De volgende maanden komen er een aantal artikels over hoe je op de meest rendabele manier energie kunt besparen in je woning. Deze maand beginnen we met een algemene uitleg over de energiebalans van een woning. 

Op bovenstaande illustratie zijn alle (warmte)verliezen en winsten in een woning schematisch weergegeven. Om praktische redenen is het elektriciteitsverbruik hierin niet opgenomen, omdat dit volledig los staat van de warmtebalans. Bovendien is het elektrisch verbruik maar een klein deel van het totale energieverbruik in een woning. Een gemiddeld gezin verbruikt bv. 20.000 kwh warmte-energie en 3500kwh elektriciteit.

De warmteverliezen kan men in grote lijnen indelen in transmissieverliezen en ventilatieverliezen. Om de temperatuur in de woning op peil te houden moet men deze verliezen compenseren door warmte toe te voegen met een verwarmingsinstallatie. Als men verder wil berekenen hoeveel energie men in totaal nodig heeft, moet men bovendien rekening houden met de productie van warm water en het rendement van de installatie.

Transmissieverliezen

De transmissieverliezen zijn alle warmteverliezen door de ‘buitenschil’ van een huis, nl. het dak, de vloeren boven buitenomgeving, kruipruimte of grond, de buitenmuren en alle ramen. Door de transmissieverliezen te beperken, kunnen grote hoeveelheden energie bespaard worden bij het verwarmen van het gebouw.

Hoe berekenen we de transmissieverliezen?
De grootte van de transmissieverliezen is de som van alle verliesoppervlakken (= opp. van dak, gevelmuren, ramen en vloeren) vermenigvuldigt met de isolerende waarde van deze verliesoppervlaktes. De isolerende waarde wordt in het jargon aangeduid als U-waarde (voeger ook wel k-waarde)
Een U-waarde wordt uitgedrukt in W/m²K. De U-waarde van een constructiedeel geeft aan hoeveel warmte er per seconde en per vierkante meter verloren gaat als het temperatuurverschil tussen binnen en buiten 1°C is.

Voorbeeld

• Een raam heeft glas met U-waarde (of k-waarde) 1.1 en een oppervlak van 2m². Buiten is het 10°, binnen is het 20°. 
• Het totale warmteverlies door het glas bedraagt dan (U x verliesopp x temperatuursverschil) = (1.1 W/m²K x 2m² x 10°K) = 22Watt 
• Als we het warmteverlies door dit glas willen compenseren, zal onze verwarmingsketel dus 22 Watt warmte moeten produceren.

Als we dan de som maken van alle verliesoppervlaktes van een huis, vermenigvuldigt met hun U-waarde en het temperatuursverschil tussen binnen- en buitenomgeving, weten we wat de transmissieverliezen zijn van een gebouw. Soms moeten we wel nog een reductiefactor toepassen, bv. bij verliezen via de grond.

Hoe kunnen we de transmissieverliezen beperken?
Zoals uit bovenstaande formule blijkt, zijn er 2 mogelijkheden om transmissieverliezen te beperken :

1. De verliesoppervlaktes beperken. Dit is enkel mogelijk indien je de woning bouwt. In concreto betekent dit dat je een compacte vorm moet kiezen. Een huis met een grondplan die de vorm van een ‘vierkant’ benaderd zal een kleinere geveloppervlakte hebben als een huis met een rechthoekige vorm, ook al hebben ze beide dezelfde grondoppervlakte. Ook veel in- en uitsprongen hebben een nefaste invloed op de ‘compactheid’, de oppervlakte in contact met de buitenomgeving neemt zo immers sterk toe.

2. De isolatiewaarde van de verliesoppervlaktes beperken. Dit betekent in praktijk (dikkere) isolatie in dak, vloer en spouwmuur, of het plaatsen van hogerendementsbeglazing. Volgend artikel meer hierover.

Ventilatieverliezen

Voor de gezondheid van de inwoners en de woning zelf is het absoluut noodzakelijk dat er voldoende wordt geventileerd. Maar ventileren betekend ook warmteverlies. 45% van onze warmte vliegt vrij naar buiten, door bewuste en onbewuste ventilatie (exfiltratie).

Hoe kunnen we de ventilatieverliezen beperken?
1. We kunnen bewuste ventilatieverliezen beperken door ervoor te zorgen dat de ventilatie gecontroleerd gebeurt, bv. door roosters boven de vensters en een correct gedimensioneerde afzuiging. Dit zorgt voor continue verversing van de lucht (juist genoeg voor een gezond binnenklimaat), zodat het niet meer nodig is om je ramen open te zetten. Uiteraard is dit theoretisch, als je bv. een scheet laat, zal het toch soms nodig zijn te verluchten en warmte te verliezen.

2. Nog beter is een ventilatiesysteem met warmterecuperatie. (systeem met kanalen en ventilatoren voor aan-en afvoer van lucht, waarbij de warmte van de afgezogen lucht wordt afgegeven aan de koude verse buitenlucht) Zo kunnen we de verliezen door ‘bewuste’ ventilatie praktisch reduceren tot 0.

3. Tenslotte is het ook belangrijk om luchtdicht te (ver)bouwen. Dit wil zeggen geen kieren en spleten meer waarlangs de koude lucht ongecontroleerd naar binnen kan komen. Door deze kieren - bijvoorbeeld oude rolluikkasten, spleten onder buitendeuren, het ontbreken van een dampscherm in het dak,… - kan er tocht ontstaan. De koude buitenlucht trekt van de ene kier naar de andere door het huis. Dit wordt door vele bewoners als zeer hinderlijke tocht ervaren én kan verantwoordelijk zijn voor bijna 20% van de warmteverliezen van onze woning.

Productie van warmte, warmtewinsten en benodigde hoeveelheid energie

Om de verliezen te compenseren, moeten we dus warmte toevoegen in de woning. Dat gebeurt in de eerste plaats door de verwarming. Maar ook de zon en de mens zorgt voor een niet te verwaarlozen deel van de warmtebehoefte van een woning. Die verwarmingsinstallatie moet ook zorgen voor sanitair warm water en heeft uiteraard een bepaald rendement. Als we willen berekenen hoeveel energie we verbruiken of kunnen besparen, moeten al deze posten in rekening worden gebracht.

Zonnewinsten en interne winsten:
In de winter kan zonnewarmte die door de vensters binnenvalt bijzonder aangenaam en welkom zijn en een niet te onderschatten bijdrage leveren bij de verwarming van het gebouw (passieve zonnewinst). In de zomer daarentegen hebben we er soms belang bij om de zon buiten te houden en oververhitting achter het glas te vermijden (zonwering). Het gebruik van dakoversteken, luifels of zonwering is een geschikte oplossing: In de winter staat de zon laag en komt ze vlot binnen, terwijl de hoge zomerzon het glasoppervlak niet kan bereiken. In moderne gebouwen worden ook soms lamellen gebruikt, je moet dan rekening houden met de kostprijs hiervan.

Sanitair warm water:
Zoals op bovenstaande grafiek te zien is, is het verbruik van energie voor warm water redelijk beperkt t.o.v. de totale energiebehoefte. Toch is het belangrijk om er op te letten dat de ketel of boiler niet te ver van de verbuikers staat, anders kan het rendementsverlies sterk oplopen.

Renementsverliezen:
Een goed systeem heeft uiteraard een zo hoog mogelijk rendement. We moeten rekening houden met het afgifterendement, verdeelrendement en ketelrendement.

Afgifterendement :
(± 85 - 95%) Dit houdt rekening met de niet-ideale werking van het warmteafgiftesysteem doordat :

• de temmperatuur in een ruimte niet constant is (bv. naast een radiator is het warmer dan in het midden van de kamer)
• een perfecte regeling niet mogelijk is
• thermische inertie: het duurt even vooralleer een ruimte verwarmd is of afkoelt.

 Men kan het afgiftrendement verhogen door één of meerdere goede thermostaten, een uitgekiende plaatsing van de radiatoren, en een kamergestuurde regeling.

Verdeelrendement : 
Er gaat ook warmte verloren in de verdeelleidingen. Voor verwarming is het rendementsverlies quasi verwaarloosbaar, aangezien de warmte toch in de woning blijft. Er moet wel worden gelet dat de leidingen niet langs onverwarmde ruimten (bv. garage) gaat. Voor de bereiding van warm water is dit wel een belangrijke verliespost. Een goede stelregel is dat er nooit meer dan 5m tussen ketel of boiler en het toestel dat water verbruikt mag zijn. De ketel staat dan ook best zo dicht mogelijk bij de badkamer.

Opwekkingsrendement of ketelrendement :
Uiteraard is het belangrijk een goede ketel te kiezen. Er is een zeer groot verschil tussen een standaard en een condenserende gasketel. (80% rendement t.o.v. 107%). Een goede ketel is dan ook heel belangrijk voor een zuinige(re) woning. Maar een goede ketel moet natuurlijk ook op maat zijn van de woning. Een ketel die continu op vollast moet draaien, water tot een te hoge temperatuur moet verwarmen of onderdimensioneert is, is nefast voor het verbuik.

 

Besluit :

Zoals de bovenstaande uitleg duidelijk maakt, kun je op heel veel manieren besparen en moet je met veel zaken rekening houden. In de volgende 2 artikels gaan we verder in op wat nu voor nieuwbouw als voor renovatie de ‘beste’ oplossingen zijn.