Gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning
Oorspronkelijk was ons huis al voorzien van een gebalanceerd ventilatiesysteem met warmte terugwinning. Dat was een STORK Eurofan WTW 8.
De installatie gebruikte echter naar mijn smaak relatief veel stroom. Er zaten nog wisselstroom ventilatoren in. Dat was tijdens de bouw van ons huis in 1987 misschien nog wel erg goed, maar in 2014 niet meer. Bovendien hadden de warmte-terugwin-installaties in 2014 inmiddels betere rendementen en waren inmiddels ook de warmtewisselaars demontabel en daardoor beter te reinigen.
Daarom in 2014 besloten om de bestaande installatie te vervangen door een Brink Renovent Excellent 180 plus, inclusief voorverwarmer en bedienmodule met tijdschakelklok.
De lucht wordt afgevoerd uit toilet, badkamer en keuken en die verwarmt de toegevoerde lucht in de warmtewiselaar.
De toevoerlucht gaat naar de slaapkamers, woonkamer en kantoor.
De ventilatieluchthoeveelheid wordt automatisch verhoogd als het licht wordt ingeschakeld in het toilet of de badkamer of van de afzuigkap en ca. 10 minuten na uitschakelen van het licht weer verlaagd tot de oorspronkelijke luchthoeveelheid.
Ook wanneer de afzuigkap wordt ingeschakeld, gaat de ventilatieluchthoeveelheid automatisch omhoog.
Afvoer van lucht direct vanuit de toiletpot:
Niet meteen energiebesparend, maar wel erg comfortabel: er is ook een afzuigleiding aangesloten op de stortbuis van het waterresevoir naar het toilet, waardoor constant lucht wordt afgezogen uit de toiletpotten (zowel bij het toilet beneden als in de badkamer). En dus nog extra zo gauw het licht in toilet of badkamer wordt ingeschakeld! Dit is niet alleen comfortabel voor de bezoeker na jou, maar ook voor jezelf!
Geen geurtjes meer. Ze worden bij de bron weggezogen. Ideaal!
Deze "stortpijpafzuiging" kan op 3 manieren gebruikt worden:
1. Via een koolstoffilter en ventilator terugbrengen in de toiletruimte
2. Afvoer van de ventilator via een terugslagklep koppelen aan de riolering (meestal is de riolering wel in staat om de luchthoeveelheid af te voeren) of via een apart pijpje naar buiten afvoeren.
3. Koppelen aan een bestaande afzuig/ventilatie-installatie
Bij opties 1 en 2 moet je een elektrische voeding aanleggen naar de fan. Bovendien moet je eigenlijk zorgen, dat de fan bereikbaar is voor onderhoud of reparaties.
Bij optie 3 (die ik toegepast heb), heb je dat allemaal natuurlijk niet.
Kattebak:
In het verleden hebben we 2 katten gehad. Die hadden een kattebak in huis staan. En ondanks regelmatige reiniging, blijf je dat toch een beetje ruiken. We hadden een kattebak met een kap er over en op die kap was een kunststof (32mm) afvoerleiding aangesloten, die gekoppeld was aan het afvoersysteem van de ventilatie. Er was dus continu afzuiging vanuit de kap van de kattebak, waardoor de hinder werd verminderd.
De Brink Renovent:
De Brink Renovent zorgt zelf voor balans tussen de afgevoerde en aangevoerde luchthoeveelheid. De balans zou verstoord kunnen raken doordat filters in aanvoer en retour ongelijkmatig vervuilen. De kast constateert een verschil in flow die daardoor zou ontstaan en laat vervolgens de ene fan iets harder draaien dan de andere, zodat de flows weer in evenwicht zijn.
Voordeel van de nieuwe kast is ook nog, dat het kunststof warmtewisselaarblok er zo uitgepakt kan worden en onder de kraan gereinigd kan worden. De warmtewisselaar in de oude STORK kast was vast gemonteerd en kon moeilijk worden gereinigd.
Uiteraard moeten de filters in aanvoer en afvoer zorgen dat de warmtewisselaar zo weinig mogelijk vervuilt, maar 100% lukt dat natuurlijk nooit, dus na een aantal jaren is het wel handig dat de warmtewisselaar toch een keer gemakkelijk gereinigd kan worden.
De installatie gebruikte echter naar mijn smaak relatief veel stroom. Er zaten nog wisselstroom ventilatoren in. Dat was tijdens de bouw van ons huis in 1987 misschien nog wel erg goed, maar in 2014 niet meer. Bovendien hadden de warmte-terugwin-installaties in 2014 inmiddels betere rendementen en waren inmiddels ook de warmtewisselaars demontabel en daardoor beter te reinigen.
Daarom in 2014 besloten om de bestaande installatie te vervangen door een Brink Renovent Excellent 180 plus, inclusief voorverwarmer en bedienmodule met tijdschakelklok.
De lucht wordt afgevoerd uit toilet, badkamer en keuken en die verwarmt de toegevoerde lucht in de warmtewiselaar.
De toevoerlucht gaat naar de slaapkamers, woonkamer en kantoor.
De ventilatieluchthoeveelheid wordt automatisch verhoogd als het licht wordt ingeschakeld in het toilet of de badkamer of van de afzuigkap en ca. 10 minuten na uitschakelen van het licht weer verlaagd tot de oorspronkelijke luchthoeveelheid.
Ook wanneer de afzuigkap wordt ingeschakeld, gaat de ventilatieluchthoeveelheid automatisch omhoog.
Afvoer van lucht direct vanuit de toiletpot:
Niet meteen energiebesparend, maar wel erg comfortabel: er is ook een afzuigleiding aangesloten op de stortbuis van het waterresevoir naar het toilet, waardoor constant lucht wordt afgezogen uit de toiletpotten (zowel bij het toilet beneden als in de badkamer). En dus nog extra zo gauw het licht in toilet of badkamer wordt ingeschakeld! Dit is niet alleen comfortabel voor de bezoeker na jou, maar ook voor jezelf!
Geen geurtjes meer. Ze worden bij de bron weggezogen. Ideaal!
Deze "stortpijpafzuiging" kan op 3 manieren gebruikt worden:
1. Via een koolstoffilter en ventilator terugbrengen in de toiletruimte
2. Afvoer van de ventilator via een terugslagklep koppelen aan de riolering (meestal is de riolering wel in staat om de luchthoeveelheid af te voeren) of via een apart pijpje naar buiten afvoeren.
3. Koppelen aan een bestaande afzuig/ventilatie-installatie
Bij opties 1 en 2 moet je een elektrische voeding aanleggen naar de fan. Bovendien moet je eigenlijk zorgen, dat de fan bereikbaar is voor onderhoud of reparaties.
Bij optie 3 (die ik toegepast heb), heb je dat allemaal natuurlijk niet.
Kattebak:
In het verleden hebben we 2 katten gehad. Die hadden een kattebak in huis staan. En ondanks regelmatige reiniging, blijf je dat toch een beetje ruiken. We hadden een kattebak met een kap er over en op die kap was een kunststof (32mm) afvoerleiding aangesloten, die gekoppeld was aan het afvoersysteem van de ventilatie. Er was dus continu afzuiging vanuit de kap van de kattebak, waardoor de hinder werd verminderd.
De Brink Renovent:
De Brink Renovent zorgt zelf voor balans tussen de afgevoerde en aangevoerde luchthoeveelheid. De balans zou verstoord kunnen raken doordat filters in aanvoer en retour ongelijkmatig vervuilen. De kast constateert een verschil in flow die daardoor zou ontstaan en laat vervolgens de ene fan iets harder draaien dan de andere, zodat de flows weer in evenwicht zijn.
Voordeel van de nieuwe kast is ook nog, dat het kunststof warmtewisselaarblok er zo uitgepakt kan worden en onder de kraan gereinigd kan worden. De warmtewisselaar in de oude STORK kast was vast gemonteerd en kon moeilijk worden gereinigd.
Uiteraard moeten de filters in aanvoer en afvoer zorgen dat de warmtewisselaar zo weinig mogelijk vervuilt, maar 100% lukt dat natuurlijk nooit, dus na een aantal jaren is het wel handig dat de warmtewisselaar toch een keer gemakkelijk gereinigd kan worden.
De oude installatie
De nieuwe installatie:
Voor technische details wordt verwezen naar de website van Brink: www.brinkclimatesystems.nl/nl-nl/professionals/producten/ventilatie/renovent-excellent-serie/renovent-excellent-180-(plus)
Mogelijk, dat ik in de toekomst nog eens een CO2 sensor en/of vochtigheidssensor op dit apparaat aan ga sluiten (de aansluitingen zijn er voor).
De ventilatielucht hoeveelheid kan dan feitelijk naar behoefte geregeld worden.
En hoe minder ventilatie, hoe minder warmteverlies (zelfs na warmteterugwinning, hoewel minder) en bovendien zal de ventilatie-installatie dan ook nog eens minder stroom gaan gebruiken.
Ik twijfel echter een beetje, omdat ik denk dat je dan mogelijk "luchtjes" in huis krijgt. Ik denk dat er toch altijd een bepaalde minimum ventilatie in stand moet worden gehouden, ook al zijn er geen mensen in de woning.
Mogelijk, dat ik in de toekomst nog eens een CO2 sensor en/of vochtigheidssensor op dit apparaat aan ga sluiten (de aansluitingen zijn er voor).
De ventilatielucht hoeveelheid kan dan feitelijk naar behoefte geregeld worden.
En hoe minder ventilatie, hoe minder warmteverlies (zelfs na warmteterugwinning, hoewel minder) en bovendien zal de ventilatie-installatie dan ook nog eens minder stroom gaan gebruiken.
Ik twijfel echter een beetje, omdat ik denk dat je dan mogelijk "luchtjes" in huis krijgt. Ik denk dat er toch altijd een bepaalde minimum ventilatie in stand moet worden gehouden, ook al zijn er geen mensen in de woning.
En hoe ver wordt de lucht dan wel gratis voorverwarmd?
Met behulp van een paar goedkope thermometertjes (Aliexpress) kun je natuurlijk mooi zien wat de WTW nu eigenlijk doet.
Omdat de Brink ventilatiekast de beide luchtstromen in principe gelijk houdt, zou de afkoeling van de naar buiten gaande luchtstroom eigenlijk gelijk moeten zijn aan de opwarming van de binnenkomende luchtstroom.
Dat is echter afgezien van een klein verschil in waterdamp inhoud, waardoor de uitgaande (iets vochtiger) lucht per graad Celsius eigenlijk een iets grotere warmte-inhoud (enthalpie) heeft dan de binnenkomende lucht.
In onderstaande foto is zichtbaar, dat de binnenkomende lucht van 4 naar 17,2 °C, dus 13,2°C opwarmt.
De afgevoerde lucht koelt af van 19,6 naar 8,3°C. Dat is dus 11,3°C.
Dat klopt dus met de veronderstelling dat de warmte-inhoud (enthalpie) van de afvoerlucht iets groter is.
Maar het verschil zal zeker deels ook worden veroorzaakt, door een fout in de goedkope thermometertjes (samen ca. € 5,- incl. verzendkosten!)
Maar al met al is het wel leuk, om de warmteterugwinning (in dit geval ca. 85%) op deze manier zichtbaar te maken.
Dit was bij een ventilatie-luchtstroom van 120 m3/uur.
Al met al een gratis warmtewinst van ruim 500 Watt!! En dat nog maar bij een buitentemperatuur van 4°C.
Bij ontwerpconditie (-10°C buiten), scheelt het zelfs ongeveer 1000 Watt.
Dus ook de verwarmingsinstallatie (in ons geval een WP) kan dan 1 kW kleiner worden gekozen.
En wat levert dat dan per jaar op?
Als we even uitgaan van de eerder genoemde ventilatiehoeveelheid van 120 m3/uur, een stookseizoen van ongeveer 3000 graaddagen (geldt voor Twente) en een warmteterugwin-rendement van 85%, dan levert ons dat per jaar op:
120m3/uur van ca 1,2 kg/m3 = 144 kg/uur aan verse lucht. Dat is 0,04 kg/sec.
Lucht heeft een soortelijke warmte van ongeveer 1 kJ/kgK.
Dat betekent dus, dat voor 1K opwarming dan 0,04kg/sec * 1 kJ/kgK= 40 Watt/K nodig is. We winnen met het warmte-terugwinsysteem 85% terug, dus dat is 34Watt/K
Bij 3000 graaddagen per jaar is er dus een hoeveelheid energie nodig van:
3000grd * 24 uur * 3600 sec * 34 J/sec = 8,8 GJ = 2448 kWh thermisch
Omdat onze warmtepomp met een jaargemiddelde COP van ongeveer 4 werkt, betekent dat een besparing op elektriciteitsverbruik van ca. 2448 / 4 = 612 kWh/jaar.
Bij een tot voorkort gangbare prijs van € 0,22 scheelt dat ca. € 135,-/jaar.
Bij een prijs zoals die geldt op moment van dit schrijven (sept. 2022) is de prijs echter ca. € 0,80/kWh en wordt het dus € 490,-/jr.
120m3/uur van ca 1,2 kg/m3 = 144 kg/uur aan verse lucht. Dat is 0,04 kg/sec.
Lucht heeft een soortelijke warmte van ongeveer 1 kJ/kgK.
Dat betekent dus, dat voor 1K opwarming dan 0,04kg/sec * 1 kJ/kgK= 40 Watt/K nodig is. We winnen met het warmte-terugwinsysteem 85% terug, dus dat is 34Watt/K
Bij 3000 graaddagen per jaar is er dus een hoeveelheid energie nodig van:
3000grd * 24 uur * 3600 sec * 34 J/sec = 8,8 GJ = 2448 kWh thermisch
Omdat onze warmtepomp met een jaargemiddelde COP van ongeveer 4 werkt, betekent dat een besparing op elektriciteitsverbruik van ca. 2448 / 4 = 612 kWh/jaar.
Bij een tot voorkort gangbare prijs van € 0,22 scheelt dat ca. € 135,-/jaar.
Bij een prijs zoals die geldt op moment van dit schrijven (sept. 2022) is de prijs echter ca. € 0,80/kWh en wordt het dus € 490,-/jr.
Hoe wordt de lucht dan toe- en af-gevoerd?
Uiteraard moet de lucht op één of andere manier de ruimtes ingeblazen en uitgezogen worden.
Dat gebeurt via inblaas- en afzuig-ventielen zoals in onderstaande foto's zichtbaar.
Ingeblazen wordt er in de woonkamer (op 2 plaatsen) en in alle slaapkamers.
Afgezogen wordt er vanuit het toilet, de badkamer en de keuken.
De hal en overloop zijn de zogenaamde overstroomruimtes.
De lucht gaat van de ene naar de andere ruimte onder de deuren door.
Daar zit een iets grotere spleet dan gebruikelijk.
Dat gebeurt via inblaas- en afzuig-ventielen zoals in onderstaande foto's zichtbaar.
Ingeblazen wordt er in de woonkamer (op 2 plaatsen) en in alle slaapkamers.
Afgezogen wordt er vanuit het toilet, de badkamer en de keuken.
De hal en overloop zijn de zogenaamde overstroomruimtes.
De lucht gaat van de ene naar de andere ruimte onder de deuren door.
Daar zit een iets grotere spleet dan gebruikelijk.