Energie besparen dankzij doordachte sturing ventilatie

Ventilatie-units zijn over de jaren heen compacter en stiller geworden, én ze verbruiken minder. De grote vernieuwingen situeren zich vandaag vooral op het vlak van sturing. Zonaal en vraaggestuurd ventileren is de sleutel om het energieverbruik van gebouwen verder te reduceren. Die vraagsturing wordt steeds nauwkeuriger omdat het ventilatiedebiet optimaal kan worden afgestemd op basis van CO₂, VOC en vocht.

NATUURLIJK VENTILEREN MET C-SYSTEEM

Centrale of zonale extractie

Bij een C-systeem komt de verse lucht op een natuurlijke manier naar binnen via raamverluchting in de droge ruimtes en wordt de vuile lucht via ventilatiekanalen mechanisch afgevoerd uit de natte ruimtes (keuken, badkamer, toilet, berging …) en bij nieuwbouw ook uit de droge ruimtes (slaapkamers, bureau...). De ventilatie-unit bij een C-systeem beschikt over een centrale afvoerventilator met motor. De box is van één afvoerkanaal en x-aantal aanvoerkanalen voorzien. Normaliter beschikt elke natte zone over een eigen aanvoerkanaal. Een C-systeem met centrale extractie ventileert volcontinu in alle ruimtes, onafhankelijk van waar vervuilde lucht wordt gedetecteerd.

Vraaggestuurde C-systemen ventileren op een minimum ventilatieniveau en gaan enkel het ventilatieniveau verhogen indien vervuilde lucht gedetecteerd wordt. Door de vraagsturing toe te passen met een regelmodule/klep per ruimte wordt de luchtkwaliteit per ruimte geregeld. Die regelmodule/klep zit in de ventilatie-unit ter hoogte van de aansluiting op het aanzuigkanaal. De afvoerdebieten van alle kleppen zijn standaard door de fabrikant ingeregeld volgens de geldende eisen per ruimte (sanitaire ruimte, toilet …) , maar kunnen ook handmatig door de installateur worden bijgesteld.

C is compact

De grote voordelen van een C-systeem zijn dat de ventilatie-unit ruimtebesparend (compact) is, minder elektrisch vermogen verbruikt (er zit slechts één motor en ventilator in) en weinig onderhoud vraagt (er zitten geen filters in). In plaats van de standaard ventilatieroosters, die altijd open kunnen blijven staan, kunnen volgende alternatieven een oplossing bieden bij een drukke straat of ongewenst warmteverlies in de winter:

• geluiddempende ventilatieroosters: akoestische ventilatieroosters, geschikt voor zowel licht als zwaar geluidsbelaste projecten;
• elektronische ventilatieroosters: elektronisch gestuurde roosters die zich automatisch openen of sluiten naar gelang de ventilatiebehoefte.

BALANSVENTILATIE MET D

Centrale pulsie en extractie

Bij ventilatiesysteem D gebeurt zowel de aanvoer van verse lucht als de afvoer van vervuilde lucht mechanisch. Via het luchtkanalensysteem wordt evenveel verse gefilterde buitenlucht het huis ingeblazen als er vervuilde lucht uit de woning wordt afgevoerd. Anders dan bij systeem C is er op de unit geen aansluiting per zone voorzien, maar komt er één kanaal voor extractie en één kanaal voor pulsie in de unit toe. Er zitten bij D-ventilatie geen regelkleppen in de unit zelf. Eventueel kan er wel een 2-zoneklep worden geïnstalleerd die de woning opdeelt in een dag/leefzone en nacht/slaapzone.

Twee ventilatoren met elk een motor zuigen de luchtstromen aan en af. Een filter aan de aanzuigzijde vangt verontreinigingen uit de buitenlucht op. Een warmtewisselaar zorgt voor warmte-uitwisseling tussen de binnen- en buitenlucht, en is standaard voorzien van een vorstbeveiliging. Die beveiliging bestaat ofwel uit een voorverwarmingselement die voorkomt dat de wisselaar bevriest bij zeer koude buitentemperaturen, ofwel wordt er een ontdooicyclus opgestart die de bevroren wisselaar ontdooit met warme binnenlucht. Om ‘s nachts verkoeling te verschaffen, wordt de aangevoerde lucht via een bypass afgeleid (zodat die niet over de wisselaar heen gaat en dus niet opgewarmd wordt door de warme binnenlucht). 

Warmte recupereren met D

Ventilatiesysteem D heeft als grote voordeel dat de warmte uit de afgevoerde lucht kan worden gebruikt om de aangevoerde buitenlucht voor te verwarmen. Dat gebeurt in een warmtewisselaar waar beide luchtstromen elkaars pad kruisen (zo kan meer dan 80% van de warmte van de afgevoerde lucht worden overgedragen op de toegevoerde buitenlucht). In de zomer, als het buiten warmer is dan binnen, heeft de warmte-uitwisseling tussen de af- en aangevoerde lucht ook zijn voordelen.

De binnenlucht koelt dan de buitenlucht af. Door de warmte-uitwisseling scoort systeem D op energetisch vlak beter dan systeem C. Door de mechanische aanvoer van verse lucht en afvoer van vervuilde lucht bij een D-systeem, zijn er geen raamroosters in de leefruimtes en slaapkamers vereist. Bijkomende troef van systeem D is dat de buitenlucht wordt gefilterd voor die het huis in wordt gestuurd. Deze filters dienen wel driemaandelijks te worden gereinigd en zesmaandelijks te worden vervangen om te voorkomen dat een vervuilde filter de weerstand verhoogt en het motortoerental de hoogte in drijft.  

C OF D?

Of er in een gebouw wordt gekozen voor systeem C of D is afhankelijk van verschillende factoren. Persoonlijke voorkeuren zijn belangrijk (bv. Verkiest men een volautomatisch systeem? Wat is het budget? Wil men liever geen onderhoud?), alsook de aard van het project (bv. Wat is de ligging van de woning: stad of platteland? Is er voldoende plaats voor systeem D?), maar wordt in de praktijk ook in sterke mate bepaald door de EPB-wetgeving. In nieuwbouwprojecten of doorgedreven renovaties, waar ventilatie door de hoge isolatiegraad verplicht is, is de EPB-wetgeving van kracht. Met een systeem C kunt u op EPB-vlak hoogstens eenzelfde score halen als een standaard systeem D met een driestandenschakelaar. Een systeem D met vraaggestuurde regeling haalt sowieso een betere energetische score dan een systeem C.

 

STURINGSMOGELIJKHEDEN

De juiste stand

Een ventilatiesysteem staat nooit volledig uit. Bij systeem C is er minimaal 10% luchtverplaatsing nodig om te kunnen meten wat het CO₂- of vochtgehalte in de vuile lucht is. Zo kan de voeler meten of het toestel moet optoeren of niet. Voor D-systemen zonder vraagsturing wordt altijd een minimumhoeveelheid geventileerd. Een systeem bevat meestal vijf standen: een automatische stand, een timerfunctie (bv. 30 minuten op vol vermogen na het douchen) en drie handmatige standen (laagstand, middenstand en hoogstand). Sommige toestellen beschikken ook over een nachtkoelfunctie. Vanaf een bepaalde binnentemperatuur en wanneer de buitentemperatuur ‘s nachts lager ligt dan die binnen, wordt er geventileerd waardoor het gebouw sneller afkoelt en er overdag minder koeling nodig is.

Warmte recupereren voor verwarming en sww
Er zijn ventilatiesystemen op de markt die de warmte uit de afvoerlucht recupereren voor lage temperatuurverwarming en de productie van sanitair warm water. Het toestel bestaat dan uit een ventilatie-unit, een warmtepomp en een geïntegreerd boilervat. Eventueel gekoppeld aan een ketel op fossiele brandstof, die als back-up bijspringt wanneer de vraag naar verwarming of sww te groot is.

Vraaggestuurd ventileren

Bij voorkeur wordt geopteerd voor de automatische stand waarbij het ventilatiesysteem zelf de luchtkwaliteit bewaakt op basis van sensormetingen. Op die manier kan het benodigde ventilatiedebiet nauwkeurig worden bepaald en gebeurt de ventilatie op een zo energiezuinige en (akoestisch) comfortabel mogelijke manier. Bij C-systemen kan vraaggestuurd per zone worden geventileerd. Er wordt dan enkel geventileerd waar nodig (bv. in de zone woonkamer/open keuken of in de zone master bedroom). Bij D-systemen is het ventilatieniveau voor de hele woning hetzelfde en wordt geventileerd wanneer nodig (bv. bij een overschreden CO₂-waarde). Wel kan de woning bij een D-systeem worden opgedeeld in een dagzone/leefzone en nachtzone/slaapzone, en wordt de ventilatie zo afgestemd op de activiteit in het gebouw. Bij een stijging van CO₂ in de nachtzone zal het toestel dan enkel optoeren in de nachtzone in plaats van in het hele huis en zo dus minder geluid produceren en ook minder energie verbruiken.

Het belang van sensoren

Sensorloze zones of sensorloze systemen kunnen niet automatisch werken en worden meestal permanent op laagstand gezet. Om die reden is het gebruik van sensoren belangrijk om op een zo comfortabel mogelijke manier een gezonde binnenlucht te kunnen garanderen.

Sensoren die het CO₂-gehalte, de relatieve luchtvochtigheid, de temperatuur en geurtjes (VOC’s) in een ruimte meten, zijn het meest gebruikt. De sensoren bevinden zich ter hoogte van de unit, in de kanalen of in de ruimte zelf. De ruimtesensoren communiceren draadloos met de sturing van de ventilatie-unit en regelkleppen zodat het af- en aanvoerdebiet automatisch gereguleerd wordt.

• Voor verblijfsruimtes zoals een woonkamer, open keuken, slaapkamer … zijn zowel de CO₂ als temperatuur belangrijke graadmeters. Doorgaans wordt een CO₂-gehalte van minder dan 800 ppm beoogd. Wordt die waarde overschreden dan wordt de regelklep geactiveerd en het ventilatiedebiet opgedreven. Soms worden ook veranderingen in de vluchtige organische stoffen (VOC’s) gemeten als indicator voor geurtjes.
• Voor sanitaire en vochtige ruimtes wordt het ventilatiedebiet bepaald op basis van het relatieve vochtgehalte (die bij voorkeur tussen 30-70% is) en de temperatuur in de ruimte.
• Voor het toilet wordt een CO₂-sensor of VOC-sensor ingezet die door de minste verandering in het CO₂- of VOC-gehalte aanwezigheid in een toilet detecteert en het ventilatiesysteem activeert.
• Soms kan er ook voor gekozen worden om de regelklep rechtstreeks te connecteren met een schakelcontact of ruimtesensor in een ruimte zodat het ventilatiesysteem onmiddellijk wordt geactiveerd als bv. het licht aangaat.

Gecontroleerde aanvoer bij C

Om het energieverlies bij een C-systeem door een ongecontroleerde aanvoer van verse lucht te beperken, is er geautomatiseerde raamverluchting op de markt. Deze elektronisch gestuurde ventilatieroosters zijn gekoppeld aan de sensoren in het ventilatiesysteem die de CO₂ en de temperatuur meten. Op basis van die gegevens opent en sluit het ventilatierooster zich automatisch.

Geconnecteerde ventilatie-units
De nieuwste ventilatie-units zijn klaar voor ‘smart homes’ en communiceren behalve met de bewoners, ook met de installateur. Dat zorgt ervoor dat de installatie en inregeling een pak praktischer kunnen verlopen. Via een installateursapp kan de unit op een kwalitatieve manier geïnstalleerd en gekalibreerd worden. Instellen en bijstellen van debieten, enz. kan voortaan via een app. En als kers op de taart, kunnen de nodige documenten voor de EPB-aanvraag na de kalibratie gewoon automatisch digitaal worden opgemaakt.

Hoe energie besparen bij systeem C?
• Elektronisch gestuurde ventilatieroosters helpen ongewenst warmteverlies tijdens de winter/ongewenste warmtetoevoer in de zomer te beperken
• Enkel ventileren waar nodig op basis van sensorgegevens komt het energieverbruik en het comfort ten goede

Hoe energie besparen bij systeem D?
• Dankzij de warmtewisselaar is er minder warmteverlies in de winter en minder warmtetoevoer in de zomer
• Een nachtkoelfunctie helpt om de woning ‘s nachts af te koelen en zo de nood aan koeling overdag te verminderen
• Enkel ventileren wanneer nodig op basis van sensorgegevens verhoogt de energie-efficiëntie en het comfort van de installatie
• Door de ruimte op te delen in een dag- en nachtzone wordt er niet nodeloos geventileerd in een zone waar er niemand aanwezig is

Met dank aan: Duco, Itho Daalderop, Renson, Vasco en Zehnder