Indien de voorgaande stap onvoldoende is om een goed comfort te realiseren kan men evalueren welke bijkomende vorm van passieve of hernieuwbare koeling het meest aangewezen is om toe te voegen.
Men zal voor elk van de betreffende technieken nagaan wat de impact is van deze techniek op het comfort en het energieverbruik. De technieken zijn:
- Aardwarmtewisselaar (in dit dossier behandeld)
- Adiabatische koeling (in dit dossier behandeld)
- Koelgroep met lucht als bron met ev. free-chilling modus (zie De beste productiewijzen voor hernieuwbare koeling kiezen )
- Koelgroep met bodem als bron, met free-chilling regime (zie De beste productiewijzen voor hernieuwbare koeling kiezen )
- Absorptiekoeling of trigeneratie (zie De beste productiewijzen voor hernieuwbare koeling kiezen )
Hoe?
- Men voegt deze techniek toe aan het warmtebalansmodel
- Met bekijkt de impact op de oververhittingsindicator (woningen) of de temperatuuroverschrijdingen of de maximum temperatuur (kantoren)
- Met maakt een schatting van het energie- en of waterverbruik
Op basis hiervan zal men analoog aan het bovenstaande voorbeeld voor nachtventilatie een inzicht krijgen in de energiebesparing t.o.v. een referentiescenario met een klassiek koelgroep of het absoluut energieverbruik. Dit kan men dat plaatsen t.o.v. de investeringskost. Let wel: investeringskost dient afgewogen te worden t.o.v. alle baten. Onderstaand een samenvattende tabel met de in rekening te brengen parameters. Het is verder van essentieel belang, om een goede vergelijking te kunnen maken tussen de verschillende technieken, dat men deze vergelijkt met dezelfde conformeisen als randvoorwaarde, b.v. categorie I volgens de NBN EN 15251. Elke techniek wordt dan gedimensioneerd om een bepaalde zelfde comforteis te halen en heeft een bepaald energieverbruik dat ook bepaald wordt door deze comforteis. Namelijk, hoe strenger de comforteis, hoe hoger het energieverbruik. Een overzicht van de mogelijke comforteisen staat onder ‘Doelstellingen'.
In rekening te brengen parameters bij een vergelijkende studie
| Criterium | Investeringskosten | Verbruik (incl. onderhoud) | Baten t.o.v. referentie |
|---|---|---|---|
nachtventilatie | Alle componenten verbonden aan het ventilatie-traject (opengaande ramen, doorvoerroosters, schachten, ventilatoren, …) | Energieverbruik ventilatoren, onderhoud | Verbruik klassieke koelinstallatie MIN Verbruik free-cooling of nachtventilatie |
| Aardwarmte-wisselaar | Materiaalkosten + plaatsing + eventueel bijkomende graafwerken | Extra energieverbruik ventilatoren, onderhoud | Verbruik klassieke koelinstallatie MIN Verbruik aardwarmte-wisselaar |
| Adiabatische koeling | Materiaalkosten + plaatsing | Extra energieverbruik ventilatoren, waterverbruik en - behandeling, extra pompenergie, onderhoud | Verbruik klassieke koelinstallatie MIN Verbruik adiabatische koeling |
Onderstaande tabel geeft als eerste indicatie oplossingen voor koeling in functie van de mogelijks toe te passen technieken en het type gebouw. Energie-efficiëntie is de achterliggende beslissingsparameters voor de in inhoud van de tabel.
Indicatieve keuzes koeltechnieken in functie van mogelijks te gebruiken technieken en type gebouw
| Mogelijke technieken | Woning (met beperkt te koelen vermogen) | Groot gebouw met beperkt te koelen vermogen | Groot gebouw met groot te koelen vermogen |
|---|---|---|---|
Nachtventilatie + ev. free-cooling en/of | Nachtventilatie + ev. free-cooling aangevuld met aardwarmtewisselaar indien deze geïnstalleerd is voor verwarming. Woningen zijn in principe zo ontwerpen dat koeling niet nodig is. Indien toch nodig, dan is een aardwarmtewisselaar steeds een betere optie dan actieve koeling. | Nachtventilatie + ev. free-cooling aangevuld met een aardwarmtewisselaar indien nachtventilatie ontoereikend is. | Nachtventilatie + ev. free-cooling en aardwarmtewisselaar aangevuld met doordacht geïnstalleerde actieve koeling (enkel wanneer nodig gebruikt en bij voorkeur op basis van hernieuwbare energie die zoveel mogelijk in free-chilling modus werkt). |
| Nachtventilatie + ev. free-cooling | Nachtventilatie + ev. free-cooling moet voldoende zijn. Indien niet dient het ontwerp aangepast te worden (b.v. performantere zonwering) | Nachtventilatie + ev. free-cooling aangevuld met adiabatische koeling indien nachtventilatie ontoereikend is. | Nachtventilatie + ev. free-cooling en adiabatische koeling en/of een doordacht geïnstalleerde actieve koeling (enkel wanneer nodig gebruikt en bij voorkeur op basis van hernieuwbare energie die zoveel mogelijk in free-chilling modus werkt). |
| Aardwarmtewisselaar | Een aardwarmtewisselaar installeren in een woning ten behoeve van koeling zou in principe niet nodig moeten zijn. Indien toch nodig, dan is dit een betere optie van actieve koeling. | Aardwarmtewisselaar, eventueel met een overgedimensioneerd kanaalnet om aan free-cooling te doen via de luchtgroep. (energieverbruik wel steeds evalueren t.o.v. adiabatische of hernieuwbare koeling. | Aardwarmtewisselaar, eventueel met een over-gedimensioneerd kanaalnet om aan free-cooling te doen via de luchtgroep (verhoogd debiet) + doordacht geïnstalleerde actieve koeling (enkel wanneer nodig gebruikt en bij voorkeur op basis van hernieuwbare energie die zoveel mogelijk in free-chilling modus werkt). |
| - | Adiabatische koeling voor woningen bestaat, maar zou in principe niet nodig mogen zijn als de woning goed ontworpen is. Indien toch nodig, dan kan best gebruik gemaakt worden van hernieuwbare energie die zoveel mogelijk in free-chilling modus werkt. | Adiabatische koeling, eventueel met een overgedimensioneerd kanaalnet om met een verhoogd debiet extra te kunnen koelen of met actieve koeling (bij voorkeur op basis van hernieuwbare energie die zoveel mogelijk in free-chilling modus werkt). | Adiabatische koeling, eventueel met een overgedimensioneerd kanaalnet om aan free-cooling te doen via de luchtgroep (verhoogd debiet) en/of een doordacht geïnstalleerde actieve koeling (enkel wanneer nodig gebruikt en bij voorkeur op basis van hernieuwbare energie die zoveel mogelijk in free-chilling modus werkt). |
Bijzonderheid aardwarmtewisselaars
Bij het integreren van een aardwarmtewisselaar in een warmtebalans wordt doorgaans het bodemtype gevraagd of de lambda-waarde van de bodem (zo niet wordt een defaultwaarde gebruikt). De thermische eigenschappen van de bodem zijn belangrijk omdat een aardwarmtewisselaar moet zorgen voor thermische uitwisseling tussen de lucht en de grond. Het geleidingsvermogen van de verschillende bodemsoorten al naargelang hun vochtgehalte, wordt hieronder beschreven. De efficiëntie van de aardwarmtewisselaar zal des te beter zijn indien het geleidingsvermogen van de bodem groter is. Onderstaande grafiek toont het geleidingsvermogen (lambda) van de grond i.f.v. de soort grond en de hoeveelheid water in de grond.
Daarnaast, toont onderstaande grafiek het temperatuursverloop in de bodem in functie van de diepte. Men ziet duidelijk dat hoe dieper men gaat, hoe minder schommelingen er zijn in de grondtemperatuur (invloed van de buitentemperatuur). Deze grafiek toont dat de grondbuis een zekere minimale diepte moet hebben opdat de omliggende grond niet te sterk functie zou zijn van de buitentemperatuur. (Bij geothermie via verticale boringen, zie dossier | De beste productiewijzen voor hernieuwbare koeling kiezen , heeft men geen invloed meer van de schommelingen van de buitentemperatuur.)
