Energieneutraal

 

Algemeen

In de landen om ons heen, zoals Duitsland, kent men een systeem van meting van het energieverbruik van de te bouwen woning, voordat de woning wordt gebouwd. Voor de verschillende niveaus van energie-efficiency, zeg maar de energiezuinigheid die wordt gehaald, worden subsidies verstrekt. Als de woning is gebouwd, moet nadien worden aangetoond dat het berekende niveau is behaald. De controle geschiedt door de overheid. Het één (de subsidie) werkt het andere (betere woningen) in de hand. Uiteraard is het toekennen niet zaligmakend, maar het zou wel helpen om betere woningen te realiseren. Helaas zijn veel Nederlandse bouwers zich nog steeds niet bewust van het feit dat een betere woning begint bij beter bouwen. Ze blijven doorgaan op de ingesleten weg en zadelen u op met een woning die een dermate hoge energierekening heeft dat u het pand straks veel moeilijker kunt verkopen. Sommigen weten wel hoe het beter kan, eVilla is één van die partijen.

In Nederland hebben we een ander systeem om de energiezuinigheid van nieuwbouwwoningen naar een hoger plan te krijgen: de EPC berekening. Op zich een aardig middel (maar niet meer dan dat, lees onder verder) , doch door het ontbreken van controles is het eenvoudig om van de berekeningen en de daarin gestelde voorwaarden voor de bouw van de nieuwe woning af te wijken. En dat is niet erg slim, want afwijken betekent minder kwaliteit, altijd een hogere energiefactuur en een aanmerkelijk slechter comfort. Het is dus zaak dat u, als opdrachtgever, weet wat u moet doen om een energie-efficiënte woning te laten bouwen. Hieronder vindt u een routeplan hoe dat te realiseren.

We kennen op dit moment nog steeds de EPG, het energieprestatie-getal van de EPC, dat per 2015 naar 0.4 kWh is verlaagd. De Energieprestatiecoëfficiënt (EPC) is een index die de energetische efficiëntie van nieuwbouw aangeeft en wordt bepaald door berekeningen vastgelegd in de norm NEN 7120, die sinds 1 juli 2012 de normen NPR 2916 en NPR 5128 vervangt.

 
 
 
 

Energieprestatiecoëfficiënt

De energieprestatiecoëfficiënt van een woning drukt de energetische prestatie van een woning uit.

De energieprestatie van een woning gaat alleen over het gebouwgebonden energiegebruik. Dat is de energie die nodig is voor het verwarmen of koelen van het binnenklimaat, het warme tapwater en de verlichting. De energieprestatie gaat niet over het overige huishoudelijk energiegebruik zoals nodig voor koken, wassen, koelkast, en andere apparatuur. Bovendien is uitgegaan van een referentiejaar voor het buitenklimaat en een standaard bewonersgedrag. De werkelijkheid wijkt meestal sterk af van deze uitgangspunten. Daardoor zal het genormeerde berekende energiegebruik meestal niet overeenkomen met wat bewoners op hun gas- en elektriciteitsmeter aflezen. Immers ieder jaar is het buitenklimaat anders en iedere bewoner stookt anders en gaat anders om met zijn woning. Bovendien zitten er een aantal afrondingen in de norm om er voor te zorgen dat de norm nog hanteerbaar is. De energieprestatie-eis zegt alleen iets over de minimale energetische kwaliteit waaraan een woning moet voldoen. De indiener van een bouwaanvraag voor een woning mag zelf bepalen met welke maatregelen aan de eis wordt voldaan: extra isoleren, betere installaties of de toepassing van duurzame energie. Een belangrijk principe van de prestatienorm is, dat ongeacht het type, de vorm of de grootte van de woning, gelijksoortige maatregelen tot min of meer dezelfde prestaties leiden. Anders uitgelegd: grote woningen of woningen met veel dak- of geveloppervlak mogen dus meer energie gebruiken om aan dezelfde prestatie-eis te voldoen als kleine compacte woningen.

Zoals reeds gezegd: aan die EPC berekening heb je dus niet zoveel, zeker als het alleen maar als verplicht nummer wordt gebruikt om de omgevingsvergunning te verkrijgen. Er is een betere methode om de energievraag te voorspellen; de PHPP berekening. Nadeel is echter dat het nogal duur is om een dergelijke berekening te laten maken:  de bedragen daarvoor variëren van 1200 tot 2000 euro.

 
 
 
 

Hoe moet het dan?

Wat kunt u doen om een energie-efficiënte woning te (laten) bouwen? Allereerst natuurlijk BETER bouwen, dat betekent: serieuze  isolatie en perfecte kierdichtingen. Dat begint op de tekentafel bij de architect. U moet uw wensen tijdig kenbaar maken aan de ontwerper van uw nieuwe woonhuis, want het aanbrengen van details vraagt extra aandacht van zowel de ontwerper als de bouwer. eVilla brengt in een vroeg stadium ontwerper en bouwer bij elkaar om te zorgen dat uw nieuwe woonhuis niet alleen mooi, maar óók energie-efficiënter wordt.

Verwarming

De energie-efficiënte eVilla® woningen hebben van zichzelf een lage behoefte aan verwarmingsenergie. Dat komt door de uitstekende manier van bouwen, isoleren en kieren dichten, het toepassen van lage-temperatuur verwarming (meestal vloerverwarming) en natuurlijk het excellente ventilatiesysteem met warmteterugwinning. Er zijn diverse mogelijkheden om de verwarming te regelen. Hieronder vindt u een overzicht van meerdere systemen met hun voor- en nadelen:

 
 
 
 

eVilla® gaat uit van de passieve gedachte: eerst beter bouwen en dan pas de installaties erbij bedenken. Nadat het ontwerp gereed is,  kan een transmissie (warmteverlies) berekening worden gemaakt en daarmee een goede voorspelling van het energieverbruik. Samen met uw persoonlijke wensen kan een overzicht worden gemaakt van de investeringskosten en de lange-termijnkosten.

In onderstaande tabel kunt u zien dat het lastig is om in een energie-efficiënte woning een investering in een alternatief systeem “terug te verdienen”. We gaan dan wel voorbij aan het feit dat we uiteindelijk van fossiele energie af willen en dat op termijn alle verwarmingsenergie middels de zon, de omgevingstemperatuur of middels eigen stroomopwekking zal plaatsvinden. Aan u de keus wat u belangrijker vindt. Alles onder het motto: wie betaalt, bepaalt.

 

 
 
 
 

Ventilatie

In een energie-efficiënte woning speelt het ventilatiesysteem een belangrijke rol. Om voldoende ventilatie te verkrijgen (dus voldoende verse lucht) is het noodzakelijk dat er voldoende lucht door het buissysteem kan. Bij eVilla® komt dan een sterk aspect naar voren: door het vloersysteem kunnen grote diameters buis worden toegepast, zodat er, ondanks de grote hoeveelheid verse lucht die er doorheen gaat, toch een lage stroomsnelheid is. Hierdoor ontstaat er een aangenaam binnenklimaat en is er geen last van hinderlijke geluiden of tochtplekken in het woonhuis. Een ventilatiesysteem zoals boven omschreven voorziet alle verblijfsruimtes van voldoende voorverwarmde en verse lucht, terwijl deze weer wordt afgezogen in ruimtes als de toiletten, badkamer en bijkeuken. We spreken dan van een gebalanceerd systeem. Ook in de slaapkamers is dit systeem toegepast, waarbij zij opgemerkt dat u tijdens het slapen gerust uw ramen kunt openzetten. Inherent aan het toepassen van dit systeem is dat er geen roosters meer in de kozijnen worden toegepast. Bijkomend voordeel daarvan is dat er in de winter geen vervelende koudeval langs de kozijnen stroomt. Het eVilla® bouwconcept, dus zonder die roosters in de kozijnen, zorgt voor een ongeëvenaard behaaglijk binnenklimaat.

Nachtventilatie

De wanden van een eVilla® woonhuis zijn van binnen naar buiten gevuld met meerdere dikke lagen isolatiemateriaal. In de winter voorkomt deze isolatie het binnendringen van kou en in de zomer houdt ze de zomerhitte buiten. Mocht in de zomer de warmte toch uw huis binnenkomen doordat uw terrasdeuren openstaan (tenslotte leeft u in uw woonhuis..) kunt u uw woonhuis ’s avonds snel weer laten afkoelen (zonder actief te koelen). U opent eenvoudigweg een raamopening op de begane grond en op verdieping en laat de koele avondlucht binnenstromen. Die luchtstroming zal de warmte meenemen uit uw gehele woonhuis. Dit komt doordat de wanden van een eVilla® woning geen warmte opnemen, dus alleen de lucht hoeft te worden afgevoerd. Dit fenomeen heet accumulatie en traditioneel gebouwde woningen hebben daar veel last van;  het blijft daar warm wat u ook doet. In het ontwerpproces wordt ook gekeken naar de mogelijkheden van het toepassen van nachtventilatie in uw nieuwe woonhuis.

Warm water

Als de keus voor het verwarmingssysteem is gemaakt, is daarmee veelal ook bepaald hoe het warme water wordt aangemaakt. Als u kiest voor een gas CV installatie is een zonneboiler een erg goede aanvulling. Dit is een systeem met een boilervat dat wordt gevoed door zonnecollectoren die op het dak worden geplaatst. Er zijn diverse systemen op de markt waarvan de kosten variëren van € 3.000,00 tot € 5.000,00 afhankelijk van capaciteit en merk. eVilla® is een groot voorstander van dit product, dat zichzelf redelijk snel terugverdient, zeker als er veel warm water wordt gebruikt. Dus bij een gezinssituatie met meerdere personen en /of opgroeiende kinderen is een zonneboiler onmisbaar om de energiekosten onder controle te houden.

Wat is PV – en hoe functioneren de PV installaties?

PV is de omzetting van zonne-energie naar elektrische energie. Tegenwoordig wordt de PV wereldwijd als stroomopwekker ingezet. Het Griekse woord ‘photos’ betekent licht. ‘Volta’ is de achternaam van Alessandro Volta (1745 – 1827) die de batterij uitvond en daarmee één van de uitvinders van onze oudste energievoorziening is. Naar hem is de elektrische spanning ‘volt’ genoemd. PV installaties hebben een grotere module die een veelvoud van losse pv-cellen verbindt. Deze pv-cellen (minstens 36 stuks) worden in de module in rijen achter elkaar geschakeld. Eén pv-cel levert een spanning van 0,5 volt en, afhankelijk van de grootte, een stroomsterkte van 3 tot 7 ampère. Bij 36 cellen achter elkaar ontstaat een spanning van 18 volt. Het hoofdbestanddeel van een pv-cel is silicium, dat uit gesmolten zand gewonnen wordt. Silicium betekent letterlijk ‘als zandstrand’. Toch is de werkwijze van de winning zeer gecompliceerd. Zodra er een pv-cel aan zon blootgesteld wordt, ontstaat er een gelijkstroom die via een kabelverbinding door de omvormer stroomt. Deze wordt direct omgezet in wisselstroom en via een metertje aan het stroomnetwerk toegevoerd. Deze operatie is duurzaam, wat inhoudt dat de elektronen ononderbroken stromen zolang er licht invalt. Een pv-cel verliest niets aan massa en wordt niet opgebruikt.

Hoe hoog is het rendement?

Het rendement is de verhouding van de opgewekte energie van een zonnemodule tot de stralingsenergie van de zon. De zon straalt onder optimale omstandigheden ongeveer 1000 watt stralingsenergie per vierkante meter moduuloppervlakte  in.

 De module zet hiervan ongeveer 120 watt in elektrische energie om. Hierbij gaat het dus om een rendement van ongeveer 12%. Wat gebeurt er met de rest? Ongeveer de helft van het licht wordt gereflecteerd. De geleidebanen hebben een bepaalde weerstand, daartoe behoort warmteverlies enz. Hierdoor is het rendement van de losse cellen groter dan dat van de totale module. In een zonnemodule hebben de cellen een onderlinge afstand. Afhankelijk van het type en de samenstelling van de module is ook het rendement van iedere module verschillend. Bepalend voor de gebruiker is altijd alleen het modulerendement.

Wat is de stand van de techniek?

Tegenwoordig bestaan er monokristal, polykristal en dunne-lagen-modules. Bij de kristallen module is de technische ontwikkeling al verder gevorderd, zodat deze module alleen nog maar wezenlijk verbeterd kan worden. Het rendement van de pv-cellen ligt bij een krappe 15% en is alleen nog maar met hoge inzet minimaal te verhogen. Echter, dat zal de toch al riante kosten nog meer doen stijgen. Ondertussen is de opbrengst bij mono- en polykristalmodellen gelijk. Monokristallen cellen worden in een celstructuur getrokken, polycrystalline modulen worden in een blok gegoten. Bij de polycrystalline modulen verstoren celranden de elektronenstroom, wat echter tegenwoordig dankzij speciale technieken (diffendering met waterstofatomen) amper nog een rol speelt. Dunne-lagen-modellen zullen binnenkort een kostenbesparend alternatief worden. Bij dit modeltype word het silicium zo te zeggen ‘alleen nog op het dragermateriaal gesproeid’. De voordelen liggen voor de hand: de geautomatiseerde productie in het drukprocédé is weinig tijdsintensief en relatief gunstig. Actueel hebben dunne-lagen-modellen een rendement van ongeveer 8% – wat gezien het feit dat de productiemethode  gunstig is, de opbrengst niet heeft verminderd. Bij dunne-lagen- modulen zijn technologische ontwikkelingen nog denkbaar. Waartoe leidt deze ontwikkeling?

De trend is tegenwoordig steeds meer om de polykristallijn modulen in hoge aantallen te produceren. Het is waarschijnlijk dat Japanse producenten de markt met massaproductie zullen beheersen. Toch ligt de grote overgang naar ‘goedkope zonnemodulen’ nog ver weg. Enkel de productie van de benodigde pv-cellen maakt nog steeds ruim 70% van de totale kosten van een PV installatie uit.

Waarom PV?

PV is een wereldwijd bepalende technologie van de 21ste eeuw als het gaat om stroomwinning. Daarbij zijn er wel degelijk nog zekere optimaliseringspotenties. Het smeltproces bij siliciumwinning is zeer complex. Tevens wordt er tegenwoordig nog dure silicium uit de chip-productie gebruikt. Op dit moment worden talrijke modulefabrieken gebouwd. Echter, het noodzakelijke zonnesilicium wordt net als voorheen moeilijk en in kleine hoeveelheden gebruikt. Grote investeringen zijn hierbij noodzakelijk, maar worden door producenten vanwege onduidelijke, langdurige, politieke marktbescherming nog altijd geschuwd. Het is een opgave om PV naar een uitgebreide marktrijpheid te leiden, waarvan levering er wereldwijd toe kan bijdragen het milieu duurzaam te ontzien. De markt (vooral in de geïndustrialiseerde landen in opkomst) verlangt naar gedecentraliseerde energie-  eenheden. De techniek zelf is ondertussen rijp genoeg. Tegenwoordig leeft meer dan de helft van de wereldbevolking zonder een of andere stroomaansluiting. PV is een optimale oplossing voor een rechtvaardige, milieuvriendelijke en vreedzame energiewinning. Ook in dit land kan een PV installatie van 2500 Watt de helft van het energieverbruik van een vierpersoonshuishouden dekken.

Hoe lang gaat een PV installatie mee?

De levensverwachting van een PV installatie ligt ongeveer bij ruim 30 jaar. De pv-cellen zelf werken onbegrensd. De zonnemodulen kunnen op den duur wel verouderen en gaan lekken. De cellen zijn in een kunsthars tussen veiligheidsglas en een absoluut resistente folie geseald. De producenten garanderen, dat de solarmodulen ook na 25 jaar nog 80% van hun maximale vermogen leveren. Op dit moment is het ook wel duidelijk dat er vanuit overheidswege niet meer gesubsidieerd zal gaan worden dan dat er al gebeurt, en dat is nu al zwaar ontoereikend.

Is mijn dak geschikt?

De uitlijning moet van zuidoost tot zuidwest zijn en de dakhelling moet tussen 10 en 60 graden liggen. Het dak moet ook niet in de schaduw liggen! In de winter is schaduw onoverkomelijk;  in deze koude tijd van het jaar wordt slechts een klein deel van de jaarlijkse opbrengst geproduceerd. Gedurende de rest van het jaar moet de installatie schaduwvrij liggen. Bij een plat dak speelt enkel de verschaduwing een rol. Hier worden de modulen op aparte aluminium consoles op het platte dak geplaatst. De richting is hierbij altijd naar het zuiden met een hoek van 30 graden. Bij een gevel (verticale montage) ligt het rendement ongeveer 25% lager.

Kan er lekkage ontstaan?

Nee! Bij een pannendak raken de dakpannen niet beschadigd! De dakhaken worden op de daksparren vastgeschroefd en steken boven de dakpannen uit. De installatie kan er ook weer afgeschroefd worden en dan is het dak weer als voorheen. Bij een plat dak worden de monturen op een rubberen mat op het dak geplaatst. De monturen worden hierbij met ballast (betonplaten van 50 tot 1000 kg) tegen de wind beschermd.

Kan ik de PV installatie in plaats van dakpannen gebruiken?

In principe wel, maar de kosten zijn in dat geval nog hoger dan de inspanning. De montage op het dak is gecompliceerd. De overgang tussen de modulen naar de dakpannen moet constant zijn. De modulen worden met aluminium randen van bovenaf afgedicht, deze randen vormen een afvalrand. Silicium-zonnemodulen hebben bovendien een temperatuurafhankelijke spanningswijze. Bij een toenemende temperatuur daalt de spanning, omdat elektronen door warmte-energie kunnen stromen en voor de werking van pv-cellen verloren gaan. De modulen moeten ook goed geventileerd zijn,  omdat bij een stijgende temperatuur het rendement daalt.

Hoe werkt een omvormer?

Omvormers zetten gelijkstroom automatisch om in wisselstroom en voeren altijd het maximale vermogen aan het net toe. Het hoogtepunt van het vermogen wordt tevens automatisch berekend (MPP) De sinusgolf (~) = wisselspanning (230 volt) van ons stroomnetwerk wordt door de omvormer duizenden keren per seconde gemeten en de opgewekte wisselspanning wordt op de juiste manier aan het stroomnetwerk toegevoerd. Omvormers zijn onderhoudsvrij en werken op transistorbasis (IGBT). De levensverwachting is te vergelijken met de andere elektronische apparaten. SMA-omvormers moeten niet onderhouden of gekeurd worden. De garantietijd bedraagt 5 jaar. Defecte apparaten worden na het verstrijken van de garantie tegen een lage reparatiekosten ingewisseld.

Welke grootte moet een PV installatie hebben?

Een PV installatie moet minstens 1000 Watt modelvermogen vertonen. Aan de hoeveelheid watt zijn geen grenzen gesteld. Wij raden een minimum van ca 2000 watt aan. De prijs/kwaliteitsverhouding is vanaf dit vermogen de moeite waard. Een optimale 1000 watt PV installatie verschaft per jaar tussen 800 en 1000 kWh. Een vierpersoonshuishouden verbruikt per jaar ongeveer 4500 kWh. Een 5000 watt PV installatie produceert navenant het jaargebruik van een vierpersoonshuishouden. De PV installatie moet altijd netwerkgekoppeld zijn! (geen losse installatie, ook niet omschakelbaar)

Kan ik een PV installatie zelf installeren?

De installatie van een PV installatie is relatief eenvoudig. Het werk op het dak blijft wel een groot obstakel. Hierbij is bijzonder veel handigheid noodzakelijk. Het montuur en de modulen zijn binnen twee dagen gemonteerd. De elektrische aansluitingen zijn met hun stekerverbindingen heel eenvoudig en veilig. Daarna alleen nog maar de omvormer aan de muur schroeven en de installatie is klaar. De aansluiting aan het netwerk wordt gedaan door een elektricien. Het metertje wordt geïnstalleerd door de energieaanbieder. Het is aan te bevelen de elektricien te vragen of hij de hele installatie wil aansluiten. Wij leveren de complete knowhow (en hij krijgt korting).