Eind 2013 brachten we in het artikel “Passief bouw, maar hoe kies ik de technieken?” de meest voorkomende oplossingen om een passiefhuis te verwarmen. In dit artikel gaan we dieper in op een ecologische oplossingen om een passiefhuis te voorzien van SWW.

Het eerste element was het berekenen van de basiscijfers voor jaarbehoefte en piekbehoefte van verwarming en sanitair warm water.  Snel samengevat heeft een passiefhuis in best case een piekvermogen van 1,4 kW thermisch vermogen nodig.  Dit is 1,0 kW verwarming + 0,4 kW sanitair “gelijktijdig” bij een bezetting van 3 personen in een woning van 100 m² met 10 W/m² warmtevraag en 24 uur oplaadtijd voor de sanitaire boiler.  Voor een ruimere woning van 200 m² met 18 W/m² warmtevraag met 5 personen die op 8 uur tijd de boiler wil kunnen opwarmen moet je 5,6 kW thermisch vermogen kunnen leveren (3,6 kW verwarming + 2 kW sanitair “gelijktijdig”).

 

Zowel technisch als prijstechnisch gezien kan dit eenvoudig worden opgevangen met een condensatieketel op gas met radiatoren.  Dit eenvoudige systeem heeft een verbruik van 23 à 30 euro per maand voor een gezin van 3 personen.  Als je voor de hernieuwbare energie van een warmtepomp kiest, heb je niet alleen het extra comfort van vloerverwarming en passieve koeling, maar bewijs je ook de natuur en je E-peil een goede dienst.

 

Een ecologische oplossing

 

Om de ecologische motieven te bevredigen zijn er nog vele andere oplossingen, elk weer met hun eigen voordelen en nadelen.

 

Een eerste optie is de centrale hout(pellet)ketel of een centrale hout(pellet)kachel met zichtbare vlam.  Deze wordt meestal gekoppeld aan een buffervat met radiatoren en/of vloerverwarming en/of naverwarming van de ventilatielucht.

 

Eigen aan houtverbranding is de hoge vertrektemperatuur, zelfs van condenserende systemen.  De meeste systemen werken niet op condensatie in de rookgassen, waardoor het toepassen van een retourtemperatuur lager dan 55° naar de ketel of kachel bijna geen invloed heeft op het rendement.  Enkel bij de condenserende systemen (zo zijn er meerdere op de markt) is een retourtemperatuur lager dan 55° zinvol, maar je blijft wel met een hogere vertrektemperatuur werken (omwille van de houtverbranding).

 

Vandaag kunnen verschillende merken van pelletsystemen moduleren tot 2 à 4 kW thermisch waardoor je perfect zou kunnen werken zonder buffervat.  Dit wil zeggen dat je ketel dan rechtstreeks zijn warmte naar de radiatoren, vloerverwarming of ventilatielucht stuurt (mits menggroep voor temperatuursbegrenzing).

Het principe van radiatoren en vloerverwarming is goed gekend, naverwarming van de ventilatielucht werd uitvoerig besproken in het artikel van december 2013.  Kort samengevat kan naverwarming van de ventilatielucht worden gebruikt als ondersteuning voor de droge ruimtes mits correct dimensioneren van leidingen en geluidsdemping.  Als je ook de natte ruimten via ventilatielucht wil verwarmen is er extra pulsie (en dus ook een zwaarder ventilatietoestel) nodig.

 

Een driewegkraan kan ook de warmte van de ketel naar de boiler sturen. De sturing laat de warmte van de ketel naar het sanitair opslagvat gaan indien deze onder de vraagtemperatuur komt (door verbruik van sanitair water of door de stilstandsverliezen).

Gerekend met een rendement van 85 tot 106% en een calorische inhoud van grootteorde 5 kWh/kg verbruikt onze  “kleine woning met 3 personen” (1500 kWh verwarming + 2700 kWh sanitair) 4200 kWh x 5 kWh/kg aan 85 à 106% = ongeveer 1000 kg à 800 kg per jaar.  Vandaag mag je rekenen op een kostprijs van 225 à 300 euro per ton pellets, wat een jaarkost van 180 à 300 euro per jaar of 15 à 25 euro per maand geeft.

 

Implementatie van thermische zonne-energie

 

De implementatie van een thermische zonne-energie is een heel logische stap bij centrale verwarming met een hout(pellet)ketel of hout(pellet)kachel.  Uiteraard bespaar je hiermee op brandstof: elke kWh warmte die de zon in de boiler brengt, is een kWh minder die van pellets of hout moet komen.  Een mooi pluspunt is meestal ook de bijdrage van zonthermische energie aan de vloerverwarming: vaak wordt bij hout(pellet)verbranding geopteerd voor een installatie met buffervat.  De warmte van de ketel gaat dan rechtstreeks naar het buffervat.  Onder uit het buffervat wordt warmte voor de vloerverwarming genomen, zo blijft de bovenzijde steeds op temperatuur klaar voor een warm bad of douche.  Bij sommige buffervaten zit er bovenin een boiler “vat in vat” (principe “au bain-marie”: de boiler voor sanitair warm water hangt in het buffervat), andere merken kiezen om met een friswaterstation het sanitair warm water aan te maken.  Het friswaterstation is een platenwarmtewisselaar die buiten het buffervat hangt.  Het sanitair water naar bad of douche gaat door de platenwisselaar, die op zijn beurt warmte krijgt van het buffervat via een circulatiepomp.  Dit systeem is de perfecte bescherming tegen legionella, maar heeft wel een elektriciteitsverbruik telkens als er warm water wordt afgenomen.  Het mooie van deze buffervaten met thermische zonnepanelen is dat je op een zonnige winterdag de onderzijde goed kan opwarmen en de dag erna kan je die warmte dan gebruiken voor de verwarming van je passiefhuis.  Zo wordt er  ook een deel van de verwarming opgewekt met thermische zonne-energie.

 

Dergelijke installaties zie je vaak met 400 à 750 liter buffervat en 8 à 10 m² thermische zonnepanelen, waardoor deze niet bij de goedkoopste oplossingen behoren. De opslag van de pellets vraagt ook enige ruimte.  Er zijn pelletketels die weinig onderhoud vragen en volledig automatisch hun pellets aanzuigen uit een silo.  Vaak wordt echter om prijstechnische reden gekozen voor een manueel te vullen installatie, wat dan wel een regelmatige interactie van de gebruiker vraagt.

 

Houtketels of kachels met watercircuit

 

Naast pellets kan je dezelfde opstelling ook maken met hout(vergassings)ketels of houtkachels met watercircuit.  Deze zijn natuurlijk iedere keer manueel te vullen, maar hier kan je wel aan de slag met 100% eigen kweek hout, wat een zeer korte CO² kringloop kan geven en vooral bij sommige modellen ook de getrouwe zichtbare vlam van een vuur met houtblokken.