De kunst van het energiezuinig ventileren

Een woning warm houden vergt een verwarmingsinstallatie en die verbruikt energie. Voor een gezond binnenklimaat moet geventileerd worden en ook daar is energie voor nodig. Om het energieverbruik voor ventilatie terug te dringen wordt er al snel gedacht aan een balansventilatie met warmterecuperatie. Dat is echter niet steeds de meest aangewezen oplossing, al was het maar omdat het een zeer goede luchtdichtheid van de woning veronderstelt die in verbouwingen soms moeilijk te realiseren is. Toch zijn er bij elk ventilatiesysteem mogelijkheden om de energierekening onder controle te houden.

 

We brengen even in herinnering welke ventilatiesystemen kunnen worden gebruikt. De luchttoevoer vindt altijd plaats in de droge ruimtes (slaapkamers, woonkamer, speelkamer), terwijl de verontreinigde lucht via de vochtige ruimtes (badkamer, keuken, toilet) wordt afgevoerd. Roosters in of spleten onder aan de tussendeuren maken de doorstroming van lucht van droge naar vochtige ruimten mogelijk.

 

Natuurlijke ventilatie (systeem A): veronderstelt toevoer van lucht via regelbare roosters in ramen of muren en afvoer van lucht via een regelbaar rooster en verticale kanalen tot boven de daknok. Er wordt geen ventilator gebruikt, de doorstroming van lucht gebeurt door wind en temperatuurverschillen tussen woning en omgeving.

Mechanische afvoerventilatie (systeem C): de lucht komt de woning binnen via toevoerroosters, zoals bij systeem A, de afvoer wordt gerealiseerd door middel van een ventilator die de lucht naar buiten stuurt.

Mechanische afvoer- en toevoerventilatie (systeem D) gebruikt 2 ventilatoren. Eén ventilator voert de lucht via kanalen toe in de leefruimten, een andere zuigt de lucht af uit de natte ruimten. Dit systeem wordt ook wel eens balansventilatie genoemd.

 

Het ventilatiesysteem kan op verschillende manieren energiezuinig gemaakt worden. In een eerste stap zorgen we er door een goede luchtdichtheid van de gebouwschil en een regeling van de luchtdebieten voor dat we niet meer ventileren dan nodig. Maken we gebruik van ventilatoren, dan zijn ook daar diverse besparingsmogelijkheden: zuinige motoren, hybride ventilatie, goede regeling en correcte berekening van de luchtkanalen. Willen we de warmte in de afgevoerde lucht recupereren, dan kan dat met een warmtepompboiler (voor warmwaterbereiding) of met een warmteterugwinapparaat dat de aangevoerde koude lucht voorverwarmt met de warmte uit de afgevoerde lucht. Tenslotte kan een intensief ventilatiesysteem de noodzaak voor actieve koeling vermijden, en op die manier een extra investering en een hoge elektriciteitsrekening vermijden.

 

Niet meer dan nodig

Alle verse lucht die de woning wordt binnengehaald zal op kamertemperatuur moeten worden gebracht, althans tijdens de winter. Dat kost energie. Te hoge ventilatiedebieten zorgen tijdens de winter niet enkel voor een verhoogde energiefactuur maar kunnen ook een onaangename koude tocht veroorzaken. Een eerste stap om nutteloze luchtbeweging te vermijden is de woning goed luchtdicht uitvoeren door alle luchtlekken in de gebouwschil aan te pakken.

 

Door de hoeveelheden toegevoerde of afgevoerde lucht te regelen in functie van de behoefte vermijden we een te sterke verluchting. Zelfregelende toevoerroosters (voor systeem A en C) beperken het debiet tot een vastgelegde grens, ook al gaat het buiten harder waaien of is het erg koud. Diverse roosters zijn nu voorzien van een zelfregelend vaantje dat zich sluit als de luchtstroom door het rooster zou toenemen. Zo wordt er gezorgd voor een stabiele basisventilatie zonder te sterk te ventileren. Ook de debieten van de ventilatoren kunnen aangepast worden aan de behoefte door het toerental te wijzigen. Een klok vermindert het ventilatiedebiet bij afwezigheid, een vocht- of aanwezigheidssensor verhoogt het debiet enkel bij gebruik van de ruimte. Ook regeling van de toevoer- of afvoerroosters op basis van aanwezigheid of vocht of vanuit een centrale regeling behoort tot de mogelijkheden.

 

Een laatste mogelijkheid om nutteloze luchtstroming te vermijden is de kanalen (systeem C en D) luchtdicht uit te voeren. Als je door de lekken in een afzuigkanaal 20% meer lucht moet afzuigen, dan moet de ventilator ook 20% meer debiet leveren, waarbij het elektriciteitsverbruik nog veel sterker stijgt. Ronde kanalen met rubberen dichtingen en de juiste bochten en hulpstukken zijn makkelijker luchtdicht te maken.

 

Hulpenergie beperken

Ook al verbruikt een ventilator maar een paar tiental Watt, op jaarbasis spreek je al snel over meerdere honderden kWh elektrische energie. Naast de maatregelen om niet meer te ventileren dan nodig, kan je ook kiezen voor energiezuinige ventilatoren. De ventilatoren worden dan meestal rechtstreeks door de motor aangedreven, zonder ventilatorriem. Het rendement van wisselstroommotoren ligt soms maar op de helft van de gelijkstroommotoren, vooral door het feit dat deze laatste veel zuiniger regelbaar zijn. Hou bij de vergelijking van het opgenomen vermogen niet enkel rekening met de motor zelf, maar ook met de voorgeschakelde regelapparatuur (onder andere het stand-by verbruik).

 

Bij de keuze voor mechanische afvoerventilatie (systeem C) wordt het afvoerkanaal soms voorzien van een speciale ventilator die de vrije luchtdoorstroming nauwelijks hindert. Als de ventilator niet werkt is de drukval zeer laag en kan het systeem als natuurlijke ventilatie werken. Indien nodig kan de ventilator (in het voorbeeld slechts 14 W) het debiet opschroeven. Dit systeem wordt ook wel eens hybride ventilatie genoemd. Hoe groter het drukverschil dat een ventilator moet overwinnen, hoe meer energie hij verbruikt. Het drukverschil in een ventilatiesysteem wordt beïnvloed door de afmetingen en gladheid van de kanalen, door vuile filters (regelmatig reinigen of vervangen!), door korte bochten en door de afvoermonden. Een goed ontwerp van de kanalen en een keuze voor de juiste producten kan heel wat ventilatorenergie uitsparen. Flexibele buizen lijken wel makkelijk in gebruik maar presteren meestal ondermaats.

 

Warmte recupereren

De afgevoerde, vochtige of onprettig ruikende lucht bevat nog veel warmte. Die kan op verschillende manieren benut worden. Zo onttrekt een warmtepompje in een warmtepompboiler de warmte uit de afvoerlucht om water in een boiler op te warmen, waarmee we straks kunnen douchen. Dit veronderstelt dat de ventilatie ook in de zomer werkt, zoals de wetgever voorziet. In vergelijking met een zonneboiler verbruikt dit systeem meer elektriciteit, maar het kan ook in de winter autonoom alle warm water aanmaken.

 

Bij balansventilatie (systeem D) bestaat de mogelijkheid om de warmte van de afgevoerde lucht over te dragen aan de toegevoerde koude lucht, dit met een rendement van 70 tot 95% in koude periodes. Een bijkomend voordeel is dat de toevoerlucht minder makkelijk voor koude tocht zal zorgen. Wel is het warmteterugwinapparaat best uitgerust met een bypass, anders wordt de woning buiten het stookseizoen ook extra opgewarmd, wat zeker ‘s zomers te vermijden is. Nog een stapje verder gaan we met een grondwarmtewisselaar. Dit 20 tot 40 meter lange kanaal dat 1 tot 2 meter onder de grond is ingegraven (liefst onder de minimale grondwatertafel) kan de toevoerlucht 5 tot zelfs 10 graden voorverwarmen (of voorkoelen) door opname van warmte (of koude) uit de bodem.

 

Oververhitting voorkomen

Als we niet opletten bouwen we een woning waar de temperatuur in de zomer te hoog oploopt. In praktijk leidt dat vaak tot de installatie van een airconditioning die niet enkel in aankoop maar ook in verbruik een forse rekening presenteert. Het decreet ‘Energie Prestatie en Binnenklimaat’, dat vanaf volgend jaar in voege treedt, doet ook een controle op het zomercomfort in woningen. Toch is het meestal mogelijk om het zomercomfort te bewaren zonder die dure airconditioning. Verschillende maatregelen zijn mogelijk. Enkele daarvan zijn gekoppeld aan de ventilatie-installatie, bijvoorbeeld via nachtkoeling. Ook al is het overdag erg warm, ‘s nachts koelt het meestal goed af. Door de koudere nachtelijke buitenlucht door de woning te leiden koelt de woning af en is het ’s ochtends fris, wat overdag minder snel tot oververhitting zal leiden. Bijkomende voorwaarde is dat de beglaasde oppervlakte beperkt wordt en een goede zonwering wordt voorzien (zeker op de oost en west oriëntaties) en er voldoende thermische massa (vloeren, wanden …) is om de warmte in op te slaan, zodat de binnentemperatuur binnen de perken blijft. Toevoer van frisse nachtlucht kan via lager gelegen ramen, bijvoorbeeld door roosters (zorg voor een bescherming tegen inbraak, regen, insecten, …). Voor de afvoer van de warme lucht kan de traphal voor een schoorsteeneffect zorgen en via hoger gelegen openingen (bv. dakramen) kan de warmte ontsnappen. Voor deze nachtelijke koeling kan gebruik worden gemaakt van een extractieventilator die overdag natuurlijk afvoert en ’s nachts met behulp van de ventilator in overdrive gaat. Een grondwarmtewisselaar die in de winter de lucht kan voorverwarmen kan in de zomer de lucht voorkoelen. Met deze grondairco kan je de woning juist dat beetje extra verkoeling geven die een actieve airco overbodig maakt.

 

Een andere belangrijke maatregel om oververhitting te vermijden is het plaatsen van buitenzonwering. Dat kan onder de vorm van luifels (vooral voor zuidelijk georiënteerde gevels) of begroeiing, maar ook met behulp van beweegbare buitenzonwering. Een interessante oplossing die ventilatie en zonwering combineert is de ‘screenvent’, een toevoerrooster die boven op het raam geplaatst wordt en bovendien een buitenzonnescherm bevat. In opgerolde stand is deze zonwering net zoals het ventilatierooster nagenoeg onzichtbaar.

Energiezuinig ventileren is inderdaad mogelijk. Dat dit niet altijd complexe installaties vereist, mag duidelijk zijn. Ook bij natuurlijke en halfnatuurlijke ventilatiesystemen kan het correct toepassen van eenvoudige maatregelen een hele stap vooruit betekenen.

 

Paul Van den Bossche