Log in
inloggen bij Cement
Hulp bij wachtwoord
Geen account?
shop word lid
Home / Alle kennis / Nieuws

Warmte uit gevel van prefab beton

Kinderdagverblijf bespaart op energierekening 23 december 2008

Een kinderdagverblijf in Amsterdam wordt volledig verwarmd door middel van een warmtewinmuur en warmtepomp. Ook in de winter weet de techniek voldoende thermische energie te genereren. Het systeem is onzichtbaar weggewerkt in een gevel van prefab betonelementen. Een experiment willen de betrokken partijen het niet meer noemen. Verwarming middels een warmtewinmuur is een techniek die werkt en die al eerder uitgebreid is getest bij een recreatiewoning in Zutphen. Daarbij waren ook ECN en SenterNovem betrokken. Bij het kinderdagverblijf van Wipsa Kids in Amsterdam Zuidoost levert de techniek dan ook geen risico?s op.

Overcapaciteit

Wel is op vele fronten nog gekozen voor theoretische overcapaciteit. Als in de toekomst meer meetgegevens beschikbaar zijn, kan dit bij de aanleg van nieuwe systemen vrijwel zeker worden gereduceerd. De nu toegepaste warmtewinmuur zal dan ook worden gemonitord om tot verdere optimalisering te komen.

Leidingen

Een warmtewinmuur is een betonnen wand met ingestorte glycolvoerende leidingen. De wand is 120mm dik. De leidingen liggen in het midden, met aan weerszijden een wapeningsnet met voldoende betondekking. Het glycol onttrekt warmte aan de wand. Die warmte is afkomstig van zowel de zoninstraling als van langsstromende lucht, aan met name de buitenzijde maar ook in enige mate aan de spouwzijde. Een warmtepomp onttrekt de verzamelde thermische energie aan het glycol en brengt het met een hogere temperatuur over aan de vloerverwarming in het kinderdagverblijf. Omdat het een systeem is dat langzaam reageert op veranderingen, wordt de binnentemperatuur dag en nacht constant gehouden.

Geschikt project

De techniek is ontwikkeld door Leo Koot van Koot Energie Konsulent uit Petten. Licentiehouder is Janssen de Jong Bouw, die bij de toepassing samenwerkt met Landstra Bureau voor Bouwfysica en Van Panhuis Installatietechniek. Na hun experiment in Zutphen waren deze partijen op zoek naar een vervolgproject. Het kinderdagverblijf leende zich daar uitstekend voor. Het stadsdeelbestuur was hierover in contact met Janssen de Jong Projectontwikkeling, die het kon laten uitvoeren door Janssen de Jong Bouw. In een kinderdagverblijf is lagetemperatuurverwarming zonder radiatoren zeer wenselijk. Daarbij lag de westgevel van het gebouw langs een drukke invalsweg, zodat deze redelijk massief en gesloten zou moeten worden uitgevoerd. Ideaal dus voor een warmtewinmuur. Daarbij was het kinderdagverblijf bereid om de besparing op energielasten middels een hogere huur gedeeltelijk terug te geven aan de investeerder.

Betonelementen

De warmtewinmuur bestaat uit 14 betonelementen van ca. 3,5 x 3,5 meter. Elk element heeft een eigen aan- en afvoerleiding van glycol. De elementen worden dus niet doorgekoppeld. Het verschil in leidinglengtes wordt met regeltechniek opgelost. De elementen zijn achteraf in een antraciete kleur gebracht. Die donkere kleur is gunstig voor de warmteabsorptie. Een zwarte kleur had ook gekund, maar is slechts weinig gunstiger en was vanuit esthetisch oogpunt minder gewenst. Van storten in kleurbeton is afgezien vanwege het risico op kleurverschillen en de lastige reparatie van eventuele beschadigingen.

Bloemen

De elementen zijn voorzien van een reliëftekening van bloemen, die de namen van de verschillende kindergroepen aangeven. In de betonnen wand is een betonnen luifel geïntegreerd. In deze luifel zijn geen leidingen opgenomen. Omdat de bovenliggende wand koud wordt door het onttrekken van warmte, ontstaan thermische spanningen in dit betonelement. Die thermische spanning is constructief ongewenst bij de aanzetting van de luifel. Om die reden zijn in de zone tot 1,5 meter boven de luifel geen slangen aangebracht.

Condensvorming

Het koud worden van de wand veroorzaakt overigens ook condensatie. Daardoor moet ook in de spouw rekening worden gehouden met meer condensvorming dan normaal gesproken achter een betonnen buitenspouwblad. De hoeveelheden vocht vallen op zich nog wel mee, want dat is nog altijd minder dan wat er bij een bakstenen buitenblad in de spouw terecht komt. Niettemin zijn om deze reden de betonnen bladen wel zo gesteld dat ze ca 30mm vrij blijven van de fundering. De fundering zelf is ingepakt met bitumen, dat ook tegen het binnenblad is opgezet.

Isolatie

Tegen het binnenblad is koolthermisolatie (resol hardschuim met gesloten cellen) aangebracht, waarmee niet alleen een hoge Rc-waarde, maar ook de waterwerendheid werd gegarandeerd. Voor spouwventilatie zijn de elementen langs de onderranden voorzien van spouwventilatieroosters 50x100mm. Aan de bovenzijde is daarvoor de dakkap 30mm vrijgehouden.

Warmteopslag

De warmtewinmuur is bij dit project aangevuld met een royaal gedimensioneerde warmteopslag in de bodem. Verder is er nog een cv-ketel toegevoegd als reserve. Het systeem zou echter zonder ketel en zelfs zonder opslag moeten kunnen functioneren. In de recreatiewoning in Zutphen is alleen een betonblok als buffer aangebracht in de kelder. Voordeel van opslag is wel dat de capaciteit van de warmtepomp lager kan zijn omdat die niet hoeft te worden gedimensioneerd op de koudste omstandigheden. Dat zelfde geldt voor het oppervlak van de warmtewinmuur. Dat is hier aan de royale kant, maar ook dat is gunstig voor de benodigde warmtepomp. Het systeem leent zich overigens ook voor het opslaan van overtollige warmte om die elders op een ander moment te gebruiken. Ook leent het systeem zich voor koeling, waarbij de muur wordt gebruikt voor afvoer van warmte.

EPC

Een warmtewinmuur is zo nieuw dat hiervoor nog geen EPC-verklaringen beschikbaar zijn. Landstra Bureau voor Bouwfysica heeft de EPC-score dan ook moeten aantonen op basis van gelijkwaardigheid. In dit geval is een reductie op de EPC van ongeveer 10 procent berekend. Bij nauwkeuriger berekeningen met minder overcapaciteit zou dat naar het dubbele moeten kunnen (0,2 ? 0,3 EPC-punten). Met die mindere overcapaciteit en grootschaliger toepassing zou de meerinvestering van het systeem marginaal zijn.

Doorontwikkeling

Er zijn inmiddels bij Janssen de Jong diverse aanvragen binnengekomen voor eventuele toepassing in nieuwe projecten. Janssen de Jong is bezig met een plan om de warmtewinmuur verder door te ontwikkelen.

Reacties

Renda ©2024. All rights reserved.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren