10.3 Stap 1: Koudeopwekking

Koeling kan geleverd worden door 3 verschillende typen systemen/installaties:

1. Individueel systeem
De koeling wordt opgewekt voor één woning.

Wat moet je bepalen?

• Hoe de koeling wordt opgewekt.
• Het opwekrendement.
• De waarde van de eventuele hulpenergie.
• Het aandeel hernieuwbare energie.

2. Collectief systeem
Gezamenlijke koeling wordt geleverd voor meerdere woningen b.v. in een appartementencomplex.

• Als bij een deel van een gebouw de EP bepaald moet worden, welke is aangesloten op een collectieve koelinstallatie, dan is de Ag van het totale gekoelde gebouwoppervlak benodigd.
• Indien de Energieprestatie van een woongebouw met appartementen wordt berekend, dan wordt de totale Ag uit deze berekening overgenomen voor de Energieprestatieberekening van de individuele woningen.

Bepalen:

• Bepaal uit welke opwektoestellen het collectieve systeem is opgebouwd.
• Opwekrendement, Waarde hulpenergie, Aandeel hernieuwbare energie.

3. Koudelevering derden (externe koudelevering)
De koude wordt aangeleverd van buiten het gebouw. Dit moet net als bij verwarming aangetoond worden en dit kan b.v. een factuur, contract etc., maar als dit niet mogelijk is, wordt uitgaan van een collectieve koelinstallatie met onbekende opwekker.

Bepalen
Er hoeft net als bij verwarming door derden niet bepaald te worden hoe de koeling wordt opgewekt.

10.3.1 Opwektoestellen

Koude kan worden opgewekt op 3 verschillende manieren:

1. Compressiekoeling
2. Absorptiekoeling
3. Vrije of passieve koeling

Compressiekoeling

Bij koeling via compressie (1)- en absorptie (2) gaat het om koelmachines.
Hieronder staat schematisch de werking van een koelmachine aangegeven. Een koelmachine bestaat altijd uit een aandrijfsysteem, een condensor (warmteafgifte van de opwekker), een expansieorgaan (bijvoorbeeld een expansieklep) en een verdamper (koude-afgifte van de opwekker). De verdamper kan zijn koude direct afgeven (directe expansie) of aan een watergevoerd distributiesysteem. Bij compressiekoeling is het aandrijfsysteem een compressor, welk een motor is met een pomp welke de druk opvoert. Bij absorptiekoeling is het aandrijfsysteem een absorptiesysteem welke voor de drukverhoging zorgt. Dat wordt later in deze tekst verder uitgelegd.

Geel: Condensor om warmte kwijt te raken

Rood: Aandrijving

Blauw: Verdamper voor koude-afgifte

1. koelmachines gebaseerd op compressiekoeling:

De koelende werking berust op de verdamping van een speciale vloeistof in de verdamper door het vernevelen van de vloeistof waarbij verdampingswaarde aan de omgeving wordt onttrokken. De damp wordt weer samengeperst en daarna vloeibaar gemaakt onder het vrijkomen van warmte die via een warmtewisselaar of buizenstelsel in de vorm van een rooster (de condensor) aan de omgeving wordt afgegeven.

De werking van koeling d.m.v. compressiekoeling:
Het comprimeren van de vloeistof gebeurt d.m.v. een compressor, wanneer de vloeistof uitzet in de verdamper, wordt warmte ontrokken (koude afgegeven aan de lucht)

1A. Subtype koelmachine d.m.v. directe expantie in de ruimte (AirCo)

1B Subtype koelmachine d.m.v. directe expansie in een Luchtbehandelingskast (LBK).
Voor b.v. koudelevering in verschillende appartementen.

1C Subtype compressiekoelmachine met indirecte verdamping

2. Koelmachines gebaseerd op absorptiekoeling (10.3.1.2)

Het comprimeren gebeurt d.m.v. een andere vloeistof die dienst doet als compressor op moleculaire schaal.
D.m.v. een warmtebron (restwarmte en duurzaamheid) wordt energie geleverd aan het koelsysteem. Met warmte kan dus koeling gemaakt worden of als een compressorsysteem niet nodig is. Omdat er geen motor voor compressie aanwezig is, is deze methode van koeling ook heel geruisloos. Een kampeerkoelkast met een gas- en elektra-aansluiting werkt vaak volgens deze methode.

Werking absorptiekoeling:

Onder in de verticale pijp (1) zit een kookvat dat gevuld is met een oplossing van water en ammoniak en dit wordt verwarmd. De aanwezige ammoniak verdampt. Het water verdampt ook, maar mag niet verder in het circuit komen. Vlak voor de condensor (3)  loopt het water terug in de ammoniak oplossing. Het ammoniakgas loopt verder door de condensor waarin het ammoniak condenseert tot vloeibare ammoniak. De vloeibare ammoniak loopt vervolgens door een dun buisje om daarna in een grote ruimte plotseling “vrij” gelaten te worden. Deze ruimte is de verdamper (4) waarin alle druppeltjes ammoniak verdampen. Voor dit proces is warmte nodig, die aan de omgeving wordt onttrokken.

3. Vrije koeling, Koeling niet via een machine, maar d.m.v. verdamping (10.3.1.3)

Hierbij wordt koude onttrokken aan de omgeving of gekoeld door de verdamping van water. Dit wordt ook wel natuurlijke koeling genoemd, omdat het systeem gebruikmaakt van de koelte die is opgeslagen (b.v. in de bodem). Enkel een circulatiepomp verbruikt elektriciteit om het koele water door het buizennet te verplaatsen. Bij vrije koeling wordt dus gekoeld zonder actieve tussenkomst van een koelmachine en vindt geen compressie plaats.

10.3.1.4 Externe koudelevering,
Koeling wordt ergens buiten het gebouw opgewekt op een manier die je niet hoeft te weten en de koeling wodrt aangeleverd via leidingen.

• Herken dit op basis van facturen of contracten
• Opwekker niet te achterhalen? Kies dan type opwekker onbekend
• Kan niet worden vastgesteld of het om collectieve installatie of koudelevering door derden gaat?
  Kies dan collectieve installatie met een onbekend type opwekker.

Opmerkingen:

Kwaliteitsverklaring: Zoals altijd in de basisopname: Is er een kwaliteitsverklaring aanwezig dan MOET deze gebruikt worden! Is deze er niet, kies dan forfaitair rendement.

Actieve koeling vs vrije of passieve koeling

Het belangrijkste verschil tussen actieve en passieve koeling is dat er voor actieve koeling een specifiek energieverbruik gedefinieerd kan worden. De motor voor de compressie moet draaien. Bij passieve koeling wordt weinig tot geen energie verbruikt, doordat alleen een ventilator of een pomp hoeft te wdraaien..
Bij actieve koeling wordt de koude geregeld (op basis van een hoge binnentemperatuur).
Bij passieve koeling kan slechts beperkt gekoeld worden door b.v. het openen van ramen, het gebruik van ventilatoren (via een bypass regeling in een WTW) of via koelte die b.v. in de bodem is opgeslagen wanneer enkel een circulatiepomp elektriciteit verbruikt om het koele water door het buizennet te verplaatsen.

Herkennen vrije en passieve koeling.

• Koeling tussenkomst van een koelmachine (evt enkel hulpenergie voor circulatie vloeistof)
• Warmte wordt onttrokken door:
  – Omgeving (koud water, koude lucht);
  – Verdamping van water
• De koppeling tussen koudebron en distributiesysteem verloopt wel via de koelmachine (warmtepomp):
  – Winterbedrijf: warmtepomp verwarmt actief
  – Zomerbedrijf: passieve koeling d.m.v. circulatie vloeistof

Soorten koelsystemen:

De volgende systemen voor woningbouw vallen onder koelsystemen:

• Bodemwarmtepompen (water/water of brine/water) met vrije koeling (aquifer of bodemwarmtewisselaar)
• Warmtepompsystemen (lucht/lucht, lucht/water of water/water) met actieve koeling (met inzet van de warmtepomp) en een voor koeling geschikt afgiftesysteem.
• Externe koudelevering en een voor koeling geschikt afgiftesysteem
• Single-split en multi-splitunits met koeling in elke verblijfsruimte
• Dauwpuntskoeling (uitgezonderd dauwpuntskoeling op de ventilatielucht, waarbij de uitgaande luchtstroom wordt bevochtigd voor het verkrijgen van het koelend effect).

10.3.2 Prioritering van de koude-opwekkers

Indien op een distributiesysteem meerdere opwekkers zijn aangesloten dient een prioritering aan te worden gehouden:

1. Vrije koelingen (verschillende manieren)
   A. met WKO
   B. met oppervlaktewater of bodemwarmtewisselaars
   C. met verdampingskoeling
2. Absorptiekoeling
3. Compressiekoeling
   A. Centraal (koelmachine met meerdere afgiftepunten)
   B. Lokaal (Single-split AC per ruimte)

Meerdere opwekkers met zelfde prioriteit
Als er meerdere opwekkers met dezelfde prioriteit bestaan, dan moeten deze worden samengevoegd tot 1 systeem met het gesommeerde vermogen.

10.3.3 Bepaling vermogen van de koudeopwekker

Van iedere opwekker moet je het vermogen bepalen via type plaatjes of de handleiding.

Onbekende opwekker

Kan je het vermogen van de opwekker niet achterhalen, kies dan onbekend vermogen.

10.3.4 Systeemtemperatuur

Bij watergevoede (vloeistofgevoede) afgiftesystemen kunnen verschillende aanvoer en retourtemperaturen (Tin/Tuit) worden gebruikt. Jij moet de systeemtemperatuur kunnen bepalen en dat doe je aan de hand van de onderstaande tabel.

Opmerkingen:

• De waarden in bovenstaande tabel zijn ook van toepassing voor het conditioneren van lucht in een luchtbehandelingskast bij watergevoerde koelsecties.
• Bij situaties met alleen oppervlaktekoeling (vloerkoeling, wand- en plafondkoeling) en geen andere afgiftesystemen moet, als de systeemtemperatuur niet bekend is, wordt uitgegaan van een ontwerptemperatuur van 17/21 °C.
• Indien sprake is van afwijkende aanvoer- en retourtemperaturen, dient de dichtstbijzijnde temperatuurklasse aangehouden te worden. Bijv. bij temperatuurtraject 11°C/15°C wordt 6°C /12°C aangehouden

Opmerking:

Lucht wordt meegenomen bij het onderdeel ventilatie of wordt ingevoerd als directe expansie in de ruimte.