Koelen zonder airco? Cool! - ie-net
Koelen zonder airco? Cool! - ie-net
Koelen zonder airco? Cool! - ie-net
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Koelen</strong> <strong>zonder</strong> <strong>airco</strong>? <strong>Cool</strong>!<br />
Luk Vandaele en Luc François, WTCB<br />
Iedereen snakt wel naar de zon en ’s zomers verdragen we wel wat hogere temperaturen, maar<br />
dan toch l<strong>ie</strong>ver n<strong>ie</strong>t binnenskamers. In werkomstandigheden, op school, in de filmzaal en om<br />
rustig te slapen bvb liggen onze comforteisen toch scherper. Ook zomercomfort wordt meer en<br />
meer in de eisenbundel van gebouwen opgenomen. En ook de EPB‐regelgeving houdt rekening<br />
met de gewettigde verwachting van een behoorlijk binnenklimaat, ook in zomerse<br />
omstandigheden.<br />
Een goed gebouwontwerp kan al in grote mate bijdragen tot een aangenaam binnenklimaat en tot<br />
beperking van zomerse oververhitting. Zowel interne winsten (verlichting, elektrische en thermische<br />
apparatuur, personen) als directe en indirecte zonnewinsten dragen bij tot d<strong>ie</strong> ongewenste<br />
opwarming. De interne belasting kan beperkt worden door goede isolat<strong>ie</strong> van de thermische<br />
installat<strong>ie</strong>s (boilers, leidingen), door zuinige elektrische toestellen te k<strong>ie</strong>zen en door efficiënte<br />
verlichting. Indirecte zonnewinsten worden vermeden door een goede isolat<strong>ie</strong> van de opake delen<br />
(vooral dak).<br />
Overdreven directe zonnewinsten kunnen voorkomen worden door een beperking van de beglaasde<br />
oppervlakte, een goede glaskeuze en een goede zonwering: op het zuiden kan een structurele<br />
zonwering (overstek) al soelaas brengen; op oost‐ en westoriëntat<strong>ie</strong>s wordt best een beweegbare<br />
buitenzonwering voorz<strong>ie</strong>n. Ramen zijn bedoeld om licht en zicht binnen te brengen: een optimale<br />
balans tussen zon‐ en daglichttoetredingskarakterist<strong>ie</strong>ken van beglazing en zonwering verzoent<br />
thermisch en visueel comfort. Naast de vele goede zonweringen vormen ook n<strong>ie</strong>uwe technologische<br />
innovat<strong>ie</strong>s n<strong>ie</strong>uwe perspect<strong>ie</strong>ven: select<strong>ie</strong>ve en electrochrome beglazingen met veranderlijke zon‐<br />
en lichttoetreding.<br />
De thermische capaciteit van het gebouw zelf levert ook een bijdrage in het afvlakken van interne<br />
temperatuurschommelingen. Zware materialen (beton, baksteen) in vloeren en wanden kunnen<br />
warmteoverschotten tijdelijk bufferen en zo temperatuursp<strong>ie</strong>ken beperken. Als d<strong>ie</strong> thermische<br />
massa goed toegankelijk is (n<strong>ie</strong>t afgesloten door tapijt of een verlaagd plafond bvb) kan ze door<br />
intens<strong>ie</strong>ve nachtelijke ventilat<strong>ie</strong> weer ontladen worden. Daarvoor worden dan regelbare<br />
toevoeropeningen (roosters in gevels) en afvoervoorz<strong>ie</strong>ningen (dakvensters, schouwen) d<strong>ie</strong> een<br />
voldoende grote ventilat<strong>ie</strong>stroming op gang kunnen brengen bij een temperatuurverschil van<br />
minstens 5K tussen de koelere buitenlucht en binnen. Extra warmteopslag in waterbuffers of meer<br />
geavanceerde faseveranderende materialen (PCM) is mogelijk om de opslagcapaciteit aan te vullen.
Door het thermisch activeren van de gebouwmassa, kan men het koelend vermogen van de<br />
gebouwmassa nog vergroten. In de kern van de betonnen vloer of wand worden dunne<br />
watervoerende leidingen voorz<strong>ie</strong>n d<strong>ie</strong> de opgeslagen warmte afvoeren. Betonkernactivering slaagt<br />
erin met relat<strong>ie</strong>f hoge watertemperaturen (14‐20°C) in de leidingen een aangenaam binnenklimaat<br />
te creëren. In tegenstelling met de klass<strong>ie</strong>ke <strong>airco</strong>‐systemen wordt er immers geen lucht gekoeld en<br />
rondgeblazen, maar wisselt het menselijk lichaam zijn warmte uit door de straling. Dit wordt<br />
thermisch als aangenamer ervaren. Bij betonkernactivering zorgen d<strong>ie</strong> zelfde gebouwelementen in<br />
de winterperiode voor de verdeling van warmte op een temperatuur van 24 tot 30°C. Door deze<br />
hoge temperaturen voor koelen en zeer lage temperaturen voor verwarming is de techn<strong>ie</strong>k van<br />
betonactivering ideaal te combineren met een geothermische warmtepomp. Er moet slechts een<br />
klein temperatuurverschil overbrugd worden, waardoor de opbrengst van de warmtepomp gevoelig<br />
hoger ligt.<br />
De energ<strong>ie</strong>‐uitwisseling met de bodem kan gebeuren door grondwater langs de warmtepomp te<br />
sturen of door een warmtewisselaar in de grond te voorz<strong>ie</strong>n waardoor een vr<strong>ie</strong>sveilig fluidum<br />
stroomt.<br />
Geothermische captat<strong>ie</strong> van grondwarmte en ‐koude<br />
Ind<strong>ie</strong>n men een geothermische warmtepomp louter in de “koelmodus” zou gebruiken en dus<br />
continu warmte in de bodem zou opslaan, zou de temperatuur van de bodem geleidelijk aan stijgen.<br />
H<strong>ie</strong>rdoor zou het rendement van de installat<strong>ie</strong> ook dalen. Enkel voor kleine installat<strong>ie</strong>s en voldoende<br />
grondwaterstroming zou de bodem zichzelf thermisch regenereren. Daarom is het belangrijk om
geotherm<strong>ie</strong> toe te passen waar een juiste verhouding ligt tussen koelen en verwarmen van het<br />
gebouw.<br />
In het Smart Geotherm project wordt onderzocht hoe thermische energ<strong>ie</strong>opslag en thermische<br />
inert<strong>ie</strong> kunnen ingezet worden voor de slimme verwarming en koeling van (middel)grote gebouwen<br />
in grondgekoppelde concepten. Daarbij wordt gekeken naar thermische energ<strong>ie</strong>opslagsystemen<br />
voor korte of lange termijn in de structurele massa (Beton Kern Activering) of in de bodem (Koude<br />
Warmte Opslag, Boorgat Energ<strong>ie</strong> Opslag , Energ<strong>ie</strong>palen), al dan n<strong>ie</strong>t gecombineerd met meer<br />
flexibele opslagsystemen (Phase Changing Materials, …) en naar de ontwikkeling van slimme<br />
sturingssystemen en het maximaal voeden van het proces door goedkope en of hern<strong>ie</strong>uwbare<br />
energ<strong>ie</strong>. Dit IWT‐VIS traject wordt uitgevoerd door WTCB, KULeuven en VITO in samenwerking met<br />
de Vlaamse Confederat<strong>ie</strong> Bouw, Bouwun<strong>ie</strong>, Infobeton.be, Febe en ABEF (www.smartgeotherm.be).<br />
En als al deze maatregelen n<strong>ie</strong>t zouden volstaan in gebouwen met hoge warmtebelasting dan moet<br />
er aanvullend gekoeld worden met energ<strong>ie</strong>‐efficiënte ‘klass<strong>ie</strong>ke’ koelsystemen: koelplafonds,<br />
koudebalken, ventilo‐convectoren, topkoeling op de hygiënische ventilat<strong>ie</strong>, verdampingskoeling, …<br />
Maar ook dan geldt dat een groot deel van de koelbehoefte kan gedekt worden door de voorgaande<br />
pass<strong>ie</strong>ve en meer duurzame maatregelen.<br />
Zon‐ en lichttoetreding bij dubbele beglazing met zonwering: (1) <strong>zonder</strong>, (2) buiten‐, (3) tussen‐ en (4)<br />
buitenzonwering
Rooster voor intens<strong>ie</strong>ve nachtventilat<strong>ie</strong> met geïsoleerd luik aan de binnenzijde
τ v<br />
1<br />
0.5<br />
Geen<br />
combinat<strong>ie</strong>s<br />
mogelijk<br />
Select<strong>ie</strong>ve<br />
beglazingen<br />
Zonwerende<br />
beglazingen<br />
Gewone<br />
dubbele beglazing<br />
0<br />
0 0.5 1 g<br />
Combinat<strong>ie</strong> van zontoetreding en daglichttoetreding van beglazingen
Doorsnede Infrax-gebouw: 2 zones voor nachtelijke ventilat<strong>ie</strong>
Automatisch gestuurde openingen in de gevel zorgen voor aanvoer van verse lucht tijdens de nacht<br />
om de gebouwmassa af te koelen. Ventilat<strong>ie</strong>torens op het dak zorgen voor de afvoer van de warme<br />
lucht uit het gebouw (Infrax Antwerpen)
Invloed van nachtelijke ventilat<strong>ie</strong> op het temperatuurverloop in het IVEG-gebouw tijdens een<br />
warme periode: een verschil van 5 à 7 K.
Change language