De blog van de verwarmingsexperts
31/10/2018

Wat kunnen we leren van de geschiedenis om ons te verwarmen in de toekomst?

Verwarmen wordt vandaag niet als een luxegoed beschouwd. Centrale verwarming is wijdverspreid en de standaard in de meeste woningen in België. We zouden ons het leven zonder dit comfort niet meer kunnen voorstellen. Maar, u raadt het al, dit was niet altijd het geval.

Buderus schetst voor u een korte geschiedenis van de verwarming en kijkt meteen naar de toekomst. Hoe moeten we onze woningen verwarmen wanneer er niet langer fossiele brandstoffen (aardgas en stookolie) voorhanden zijn? Paradoxaal genoeg moeten we naar het verleden kijken om de oplossingen voor de toekomst te ontdekken.

Verwarmen: van de prehistorie tot nu.

Onze prehistorische voorouders waren afhankelijk van vuur om zich te beschermen tegen de winterse koude. Ze verzamelden zich in groepjes rond een open vuur om de koude nachten door te komen.

De Romeinen stonden zoals op veel vlakken, ook wat verwarming betreft, een stap voor. Zij vonden reeds de eerste vloerverwarming uit. In een kelder werd daarvoor een groot houtvuur ontstoken, waarvan de warmte, via een systeem van onderaardse gangen onder de vloeren over alle vertrekken werd verspreid.

Nadien werd in onze contreien de open haard de belangrijkste bron van verwarming. Vanaf de 17e eeuw kwam de kachel in opmars, als brandstof werd gebruik maakt van turf, hout of steenkool.

Tot dan toe is er, met uitzondering van de Romeinen, dus sprake van decentrale verwarming: de verwarmingsbron staat in de meest gebruikte, meest centrale ruimte van de woning en men moet zich er rond verzamelen om van de stralingswarmte te kunnen genieten.

19e eeuw: ontwikkeling van de centrale verwarming.

Er is sprake van centrale verwarming wanneer alle vertrekken van de woning verwarmd worden door centraal opgewekte warmte die verspreid wordt via lucht, water of stoom.

In de 19e eeuw werden de eerste centrale verwarmingsinstallaties met lucht ontwikkeld, maar het was pas met de opkomst van brandstoffen zoals steenkool, aardolie en aardgas dat centrale verwarming ingeburgerd raakte.

Men gebruikt een verwarmingsketel om de brandstof te verbranden en de aldus ontstane warmte in de woning te verspreiden via lucht, water of stoom. Tegenwoordig zijn met water gevulde cv-systemen het meest voorkomend.
Om de warmte in de verschillende ruimtes te verspreiden, heeft men uiteraard ook een afgiftesysteem nodig. Bij ons in België wordt hiervoor het vaakst gebruik gemaakt van radiatoren of vloerverwarming.

20ste eeuw: energiezuinige condensatieketels.

In 1981 bracht het bedrijf Nefit in Nederland de eerste condensatieketel, op de markt. Deze verwarmingsketel hergebruikt de warmte in de waterdampen van de rookgassen, waardoor een hoger verwarmingsrendement wordt gehaald dan bij klassieke ketels.

Belangrijk hierbij is dat de retourtemperatuur van het afgiftesysteem niet te hoog is, anders kan de waterdamp niet condenseren. Men dient eventuele radiatoren daarom groot genoeg te dimensioneren, of gebruik te maken van een lager temperatuursysteem zoals vloerverwarming.

De condensatieketel blijft tot op vandaag de meest gebruikte verwarmingsbron in België.

Kijken naar het verleden voor een groene toekomst.

Logamax plus GB172i: zuinige condensatieketel op gas van Buderus.
Condensatieketel in 2018.

Wat men vandaag “alternatieve” energie noemt werd al tientallen, soms zelfs honderden jaren geleden uitgevonden.

Tijdens de industriële revolutie werd veel tijd gespendeerd aan onderzoek en ontwikkeling naar manieren om ons zo efficiënt mogelijk te verwarmen.
De warmtepomptechnologie dateert van begin 20ste eeuw, de brandstofcel werd zelfs al in de 19de eeuw uitgevonden. Men koos echter de verwarmingsketel als standaard woningverwarming, vanwege de gemakkelijke installatie en het hoge rendement.

Vandaag worden we, omwille van de hoge CO2-uitstoot van zulke systemen en de gepaard gaande opwarming van de aarde, gedwongen om terug te kijken naar de alternatieven die jaren geleden ontwikkeld werden.

Gebruik de energie uit de omgeving met een warmtepomp.

De warmtepomp werd reeds begin 20ste eeuw uitgevonden, maar op dat moment niet gecommercialiseerd.

Warmtepompen halen energie uit de omgeving om woningen te verwarmen. Ze gebruiken hiervoor lucht, water of warmte uit de bodem.

In de jaren 70 kreeg men opnieuw interesse voor deze technologie vanwege de energiecrisis waarmee men toen kampte.

Tijdens de jaren 90 groeide het besef dat niet alleen de eindigheid van fossiele brandstoffen problematisch is, maar dat ook de uitstoot door de verbranding ervan negatieve gevolgen heeft voor het milieu. Bijkomend onderzoek naar de warmtepomp werd geïnitieerd.

Ook vandaag nog wordt er geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling om het rendement van warmtepompen te verhogen.

Combineer verwarming en elektriciteitsproductie met een warmtekrachtkoppeling.

Loganova, warmtekrachtkoppeling van Buderus.
Warmtekrachtkoppeling van Buderus.

Een warmtekrachtkoppeling wekt gelijktijdig elektriciteit en warmte op. De elektriciteit kan worden opgewekt door een brandstofcel, een verbrandingsmotor of een gasturbine. Deze drijft op zijn beurt een generator aan die elektriciteit opwekt. Bij dit proces komt warmte vrij die kan worden gebruikt voor de productie van warm water, stoom of hete lucht.

De WKK kent zijn grootste toepassingsgebied in de industrie, maar men kan ook de restwarmte van industriële processen gebruiken om via warmtenetten woningen te verwarmen. Hierover verder meer.

Er bestaan ook micro WKK’s die tot 50 kW elektrisch vermogen genereren voor huishoudelijk gebruik.

Een grote batterij: de brandstofcel.

Het principe van de brandstofcel werd al in 1838 ontdekt door de Zwitserse wetenschapper Christian Friedrich Schönbein.

Een brandstofcel werkt eigenlijk als een “oneindige batterij”: ze zet de energie uit chemische reacties om in elektriciteit, met het verschil dat de reagentia (de chemische stoffen) blijvend kunnen aangevoerd worden.

Sla de energie op in de bodem: koude-warmte-opslag.

Koude-warmte opslag of BEO (Boorgat-Energie-Opslag) is een techniek waarbij warmte en koude worden opgeslagen in de watervoerende onderlagen in de bodem. In de zomer gebruikt men het koele grondwater om gebouwen af te koelen.
Het opgewarmde retourwater wordt op zijn beurt opgeslagen in de bodem en gebruikt om gebouwen op te warmen wanneer het winter wordt.

Omwille van de diepte en grootte van de boringen is het systeem vooral voorzien voor grote gebouwen of voor verschillende wooneenheden samen.

Het rendement van een BEO-veld is sterk afhankelijk van de geologie van het gebied. De grootste efficiëntie wordt gehaald bij zandgronden (in 1m³ zand zit 30 à 35% water vervat).

Hergebruik restwarmte via warmtenetten.

In de 19e eeuw werd in West-Europa de keuze gemaakt voor individuele verwarming per woning in plaats van collectieve verwarming. De voordelen waren duidelijk. Bij collectieve verwarming kon men niet zelf regelen wanneer het huis moest bijverwarmd worden, dit had tot gevolg dat men in Oost-Europa en Rusland, waar wel gekozen werd voor collectieve verwarming, vaak de ramen open zag staan terwijl de radiatoren vol stonden te branden.

Vandaag wordt deze techniek echter opnieuw bovengehaald om de restwarmte van industriële processen te hergebruiken en te verdelen over woongebieden. Vandaag hebben we ook de techniek om de warmte per woning en woonruimte individueel te regelen.

Het gebruiken van restwarmte van bijvoorbeeld elektriciteitscentrales zou een grote besparing kunnen betekenen tegenover het apart opwekken van warmte en elektriciteit. Momenteel wordt de restwarmte die opgewekt wordt bij elektriciteitsproductie, maar bijvoorbeeld ook bij grote datacenters via koelwater of koeltorens opnieuw aan de omgeving afgegeven.

Welke keuze maken onze beleidsmakers?

De mogelijke oplossingen om energiezuiniger en op basis van hernieuwbare energie te verwarmen werden reeds jaren geleden ontwikkeld. Het is nu een kwestie van de verschillende overheden om hier ook resoluut voor te kiezen. Niet alleen om onze planeet te redden, maar ook om ons verwarmingscomfort in de toekomst te vrijwaren.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *