WARMTE UIT AFVOERSTROMEN TERUGWINNEN BIJ HYBRIDE VENTILATIESYSTEMEN
Alle warmte die via reststromen het gebouw verlaat, komt in aanmerking voor de warmteterugwinning. Zo kan de warmte uit douchewater bijvoorbeeld worden gerecupereerd voor de voorverwarming van tapwater, maar ook afgevoerde ventilatielucht heeft nog een pak energie.
HOE WARMTE UIT VENTILATIELUCHT RECUPEREREN?
Systeem D
Bij een ventilatiesysteem D, waarbij zowel de aanvoer van verse lucht als de afvoer van vervuilde lucht mechanisch gebeurt, wordt de energie die nog in de afgevoerde ventilatielucht zit, al langer teruggewonnen. Dat gebeurt via een warmtewisselaar. De afgezogen binnenlucht geeft haar warmte via de wisselaar af aan de verse aangezogen buitenlucht. Daarbij zijn warmteterugwinrendementen van 70 tot 90% realiseerbaar.
Systeem C
Bij een ventilatiesysteem C, met natuurlijke aanvoer en mechanische afvoer, is een dergelijke warmteterugwinning niet mogelijk. De aanvoer van verse lucht gebeurt hier immers rechtstreeks via roosters in ramen, en dat maakt de uitwisseling van warmte onmogelijk. De energie uit de extractielucht kan bij C-systemen worden teruggewonnen door de afgevoerde lucht over een warmtepompsysteem te sturen.
De temperatuur tussen de lucht voordat die de warmtepomp ingaat en als die de warmtepomp verlaat, ligt gemiddeld 10 tot 15 °C lager.
SYSTEEM C MET WARMTEPOMP
Met welke warmtepomp is een combinatie mogelijk?
Het ventilatiesysteem C combineren kan enkel met een warmtepomp die haar warmte haalt uit de lucht (bv. een lucht-water- en een lucht-luchtwarmtepomp). Bij zo'n warmtepompsysteem wordt de lucht over de verdamper van de warmtepomp gestuurd. De verdamper is opgebouwd uit een buizenstelsel waarin een koelvloeistof loopt. De lucht stroomt over dat buizenstelsel en de warmte uit de lucht doet de koelvloeistof in de leidingen verdampen. De verdampte koelvloeistof gaat richting de compressor, die de damp samendrukt. De samengedrukte damp verhoogt sterk in temperatuur en die warmte wordt in de condensor afgegeven aan de verwarmingsinstallatie (aan water bij een lucht-waterwarmtepomp en aan lucht bij een lucht-luchtwarmtepomp). De damp condenseert er en wordt vervolgens door het expansieventiel op een lagere druk gebracht, waarna het proces opnieuw kan beginnen.
Factoren die het rendement van de warmtepomp beïnvloeden
Hoe goed de warmtepomp presteert, wordt uitgedrukt in haar prestatiecoëfficiënt (COP). De prestatiecoëfficiënt duidt aan hoeveel kW thermische energie 1 kW elektriciteit oplevert (bv. een COP van 3 betekent dat men 3 kW thermische energie kan opwekken met 1 kW elektrische energie). Hoe hoger de COP, hoe beter de warmtepomp presteert.
- Hoe dichter de verdampingstemperatuur en de condensatietemperatuur bij elkaar liggen, hoe efficiënter de warmtepomp is en hoe hoger de COP. Concreet wil dat zeggen dat hoe kleiner het verschil is tussen de temperatuur van de aangevoerde lucht en de gewenste kamertemperatuur of sanitairwarmwatertemperatuur, hoe beter de warmtepomp presteert.
- Bij luchttemperaturen lager dan 7 °C daalt het rendement van de warmtepomp sterk door o.a. ijsvorming en de nodige ontdooicycli.
- Veel toestellen functioneren niet bij vriestemperaturen en moeten dan werken met een verwarmingsweerstand. Hierdoor daalt de efficiëntie van het systeem.
- Er is voldoende luchtaanvoer nodig om een goede werking van de warmtepomp te garanderen. Hoe meer lucht er door de verdamper passeert, hoe efficiënter de verdamping verloopt (meer contactmogelijkheid tussen de lucht en de koelvloeistof). Vandaar dat het beetje restwarmte dat bij een systeem D na de warmte-uitwisseling tussen de afgevoerde en aangezogen luchtstroom nog overblijft, soms alsnog naar het warmtepompsysteem wordt afgeleid (zie kaderstuk). Er zit nog maar weinig warmte in die lucht, maar het luchtdebiet is wel hoog.
Waarom is het gebruik van ventilatielucht interessant?
De ventilatielucht uit de natte ruimtes wordt, in plaats van naar buiten afgeleid, naar het warmtepompsysteem geloodst.
- Geëxtraheerde ventilatielucht bevat nog een pak warmte (gemiddeld 18 °C) die anders verloren gaat.
- De afgevoerde lucht heeft een hoge relatieve vochtigheid (denk maar aan de extractielucht uit de badkamer). Vochtige lucht bevat meer warmte (omdat water warmte beter vasthoudt dan lucht).
- De temperatuur van de afgevoerde ventilatielucht is, in tegenstelling tot de buitenlucht, het hele jaar door vrij constant en benadert de temperatuur vanbinnen beter dan de buitenlucht.
