Elke wooneenheid een eigen warmtepomp
Geplaatst op 12 september 2023 door Redactie
Modulaire woningbouw
Prefabricage, een korte bouwtijd en toekomstbestendige technologie - dat zijn de onderscheidende kenmerken van een nieuw gebouw in Losser (Nederland). Daarbij past de modulaire warmtepomp MWL van Remko voor elke wooneenheid. Dit zijn de details van het concept:
Onconventioneel plan
In Losser - op de Nederlands-Duitse grens tussen Apeldoorn en Osnabrück - werd in korte tijd een appartementengebouw met 16 wooneenheden gebouwd. Dit werd bereikt door een ongebruikelijke constructie van containers, waarvan 85% geprefabriceerd was. Deze bouwelementen zijn echter niet herkenbaar in de uiteindelijke vormgeving, wat onder andere te danken is aan de gedeeltelijk bakstenen gevel en de balkons aan de voorkant. Drie containers, verbonden aan de lange zijden, vormen elk een eenheid met ongeveer 70 m² woonruimte. In totaal werden drie verdiepingen in zes blokken samengevoegd tot één gebouw. In het middendeel van elke wooneenheid bevinden zich de technische voorzieningen en nutsvoorzieningen. Daarom bevinden zich hier de badkamer en de kitchenette. Eén container dient als woon-/eetruimte, de andere bestaat uit twee slaapkamers.
Meer dan alleen verwarmen
Een belangrijk onderdeel van het bouwtechnische concept is de modulaire MWL warmtepomp van Remko voor elke wooneenheid. Deze zorgt voor warmte, warm water en frisse lucht. De verwarmingsbelasting per eenheid is gespecificeerd als 2 kW. Elke MWL is aangesloten op het bron-bufferreservoir, dat op zijn beurt wordt gevoed door een WKF 170 Duo warmtepomp en een fotovoltaïsch systeem met een piek van 1,4 kW per wooneenheid. Voor de ventilatie van de woning heeft Remko, de specialist voor nieuwe energie, het ventilatieconcept gemaakt volgens de Nederlandse specificaties, inclusief de complete leidingnetberekening. De leidingen voor toe- en afvoerlucht konden al grotendeels in de prefabfase worden geïnstalleerd.
Voor de temperatuurregeling werd gekozen voor drie WKK-plafondkasten per wooneenheid in plaats van de gebruikelijke paneelverwarming of de klassieke muurradiatoren. Dit zijn watergeleide en ventilatie-ondersteunde verwarmingskasten die onder het plafond geïnstalleerd worden, zoals in hotels.
De structuur van de warmtepomp
De MWL bestaat uit drie modules die samen een compact blok van 205 cm hoog vormen. Het drinkwaterreservoir van 149 liter bevindt zich onderaan, daarboven de warmtepomp en bovenaan de ventilatie-unit met de aansluitingen. Dankzij de geringe afmetingen - de MWL neemt evenveel plaats in als een koelkast - past hij in de berging. Met een geluidsvermogen van 37 dB(A) werkt hij stil en verstoort hij de woonomgeving niet.
Het hart van de MWL, de water/water-warmtepomp, heeft een verwarmingsvermogen van 3,2 kW (voor W20/W35). Dat komt overeen met een COP van 6,8. Per wooneenheid was vooraf een aansluitvermogen van maximaal 3,8 kW vereist. Met de MWL kon probleemloos worden voldaan aan deze waarde. De installatie zet de energie van een warmtebron optimaal om in ruimteverwarming en warm water. Om veiligheidsredenen is er bovendien een verwarmingsstaaf van 3 kW geïntegreerd, die ook een snelle warmwaterbereiding en noodverwarming mogelijk maakt. Het concept omvat ook een plaats voor de warmteverbruiksmeter, die wordt gebruikt voor de facturering, en voor de watermeter.
Aansluiting op het bronreservoir
Om zonder fossiele brandstoffen te kunnen, geeft Remko de voorkeur aan warmtepompen als toevoervoorziening voor het bufferreservoir, afhankelijk van de verwarmingsbelasting van het gebouw. Per aangesloten MWL wordt ongeveer 50 tot 70 liter gebruikt voor het reservoir. Het systeem kan worden uitgebreid met andere toevoervoorzieningen en wordt daarom multi-source genoemd. Fotovoltaïsche energie kan zonder problemen worden geïntegreerd, net als thermische zonne-energie, WKK-eenheden of lokale en stadsverwarmingsnetwerken. Ze worden allemaal energetisch opgeslagen in het centrale bufferreservoir. De combinatie van warmtepompen biedt een doorslaggevend voordeel: het totale systeem heeft praktisch geen kostenrelevante stralingsverliezen en oververhitting van schachten en gangen wordt voorkomen. Alle warmtepompen - zowel de bron als de MWL in de wooneenheden - werken energetisch optimaal en vooral machinevriendelijk. Dat maakt het hele systeem zeer zuinig en duurzaam.
Dura Vermeer vestiging Hengelo:“We hebben het innovatieve project in Losser binnen de geplande tijd succesvol kunnen afronden. Het laat op indrukwekkende wijze zien dat warmtepompen woningbouw geschikt maken voor de toekomst - met een laag energieverbruik en een lage CO2-uitstoot. Hiermee voldoet het gebouw aan onze ambitie om duurzaam te werken.”
Dit wordt als volgt bereikt: De bron zorgt via het bufferreservoir voor een constante 20 °C. Deze basistemperatuur wordt in de wooneenheid verder opgewarmd tot de hier vereiste aanvoer-verwarmingswaarde van 40 °C. Door deze kleine temperatuurverhoging worden de warmtepompen tijdens het gebruik minder belast, wat een positief effect heeft op de looptijd. De bronwarmtepomp WKF 170 Duo is ideaal geschikt voor het gebouw, omdat hij een verwarmingsbereik heeft van 27 tot 32 kW. Hij bestaat uit twee buitenmodules op het platte dak en één binnenmodule. Deze laatste bevindt zich in de technische ruimte voor het hele gebouw naast het MPS bufferreservoir met een capaciteit van 800 liter.
Inclusief koeling
De bewoners profiteren van het feit dat via MWL en de WKK-plafondkasten ook koeling van de kamers mogelijk is. Dit wordt als volgt bereikt: Het koelvermogen van het bronreservoir houdt het bufferreservoir ‘s zomers op een temperatuur van 20 °C. Met behulp van het water uit het bronreservoir wordt de temperatuur van de eenheden aangenaam verlaagd. In de wooneenheden wordt de bestaande warmte geabsorbeerd door het verwarmingssysteem en teruggevoerd naar het bufferreservoir. Als er bijvoorbeeld elders in het gebouw warm water wordt geproduceerd, wordt daarvoor de warmte gebruikt die eerder aan het bufferreservoir werd geleverd - een perfecte energieverschuiving, zogezegd De fotovoltaïsche installatie levert de hiervoor benodigde stroom.
Aansluitingen en regeling
Bij dit concept wordt alleen de koudwaterleiding naar de MWL geleid, waar de kranen in de wooneenheid kunnen worden aangesloten. Anders wordt voor elke wooneenheid een tweeleidingensysteem geïnstalleerd, d.w.z. een ringleiding met aanvoer en retour naar het centrale bufferreservoir, elk met een aftakking naar de MWL. Dit is aanzienlijk kosteneffectiever dan een 4-leidingensysteem. In het gebouw in Losser zijn twee circuits met elk één pomp geïnstalleerd, die acht MWL’s voeden. De inspanning en installatiekosten zijn aanzienlijk lager. Er is geen circulatie omdat er geen warmwaterleiding nodig is. Hierdoor is er ook grotendeels geen isolatie nodig in installatieschachten. Wat de stroomvoorziening betreft is de MWL geïntegreerd in de elektriciteitsdistributie van de wooneenheid. De wooneenheden hebben geen bedieningselementen. In plaats daarvan wordt het systeem bediend via het internet met behulp van de Smart-Web-interface die speciaal door Remko is geprogrammeerd.
“De leidingen voor toe- en afvoerlucht konden al grotendeels in de prefabfase worden geïnstalleerd.”
Het plug-and-play principe verlaagt de kosten voor installatie en inbedrijfstelling per wooneenheid nog verder. De MWL-modules zijn grotendeels voorgemonteerd en worden in een stabiel frame geplaatst. Bepaalde hydraulische componenten zijn daar al geïnstalleerd, zoals voor de aansluiting van de bron, de verwarmingstoevoer en -retour en de koud- en warmwaterleidingen. Dit resulteert in een perfecte toewijzing van de aansluitingen. Zodra alle componenten zijn geplaatst, wordt de warmtepomp voltooid met de zijwanden en de voorkant.
Eerste ervaringen
De overdracht van de technische uitrusting voor de 16 MWL’s en de bronwarmtepomp vond plaats in februari 2022 en het gebouw werd kort daarna in gebruik genomen. Tot dusver kunnen zowel de betrokkenen bij de bouw als de huurders een positieve conclusie trekken. Dankzij de hoge standaard wordt er slechts weinig energie gebruikt voor de verwarming van de ongeveer 1120 m² woonruimte. Een ander positief aspect is dat elke wooneenheid onafhankelijk wordt gevoed en dat de facturering van het verbruik veel eenvoudiger is dan bij conventionele systemen.
Tekst: Marian Paul