Stroom en warmte uit de natuur

Totaal Techniek Brekelmans B.V. haalde vorige jaar een interessante opdracht binnen. De installateur mag een vrijstaand landhuis gaan verduurzamen. Zowel de dakbedekking als het installatieconcept worden volledig vernieuwd. In dit artikel legt Leon Brekelmans van TTB uit welke keuzes er zijn gemaakt en wat het eindresultaat zal behelzen. Met extra aandacht voor de pelletketeltechnologie.

In de loop van 2017 kreeg TTB de opdracht om een twee verdiepingen tellend vrijstaand landhuis op een duurzame wijze te renoveren. Het pand was er slecht aan toe. Er was sprake van achterstallig onderhoud, bovendien was het achterhuis zodanig verzakt, dat dit deel opnieuw moest worden opgetrokken.

Zinken dakbedekking

Deze problemen zijn direct aangepakt, bovendien kreeg de woning een aanbouw van uitsluitend uit Nederland afkomstig hout. Aangezien het dak en toebehoren ook duurzaam moesten worden afgewerkt, is gebruik gemaakt van een zinken bekleding voor de dakkapel en het roefdak. Bovendien zijn alle kunststof goten vervangen door zinken exemplaren. Zink is een duurzaam natuurproduct, dat volgens TTB esthetisch gezien bijzonder goed past bij de omgeving. Vandaar de keuze voor dit materiaal.

Verwarmingsconcept

De woning werd voorheen verwarmd door een gasgestookte cv-installatie, aangevuld met enkele gas-gevelkachels. Nu nemen een pellet ketel en zonneboiler systeem de verwarming en productie van warm tapwater voor hun rekening. Dit had de voorkeur boven een warmtepomp, vanwege de hogere aanschafkosten en het stroomgebruik. Het huis ligt dermate afgelegen dat een verzwaring van de elektra niet aan de orde was.

Energiecentrale

Tijdens de ontwerpfase werd gekozen voor een installatieconcept dat bestaat uit een Solarfocus pellet ketel (type Octoplus) en een geïntegreerd zonneboiler systeem. De Octoplus combineert verschillende technieken in een ‘energiecentrale’. Deze ‘energiecentrale’ bestaat uit een buffervat van 550 liter dat opgewarmd wordt met meerdere zonnecollectoren. Een pelletbrander, rechtstreeks verbonden aan het reservoir, verhoogt de temperatuur indien nodig.

Bediening

Voor de monteurs is dit een ideale pelletketel. De ketel, buffer en het zonneboilervat zijn in één toestel samengebracht. Dat levert een forse daling op van de aansluitkosten. Bovendien is extra apparatuur in de vorm van laadpompen en kleppen overbodig. Het systeem kan via de Ecomanager-touch worden bediend. Deze slimme regeling houdt niet alleen rekening met wisselende buitentemperaturen, maar ook met de persoonlijke leefgewoontes. De Ecomanager-touch is gebruiksvriendelijk en beschikt over remote access.

Energierekening

De alsmaar stijgende stookkosten en de plannen van de overheid om de energiebelasting in 2018 met een aanzienlijk bedrag te laten stijgen, zorgen ervoor dat in menig huishouden de interesse in besparingsmogelijkheden groeit. Door gebruik te maken van oneindige energiebronnen zoals de wind, waterkracht en in dit geval de zon kunnen de stookkosten fors omlaag.

Pellets

Pellets ontstaan door het samenpersen van onbewerkte houtresten uit de regionale houtverwerkende industrie. De overheid stimuleert deze ontwikkeling en heeft voor diverse systemen een subsidie in het leven geroepen. Het is belangrijk om te letten op de kwaliteit van de pellets. Er zijn veel handelaren die graag willen profiteren van deze opkomende markt. Zij kopen partijen pellets op uit de gehele wereld, waardoor er geen waarborg is voor een constante kwaliteit. Laat je dus goed adviseren als installateur en ga als klant niet direct met de goedkoopste in zee. De pellets worden door een bulkwagen bij de klant bezorgd en in de opslagruimte geblazen. De verwarmingswaarde van 1 kg pellets bedraagt ca. 4,9 kWh, 2 kg pellets is gelijk aan 1 m3 gas. Bij het opslagvolume moet je denken aan ongeveer 1 m3 voor 650 kg.

De werking

De pellets worden door een turbine vanuit het opslagbunker via buizen naar de ketel gezogen. De dagvoorraad in de ketel bedraagt 49 kg. Vanuit de dagvoorraad worden de pellets door de invoervijzel getransporteerd naar de eenassige draaisluis. De eenassige draaisluis sluit de verbrandingskamer hermetisch af van de dagvoorraadruimte. Deze draaisluis is 100 % brandveilig, ook bij stroomuitval. De ketel heeft maar weinig stroom nodig en is boven­dien geruisarm en onderhoudsvrij, omdat er geen gebruik wordt gemaakt van kettingen en tandwielen.

Houtvergassing

De brander van de Octoplus werkt op basis van houtvergassingstechnologie. De rookgasventilator heeft een toerentalregeling en zuigt de vrijgekomen rookgassen op een gecontroleerde wijze door de verbrandingsschotel naar onderen toe. Zo ontstaat wat in vaktermen een ‘gecontroleerde omkeerverbranding’ wordt genoemd. De vlam is naar beneden gericht. De pellets vallen via de eenassige draaisluis van boven op het roestvrijstalen verbrandingsrooster. Hierdoor vindt er geen verstoring van het gloeibed plaats en mengen de gloed en as niet met elkaar. Zo wordt het hoogste rendement behaald.

1200 °C

Bij de omkeerverbrandingstechniek (houtvergassingstechnologie) wordt het vrijgegeven houtgas door de verbrandingsschotel opgezogen en in de brandkamer met een maximale vlamtemperatuur van ongeveer 1200 °C verbrand, een optimale brandstofbenutting. De asresten vallen naar beneden. Door deze omgekeerde verbranding zijn complexe mechanische reinigingsmechanismen overbodig. De pellets worden geheel automatisch ontstoken met een volledig keramische gloeistaaf die bestand is tegen zeer hoge temperaturen. In de Octoplus wordt de lambda technologie toegepast. Deze zorgt voor een gelijkmatige verbranding van de pellets.

Automatische reiniging

Nadat de ketel voldoende warmte heeft opgewekt, zal hij alle brandbare stof uitbranden. Vervolgens krijgt de warmtewisselaar automatisch een reinigingsbeurt. In de brander-buizen bevinden zich spiraalvijzels. Deze schrapen de wanden van de warmtewisselaar schoon volgens vooraf ingestelde intervallen. Een verhoging van de rookgastemperatuur door vervuilde buizen betekent immers een rendementsverlies. De installatie heeft alleen jaarlijks een onderhoudsbeurt nodig. Voor de rest is de installatie onderhoudsvrij.

Laag temperatuur gestookt

De woning beschikt naast de pelletketel over een sierhaard in de woonkamer. Het verwarmingssysteem draait op pellets en kan de ruimte snel opwarmen. Bovendien geeft het de woonkamer een sfeervol aanzien.

Klimaatneutrale woning

Door het verdwijnen van de gasaansluiting kookt de klant nu op elektra. Op het dak van de woning zijn in totaal 24 PV panelen geplaatst om het elektra gebruik te compenseren. Om een zo hoog mogelijke opbrengst te garanderen, worden Optimizers gebruikt. Volgens indicaties wordt er een meeropbrengst van 25% gerealiseerd dankzij deze oplossing.

Op moment van schrijven is TTB nog volop bezig het huis te transformeren tot een duurzame parel. Naar verwachting wordt het project volgende maand opgeleverd 

Auteur: Leon Brekelmans, Totaal Techniek Brekelmans B.V.