Фtot: de totale genormaliseerde warmteverliezen van een vertrek. (W)

Фtot = (Фt + Фv) x (1 + Mo + Mcw)

4.2 Basisbuitentemperatuur

De basisbuitentemperatuur (Teb ) zijn de gemiddelde dagbuitentemperaturen die gemiddeld

slechts 1 dag per jaar onderschreden worden. De opgegeven basistemperaturen worden

gebruikt zowel voor de berekening van de doorgangsverliezen als van de infiltratieverliezen

in de meest voorkomende gevallen.

De basistemperaturen worden voor elke gemeente opgegeven in een tabel of kunnen we

afleiden uit onderstaande figuur volgens de norm NBN B62-003 (1986):

De nieuwbouw van de firma Smolders ligt in Sint-Truiden, uit de figuur leiden we een

basisbuitentemperatuur van – 8°C af.


4.3 Basisbinnentemperaturen

Omdat we hier te maken hebben met een bedrijfsgebouw, gaan we rekening houden met

volgende temperaturen:

Ruimtes: Gew. Temperatuur:

Badkamer 24°C

Kantoorruimtes 22°C

Toonzaal, onthaal, vergaderruimte, refter 20 °C

Slaapkamers (loft) 20 °C

Gang, WC 18°C

Magazijn 14°C

In de bijlage hoofdstuk 14.1 bevinden zich de grondplannen met de gewenste

binnentemperaturen bij een basisbuitentemperatuur van – 8°C.

Aangezien het hier om een bedrijfsgebouw gaat heb ik bepaalde ruimtes met dezelfde

gewenste temperatuur samen genomen omdat het verschil bij het apart berekenen zeer

beperkt is.

4.4 Lijst van U-waarden van het bedrijfsgebouw Smolders

Type materialen: U-waarde

Buitenmuur 6 cm isolatie (PIR) 0,43

Buitenmuur 12 cm isolatie (PIR) 0,22

Binnenmuur met 6 cm isolatie (Isover) 0,54

Binnenmuur met bestaande uit enkel glas 5,6

Binnendeur bestaande uit enkel glas 5,6

Glas / raam ALU (schüco) superpolyglas 1,1

Houten deur 2,9

Poort magazijn 1,8

Bodem gelijkvloers 5 cm isolatie (PS30) met 10 cm chape / tegel 0,66

Bodem verdieping 30 cm welfsels/beton, 3 cm PS30 en 10 cm chape / tegel 0,9

Bodem terras van de loft opgebouwd uit 10 cm isolatie (PIR) 0,26

Dak opgebouwd uit 10 cm isolatie (PUR) 0,26

Koepels verdieping opgebouwd uit acrylaat 1,4

Dak magazijn opgebouwd uit 6 cm isolatie (PUR) 0,43

Glas magazijn opgebouwd uit 3dubbel acrylaat 1,6


4.5 Temperatuursverloop beglazing

In de nieuwbouw is er een grote hoeveelheid oppervlakte aanwezig van glas, het is dan van

groot belang dat deze beglazing een hoge isolatie waarde heeft om zo de warmteverliezen

te beperken.

Er is daarom gekozen voor hoogrendementsbeglazing bestaande uit superpolyglas met een

U-waarde van 1,1 W/m² K.

Bij dubbel glas maakt men gebruik van 2 glasplaten die op een afstand van elkaar luchtdicht

geplaatst worden, zodat er een isolerende ruimte ontstaat.

Men maakt hier ook gebruik van een zeer dun metaallaagje dat m.b.v. een coating aan de

binnenzijde van een van de glasbladen is aangebracht. De coating en het metaallaagje

zorgen ervoor dat de warmte in de ruimte blijft en invallende zonnestralen wel kunnen

doordringen in de ruimte.

Bij hoogrendementsglas is de spouw niet gevuld met lucht maar met een edelgas, zoals

argon, hierdoor is het isolerend effect 2 tot 3 keer beter dan bij dubbel glas.

Ook het buitenschrijnwerk speelt een grote rol in het beperken van de warmteverliezen, kijk

ook vooral naar de isolerende eigenschappen hiervan.

Onderstaande figuur maakt duidelijk wat het isolerend effect is van enkel, dubbel en –

hoogrendementsglas. Dit bij een buitentemperatuur van 0°C en een binnentemperatuur van

20°C.

Dit temperatuursverloop geldt ook zo voor het isoleren van de spouwmuren. Hoe dikker de

isolatie in de spouwmuur des te hoger de binnentemperatuur. Kijk daarom vooral naar de

λ-waarde van het gebruikte isolatiemateriaal , hoe lager hoe beter het isoleert, hoe minder

isolatie (dikte) u moet plaatsen om hetzelfde effect te krijgen met een hogere λ-waarde.


5 De warmteverliesberekening

De warmteverliesberekening heb ik uitgevoerd aan de hand van een zelfgemaakt excel-bestand, gebaseerd op de formules in bovenstaand

hoofdstuk.

Hieronder staat een voorbeeld van een warmteverliesberekening van de lokalen: Kantoor/ontvangst en de productie – en logistieke leiding met

een gewenste temperatuur van 22°C.

Hierbij heb ik rekening gehouden met een ventilatievoud van 1,4 aangezien het gebouw niet volledig luchtdicht is en bij een temperatuur van

-8 °C het rendement van de ventilatievoorzieningen niet zijn opgestelde 90% warmterecuperatie behaalt.

Opp. Naam lokaal Gew. Temp (°C) Verluchtingsvoud Volume (m³) Buitentemp (°C)

113m² Kantoor / Ontvangst / Log. leiding 22 1,4 372,9 -8

Nr. Type U Breedte Hoogte Orient. Gecomp. A min A A' ∆T φt φv Mo Mkw φtotaal

Eenheid W/m² K m m NOZW k.w. m² m² m² °C W W W

1 BUM-12cm 0,22 11,50 3,30 W 38,0 9,0 29,0 30 191,1 355,0 0,0 0,0 883,9

2 Glas/raam 1,10 9,00 1,00 W 11,50 9,0 9,0 30 297,0

3 BIM 10 0,54 11,50 3,30 38,0 38,0 8 163,9 163,9

4 BIM 10 0,54 12,15 3,30 40,1 17,9 22,2 2 24,0 24,0

5 BID(glas) 5,60 8,50 2,10 17,9 17,9 2 199,9 199,9

6 BIM(glas) 5,60 11,50 2,80 32,2 32,2 2 360,6 360,6

7 Vloer-G 0,66 71,29 2,00 142,6 142,6 12 1129,2 1129,2

8 Vloer-terras 0,26 71,29 2,00 142,6 142,6 30 1112,1 1112,1

SOM 3478,0 355,0 0,0 3873,8

De overige warmteverliesberekeningen met de grondplannen bevinden zich in de bijlage 14.2 en 14.3


5.1 de totale warmteverliezen

Totale warmteverliesberekening:

Ruimte(s): Transmissieverliezen (W): Ventilatieverliezen (W): Totale warmteverliezen (W):

1 Gelijkvloers zonder magazijn 16855 2392 20062

2 Verdieping zonder loft 5352 533 5941

3 Magazijn 36237 3930 42166

4 Loft 3922 299 4257

5 Gelijkvloer + Verdieping 26003

Aan de hand van deze gegevens kunnen we de selectie van de verwarmingslichamen gaan bespreken met de benodigde praktische gegevens.


6 De gekozen verwarmingslichamen

6.1 Vloerverwarming

Vloerverwarming is een vorm van stralingswarmte.

Door middel van watervoerende buizen wordt het water op een lage temperatuur vanaf

ongeveer 35°C doorheen de leidingen gestuurd, deze lage temperatuursverwarming in

combinatie met een groot oppervlak creëert een groot verwarmingselement dat zorgt voor

een aangenaam binnenklimaat.

Een mogelijke opbouw van vloerverwarming gebeurt als volgt:

In deze opbouw is de vloerisolatie en randisolatie zeer belangrijk, dit om de

warmteoverdracht zoveel mogelijk naar de vloer en dus de ruimte te laten stralen zonder

dat al de warmte wordt opgenomen door de muur en de egalisatiechape. Dit om

warmteverliezen te vermijden en om de reactietijd van de vloerverwarming niet te

vertragen.

De PE-folie dient om te voorkomen dat er vocht zal indringen in de isolatie, afkomstig van de

chape/beton ten gevolge van het temperatuurverschil.

Ik spreek hierboven over een mogelijke opbouw omdat er

tegenwoordig verschillende soorten bevestigingmaterialen

bestaan om vloerverwarmingbuizen vast te leggen op de

isolatie. Het vastzetten via tackerklemmen is een optie die

Smolders toepast. Via het tackerklem-apparaat(foto rechts) is

het gemakkelijk om de buizen vervolgens vast te klemmen.


Hieronder volgt een illustratie van de temperatuursprofielen van de verschillende

verwarmingsinstallaties:

[1] Theoretische ideale verwarmingssysteem [4] Radiatorverwarming buitenwand

[2] Vloerverwarmingssysteem [5] Luchtverwarmingssyteem

[3] Radiatorverwarming binnenwand [6] Plafondverwarmingssysteem

Hieruit zien we duidelijk dat vloerverwarming het theoretisch ideale verwarmingssysteem

het meest benadert. Beginnend met een hoge vloertemperatuur waardoor ten gevolge van

straling de warmte geleidelijk naar boven zal stijgen en nog steeds ter hoogte van de

bovenste lichaamsdelen een aangename 20°C zal aanvoelen bij een oppervlaktetemperatuur

van 24°C.

Bij de andere systemen merken we dat boven een hoogte van 1,70 meter een temperatuur

bereikt wordt van 22°C tot zelfs 26°C en een vloertemperatuur van 16 tot 20°C wat na enige

tijd als onbehaaglijk(koud) zal aanvoelen en dit onmiddellijk bij het lopen op sokken/naakte

voeten.

Bij het verwarmen via radiatoren op hoge temperaturen creëert men een warmtestroom via

convectie, dit is zeer droge en warme lucht die ervoor zal zorgen dat de luchtvochtigheid

daalt.

Bij vloerverwarming is ondertussen gekend dat de warmte zich zal verspreiden door straling

op lagere temperatuur, zonder enige convectiestroom. Hierdoor kan men 1 tot 2 graden

lager verwarmen en toch hetzelfde behaaglijkheidsgevoel bekomen.

6.1.1 Voordelen vloerverwarming

- Aangenaam dankzij de meest behaaglijkste vorm van stralingswarmte

- Esthetisch: geen storende verwarmingselementen in de omgeving

- Passieve koeling mogelijk

- Energiebesparend: dankzij de lage temperatuursverwarming

- Geen stofverplaatsing door de stralingswarmte.

- Onderhoudsvrij en geruisloos


6.1.2 De vloerafwerking

Een ander belangrijk punt is de keuze van de vloerafwerking

Dit omdat de verschillende vloerafwerkingen zoals tegels, PVC/parket en dergelijke een

verschillende isolerende waarde lambda hebben. Hoe lager de lambda-waarde hoe beter het

materiaal isoleert.

In tegenstelling tot het isoleren van de buitenmuur is het hier dus beter om een zo hoog

mogelijke lambda-waarde te verkrijgen om dus een zo goed mogelijk warmtegeleiding te

krijgen.

Ook in het bedrijfsgebouw is er op bepaalde plaatsen gekozen voor parket en tapijt.

Hier vloerverwarming op toepassen is perfect mogelijk, alleen zullen de warmteafgiftes in

deze gevallen lager liggen dan bij het gebruik van bijvoorbeeld tegels bij dezelfde aanvoer-

en retourtemperatuur. Hierdoor moet er op deze plaatsen best gewerkt worden met een

hogere aanvoer- en retourtemperatuur ofwel met een ander legpatroon dat een hogere

warmteafgifte uitstraalt.

In de praktische uitwerking zal dit duidelijk worden.

6.1.3 Modulatiesysteem Multibeton

Het modulatiesysteem is ontworpen om ervoor te zorgen dat de vloerverwarming de

opwarming van het gebouw rustig opvolgt. Dit betekent dat er een grotere hoeveelheid

warmte moet ontstaan aan de kant waar de warmteverliezen het grootst zijn.

In onderstaand diagram zien we 2 systemen. In het eerste geval zijn de buizen op een gelijke

afstand van elkaar geplaatst met als gevolg een gelijkmatige verdeling van stralingswarmte.

Maar aan de linkse kant hebben we temaken met een buitenmuur met raam en aan de

rechtse kant een binnenmuur. Hierdoor is de warmtevraag aan de buitenmuur veel groter

maar de verdeling blijft hetzelfde met als gevolg dat de temperatuur lager ligt aan die kant.

Op het onderste diagram zien we het modulatie systeem van Multibeton. Hierbij wordt de

verdeling gedaan naargelang de warmtevraag, door de watervoerende buizen van

Multibeton op een kleinere afstand van elkaar te plaatsen zal er een grotere warmteafgifte

plaatsvinden op die plaats. Hierdoor is een perfecte regeling mogelijk met als resultaat een

constante temperatuur doorheen de hele ruimte.


Hierbij wordt duidelijk aangetoond dat bij het slakkenpatroon er een gelijkmatige

warmteafgifte is ongeacht de warmtevraag. Het warmste water zal eerst aan de buitenste

kring vloeien en zo geleidelijk aan naar binnen stromen volgens het slakkenpatroon,

eenmaal in het midden stroomt het minder warme water terug volgens het patroon langs de

warmere buizen tot de collector. Terwijl bij het modulatiesysteem van Multibeton door

warm legging het mogelijk is om legpatronen toe te passen die andere niet kunnen, hierdoor

zal er een dichtere verlegging mogelijk zijn daar waar de warmtevraag het grootst is en waar

er minder warmteverlies is de verlegging van de buizen op een grotere afstand genomen kan

worden. De mogelijk legpatronen zullen in het volgend punt duidelijk waarneembaar zijn.

Een dichtere verlegging van het slakkenpatroon bij de plaats waar er meer warmtevraag zal

zijn is ook geen oplossing aangezien er telkens een terugvoer is van het afgekoelde warm

water langs de warme buizen.

6.1.4 De verschillende legplatronen

Multibeton – legpatroon C: Multibeton – legpatroon B:


Multibeton – legpatroon A20: Multibeton – legpatroon A25:

Multibeton – legpatronen: Begetube – slakkenpatroon


6.1.5 Gebruikte watervoerende buizen

Smolders heeft hiervoor gekozen om samen te werken met Multibeton en Begetube.

Multibeton:

De firma Multibeton ontwikkelt sinds 1961 vloerverwarming met hoogstaand kwaliteit. Dit

copolymeer van polypropyleen, een zuivere ontwikkeling van moderne chemie, verleent de

Multibeton-buis een uitzonderlijk hoge mechanische weerstand en een lange levensduur.

Door het speciale legpatroon wordt de warmte daar gebracht waar ze nodig is, hierdoor is

het mogelijk om met lage als hoge temperaturen te werken. Bepaalde patronen in

combinatie met lage en zeer lage verwarmingstemperaturen geven een gunstige

stralingswarmte met als groot voordeel een laag energieverbruik.

De vloerverwarmingsbuis van Multibeton wordt warm gelegd in de MB stalen clipsen op een

PE-folie.

Dit warm leggen heeft als positief gevolg dat er geen haarscheurtjes ontstaan door

spanningen tijdens het verbuigen, hierdoor is de levensduur groter dan bij de andere

vloerverwarmingsbuizen. Bovendien is het mogelijk door de warm legging om de buizen in

zeer korte bocht te plaatsen waardoor een uitgebreid legpatroon kan toegepast worden

Door de verschillende legpatronen is Multibeton ook zeer geschikt voor het gebruik van

vloerkoeling.

Een nadeel van gewone kunstofbuizen is het binnendringen van een kleine hoeveelheid

zuurstof door diffusie doorheen de kunstofwand in het water van de installatie. Het

toevoegen van een product (zgn. inhibitor) aan het water vormt inwendig een

beschermende film die corrosie belet op de metalen delen van de installatie.

Multibeton past een methode toe tegen diffusie, zijnde het inbrengen van een aluminium

mantel in de wand van de buis, die nagenoeg geen lucht meer doorlaat. De bekomen

dichtheid tegen diffusie wordt vele malen beter dan de norm. De aluminium bescherming

geeft de zekerheid tijdsbestendig te zijn. De 45 micron aluminium bescherming is bedekt

met 0,3 mm PPc tegen mechanische beschadiging.


Begetube:

Bij Begetube werkt Smolders vooral met de volgende kunstof buis:

Vernet Polyethyleen difustop (VPE difustop)

Een zuurstofdichte buis, verzekerd door het aanwenden van de difustop-buis.

Het is van uiterst belang dat de buizen zuurstofdicht zijn, anders is de kans groot dat er

corrosie zal optreden. Watervoerende binnenbuis van PE-Xa-Difustop, vervaardigd volgens

DIN 16892. Ook bij 90 °C is de zuurstofdiffusie verwaarloosbaar gering. Diffusiedichte, uit

meerdere lagen bestaande kunststoffolie. De buis is uiterst buigzaam en gemakkelijk te

leggen. Luchtlaag tussen mantel en binnenbuis werkt isolerend. Naast corrosie krijg je ook

een slechte werking van de installatie omdat er lucht in de buis dringt, lucht in plaats van

water met als gevolg een slechtere warmteoverdracht.

Installaties met niet-zuurstofdichte buizen dienen jaarlijks, in het kader van het onderhoud, gecontroleerd te worden. Bij het vaststellen van corrosieaantasting dient de installatie volledig gereinigd en gespoeld te worden. Andere kenmerken:

- Hoge thermische belastbaarheid - Grote duurzaamheid - Levensduur hoger dan 50 jaar - Grote flexibiliteit - Verouderingsbestendig

Verschil toepassing Multibeton – Begetube:

Bij Multibeton worden de buizen al zwevend gelegd op de latten met een maximale afstand

van 2,50 m. Hierdoor zal de chape volledig rondom de buis komen te liggen met als positief

gevolg dat er een maximale stralingshoek van warmte plaatsvindt.

In tegenstelling tot Multibeton worden bij Begetube de leidingen vastgeprikt doorheen de

PE-folie tot tegen de bodem.

Hierdoor is de stralingshoek niet maximaal en dient men een kortere verlegging toe te

passen om hetzelfde resultaat te behalen.

Begetube-principe: Multibeton-principe:

http://vloerverwarming.begetube.com/index.php/nl/vloerverwarmingsbuizen/ff-therm


6.1.6 Droog- en natsysteem

Er zijn 3 soorten systemen die worden toegepast bij het leggen van vloerverwarming

namelijk:

Het droog systeem:

Hierbij worden de vloerverwarmingsbuizen rechtstreeks in voorgevormde isolatieplaten

gelegd. Dit brengt 2 voordelen met zich mee, het voorkomt dat er warmteverliezen optreden

naar onder toe en men kan de buizen zeer gemakkelijk over een gelijke afstand van elkaar

plaatsen in de voorgevormde gleuven van de isolatieplaat.

De vloerverwarmingsbuizen worden ook bedekt met

een duurzame aluminiumlaag rond de

verwarmingsbuizen. Vervolgens wordt het afgedekt

met een aluminium stralingspaneel dit om een betere

warmtegeleiding te verkrijgen.

Dit systeem word meer toegepast bij renovatie

omwille beperkte opbouwhoogte en is al toepasbaar

vanaf 6cm.

Het nat systeem:

Hierbij ligt de vloerverwarming rechtstreeks in de chape met daaronder de isolatie.

Hierdoor is er direct contact en dus een zeer goede warmtegeleiding.

Dit systeem is nog altijd het meest gebruikte en dat al meer dan 30 jaar zijn diensten heeft

bewezen.

Droog/nat systeem:

In vergelijking met het droog systeem word hier de aluminium laag vervangen door een

dunnere chape laag, dunner dan bij het nat systeem.

Hierdoor is er een dunnere opbouw nodig en is er een snellere opwarming mogelijk. Dit

systeem is wel duurder maar ideaal daar waar minder inertie en opbouw gevraagd is.


6.2 Betonkernactivatie

Een ander woord hiervoor is massa-energieopslag, het beïnvloed als het ware de temperatuur van de betonmassa met als doel een aangenaam binnenklimaat te verkrijgen. In tegenstelling tot vloerverwarming wordt hier niet alleen de toplaag van de vloer verwarmd. De leidingen worden in de betonconstructie geplaatst en niet in de deklaag van de vloeren.

Fig. Watervoerende leidingen in betonnen constructie.

Het beton wordt op temperatuur gebracht door middel van watervoerende leidingen, die volgens een bepaald legpatroon geplaatst zijn, waardoor het water op een temperatuur van ongeveer 22°C doorheen stroomt. Een belangrijk voordeel hiervan is dat we zowel kunnen verwarmen als koelen. Het principe is hetzelfde alleen wordt er bij het koelen een lagere temperatuur doorheen de leidingen gestuurd waardoor de betonmassa als koude opslag zal dienen. Na enige tijd zal het de warmte gaan onttrekken aan de ruimte.

Nog een ander voordeel is dat men hier kan verwarmen en koelen door alleen gebruik te maken van een pomp. Dit wordt duidelijk aan de hand van volgende figuur:

Fig. verwarmen en koelen zonder verwarmingsinstallatie.

Aan de rechterkant neemt het koude water de warmte op die de betonmassa heeft

opgeslagen door invloed van de zon en koelt op deze manier de vloer terwijl aan de

linkerkant het opgewarmde water zijn warmte weer afgeeft aan de koude vloer en dus na

enige tijd de ruimte lichtjes verwarmt.


6.3 Wand- en plafondverwarming

Wandverwarming en plafondverwarming is hetzelfde principe als vloerverwarming, het

grote voordeel hiervan is dat de ruimte veel sneller op temperatuur zal zijn.

Dit komt omdat we in vergelijking met vloerverwarming waar we eerst de chape en de

vloerafwerking moeten opwarmen van ongeveer 7 tot 11 cm, hier alleen met pleisterwerk

zitten van ongeveer 3 cm.

In ruimtes zoals de badkamer en douchekamers waar een temperatuur van 24°C vereist is, is

er niet altijd de nodige vloeroppervlakte om de gewenste temperatuur te behalen. Er gaat

namelijk veel ruimte verloren door de plaatsing van een bad, lavabo’s en kasten. Vandaar

dat men in deze ruimtes vloerverwarming in combinatie met wandverwarming zal

toepassen.

Plafondverwarming is natuurlijk ook een goede mogelijkheid als verwarming, waarbij door

de opwarming van het plafond de warmte als een soort buffer naar beneden zal trekken.

Plafondverwarming wordt tegenwoordig ook toegepast bij particulieren maar meer bij

bedrijfsgebouwen, vooral in kantoorgebouwen waar men in de zomer kan overschakelen

naar koeling van de ruimtes.

Koude lucht zal door zijn hogere dichtheid dan warme lucht gaan dalen waardoor dit net

zoals bij vloerverwarming als aangenaam aangevoeld wordt.

Andere voordelen hiervan:

- Plaatswinst omdat men geen radiatoren nodig heeft.

- Geen hinderlijke tochten.

- Dampvrije spiegels, droge muren en geruisloos.

- Er is sprake van knuffelmuren door de aangename warme wanden.

- Makkelijk toepasbaar bij renovatie d.m.v. opbouw en afwerking via pleisterwerk.


6.3.1 Plaatsingsmogelijkheden

Terca-brick:

Dit zijn brikken waarbij de gleuven al op voorhand zijn ingebracht zodat na

het metselen van de binnenmuren, de wandverwarmingsbuizen (Multibeton

dia.12 mm) gemakkelijk kunnen geplaatst worden.

Opbouwlatten of clipslatten:

Deze latten zijn gemakkelijk te bevestigen op de muur zodat de

wandverwarmingsbuizen zeer gemakkelijk vast te klikken zijn.


Fermacell platen of m.a.w. gipsvezel platen:

Door de vezelversterking zijn deze platen zeer stabiel, extreem belastbaar.

Naast deze eigenschappen heeft het materiaal ook nog een hoge

geluidsisolatie en is het warmte-isolerend.

6.4 Ventiloconvector

Deze verdeelt de verwarmde lucht d.m.v. een ventilator die zich in de convector bevindt, via

de ventilator zal de warme lucht geforceerd doorheen de te verwarmen ruimte circuleren.

Dit is een goede oplossing voor renovatiewoningen ter vervanging van vloerverwarming

zodat de vloer niet opgebroken moet worden.

Het rendement van convectie ligt lager dan stralingswarmte omdat men daar werkt bij

temperaturen van 30 a 35°C en hier bij 45°C.

Een ander voordeel hiervan is de ingebouwde filter die zorgt ervoor dat de lucht ontdaan

wordt van stof.

Ook toepasbaar voor koeling i.p.v. verwarming.

Hierbij wil ik toch even het onderscheid maken tussen passief en actieve koeling.

Passieve koeling is koeling waarbij geen elektriciteit van de warmtepomp wordt gebruik om

de woning of het gebouw te koelen. Dit gebeurt dan enkel door circulatie van een pomp.

Passieve koeling is dus onder andere toepasbaar bij betonkernactivatie, vloer-, wand-en

plafondverwarming.

Passieve koeling is ook mogelijk door ventilatie d.m.v. koude buitenlucht.

Actieve koeling kan gebeuren door middel van de warmtepomp zelf, hierbij keert de werking

van de warmtepomp om. Ventiloconvectoren zijn daarom ook uiterst geschikt voor actieve

koeling.


7 Praktische uitwerking van de verwarmingslichamen

7.1 Betonkernactivatie

Toegepast op de verdieping voornamelijk boven de toonzaal, de vergaderzaal, de eetruimte en een deel van de loft. Met een totaal oppervlakte van ±336 m² aan betonkernactivatie, gelegd met kunstof buizen van Begetube namelijk: VPE difustop In totaal ongeveer 1700 meter buis van Ø18 volgens het slakkenpatroon Voor de gedetailleerde legwijze verwijs ik u verder naar onderstaande foto’s en het plan op de volgende pagina.


7.2 Inleiding vloerverwarmingsberekening

De berekening is gebaseerd op de warmteverliezen per ruimte(s).(zie bijlage)

We houden rekening met de volgende stappen:

- Stap 1:

Eerst bepalen waar er vloerverwarming nodig is en de vloeroppervlakte van deze

ruimtes. Hierbij vermelden we dan ook uit wat de vloerafwerking bestaat.

- Stap 2:

Aan de hand van de technische fiches van de vloerverwarmingsbuizen, in ons geval

Multibeton, gaan we eerst bepalen aan de hand van de totale vloeroppervlakte van

de ruimte welk legpatroon toepasselijk is om alzo het aantal kringen niet te hoog te

laten oplopen. (technische fiche zie p. 33)

- Stap 3:

Hierna gaan we eerst a.d.h.v. een formule het minimale temperatuurverschil dat de

warmtepomp moet ontwikkelen tussen de omgevingstemperatuur en de gemiddelde

temperatuur van de vloerverwarmingsbuizen bepalen. (technische fiche tegels p. 34

en pvc, parket p.35 )

Formule: Tüm = Tv + Tr / 2 - Ti

Waarbij:

Tüm = De minimale temperatuurverschil dat de WP moet ontwikkelen tussen de

gemiddelde temperatuur van de vloerverwarmingsbuizen en de

omgevingstemperatuur van de ruimte.

Tv = Vertrektemperatuur aan de warmtepomp

Tr = Retourtemperatuur naar de warmtepomp

Ti = omgevingstemperatuur

- Stap 4:

Afhankelijk van het gekozen legpatroon en de factor Tüm gaan we de warmteafgifte

per m² opzoeken waarbij de warmteafgifte afhankelijk is van de gewenste

temperatuur per ruimte. Op de plaatsen waar het warmteverlies groter is zullen we

een ander type legpatroon toepassen om zo overal een constante temperatuur te

verkrijgen, hierbij verwijs ik terug naar het modulatiesysteem van Multibeton.


7.3 Berekening vloerverwarming

Berekening aan de hand van de technische fiches van Multibeton voor tegels, tapijt,

parket en massief puin.

Deze technische fiches mochten niet vrijgegeven worden.

Toepassing vloerverwarming:

- Heel het gelijkvloers buiten de technische ruimte en de circulatie(gang) met

Multibeton vloerverwarmingsbuizen

- Heel de verdieping en de loft met Multibeton vloerverwarmingsbuizen

7.3.1 Gelijkvloers

Waarbij we het modulatiesysteem toepassen daar waar het warmteverlies groter is

(ramen).

Verkoop + toonzaal:

40 m² aan tegels met legpatroon C9 aan het raam en vervolgens naar binnen toe

overgaand naar A25 met een oppervlakte van 250 m².

Bij het uitrekenen van het aantal kringen houden we rekening met het maximaal te beleggen oppervlakte, dit is verschillend per legmethode. Deze informatie heb ik verkregen uit de technische fiches van Multibeton. In dit geval wordt het: 250 m² / 30 m² = 9 kringen. 40 m²/ 15 m² = 3 kringen Tüm = Tv + Tr / 2 – Ti = 35°C + 25°C / 2 - 20°C = 10°C

==> Uit de technische fiche volgt bij A25 en Tüm = 10°C een warmteafgifte van 34W/m²

Hieruit volgt een warmteafgifte van 250 m² x 34W/m² = 8,50 kW

==> Uit de technische fiche volgt bij C en Tüm = 10°C een warmteafgifte van 44W/m²

Hieruit volgt een warmteafgifte van 30 m² x 44W/m² = 1,32 kW Overloop – ontvangst – salon – inkom:

180 m² tegels met legpatroon C9(23 m²) en A20(82 m²) alleen aan de zijkant van het

gebouw. Aan de binnenkant, dan spreken we over de ontvangst en het salon, daar

passen we terug A25(75 m²) toe.

Tüm = 10°C

Warmteafgifte A25 bedraagt: 34 W/m² ---> 75 x 34 = 2,55 kW


Warmteafgifte C bedraagt: 44 W/m² ---> 23 x 44 = 1 kW

Met in totaal 9 kringen.


Administratieve-en projectleider werkruimte:

72 m² tegels met legpatronen C5(8 m²) en A25(64 m²)

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 22°C = 8°C


Warmteafgifte C5 bedraagt: 36 W/m² ---> 36 x 8 = 0,29 kW

Kantoor - ontvangst:

41 m² tapijt met legpatronen C5(4 m²) en A20(37 m²)

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 22°C = 8°C


Warmteafgifte C5 bedraagt: 26 W/m² ---> 26 x 4 = 0,1 kW

Refter - kleedkamers:

43 m² tegels met legpatroon A25

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 22°C = 8°C


Inkom sas 2 – gang lockers:


Tüm = 35°C+25°C / 2 – 18°C = 12°C


7.3.2 Verdieping

Ontvangstruimte:


Tüm = 35°C+25°C / 2 – 20°C = 10°C


Polyvalente ruimte(vergaderingen):

59 m² tapijt met legpatroon A20

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 20°C = 10°C


Technische ruimte:

37 m² tapijt met legpatroon A20

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 20°C = 10°C


Warmteverlies voor gelijkvloers + verdieping bedraagt: 26 kW

Warmteafgifte via vloerverwarming met een aanvoer- en retourtemperatuur van 35-

25°C voor gelijkvloers + verdieping bedraagt: 27 kW


7.3.3 Loft

Living – keuken - documentatie:

101 m² parket met legpatronen C7(15 m²) en A20(86 m²)

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 22°C = 8°C


Warmteafgifte C bedraagt: 26 W/m² ---> 26 x 15 = 0,39 kW

Gang – Slaapkamers 1,2 - bureauplaats:

65 m² parket met legpatronen C9(11 m²) en A25(54 m²)

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 20°C = 10°C


Warmteafgifte C bedraagt: 36 W/m² ---> 36 x 11 = 0,40 kW

Badkamer:

16 m² tegels met legpatroon B

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 24°C = 6°C

Warmteafgifte B bedraagt: 26 W/m² ---> 26 x 16 = 0,42 kW

Warmteverlies voor de loft bedraagt: 4,26 kW

Warmteafgifte via vloerverwarming met een aanvoer- en retourtemperatuur van 35-

25°C voor de loft bedraagt: 4,65 kW

7.3.4 Berekening magazijn

Vloerverwarming toegepast ter omschakeling in de zomer naar koeling van het

gebouw. Men past dit ook meer toe als betonkernactivatie van het massieve puin dat

zich in de betonlaag bevindt die geleidelijk op een temperatuur van 20°C gebracht zal

worden.

Het magazijn is hierbij niet volledig voorzien van vloerverwarming, het is vooral

toegepast aan de voorkant (17 meter over de volledige breedte van 25 meter).

Het is ook meestal daar waar het personeel voortdurend bezig is.

Er is over 425 m² vloeroppervlakte(tegels) vloerverwarming gelegd met Multibeton

leidingen van Ø18, volgens het legpatroon A35.

Tüm = 35°C+25°C / 2 – 14°C = 16°C



7.3.5 Algemeen besluit

Uit de berekeningen kunnen we vaststellen dat de warmteafgifte van de

vloerverwarming ongeveer overeenkomt met het berekende warmteverlies bij een

lage aanvoertemperatuur van 35°C.

Het magazijn heeft volgens de warmteverliesberekening een 40kW warmteverlies.

Dit wordt grotendeels gecompenseerd door de vloerverwarming en men beschikt er

ook nog over een luchtverhitter op gas maar deze is nog niet in werking gesteld

omdat men toch een temperatuur van rond de 12°C kan realiseren tijdens de koude

periode door de vloerverwarming. Bij het verhogen van de aanvoer- en

retourtemperatuur is een vermogen van 40 kW wel haalbaar in het magazijn op de

plaats waar de vloerverwarming is geplaatst. Maar aangezien het hier om een

werkruimte gaat is dit tot zover nog niet nodig geweest. Alleen voor koeling tijdens

de zomer doordat het massieve puin een zeer trage opwarmtijd heeft kan men

hiermee het gebouw koelen.

Opmerking:

Voor het plan (A3) met de legwijze van de vloerverwarming en verdere informatie

verwijs ik u verder naar de bijlage 14.4, 14.5 en 14.6 .


7.4 Wandverwarming

Alleen toegepast op de loft.

In de badkamer vloerverwarming in combinatie met wandverwarming om ervoor te

zorgen dat de opwarmtijd korter zal zijn.

We werken hiermee met prefab fermacell panelen tegen de uiterste wand. Hierbij zit

de buis al in de plaat bij levering.

Afmetingen fermacell plaat:

Aantal m² wandverwarming rekening houdend met de afstanden van de muur:

4,2 m x 2,4m = 10,08 m² wandverwarming. Oppervlakte fermacell plaat = 1,44 m²

10,08 m² / 1,44 m² = 7 fermacell platen. Complete messing collector voorzien van ingebouwde regelkranen. Elke kring heeft

zijn eigen inregelkraan, zodat de temperatuur in elk lokaal afzonderlijk kan geregeld

worden.

Tgem(°C) Ti = 15°C Ti = 18°C Ti = 20°C Ti = 22°C Ti = 24°C

Warmteafgifte (W/m²)

25 90 59 38 18 0

30 127 95 74 55 36

35 162 131 111 91 73

40 197 167 147 126 109

45 232 201 181 161 143

Warmteafgifte = 36 W/m² x 10,08 = 363 W bij een gemiddelde watertemperatuur

van 30°C en een omgevingstemperatuur van 24°C


7.5 Ventiloconvectoren

Dient in om bij te warmen indien vloerverwarming te traag reageert. Dit is tot nu toe

in de praktijk nog niet gebruikt voor verwarming, wel als passieve /actieve koeling

naar de zomermaanden toe.

De plaatsing:

In de ruimtes daar waar het personeel te werk is gesteld en daar waar de risico’s op

oververhitting groot zijn, plaatsen waar de zon invloed heeft op de

omgevingstemperatuur.

In het bedrijfsgebouw van Smolders zijn dat volgende ruimtes:

Gelijkvloers:

Verkoopsafdeling

Administratieve ruimte

Teken - en projectleider ruimte

Kantoor/ontvangst ruimte

Verdieping:

Vergaderruimte

Loft:

Documentatie ruimte

Living

Bureauplaats

Slaapkamer 2

Type convectoren:


8 De verwarmingsinstallaties

8.1 De warmtepomp

Wat is het en hoe werkt het? Het is een vrij eenvoudig principe: de warmtepomp haalt warmte uit de omgeving en geeft die warmte op een hogere temperatuur af aan het verwarmingssysteem. Met andere woorden: warmte haal je uit de lucht, het grondwater of de aarde en wordt naar het huis gepompt. De warmtepomp zelf zal de temperatuur opdrijven zodat het voldoende warm is in huis. De natuurlijke elementen waar we warmte uit kunnen putten zijn: lucht, water en grond. Ze ‘pompt’ warmte van een laag naar een hoog niveau. Hiervoor gebruikt ze elektrische energie. Je hebt dus geen (fossiele) brandstoffen nodig zoals bij een klassiek verwarmingssysteem. Principeschema en gedetailleerde uitleg:

Bovenstaande afbeelding stelt de warmtepomp voor, hierin zitten 4 hoofdcomponenten waarvan 2 wisselaars, de verdamper en de condensor, met een compressor en het expansieventiel. Hierbij speelt het koelmiddel een grote rol. Elk koelmiddel heeft andere eigenschappen. Bij een geothermische warmtepomp werkt men meestal met het koelmiddel R407C en deze heeft als eigenschap, dat bij een temperatuur van -5°C het verandert van aggregatietoestand namelijk van vloeistof naar gas doordat het warmte ontrekt uit zijn bron (1: grond, lucht, water). In andere termen gezegd ligt het kookpunt van het koelmiddel dus op een zeer lage temperatuur waardoor het dus in de meeste gevallen warmte zal onttrekken van zijn bron.


Het koelmiddel dat in de 1ste wisselaar, de verdamper(2), zal verdampen en de temperatuur overneemt van zijn bron. Het gas wordt vervolgens aangezogen door een compressor(3), meerbepaald een scroll compressor bestaande uit 2 archimedes spiralen:

Het gas wordt door de cirkelvormige beweging, die één spiraal maakt ten opzichte van de andere spiraal die vast staat, samengeperst doordat de ruimtes steeds kleiner worden. Zo ontstaat er een drukverhoging wetende dat bij elke drukverhoging een temperatuursverhoging plaatsvindt. Deze scroll compressor heeft een groot voordeel tegenover zijn andere concurrenten, de slijtage treedt minder fel op in vergelijking met bijvoorbeeld de zuigercompressor waarbij de dichtingen na enige tijd vervangen moeten worden door slijtage van de open neergaande bewegingen. Dit heet gas ontstaan door compressie zal via de 2de wisselaar, de condensor(4), zijn hoge temperatuur afgeven. Bijvoorbeeld bij een grond/water warmtepomp zal via de condensor het gas gaan condenseren en zijn warmte afgeven aan het water voor vloerverwarming, wandverwarming en dergelijke. Door de condensatie gaat het koelmiddel terug van gas naar vloeistof, dit vloeistof is nog steeds warm maar heeft een temperatuur die niet hoog genoeg is om zijn warmte af te geven aan het verwarmingselement(5). Deze vloeistof wordt hierna overgebracht naar een expansieventiel(6) die als functie heeft te dienen als een soort vernauwing om een drukverschil te doen ontstaan en het gas de gelegenheid te geven om uit te zetten (te expanderen). Dit proces is te vergelijken met een haarlakspuitbus of een zuurstoffles. Tijdens deze expansie vindt er een temperatuur- en drukverlaging plaats met als gevolg dat een deel van het koelmiddel zich terug in gas toestand bevindt waarna het terug warmte kan gaan onttrekken via de verdamper van de natuur. Bovenstaand systeem is ideaal voor toepassingen zoals vloerverwarming, wandverwarming met een temperatuur van 30 a 40°C. Bij de voorbereiding van het sanitair warm water verwacht men een hogere temperatuur om hiermee de bacteriën zoals legionella te voorkomen. Hierbij spreken we over temperaturen van 55 a 60°C. Om dit te bereiken kan men ook kiezen voor een omkeerbare warmtepomp, deze zal op volgende pagina besproken worden. Een eventuele alternatief is een elektrisch verwarmingselement in de boiler die voor deze temperatuursverhoging zorgt alleen indien de compressor de ingestelde temperatuur niet bereikt. In de meeste gevallen is dit enkel toepasbaar daar waar de buitenlucht als bron van de warmtepomp wordt genomen aangezien bij strenge winters het temperatuursverschil dat de compressor moet opwekken niet haalbaar is.


8.1.1 Wat is het rendement van deze systemen?

Als men over het rendement van een warmtepomp praat, spreekt men meestal over de COP-factor, coëfficiënt of performance of de prestatiefactor. Deze geeft de verhouding weer tussen de totale geleverde nuttige energie(Q1) en de elektriciteit(W) die je hebt verbruikt tijdens dit proces door de warmtepomp, circulatiepompen,…

W

QCOP 1

Hieruit kunnen we het volgende afleiden: Hoe hoger uw brontemperatuur des te minder elektriciteit er nodig is die de compressor nodig heeft om zijn gewenste temperatuur te bereiken met als gevolg dat het rendement hoger ligt.

Algemeen gezien wordt het volgende beschouwd voor warmtepompen:

Het is niet alleen de COP-factor die aangeeft of het rendement goed is al dan niet. Waar men best ook naar kijkt is de SPF, season of performance factor of m.a.w. het seizoensrendement. Deze geeft aan hoe efficiënt het warmtepompsysteem is. Het bepaald de werkelijke stookkosten en het geeft de verhouding weer tussen het totaal afgegeven warmte in kWh/jaar t.o.v. het totaal opgenomen elektrisch vermogen/jaar. De beste warmtepomp met de hoogste COP-factor kan evenwel slecht presteren en een hoog verbruik hebben wanneer de omstandigheden niet behoorlijk zijn. Een hoge COP garandeert dus niet tot een lager verbruik. De SPF is afhankelijk van het stookseizoen, deze wisselt naargelang het om een strenge winter gaat al dan niet.


8.1.2 De omkeerbare warmtepomp:

De omgekeerde warmtepomp, toepassing van verwarming als actieve koeling: 1 - Verwarmingsmodus:

Dit systeem is juist hetzelfde als de gewone warmtepompwerking, alleen zal hier de 1ste warmtewisselaar of condensor(2) zijn warmte afgeven aan de sanitaire boiler op een hogere temperatuur(55°C) vervolgens passen ze hier een 2de warmtewisselaar(6) toe die op zijn beurt de nog hete koelmiddel afkomstig van de 1ste warmtewisselaar(2) op een lagere temperatuur(35°C) zijn warmte zal afgeven aan de verwarmingselementen, zoals vloerverwarming.


2 – Actieve koelingmodus:

De wijzigingen die hierbij gebeuren zijn de omschakeling van condensor naar verdamper(9) en de verdamper naar condensor(7). Door een expansieventiel(8) in de tegenovergestelde richting en parallel te plaatsen op het voorgaande expansieventiel is er een omkeerbare cyclus mogelijk. Hierdoor zal de verdamper(9) warmte onttrekken aan zijn verwarmingselementen(10,11) waardoor ze eerder gaan fungeren als koelelementen. Hierdoor zal het koelmiddel gaan verdampen die vervolgens door het omgeschakeld 4-wegventiel(5) kan circuleren naar de compressor(1) die op zijn beurt het koelmiddelgas op een hogere temperatuur zal brengen. De 1ste condensor(2) zal het koelmiddel doen condenseren waardoor het zijn warmte zal afgeven aan bijvoorbeeld een boiler en ter opwarming van een zwembad. Hierna zal het nog hete koelmiddel via het 4-wegventiel naar de 2de condensor circuleren die de warmte zal laten afvloeien via een ventilator naar buiten toe.


8.1.3 Passieve koeling en regeneratie:

In bovenstaande afbeelding zien we een warmtepomp waarbij passieve koeling mogelijk. Passieve koeling is koeling waarbij geen elektriciteitsverbruik aanwezig is om de lucht of in ons geval het water af te koelen, buiten de circulatiepomp(en). Bij het toepassen van passieve koeling zal de warmtepomp uitgeschakeld worden en zorgt de circulatiepomp ervoor dat het water doorheen de verwarmingselementen(7,8) stroomt. Het nog warme water van de verwarmingselementen zal via een warmtewisselaar(10) zijn warmte afgeven aan de verticale sondes(4) die ervoor zal zorgen dat de grond terug op temperatuur komt (=regeneratie). Hierdoor zal aan het begin van het stookseizoen de grond terug op temperatuur zijn (ong. 10 °C) wat alleen maar ten goede komt voor het rendement van de installatie.


8.1.4 Welke zijn de meest toegepaste systemen?

Warmtepomp bodem/water: De aarde bevat een enorme energievoorraad die geleverd wordt door de zonnestralen en de neerslag. Het terugwinnen van deze bodemwarmte levert energie aan de warmtepomp. Twee verschillende systemen: Horizontale grondcollectoren (afb.1a,1b) Een ondergrond buizennet ‘verzamelt’ de aardwarmte om de warmtepomp aan te sturen. De buizen liggen op ongeveer 1,2 m diep en de onderlinge afstand bedraagt 0,50 m. De plaatsing van de buizen moet zeer precies gebeuren volgens een uitgetekend legplan. Een optimale werking kan gegarandeerd worden als de leidingen elkaar niet overlappen. Bij een horizontaal captatienet ligt de temperatuur van de grond tussen de 12°C en de 5°C, dit is afhankelijk van de diepte en de periode waarin de warmtepomp al warmte is aan het onttrekken van de grond. Afb. 1a Afb. 1b


Verticale sondes (afb. 2a,2b): Als de beschikbare oppervlakte beperkt is, biedt een verticale sonde in de grond de beste oplossing. De sonde kan tot 100m diep geplaatst worden. Verschillende boringen om meer sondes te plaatsen, levert hogere vermogens. Dit systeem is toepasbaar in de winter om te verwarmen en in de zomer passief te koelen. Bij verticale sondes spreekt men van een constantere temperatuur tussen de 10 a 15°C. Hoe hoger de temperatuur van de bron, hoe hoger het rendement zal zijn. Dit zal nog duidelijk besproken worden in de komende punten. Afb. 2a Afb. 2b Warmtepomp water/water (afb.3a): De warmtepomp die zijn energie haalt uit het grondwater is een mogelijke optie als er een put voorzien is. Het grondwater van ±10°C wordt omhoog gepompt, de warmte wordt onttrokken aan de warmtepomp die het op zijn beurt op een hogere temperatuur zal afgeven aan de verwarmingslichamen. Dit systeem wordt meestal gekozen in gebieden waar veel grondwater is, en voor woningen met een waterput.

Afb. 3a


Warmtepomp lucht/water in buitenopstelling (afb.4a,4b): Hierbij zal de warmtepomp lucht onttrekken aan zijn omgeving, de buitenlucht, en vervolgens net zoals de andere systemen via de warmtewisselaars en de compressor het op een hogere temperatuur brengen. Het grote nadeel hierbij is de het rendement afhankelijk is van de temperatuur van de buitenlucht, in de winter wanneer de vraag het grootst is, is het rendement bij deze gevallen het laagst. Men moet er ook op letten dat bij het aankopen een warmtepomp met als bron de buitenlucht dat er een ontdooiingsysteem aanwezig is. Bij een temperatuur tussen de -3 en 4°C zal de luchtvochtigheid aanvriezen op de verdamper waardoor er een dikke ijslaag kan ontstaan met als gevolg een slechte werking. Er moet dan tijdelijk een ontdooiing plaatsvinden die kan gebeuren doordat de cyclus van de warmtepomp omkeert, hierbij zal de verdamper als condensor fungeren en de condensor als verdamper. Bij de buitenopstelling wordt de warmtepomp in de tuin opgesteld. Een degelijke metalen omkasting biedt bescherming tegen natuurelementen. De warmtepomp is verbonden met het verwarmingssysteem binnen.

Afb. 4a Afb. 4b

Warmtepomp lucht/water in binnenopstelling (afb.5a,5b): Soms is er in de tuin of rondom de woning geen plaats om een buitenunit te installeren. Hiervoor bestaat er de binnenopstelling als alternatieve oplossing. De energie uit de buitenlucht wordt gewonnen door luchtkanalen. De binnenopstelling wordt dan geplaatst in de garage, berging of kelder.

Afb. 5a Afb. 5b


8.1.5 Economisch en ecologisch perspectief:

Hieruit kunnen we afleiden dat bij dezelfde warmtevraag, het verbruik het laagste ligt bij de warmtepomp. Het primaire energieverbruik geeft hier een duidelijk beeld hoe economisch het in werkelijkheid wel is. Hierin zit het energieverbruik dat nodig is om de energie tot bij ons thuis te krijgen. Bij stookolie zit hier dan ook het verbruik van het vervoer in verwerkt. Dit geldt net zo bij de verwarming op gas. Het elektrisch verbruik daarentegen is de grootste verbruiker dit komt omdat men in een elektriciteitscentrale van aardgas elektriciteit produceert met een zeer laag rendement van rond de 58%. Want 16599 kWh / 0,58 = 28619 kwh --> primaire verbruik = 28619 kwh + 16599 kwh = ±45000 kwh Dit geldt net zo voor de warmtepomp maar in vergelijking met de rest is de warmtepomp nog altijd het meest efficiënt.

Ecologisch gezien heeft de warmtepomp alleen uitstoot ten koste van de elektrische opwekking. Aangezien de warmtepomp de laagste uitstoot heeft hebben ze deze als vergelijkpunt gekozen(100% uitstoot). Daaruit volgt dat alleen voor elektrische verwarming het een uitstoot heeft van 3,2 keer zoveel als de warmtepomp. Verwarming via stookolie en gas schommelen ook daar rond.

Waarom kiezen voor een warmtepomp?

- Energiebesparend en dus ook kostenbesparend: 75% van de nodige energie haal je uit de natuur. Dat betekent dat je slecht voor 25% van je energie afhankelijk bent van de energieleverancier

- Milieuvriendelijk: ‘gratis’ energie uit de natuur gebruiken met een lage CO2-uitstoot. Dit resultaat zal ook opgenomen worden in de berekening van het E-peil van de woning.

- Gebruiksvriendelijk: een warmtepomp vraagt een minimum aan onderhoud. Je hoeft ook geen schoorsteen te voorzien in de woning. Warmtepompen zijn ideaal te combineren met vloer-,wanden plafondverwarming De combinatie van een warmtepomp met fotovoltaïsche zonnepanelen zorgt dat je onafhankelijk bent van een energieleverancier.

- Subsidies: Voor een nieuwbouw levert een laag E-peil een subsidie of belastingsvoordeel op. Voor de installatie van een warmtepomp kan je ook rekenen op premies.


8.2 Fotovoltaïsche zonnepanelen

Met behulp van fotovoltaïsche zonnepanelen kunnen we door middel van zonne-energie, elektriciteit opwekken. Dit in combinatie met een warmtepomp kan resulteren in een zeer lage elektriciteitskost en dit voor zowel verwarming als het elektriciteitsverbruik. Hoe werkt het? Een zonnepaneel bestaat uit allemaal zonnecellen, één zonnecel wordt gemaakt uit 2 silicium lagen die elk positief en negatief geladen zijn. Bij het invallen van zonlicht op zo een zonnecel wordt er een elektrische gelijkspanning opgewekt tussen deze 2 silicium lagen. In een zonnepaneel zitten er dus meerdere zonnecellen, al deze kleine opgewekte gelijkspanningen worden getransporteerd van cel naar cel en van zonnepaneel naar zonnepaneel. Uiteindelijk bekomt men een hogere gelijkspanning die aankomt aan de omvormer. Deze omvormer zorgt ervoor dat de gelijkspanning wordt omgezet in bruikbare wisselspanning. Welke systemen bestaan er? Men onderscheidt twee verschillende systemen, het meest toegepaste is het netgekoppeld fotovoltaïsche systeem. Hierbij kan de opgewerkte wisselstroom rechtstreeks aan het elektriciteitsnet geleverd worden. Als de vraag van de verbruiker kleiner is dan de zonnepanelen opwekken wordt de overschot naar het net gestuurd. Op dit moment zal de elektriciteitsmeter terugdraaien. Bij het ondergaan van de zon zullen de zonnepanelen niet genoeg elektriciteit meer leveren waardoor de energie uit het elektriciteitsnet gehaald zal worden. Het 2de systeem, ook wel autonoom fotovoltaïsche systeem genoemd, produceert elektriciteit voor een verbruiker die niet aan het net gekoppeld is, hierbij zal de opgewekte wisselstroom rechtstreeks aan de verbruiker geleverd worden. Indien er overschot is zal dit opgeslagen worden in een batterij, deze overschot aan elektriciteit kan dan door de elektriciteitsverbruiker uit de batterij gehaald worden. Belangrijkste factoren omtrent het vermogen van een zonnepaneel: De hoeveelheid stroom dat een zonnepaneel opwekt is afhankelijk van de hoeveelheid zonlicht en het vermogen. Het vermogen wordt uitgedrukt in het aantal Wattpiek. Dit is het vermogen dat de zonnepaneel opwekt als de zon er vol op schijnt. De fabrikanten onderleggen hun zonnepanelen aan een flashtest, dit is een nabootsing van de werkelijke toestand van de zon. Hierbij ondergaat het paneel korte lichtflitsen gedurende enkele seconden, de lichtflitsen worden geproduceerd door een geijkte lichtbron die 1000 watt lichtinstraling per m² produceert en met een zonneceltemperatuur van 25°C. Aan de hand van deze test worden de technische fiches opgesteld met de technische eigenschappen van het paneel.


In de technische fiches kan je het beste kijken naar de positieve vermogentolerantie. Hierbij speelt de volgende uitdrukking een grote rol: het vermogen van uw installatie is zo als dat van uw slechtste paneel. Als men een negatieve vermogentolerantie heeft dan kan het best zijn dat 10 panelen toch het volledige vermogen behalen maar als één paneel het niet haalt en 5% vermogenverlies heeft dan zal elk paneel aan dit vermogen draaien. Bij het doornemen van de technische fiches kan je best ook kijken naar de temperatuurscoëfficiënt. De temperatuurscoëfficiënt geeft aan hoe gevoelig het paneel(rendement) reageert op een temperatuursverandering. Een gangbare waarde is 0,5%/K en als je weet dat het vermogen bepaald is bij een celtemperatuur van 25°C kan je de berekening maken. Let hier dus in ieder geval op, bij een te hoge waarde daalt je rendement enorm bij een temperatuurverandering. Naast de positieve vermogentolerantie en de temperatuurcoëfficiënt is er nog de vulfactor. Deze factor geeft aan hoe snel het rendement van een zonnecel gaat afnemen. Het geeft dus de levensduur van uw zonnepaneel weer. Ideaal is 1:1 maar dit bestaat niet in de praktijk. Goede zonnecellen hebben een vulfactor boven de 0,7. In bovenstaande tekst sprak ik ergens over Wattpiek, dit is het vermogen dat het zonnepaneel behaalt als de zon er vol op schijnt. Als de zon er vol op schijnt is natuurlijk niet echt duidelijk, technisch gezien wordt hier bedoelt dat de instralingsfactor 100% bedraagt. Deze instralingsfactor is afhankelijk van de oriëntatie waarin de zonnepanelen geplaatst zijn. De instralingsfactor wordt bepaalt aan de hand van onderstaande instralingsschijf.

Hieruit kunnen we de beste mogelijke oriëntatie van de zonnepanelen afleiden: De instralingsfactor 100% komt ongeveer overeen met de oriëntatie naar het zuiden en onder een hoek van 35°C. Er is nog één belangrijke factor waar het rendement vanaf hangt namelijk: de hoeveelheid zonnestraling. Hierbij zijn we volledig afhankelijk van de natuur. Volgens de meeste metingen komt de opbrengst in België overeen met 0,85 kWh/Wp. Opmerking: Let op bij de plaatsing, bij de kleinste beschaduwing van uw zonnepanelen daalt uw rendement enorm, zeker aangezien de panelen in serie staan. Dit wordt vergeleken met een tuinslang die dichtgeknepen wordt = grote weerstand.


8.3 Thermische zonnepanelen

Men onderscheidt 2 voornaamste soorten thermische zonnepanelen: 1. Vlakte plaat collectoren Bestaande uit een zwarte plaat, de absorber genoemd. Deze zorgt ervoor dat de zonnestralen worden omgezet in warmte. Door deze absorber in een soort isolerende bak te plaatsen zal hij veel meer warmte produceren dan dat hij afgeeft aan de koperen buizen en zijn omgeving. De glazen plaat zorgt ervoor dat de warmteverliezen beperkt blijven langs de bovenkant. De onderkant voorziet men van isolatie met een afdekplaat.

2. Vacuümbuiscollectoren Bij de vacuümbuiscollectoren speelt het vacuüm een isolerende rol. Het grote voordeel van deze systemen is dat het niet alleen rechtstreeks invallende zonnestralen maar ook onrechtstreekse invallende zonnestralen, ook wel diffuse zonnestraling genoemd, kan omzetten in warmte. Omwille van zijn ronde buizen zullen de zonnestralen bijna altijd loodrecht invallen. Men voorziet ook nog een regeling die ervoor zorgt dat de buizen mee-draaien met de zon om een optimale rendement te behalen. Een speciale coating zorgt er ook voor dat het diffuus licht wordt omgezet in warmte. Hierdoor is het rendement volgens verscheidene bronnen hoger dan vlakke plaat collectoren. In aankoop zijn de vacuümbuiscollectoren dan weer duurder.

Er bestaan twee soorten systemen: 1. Het leegloopsysteem Bij dit systeem maakt men gebruik van een regeling die ervoor zorgt dat het water uit de collectoren terugvloeit naar een boilervat zodra de installatie is uitgeschakeld. Hierdoor zit er enkel nog lucht in de leidingen tussen de collector en de boiler. Dankzij dit zeer eenvoudige, maar duurzame principe is er nooit enig risico op bevriezing of oververhitting. Hierbij moet men wel opletten dat de collectoren altijd hoger geplaatst zijn dan de boiler om de leegloop te garanderen. Een ander groot voordeel hiervan is dat bij leegloop het temperatuur van het water niet zo snel zal afkoelen bij een koudere buitentemperatuur, dit heeft als positief gevolg dat het water sneller op temperatuur zal zijn dan bij andere systemen.


2. Drukgevuldsysteem Dit systeem werkt hetzelfde als het bovenstaande alleen past men hier een antivriesmiddel(glycol) toe waardoor leegloop niet meer nodig is. Het antivriesmiddel zorgt ervoor dat bevriezing en oververhitting voorkomen wordt. Er is wel een expansievat aanwezig om de drukverschillen ontstaan door de grote temperatuursveranderingen op te vangen. Hier is net zoals bij het leegloopsysteem een externe pomp voorzien die de vloeistof doorheen de leidingen en zonnecollectoren pompt.

De regeling: De regeling gebeurt via een circulatiepomp die het medium doorheen de hele installatie doet circuleren. Men maakt hier ook gebruik van temperatuurssensoren die geplaatst zijn in de boiler en de zonnecollectoren. Als de temperatuur van de zonnecollectoren hoger oploopt en een bepaalde positieve ingestelde temperatuursverschil bereikt dan schakelt de installatie aan. Bij het bereiken van een gelijke temperatuur tussen het water van de zonnecollectoren en de boiler, dan zal de installatie uitschakelen. Er is ook een beveiliging voorzien indien het water van de boiler een bepaalde maximale ingestelde waarde overschrijdt. Deze beveiliging schakelt de installatie uit.


9 Praktische uitwerking van de verwarmingsinstallatie

9.1 Selectie van de warmtepompen

Op basis van de warmteverliesberekening is het verwarmingsvermogen van de warmtepompen geselecteerd. Waarom er voor meerdere warmtepompen is gekozen zal in verloop van dit hoofdstuk nog duidelijk worden.

9.1.1 De grond/water warmtepomp:

Geothermische warmtepomp merk Dimplex type SI 24TE.

Uit de technische fiche van Dimplex volgt:

Deze gegevens beschrijven de afmetingen en het rendement van de installatie volgens EN 255 resp. EN 14511. Voor economische en energetische berekeningen moet met de factoren bivalentiepunt en regeling rekening gehouden worden. Hierbij betekent bv. B0 / W35: warmtebrontemperatuur 0°C en temperatuur warmwatertoevoer 35°C.

Er wordt ook gewerkt met 2 compressoren die in cascade geschakeld zijn, als de warmtevraag hoger is dan zal de 2de compressor bij ingeschakeld worden.


9.1.2 Dimensioneren van aardcollectoren

Stap 1: Verwarmingsvermogen van de warmtepomp volgens COP meting bij B0/W35 Stap 2: Bepaling van het thermisch vermogen door het elektrische opname vermogen van het verwarmingsvermogen af te trekken: Q0 = Qwp - Pel SI 24TE Qwp = Verwarmingsvermogen van de warmtepomp 23,70 kW Pel = Elektr. opnamevermogen van de warmtepomp 5,78 kW Q0 = Opgenomen vermogen resp. onttrekkingsvermogen van de 17,92 kW Warmtepomp uit de grond in het berekeningspunt Stap 3: Jaarlijks aantal bedrijfsuren van de warmtepomp We hebben hier te maken met een monovalent warmtepompsysteem. Volgens metingen die gebeurt zijn in Duitsland kan voor een monovalent warmtepompsysteem ca. 1800 bedrijfsuren voor verwarming en warmwaterbereiding worden aangenomen. Bij mono-energetisch is een extra elektrisch verwarmingselement voorzien die het water op een nog hogere temperatuur zal brengen om onder andere legionella te voorkomen. Bij bivalente systemen is buiten een warmtepompsysteem nog een extra verwarming aanwezig op gas of olie voor de naverwarming. In deze gevallen loopt het bedrijfsuren op tot ca. 2400uur. Stap 4: Specifiek onttrekkingsvermogen afhankelijk van de soort grond en van de te verwachten bedrijfsuren per jaar volgens VDI 4640 kiezen


Stap 5: Bepaling van de aardsondes volgens het thermisch opgenomen vermogen Q0 = Opgenomen vermogen van de warmtepomp 17,92 kW

q = Specifiek onttrekkingsvermogen van de grond 35 W/m A = Collectorlengte 512 m Men moet de primaire kring 10% vergroten omwille

de hoeveelheid glycol die in het systeem zit. Glycol heeft een slechtere warmtegeleiding dan water

hiervoor verlies men 10% van zijn opgenomen vermogen. +10% = 563 m Minimale tussenafstand van de sondes 7 meter

Dwars op de stromingsrichting van het grondwater Aantal uitgevoerde boringen 11 x 50 meter De boringen zijn uitgevoerd volgens het Tichelmann principe(foto 9a) met dubbele PE-sonde. Deze sondes kunnen geleverd worden met lengtes tussen de 20 en de 100 meter. Via deze grond/water warmtepomp is passieve koeling mogelijk via een externe warmtewisselaar. Passieve koeling wordt veel toegepast vanwege het lage verbruik en hoge efficiëntie door de grote stralingsoppervlakte van de vloer/wand – en plafondverwarming die nu zal dienen ter koeling. Afb. 9a Algemeen besluit: Voorkom onderdimensionering van de warmtebron: zorg er absoluut voor dat de warmtebron voldoende vermogen heeft. De warmtebron kan niet snel overgedimensioneerd worden: een grotere capaciteit is bijna altijd gunstig. Een te kleine capaciteit ondermijnt echter de energie-efficiëntie van het systeem en kan voor comfortproblemen zorgen. Zorg voor een goede dimensionering van de bronpompen. Onnodig grote bronpompen (of ventilatoren in geval van lucht als warmtebron) kunnen de energie-efficiëntie van het totale systeem sterk nadelig beïnvloeden.


9.1.3 De lucht/water warmtepomp

Lucht/water warmtepompinstallatie van het merk Dimplex LA 35TUR+ Tu = reeks en R= reversibel += energieterugwinning(tijdens actieve koeling)

Uit de technische fiche volgt:


9.1.4 De regeling van de warmtepompen

Er is gekozen om te werken met 2 verschillende soorten warmtepompen. In de periode wanneer de buitentemperatuur boven de 5°C bedraagt zal de lucht/water warmtepomp zorgen voor de verwarming in het gebouw en het sanitaire warm water. Dit aan een hoge constante C.O.P. factor van 4,50. Als de buitenlucht onder deze 5°C zal dalen dan moet deze lucht/water warmtepomp veel meer elektrische energie ontwikkelen om dezelfde vertrektemperatuur te bereiken. Dit heeft als gevolg dat het rendement van de warmtepomp daalt. Op dat moment zal de lucht/water WP afschakelen en zal de grond/water WP opspringen.

In onderstaande afbeelding kunnen we het temperatuurverloop waarnemen op de verschillende dieptes.

Hieruit zien we dat de grondtemperatuur onder een diepte van 5 meter een constante temperatuur heeft van 10°C. Hierdoor zal het rendement of de C.O.P. factor van de grond/water WP hoger liggen. Het temperatuurverschil dat de WP hier moet leveren bij een vertrektemperatuur van 35°C is 25K, terwijl bij het ontrekken van de warmte aan een warmtebron van 0°C het temperatuursverschil 35K zal bedragen. In dit laatste geval moet er meer elektrische energie toegevoegd worden, aan onder andere de compressor, om hetzelfde eindresultaat te verkrijgen. Zo behoudt men een hoog rendement doorheen het hele stookseizoen.

Beide warmtepompen kunnen koelen actief bij de lucht water of passief bij de geothermische. De lucht/water WP beschikt over een parallelle warmwaterbereiding die tijdens het koelen ook mogelijk is door een extra warmtewisselaar.


9.2 Uitwerking fotovoltaïsche zonnepanelen

43 zonnepanelen met elk een vermogen van 225Wp van het merk Sanyo.

Technische fiche:


9.2.1 Verwachte jaarlijkse elektriciteitsproductie:

PV - panelen (Sanyo - HIT-N225SE10)

Aantal Pnom (Wp) Pinst. (Wp) Benodigde oppervlakte

(m²)

43 225 9675 54,2

Verwachte jaarlijkse elektriciteitsproductie

7813

Totaal aantal panelen Totale verw. jaarlijkse elektr.

productie(kWh) Totale benodigde oppervlakte (m²) Totale Pinst (Wp)

43 7813 54,2 9675

Prijs/Wp

Dak: oriëntatie - helling:

Oriëntatie: ZW

Dakhelling (°) 35

Factor instraling 0,95

Factor kWh/Wp 0,85


9.3 Uitwerking thermische zonnepanelen:

8 vlakkeplaatcollectoren van het merk Tisun geplaatst op het dak.

Technische fiche:

In totaal hebben we ongeveer 16 m² aan collectoroppervlakte. Hierbij is gekozen

voor een buffervat van 900 liter rechtstreeks aangesloten op de zonnecollectoren.


Hieruit kunnen we afleiden dat er 29 à 30% bruikbare zonne-energie is voor verwarming en warm water bij 16 m² collectoroppervlakte en een boilerinhoud van 900 liter.


9.4 Bijhorende bronnen en opslagmediums

Er is met 2 buffervaten gewerkt bij deze installatie. Het eerste buffervat zoals hierboven reeds vermeld wordt gebruikt als warm water opslag doormiddel van de thermische zonnecollectoren, hierop zit ook een koppeling met een houthaard en een koppeling met de lucht water en grond water warmtepomp. Het 2de buffervat van 500 liter wordt gebruikt als extra buffer voor verwarming, maar als er in de zomer actief of passief wordt gekoeld wordt het vat van 500 liter hiervoor gebruikt en zal de lucht water warmtepomp beide vaten gebruiken, de 500liter buffervat voor de koude opslag en met zijn energieterugwinning zal deze zijn warmte gebruiken om de 900liter buffer te verwarmen.

De lucht/water warmtepomp staat buiten opgesteld:


9.5 De verschillende kringen

Voorbeeld schema:

Regeling gelijkvloers/verdieping:

In totaal beschikt men over 9 pompen voor 9 verschillende kringen:

- 2 kringen vloerverwarming toonzaal

- Kring vloerverwarming burelen/admin.

- Kring vloerverwarming magazijn

- Kring vloerverwarming verdieping toonzaal

- Kring thermische zonnecollectoren

- Kring convectoren Jaga

- Kring buffervat 500 liter

- Kring buffervat 900 liter

Plannen hydraulisch schema:

Zie bijlage 14.9


Regeling loft:

De loft draait onafhankelijk van de rest. Deze wordt volledig zelfstandig verwarmd, voorzien

van warm water en ventilatie.

Het beschikt over een lucht/water warmtepomp van het merk LG Therma V met een

vermogen van 4688 W voor de verwarming.(Via vloer-, wand-, plafondverwarming)

Deze warmtepomp bestaat uit:

- De buitenunit inverter gestuurd.

- De binnen opgestelde Hydro groep.

Deze warmtepomp kan ook dienen ter koeling via de ventiloconvectoren die geplaatst zijn

op de loft.

Het kan koelen via een 4-wegsklep waardoor de verwarmingscyclus kan worden

omgedraaid.

Binnenunit opgestelde Hydro groep van Therma V

Expansievat

Besturing UH1 BOX

Hier worden al de thermostaten op

aangesloten voor de inregeling van de

temperatuur per kamer

Collector met kringen: vloer,wand – en plafondverwarming


10 Ventilatievoorzieningen en klimaatbeheersing

10.1 Balansventilatie

Inleiding:

Door een doorgedreven isolatie en de luchtdichtheid van het gebouw, is een degelijke

ventilatie geen overbodige luxe. De ventilatie voorziet het volledige gebouw van verse lucht.

Waarom ventileren?

We gaan ventileren om de vervuilde en vochtige lucht af te voeren en verse lucht via

natuurlijke of mechanische middelen aan te voeren.

Dit doen we om alzo te voorkomen dat er hinderlijke of schadelijke stoffen in bepaalde

ruimtes blijven zoals bijvoorbeeld geuren, CO-vergifiting en allergieën.

Hoe ventileren?

Toevoer van de verse lucht in droge ruimtes zoals de woonkamer, slaapkamer, bureau,…

Doorstroom lucht in de tussenruimtes zoals de gang, hal,…

Afvoer van de vuile lucht in de natte ruimtes zoals de keuken, badkamer, WC, wasplaats,…

Er is natuurlijke en mechanische ventilatie mogelijk, onder natuurlijke verstaan we op op

basis van wind- en luchtdrukverschillen tussen de binnen en buitenomgeving

Mechanische ventilatie gebeurt door middel van ventilatoren, bij zowel mechanische toevoer als afvoer is het mogelijk om gebruik te maken van warmteterugwinning, dit gebeurt door de warmte uit de afgevoerde lucht te halen om hiermee de verse lucht op te warmen. Hierdoor is het warmteverlies beperkt en zal men minder energie nodig hebben om de ruimte te verwarmen.

Type ventilatiesystemen:

Type Toevoer Afvoer Voordelen Nadelen

A Natuurlijk Natuurlijk Kost weinig/niks

veel luchtwisseling wat gunstig is voor gezondheid

Veel warmteverlies dus hoog energieverbruik

hoge kans op tochthinder Kans op geluidshinder door openstaande

ramen

B Mechanisch Natuurlijk Duurder dan andere systemen door het 2

kanalenstelsel wordt dus praktisch weinig/nooit toegepast

C Natuurlijk Mechanisch Prijsverschil t.o.v type D

weinig tot geen onderhoud nodig

Matige kans op tochthinder Kans op geluidshinder van installatie door

openstaande ramen

D Mechanisch Mechanisch warmterecuperatie mogelijk

tot 90% Kostprijs


10.2 Klimaatbeheersing

Inleiding

Er wordt ook gewerkt met klimaatbeheersing via een luchtgroep. Deze controleert de

luchtkwaliteit, de lucht circuleert doorheen de luchtgroep via de kanalen naar de

desbetreffende ruimtes. Een goede werking zorgt ervoor dat er een constante temperatuur

aanwezig is in het volledig gebouw en een goede instelling zorgt ook voor een beperking van

het energieverbruik.

De luchtbehandelingskast die in werking is gesteld bij Smolders is voorzien van een

kruisstroomwisselaar die een rendement van 90% heeft. Dit houdt in dat 90% van de

afgevoerde energie wordt afgegeven aan de verse toevoerlucht. Door dit hoge rendement is

in de meeste gevallen geen naverwarming nodig. De MHR-G unit kan zowel binnen- als

buiten opgesteld worden. De MHR-G wordt o.a. toegepast in: kantoren,scholen,

werkplaatsen en kleedruimten.

De belangrijkste onderdelen van de luchtgroep:

De ventilator

Al naar gelang de toepassing kan gebruik gemaakt worden van een ventilator met voor -

overgebogen- of achterovergebogen schoepen. Het hart van de luchtbehandelingskast

is de ventilator. De ventilator en de motor zijn geplaatst op een frame. Het frame wordt op

trillingsdempers in de behuizing opgesteld. De motor en de ventilator zijn voorzien van V-

snaarschijven, klembussen en v-snaren. Hierbij is luchtstroom bewaking mogelijk.


Filtersectie

Om een juiste luchtkwaliteit te kunnen garanderen is er een ruime keuze aan

filters. Aan de afdichting van de filterramen en de filters wordt de nodige zorg besteed

De filters zijn van binnenuit aan de vuile zijde te verwisselen. De filters zijn:

- Paneelfilter

- Zakkenfilter kort

- Zakkenfilter lang

- Hoog temperatuur filter

Speciale filters zijn op aanvraag inzetbaar. Delta P bewaking over de filters is mogelijk.

Kruisstroomplatenwarmtewisselaar

Deze warmteterugwinning wordt gerealiseerd door gebruik te maken van de kruisstroom

platenwarmtewisselaar.

Mengluchtkast

De luchtbehandelingskast kan worden voorzien van een mengluchtkast. Deze kast wordt

geplaatst tussen de luchtafvoersectie en de luchttoevoersectie. De mengluchtkast kan wor

den voorzien van servomotor geregelde kleppen.


11 Praktische uitwerking ventilatievoorzieningen

Inleiding In de nieuwbouw wordt er gewerkt met een ventilatiesysteem type D en met

klimaatbeheersing.

De loft werkt alleen op basis van een ventilatietoestel comfo D 550 Luxe.

Via de luchtgroep wordt het klimaat beheerst in al de ruimtes behalve de magazijn en de

loft.

11.1 Balansventilatie

De loft is voorzien van een ventilatiesysteem type D via comfotube/flat leidingen.

Het ventilatietoestel: Comfo D 550 Dit toestel bestaat uit een ventilator voor afvoer van vuile lucht en een toevoerventilator voor verse luchtname. De gelijkstroommotoren hebben een opgenomen vermogen dat 60% lager is t.o.v. wisselstroommotoren. De tegenstroomwisselaar heeft een rendement tot 95% die de pulsielucht verwarmt door de gerecupereerde warmtecalorieën van de afvoerlucht die uit de woning komt. Het ventilatiesysteem voldoet aan de normen NBN D 50.001 en EN 308 en aan de EPB-eisen. Via comfotube/flat leidingen zal de aansluiting gebeuren tussen de collectorboxen de de

ventilatieventielen in de loft.


Vooraleer we de loft gaan voorzien van ventilatie gaan we bekijken welke de afvoer en

toevoer ruimtes zijn:

Afvoer ruimtes:

2 toiletten en 1 lavabo van de toilet

Badkamer

Open keuken

Berging

Toevoer ruimtes:

Living

Bureau/documentatie

Bureauplaats

Slaapkamer 1 en 2

De ventilatie voor balansventilatie volgens de norm NBN D50-001:

Voorwaarden: algemene regel: 3,6m³/h per m²

Min. m³/h Mag beperkt worden tot

Living 75 150

Slaapkamer, bureel, speelkamer, … 25 72

Badkamer,wasplaats, gesloten keuken, .. 50 75

Open keuken 75 N.V.T.

WC 25 N.V.T.

Opmerking: het debiet mag verdeeld worden over meerdere openingen


11.2 De debietsberekening van de loft

m² m³/u Toepassen Ventielen m² m³/u Toepassen Ventielen

40 144 72 2 2 7,2 37 1

30 108 108 2 7 25,2 37 1

16,6 59,76 60 1 18 64,8 65 1

18 64,8 65 1 31 111,6 130 2

18 64,8 65 1 2 7,2 36 1

5,25 18,9 65 1

370 7 370 7Totaal m³/u Totaal m³/u

Toevoer berekening Afvoer berekening

Bureau/documentatie

Living

Slaapkamer 1

Slaapkamer 2

Bureauplaats

WC1

Lavabo WC

Badkamer

Open keuken

WC2

Berging

Plan legwijze ventilatie loft:

Zie bijlage 14.7


11.3 Klimaatbeheersing via de luchtgroep

Dit wordt toegepast op al de verdiepingen buiten de loft en het magazijn.

Voor de keuze van de luchtgroep moeten we rekening houden met het minimale

ontwerpdebiet.

Het minimale ontwerpdebiet in ruimten bestemd voor menselijke bezetting moet worden

bepaald aan de hand van onderstaande tabel van de norm NBN EN 13779.

Vloeroppervlakte per persoon(m²/persoon)

Kantoorgebouwen

Kantoor 15

Ontvangstruimten, receptie, vergaderzalen 3,5

Hoofdingang 10

Detailhandel

Verkoopsruimte, winkel (behalve winkelcentra) 7

Winkelcentrum 2,5

Kapsalon, schoonheidssalon 4

Winkels voor meubilair, tapijten, textiel,… 20

Supermarkt, grootwarenhuis, dierenspeciaalzaak 10

Wasserettes, wassalon 5

Overige ruimten

Overige ruimten 15

De ETA-luchtkwaliteitklassen hangen af van de mate van vervuiling in de betrokken ruimte. Ze worden gedetailleerd beschreven in de norm NEN EN 13779 en kunnen als volgt samengevat worden:

ETA 1 en ETA 2: laag tot matig verontreinigingsniveau. De bronnen van vervuiling zijn voornamelijk de emissies van bouwmaterialen en -structuren en de menselijke stofwisseling.

ETA 3 en ETA 4: hoog tot zeer hoog verontreinigingsniveau. Er worden andere polluenten afgegeven zoals vocht, bepaalde stoffen uitgestoten door chemische processen of stoffen, bepaalde geuren of onzuiverheden die schadelijk zijn voor de gezondheid.


Aan de hand van deze klasse kunnen we het ventilatiedebiet per persoon bepalen uit de volgende tabel:

Tabel: Vereiste minimum ontwerpdebieten voor niet-residentiële toepassingen

Soort ruimte Voorbeelden Minimum

ontwerpdebiet Luchttoevoer (min.

ontw.debiet) Luchtafvoer

Bestemd voor menselijke bezetting

Luchtkwaliteit ETA1 of ETA2

Kantoor, vergaderzaal, eetzaal, hotelkamer,…

22 m³/u.persoon of 43 m³/u.persoon als roken is toegestaan

Verse buitenlucht vereist

Doorvoer toegestaan

Verse buitenlucht

vereist Afvoer vereist

Niet bestemd voor menselijke bezetting

Toiletten 25 m³/u per toilet of 15 m³/u.m² indien aantal onbekend is

Doorgevoerde lucht toegestaan

Afvoer vereist


Hal, trap, archiefruimte 1,3 m³/u.m² doorgevoerde lucht

toegestaan Doorvoer

toegestaan


Wastafems, garage,… Afvoer vereist

Aan de hand van bovenstaande gegevens kunnen we het minimale debiet per ruimte

bepalen.

In formulevorm wordt het dan:

Ontwerpdebiet per ruimte = oppervlakte ruimte / vloeroppervlakte per persoon x het

ventilatiedebiet die we uit bovenstaande tabel halen.

Waarbij de oppervlakte van de ruimte gedeeld door de vloeroppervlakte per persoon, de

bezetting van de ruimte weergeeft in het aantal personen.

Bijvoorbeeld:

Oppervlakte vergaderzaal = 50 m²

50 m² / 3,5 m² per persoon = 14,28

Hierbij ronden we het getal altijd af naar boven, dus 15 personen

15 personen x 22 m³/u = 330 m³/u


11.4 Bepaling minimale ontwerpdebiet

Ruimten Oppervlakte

(m²) Vloeroppervlakte(m²)

per persoon Aantal personen Min. ontwerpdebiet (m³/u)

Totaal debiet (m³/u)

Gelijkvloers

Toonzaal 256,25 20 13 22 286

Hoofdingang 14,48 10 2 22 44

Verkoopsruimte 184,94 7 27 22 594

Productie-en logistieke leiding/kantoor/ontvangst

142,6 15 10 22 220

Douche 2 / / / 50

7 WC's / / / / 175

(25 m³/u per toilet)

Refter 40 15 3 22 66

Verdieping

Toonzaal 140 20 7 22 154

Vergaderzaal 59 3,5 17 22 374

Technische ruimte 37,4 5 8 22 176

Totaal minimaal ontwerpdebiet van de luchtgroep 2139


11.5 Geselecteerde luchtgroep

MHR – G3000 luchtgroep met warmteterugwinning

Kenmerken: - Uitzonderlijk hoog thermisch rendement (>90%) - Gering gewicht - Laag geluidsniveau - Gering opgenomen elektrisch vermogen dankzij TAC ventilator - Samengebouwd

Technische informatie:

Plannen legwijze klimaatbeheersing (A3)

Zie bijlage 14.8


12 Besluit

Door het ontleden van de duurzame energie in het bedrijfsgebouw is het mij duidelijk

geworden dat werken met een warmtepomp in combinatie met zonnepanelen de meest

efficiënte manier is om een huis te verwarmen, koelen en te voorzien van warm water en dit

met een zo laag mogelijk energieverbruik.

Dit lage energieverbruik komt ook door het aanleggen van vloerverwarming via Multibeton

en zijn modulatiesysteem die op een aanvoertemperatuur van 35°C het volledige berekende

warmteverlies compenseert.

Via de grond/water warmtepomp is dan ook nog eens passieve koeling mogelijk waarbij men

alleen het elektrisch verbruik van de circulatiepompen in rekening moet brengen.

Tegenwoordig is ventilatie verplicht bij het plaatsen van een nieuwbouw. Bij installatie van

ventilatie type D is het mogelijk om een rendement van 90% te realiseren om zo een

maximale recuperatie van de warmte te kunnen benutten dankzij de tegenstroomwisselaar

Hierdoor creëert men een gezond en uiterst zuinige omgeving

Ik hoop dat u met deze uiteenzetting van gekozen verwarmingsinstallaties en

ventilatievoorzieningen in het bedrijfsgebouw een duidelijker beeld heeft verkregen omtrent

duurzame energie en een gezonder leefklimaat.


13 Bronnen

- http://www.coolpower.nl

- Clima Total

- http://www.sabvba.com

- Multibeton, vloerverwarming en plafondverwarming

- Begetube

- http://sts.bwk.tue.nl/bps/onderwijs

- www.bouwonderwijs.net/Betonkernactivering

- http://www.technea.nl

- Dimplex

- www.wtcb.be en cursus WTCB, Moons Pascal, KHLim te Diepenbeek

- http://www2.vlaanderen.be

- Mark Catalog NL

- zet zero emission technology

- Code voor de goede praktijk m.b.t. warmtepompsystemen

http://www.coolpower.nl/

http://www.sabvba.com/

http://www.technea.nl/

http://www.wtcb.be/

http://www2.vlaanderen.be/


14 Bijlage


14.1 De gewenste binnentemperaturen


14.2 De grondplannen(A3)


14.3 De warmteverliesberekeningen


1388m² Magazijn 14,0 1,4 11795,5 -8,0



1 BUM-6cm 0,43 11,54 8,00 Z 92,3 92,3 8 317,6 0,0 317,6

2 BUM-6cm 0,43 11,40 8,00 W 91,2 91,2 8 313,7 0,0 321,6

3 BUM-6cm 0,43 2,22 8,00 Z 17,8 3,8 17,8 6 45,8 0,0 45,8

4 Houten deur 2,90 1,80 2,10 Z 3,8 3,8 6 65,8 0,0 65,8

5 BUM-6cm 0,43 47,50 6,00 Z 285,0 39,1 245,9 22 2326,5 1965,1 0,0 4291,6

6 Glazen schuifdeur 1,20 2,40 2,05 Z 25,3 4,9 4,9 22 129,9 0,0 0,1 137,2

7 Poort 1,80 4,00 4,00 Z 16,0 16,0 22 633,6 0,0 633,6

8 Poort 1,80 4,00 4,00 Z 16,0 16,0 22 633,6 0,0 633,6

9 Glazen deur 1,20 1,00 2,15 Z 25,3 2,2 2,2 22 56,8 0,0 0,1 59,9

10 BUM-6cm 0,43 7,10 6,00 Z 42,6 42,6 9 164,9 0,0 164,9

11 BUM-6cm 0,43 25,30 8,00 W 202,4 202,4 22 1914,7 0,0 1962,6

12 BIM 10 0,54 7,10 6,00 42,6 42,6 9 207,0 207,0

13 BUM-6cm 0,43 47,50 6,00 W 285,0 285,0 22 2696,1 0,0 2763,5

14 Glas magazijn 1,60 47,50 2,00 W 25,3 95,0 95,0 22 3344,0 0,0 0,1 3678,0

15 Glas magazijn 1,60 47,50 2,00 Z 25,3 95,0 95,0 22 3344,0 0,0 0,1 3594,4

16 Vloer-M 0,83 173,50 8,00 1388,0 1388,0 4 4608,2 4608,2

17 Dak-M 0,43 173,50 8,00 1388,0 168,0 1220,0 22 11541,2 1965,1 13506,3

18 Koepels 1,40 4,00 42,00 168,0 168,0 22 5174,4 5174,4

SOM 37517,3 3930,3 0,3 42166,0



473,34m² Inkom/toonzaal/verkoop/techn, ruimte 20,0 1,4 1562,0 -8,0



1,0 BUM-12cm 0,22 15,00 3,30 W 49,5 4,2 45,3 28 279,2 495,7 0,0 0,1 981,2

2,0 Glas/raam 1,10 4,64 0,90 W 30,0 4,2 4,2 28 128,6

3,0 Glas/raam 1,10 34,37 7,37 N 14,3 253,3 253,3 28 7801,9 495,7 0,1 0,0 8953,9

4,0 BUM-12cm 0,22 19,00 3,30 Z 62,7 13,1 49,7 28 305,8 495,7 0,0 0,0 1218,2

5,0 Glas/raam 1,10 14,50 0,90 Z 6,0 13,1 13,1 28 401,9

6,0 BIM 10 0,54 4,18 3,30 13,8 13,8 4 29,8 29,8

7,0 BIM 10 0,54 3,77 3,30 12,4 12,4 2 13,4 13,4

8,0 BIM 10 0,54 11,50 3,30 38,0 38,0 2 41,0 41,0

9,0 BIM(glas) 5,60 14,50 2,80 40,6 40,6 -2 -454,7 -454,7

10,0 Vloer-G 0,66 236,67 2,00 473,3 473,3 10 3124,0 3124,0

SOM 11671,0 1487,0 0,1 13906,8


113m² Kantoor / Ontvangst / Log. leiding 22 1,4 372,9 -8



1 BUM-12cm 0,22 11,50 3,30 W 38,0 9,0 29,0 30 191,1 355,0 0,0 0,0 883,9

2 Glas/raam 1,10 9,00 1,00 W 11,50 9,0 9,0 30 297,0

3 BIM 10 0,54 11,50 3,30 38,0 38,0 8 163,9 163,9

4 BIM 10 0,54 12,15 3,30 40,1 17,9 22,2 2 24,0 24,0

5 BID(glas) 5,60 8,50 2,10 17,9 17,9 2 199,9 199,9

6 BIM(glas) 5,60 11,50 2,80 32,2 32,2 2 360,6 360,6

7 Vloer-G 0,66 71,29 2,00 142,6 142,6 12 1129,2 1129,2

8 Vloer-terras 0,26 71,29 2,00 142,6 142,6 30 1112,1 1112,1

SOM 3478,0 355,0 0,0 3873,8



16m² WC 1 / WC 2 18 1,4 52,8 -8

Nr. Type U Breedte Hoogte Orient. Gecomp. A min A A' ∆T φt φv Mo Mkw φtotaal Eenheid W/m² K m m NOZW k.w. m² m² m² °C W W W

1 BIM 10 0,54 3,60 3,30 11,9 11,9 -2 -12,83 25,13 0 0,00 -4,80

2 BIM 10 0,54 4,80 3,30 15,8 15,8 -2 -17,11

3 BIM 10 0,54 4,80 3,30 15,8 15,8 -2 -17,11 25,13 0 0,00 -4,80

4 BIM 10 0,54 3,60 3,30 11,9 11,9 -2 -12,83

5 Vloer-G 0,66 8,00 2,00 16,0 16,0 8 84,48 84,48

6 Vloer-V 0,90 8,00 1,00 8,0 8,0 -6 -43,20 -43,20

7 Vloer-V 0,90 8,00 1,00 8,0 8,0 -4 -28,80 -28,80

SOM -47,40 50,27 0,00 2,87


64m² WC's,kleedkamers,refter 22 1,4 211,2 -8

Nr. Type U Breedte Hoogte Orient. Gecomp. A min A A' ∆T φt φv Mo Mkw φtotaal Eenhei

d W/m² K m m NOZW k.w. m² m² m² °C W W W

1 BIM 10 0,54 5,50 3,30 18,2 18,2 2 19,6 19,6

2 BIM 10 0,54 11,40 3,30 37,6 5,7 32,0 4 69,0 69,0

3 Houten deur 2,9 0,90 2,10 1,9 1,9 4 21,9 21,9

4 Houten deur 2,9 0,90 2,10 1,9 1,9 4 21,9 21,9

5 Houten deur 2,9 0,90 2,10 1,9 1,9 4 21,9 21,9

6 BIM 10 0,54 1,85 3,30 6,1 6,1 4 13,2 13,2

7 BUM-12cm 0,22 3,65 3,30 O 12,0 5,3 6,8 30 44,6 201 0,0 0,0 435,4

8 Raam 1,10 2,46 2,15 O 5,50 5,3 5,3 30 174,5

9 BIM 10 0,54 11,40 3,30 37,6 37,6 8 162,5 162,5

10 Vloer-Terras 0,26 1,00 4,85 4,9 4,9 30 37,8 37,8

11 Vloer-V 0,90 5,65 4,86 27,5 27,5 2 49,4 49,4

12 Vloer-G 0,66 21,50 2,00 43,0 43,0 12 340,6 340,6

SOM 977,0 201 0,0 1193,3



48m² Circulatie (gang) 20 1,4 158,4 -8



1 BIM 10 0,54 12,15 3,30 40,1 17,9 22,2 -2 -24,0 -24,0

2 BID(glas) 5,60 8,50 2,10 17,9 17,9 -2 -199,9 -199,9

3 BIM 10 0,54 2,30 3,30 7,6 3,9 3,7 8 15,9 15,9

4 Houten deur 2,90 1,70 2,30 3,9 3,9 8 90,7 90,7

5 BIM 10 0,54 7,50 3,30 24,8 3,8 21,0 2 22,6 22,6

6 Houten deur 2,90 0,90 2,10 1,9 1,9 2 11,0 11,0

7 Houten deur 2,90 0,90 2,10 1,9 1,9 2 11,0 11,0

8 BIM 10 0,54 1,30 3,30 4,3 4,3 2 4,6 4,6

9 BIM 10 0,54 4,50 3,30 14,9 14,9 2 16,0 16,0

10 BIM(glas) 5,60 3,50 3,10 10,9 10,9 -2 -121,5 -121,5

11 BID(glas) 5,60 1,00 3,10 3,1 3,1 -2 -34,7 -34,7

12 Vloer-G 0,66 24,00 2,00 48,0 48,0 10 316,8 316,8

13 Vloer-Terras 0,26 24,00 2,00 48,0 48,0 28 349,4 150,8 500,2

SOM 457,9 150,8 0,0 608,7



29,3m² Gang lockers/Inkom sas 2 18 1,4 96,69 -8



1 BIM 10 0,54 1,86 3,30 6,1 1,9 4,2 -2 -4,6 -4,6

2 Houten deur 2,9 0,90 2,10 1,9 1,9 -2 -11,0 -11,0

3 BIM 10 0,54 11,40 3,30 37,6 5,7 32,0 -4 -69,0 -69,0

4 Houten deur 2,9 0,90 2,10 1,9 1,9 -4 -21,9 -21,9

5 Houten deur 2,9 0,90 2,10 1,9 1,9 -4 -21,9 -21,9

6 Houten deur 2,9 0,90 2,10 1,9 1,9 -4 -21,9 -21,9

7 BUM-12cm 0,21 1,85 3,30 6,1 4,8 1,3 -4 -1,1 -1,1

8 Glazen deur 1,10 2,10 2,30 Z 4,00 4,8 4,8 26 138,1 92,0 0,0 0,0 232,1

9 BIM 10 0,54 3,85 3,30 12,7 1,9 10,8 2 11,7 11,7

10 Houten deur 2,90 0,90 2,10 1,9 1,9 2 11,0 11,0

11 BIM 10 0,54 2,10 3,30 6,9 6,9 2 7,5 7,5

12 BIM 10 0,54 1,10 3,30 3,6 3,6 2 3,9 3,9

13 Vloer-Terras 0,26 1,86 1,10 2,0 2,0 26 13,8 13,8

14 Vloer-V 0,90 1,86 5,31 9,9 9,9 -4 -35,6 -35,6

15 Vloer-V 0,90 17,41 1,00 17,4 17,4 -2 -31,3 -31,3

16 Vloer-G 0,66 29,30 1,00 29,3 29,3 8 154,7 154,7

SOM 122,4 92,0 0,0 216,3



9,15m² Traphal 1 16 1,4 30,195 -8

Nr. Type U Breedte

Hoogte Orient. Gecomp. A min A A' ∆T φt φv Mo Mkw φtotaal


1 BIM 10 0,54 3,85 3,30 12,7 1,9 10,8 -2 -11,7 -11,7

2 Houten deur 2,9 0,90 2,10 1,9 1,9 -2 -11,0 -11,0

3 BIM 10 0,54 2,40 3,30 7,9 7,9 -4 -17,1 -17,1

4 BUM-12cm 0,22 3,85 3,30 O 12,7 12,7 24 67,1 28,7 0,0 0,0 191,8

5 Glas/raam 1,10 3,82 0,90 O 1,50 3,4 3,4 24 90,8

6 BUM-12cm 0,22 2,40 3,30 O 7,9 7,9 24 41,8 0,0 42,9

7 Vloer-G 0,66 3,81 2,40 9,1 9,1 6 36,2 36,2

SOM 196,1 28,7 0,0 231,2


321m² Toonzaal, poly,techn ruimtes, vides 20 1,4 1171,65 -8

Nr. Type U Breedte

Hoogte Orient. Gecomp. A

min A

A' ∆T φt φv Mo Mkw φtotaal


1 BUM-12cm 0,22 15,00 3,65 N 54,8 54,8 28 266,5 278,9 0,1 572,6

2 BUM-12cm 0,22 4,31 3,65 W 15,7 15,7 28 140,5 0,0 144,0

3 BUM-12cm 0,22 14,84 3,65 O 54,2 54,2 28 333,7 278,9 0,0 627,8

4 BIM 10 0,54 3,35 3,65 12,2 12,2 -2 -13,2 -13,2

5 BIM 10 0,54 5,46 3,65 19,9 19,9 -2 -21,5 -21,5

6 BIM 10 0,54 5,00 3,65 18,3 18,3 2 19,7 19,7

7 BUM-12cm 0,22 14,72 3,65 W 53,7 53,7 28 331,0 0,0 339,2

8 BUM-12cm 0,22 0,90 3,65 N 3,3 3,3 28 20,2 0,1 21,2

9 BUM-12cm 0,22 0,90 3,65 O 3,3 3,3 28 20,2 0,0 20,7

10 Dak verdieping 0,26 470,50 1,00 470,5 26,0 444,5 28 3236,0 3236,0

11 Koepels 1,40 2,00 13,00 26,0 26,0 28 1019,2 1019,2

SOM 5352,2 557,7 0,0 5965,8


Totale warmteverliesberekening:

Ruimte(s): Transmissieverliezen (W): Ventilatieverliezen (W): Totale warmteverliezen (W):

1 Gelijkvloers zonder magazijn 16855,0 2392,0 20062

2 Verdieping zonder loft 5352,2 533,4 5941

3 Magazijn 36237,3 3930,3 42166

4 Loft 3922,1 298,9 4257

5 Gelijkvloer + Verdieping 22207,2 2925,4 26003


14.4 Plan legwijze vloerverwarming gelijkvloers (A3):


14.5 Plan legwijze vloerverwarming verdieping + loft (A3):


14.6 Plan legwijze vloerverwarming magazijn (A3)


14.7 Plan legwijze ventilatie loft (A4):


14.8 Plannen legwijze klimaatbeheersing (A3):


14.9 Plannen hydraulisch schema:

- Regeling zondanig toegepast dat het een combinatie is van de 2 onderstaande schema’s.

Dimensionering verwarmingsinstallatie.pdf

Documents

Transcript of Dimensionering verwarmingsinstallatie.pdf