Verwarmen en koelen met de zon

De nieuwbouw van Bonfix wordt verwarmd en gekoeld met zonnewarmte. In plaats van elektriciteit dient warm water van ten minste 70 graden Celsius als energiebron voor de zonnekoelmachine. Boilervaten zorgen voor voldoende voorraad warm water.

Bonfix in Zwolle produceert en levert fittingen, waaronder knelkoppelingen, aan installatiebedrijven. De bijna 6500 vierkante meter nieuwbouw in Zwolle is extreem duurzaam en energiezuinig gebouwd. Zo is de isolatie extra dik uitgevoerd en bestaat de beglazing uit driedubbel thermopane. Verder is het gebouw zo gesitueerd, dat de energievraag minimaal is. Het nieuwe bedrijfspand kan bijna volledig in zijn eigen energiebehoefte voorzien.

“Op het dak staan zonnepanelen die zonne-energie omzetten in stroom en zonnecollectoren waarmee water wordt verwarmd”, vertelt Nol Reusken. Hij is projectleider bij Heva Klimaat & Installatie en is verantwoordelijk voor de complete technische installatie van het pand. “Met het water dat door de zon wordt opgewarmd, verwarmen we de verschillende ruimten van het bedrijfspand. Overal ligt vloerverwarming. De ventilatievoorziening voor de kantoren is voorzien van een warmteterugwinunit en eventueel wordt de ingeblazen lucht ook naverwarmd door het warme water. Zelfs op een heldere winterse dag levert de zon nog genoeg warmte om het gebouw te verwarmen.”

Pelletkachel

Levert de zon – in de zomer bijvoorbeeld – meer warmte dan het pand nodig heeft, dan wordt deze warmte opgeslagen in een geïsoleerd voorraadvat met 3000 liter water. Dit boilervat heeft vier lagen, onderin is het water 40 graden (vloerverwarming), bovenin 70 graden Celsius (proceswater voor tapwaterbereiding). Op bewolkte dagen haalt het klimaatsysteem zijn warmte uit dit vat. Nol Reusken: “En levert de zon gedurende langere tijd te weinig warmte, dan wordt – zodra de watertemperatuur in het voorraadvat daalt – volautomatisch een CO₂-neutrale pelletkachel ingeschakeld die het water tot 70 graden Celsius verwarmt.”

Vloerverwarming als basis

Het volledige gebouw is voorzien van vloerverwarming c.q. vloerkoeling. Dit is tevens de basisverwarming en -koeling voor de ruimten. Zowel in de warmte- als de koelstand werkt het systeem met een stooklijn die afhankelijk is van de buiten- en binnentemperatuur. De traagheid van de vloerverwarming maakt dat het systeem maar eens in de 24 uur kan omschakelen en het klimaat met name in de kantoren niet altijd optimaal zal zijn. Om de gevolgen hiervan te ondervangen, kunnen alle ruimten sneller worden nagekoeld of naverwarmd met gekoelde of opgewarmde verse buitenlucht. Deze nakoeling/naverwarming is per ruimte met de thermostaat te bedienen.

Koelen met de zon

Nol Reusken: “Het koude water waarmee de vloer en de verse lucht in de kantoren wordt gekoeld, is afkomstig van warm water. Het is een techniek die nog nergens wordt toegepast, maar die al heel lang bestaat.” Reusken vertelt dat de speciale SorTech AG Zonnekoelmachine – waarbij de warmte van de zon als aandrijving wordt gebruikt – het warme water koud maakt. “Met deze adsorptiemachine kun je tegen extreem lage kosten en minimaal energieverbruik de temperatuur van water omlaag brengen.” Een adsorptiemachine werkt net als een koelkast. Als koudemiddel wordt in plaats van koolwaterstof gewoon water gebruikt. Dat is ook gunstig voor de regelgeving waaronder de installatie valt.

Werking adsorptiekoeling

Bij adsorptiekoeling wordt gebruik gemaakt van een cyclus, waarbij het koudemiddel water bij hoge druk en temperatuur condenseert en bij lage druk en temperatuur weer verdampt. Het bijzondere aan adsorptiekoeling is dat er geen mechanische aandrijving wordt gebruikt om deze drukverhoging te bereiken, maar dat de bindingskracht tussen silicagel en water wordt gebruikt. Warmte (ten minste 70 graden Celsius) dient in plaats van elektriciteit als energiebron. Reusken: “Resultaat is dat het proces een minimum aan energie vraagt: 14 watt per uur, net zoveel als een spaarlampje.”

Een adsorptiemachine heeft een beperkte koelcapaciteit. Om altijd over voldoende koelwater te beschikken, staat in de machinekamer van het pand een optimaal geïsoleerde voorraadtank van 1000 liter. Is bij adsorptiekoeling meer koelcapaciteit nodig, dan kunnen meerdere units in cascade worden opgesteld. Tijdens de bouw is besloten de warmte die de machine afgeeft in een bron op te slaan, waardoor de adsorptiemachine in de winter in de warmtepompstand kan. De afgevoerde warmte kan zo worden aangewend voor het warmwatercircuit.

Bonfix heeft mede dankzij de installatie een BREEAM-certificering in de wacht gesleept. Heva verwacht niet dat dit systeem meer onderhoud vergt dan een conventioneel systeem. “We wachten met spanning het rendement af na een volledig seizoen. Uiteraard gaan we dan nog naregelen.”

Tekst: Installatie en Sanitair, Harrie Hoitink
Fotografie: Heva Klimaat & Installatie