<<<<   Index

Decentrale ventilatie met warmte terugwinning

In ieder huis is een zekere mate van ventilatie nodig, om in huis geproduceerd vocht af te voeren.
En voor de afvoer van koolstofdioxide (CO2), die we produceren als we ademen.

Nieuwbouwhuizen hebben doorgaans een mechanisch ventilatie systeem, via een stelsel van buizen wordt in badkamer, keuken en toilet continu lucht weggezogen en naar buiten geblazen.
Via ventilatieroosters elders in de woning komt dan verse buitenlucht het huis binnen, het is dan wel zaak dat er genoeg van die ventilatieroosters open staan.

Een ander systeem is balansventilatie, waarbij via een tweede buizenstelsel evenveel verse buitenlucht naar woonkamer en slaapkamers wordt aangevoerd, als er via badkamer, keuken en toilet wordt afgevoerd.
De balansventilatie kan ook worden gecombineerd met warmteterugwinning (WTW), waarbij de lucht die naar binnen gaat wordt opgewarmd door de warmte van de lucht die naar buiten gaat.
Daarbij kan zo'n 95 % van de warmte worden teruggewonnen die anders naar buiten werd geblazen en verloren ging.

Oudere huizen hebben vaak geen mechanische ventilatie, maar moeten het hebben van natuurlijke ventilatie, waarbij de ventilatie plaatsvindt door ventilatieroosters, naden en kieren, en open (klep-) raampjes.
Mijn huis uit 1966 had ook geen mechanische ventilatie.
Om energie te besparen was ik bezig geweest met het aanbrengen van tochtstrips bij ramen en deuren.
Naast het besparen van energie, beperk je dan wel de hoeveelheid (noodzakelijke) ventilatie.
Het continu openhouden van ventilatieroosters leek me niet heel energiezuinig.
De hoeveelheid natuurlijke ventilatie is ook nogal afhankelijk van de windsterkte.
En de ventilatie openingen zorgen ervoor dat buitengeluid makkelijk in huis komt.

Het aanbrengen van een ventilatiesysteem met warmteterugwinning leek me wel wat, alleen de aanleg van allerlei buizen door het huis zag ik niet zitten.
Toen heb ik gekozen voor een decentraal ventilatie systeem met warmteterugwinning.
Daarbij heb je meerdere ventilatie units in het huis, elke unit heeft een afvoer van lucht naar buiten, een aanvoer van lucht naar binnen, en een warmtewisselaar die de warmte van de uitgaande luchtstroom overbrengt naar de inkomende luchtstroom.
De unit bevestig je aan de muur in de ruimte die geventileerd moet worden.


Mijn keuze is gevallen op ventilatie units uit de M-WRG serie van de Duitse firma Meltem
Deze zijn redelijk compact, en zien er netjes uit.
Op de laagste ventilatiestand (15 m lucht per uur) zijn ze vrijwel geruisloos.
Ook buitengeluiden worden door het apparaat goed gedempt (minstens 50 dB).
 


In deze afbeelding zie je de Meltem ventilatie unit  in inbouwmontage, waarbij het grootste gedeelte van het apparaat in de muur verdwijnt.
De rode en blauwe pijlen geven de warme en koude luchtstromen weer.


De gebruikte warmtewisselaar heeft een rendement van 76%, dat is dus het percentage van de warmte die terug wordt gewonnen.
Dat is wel iets lager dan de 95% rendement van een (grote) balansventilatie met WTW.
Dat zal wel een concessie zijn voor een kleine compacte warmtewisselaar in het Meltem apparaat.
Overigens heeft een lager rendement als voordeel dat er, als het buiten vriest, minder snel ijsafzetting in de warmtewisselaar optreedt.
Als de buitenlucht te koud is, wordt automatisch de ventilatie capaciteit verlaagd, of stopt de ventilatie helemaal , totdat het buiten weer warm genoeg is.
Dit om ijsvorming in de warmtewisselaar te voorkomen.


Standaard ventilatie unit M-WRG-S.

Op de zolder van mijn huis heb ik een ventilatie unit geplaatst van het type: M-WRG-S (met de S van "standaard").
Dit is het eenvoudigste en goedkoopste model van Meltem.
Ik wilde ventilatie op zolder omdat daar regelmatig was hangt te drogen, en het dak door goede isolatie volledig tochtdicht en dampdicht was geworden.

Het apparaat heeft een driestanden schakelaar waarmee gekozen kan worden uit de volgende ventilatie capaciteiten:
30, 50, of 70 m lucht per uur (zowel ingaand als uitgaand).

Vreemd genoeg vond ik in andere beschrijvingen van hetzelfde model, ventilatie capaciteiten van 15, 30 en 60  m lucht per uur.
Wellicht is dit in de loop der tijd wat aangepast.


Verder heeft het apparaat nog een aan/uit schakelaar.
Op dit model zit geen display.
Een uitgebreide handleiding vindt je hier: Manual M-WRG-S.pdf .


Afbeelding: De ventilatie unit op mijn zolder.

In serie met de 230 Volt voeding heb ik een hygrostaat schakelaar opgenomen.
Een hygrostaat schakelaar schakelt de netspanning door naar de ventilatie unit bij het bereiken van een bepaalde instelbare relatieve luchtvochtigheid in de ruimte.
De hygrostaat schakelaar staat bijvoorbeeld op 60% ingesteld, als de luchtvochtigheid hoger wordt, gaat de ventilatie unit aan.


De hygrostaat schakelaar waarmee ik de ventilatie unit op zolder aanstuur.

Meltem heeft ook ventilatie units met ingebouwde vochtsensor, zoals model M-WRG-K die ik hierna beschrijf.
Maar mijn oplossing met een losse (tweedehands) hygrostaat schakelaar van een paar tientjes was een stuk goedkoper.
Op deze plek doet dat precies wat ik wilde.
Het is me gebleken dat deze ventilatie unit, zolang er geen was hangt te drogen vrijwel altijd stilstaat.
En dat was precies mijn bedoeling, alleen ventileren op zolder als het nodig is.


Comfort ventilatie unit M-WRG-K

In de woonkamer (begane grond) en op de overloop (1e verdieping) heb ik een ventilatie unit model M-WRG-K geplaatst.
Dit is een zogeheten "comfort unit".
Deze heeft veel meer functies dan de standaard unit.
Er zit een display op, en er wordt een afstandbediening meegeleverd voor de bediening.


Afbeelding: de ventilatie unit op de overloop van mijn huis.

De ventilatiesnelheid van de M-WRG-K is in 10 stappen instelbaar tussen 15 en 100 m lucht per uur.

Je kunt het apparaat programmeren zodat hij op bepaalde tijden aan of uit gaat, of harder of zachter gaat ventileren.

Ook kun je eventueel de hoeveelheid ingaande en uitgaande lucht op verschillende waarden instellen.
Bijvoorbeeld: de ingaande lucht wordt op 20 m per uur gezet, en de uitgaande op 15 m per uur.
Als je dan een tweede ventilatie unit in een ander vertrek net andersom instelt, dus ingaand op 15 m per uur, en uitgaand op 20 m per uur, dan krijg je een luchtstroom van 5 m lucht per uur (onder de deuren door) van de eerste naar de twee unit, en daarmee worden dan de tussenliggende vertrekken ook geventileerd.
Het instellen van verschillende waarden voor ingaande en uitgaande luchtstroom heeft overigens wel een nadelig effect op het rendement van de warmteterugwinning.

Een uitgebreide handleiding met alle functies van de comfort ventilatie unit staat hier: Manual M-WRG-K.pdf .

De ventilatie unit in de woonkamer en op de overloop draaien hier continu op 15 m lucht per uur, de unit in de woonkamer laat ik 's nachts uitschakelen.
Dat is naar mijn ervaring voldoende voor het verversen van de lucht van 1 a 2 bewoners.
Op deze lage snelheid zijn de units erg stil, je hoort ze bijna niet.
Bij hogere snelheid neemt de hoeveelheid geluid van de ventilatoren wel toe.

De relatieve vochtigheid blijft in huis doorgaans tussen de 50 % en 60%, en dat is een prima waarde.
Het
CO2 gehalte in huis varieert tussen 500 en 1000 ppm (parts per million), waarden lager dan 1200 ppm zijn zonder meer goed.
Buitenlucht heeft een
CO2 gehalte van ongeveer 400 ppm.

Toen ik later in de woonkamer het glas ging vervangen door HR++ glas heb ik ook een daar aanwezig ventilatierooster (boven het glas) laten vervallen.
Het ventilatierooster was niet meer nodig na de komst van de ventilatie unit.
En dat is weer een lek minder, waardoor kou en buitengeluid het huis in kwam.


Plaatsing van de ventilatie units

De ventilatie unit wordt in huis geplaatst op een muur welke grenst aan de buitenmuur.
De unit wordt bij voorkeur zo'n 30 cm onder het plafond geplaatst.
Vanuit de unit gaan twee buizen door de muur naar buiten
(aanvoer en afvoer van lucht), daarvoor moeten twee gaten van 120 mm diameter door de muur worden geboord.
De buizen lopen iets af (2) richting buiten, zodat eventueel condenswater naar buiten loopt.
De twee buizen worden aan de buitenzijde met een gevelrooster afgedekt.

Een uitgebreide montage handleiding staat hier: M-WRG.pdf .

Zelf heb ik de units in opbouw montage geplaatst, dit is de eenvoudigste methode.
Hierbij steekt de volledige dikte van het apparaat (19,5 cm) de woonruimte in.

Je kunt hem ook als inbouw monteren, dan verdwijnt het grootste deel van de dikte van het apparaat in de muur, en steekt er nog maar zo'n 6,5 cm de woonruimte in.
In de binnenmuur moet dan wel een groot gat worden gemaakt ter grootte van het apparaat, daar komt dan eerst een inbouwkast in (die moet je apart kopen), waar je dan de ventilatie unit in kunt plaatsen.

De ventilatie unit werkt op 230V netspanning, er is geen aardedraad nodig.
 

Gevelrooster

De twee buizen van de ventilatie unit worden aan de buitenmuur afgedekt met een gevelrooster.
Het gevelrooster zit niet standaard bij de ventilatie unit, maar moet je apart kopen.


Op deze plaats heb ik een RVS gevelrooster van Meltem gebruikt.
Een mooi en solide ding, maar met ruim 100 euro wel prijzig.
 


Voor de andere ventilatie units heb ik deze kunststof kapjes gebruikt.
Dan ben je al gauw een factor 10 goedkoper uit.
 

Aanschaf van de ventilatie unit

De firma Meltem wordt in Nederland vertegenwoordigd door de firma Tilmar.
Je kunt als particulier niet rechtstreeks bij Tilmar bestellen, maar via die website kun je wel een verkooppunt bij je in de buurt opzoeken.
Zelf heb ik de units bij mijn plaatselijke aannemer gekocht, die ze wel bij Tilmar kon bestellen.
De aannemer heeft ook geholpen met het plaatsen van de ventilatie units, zoals het boren van de 120 mm gaten.

In Duitsland zijn ook webshops die ze aanbieden, zoals deze.
Of die webshops ook naar Nederland / Belgi leveren weet ik niet, ik heb er geen ervaring mee.
Voor mezelf had ik liever een aanspreekpunt dichter bij huis.
 

Filters

In de ventilatie unit bevinden zich twee luchtfilters, n in de ingaande luchtstroom, en n in de uitgaande.
De filters houden stof en ongedierte buiten, en voorkomen vervuiling van de warmtewisselaar.

Bij aanschaf van een ventilatie unit worden er twee standaard filters meegeleverd.
Er zijn ook pollenfilters verkrijgbaar (voor allergische mensen), en actief koolfilters (bij vervuilde buitenlucht door verkeer of industrie).

De speciale pollenfilters of actief koolfilters worden alleen in de ingaande luchtstroom geplaatst.
In de uitgaande luchtstroom is een goedkoper standaard filter altijd voldoende.

Filters kunnen online bijvoorbeeld gekocht worden bij: wtw-filtershop .

Door Meltem wordt aanbevolen om de filters elk jaar te vervangen.
Zelf blaas ik ze tussentijds met een compressor wel eens schoon, en gebruik ze dan wat langer.


Energiebesparing door warmteterugwinning

Hoeveel energie besparen we nu door het toepassen van warmteterugwinning?
Om dat te kunnen beantwoorden kunnen we het Moellier diagram  gebruiken.
In dit voorbeeld ga ik uit van de volgende gegevens:
De buitenlucht heeft een temperatuur van 0 C, en een relatieve vochtigheid (rH) van 90%.
De binnenlucht heeft een temperatuur van 20 C, en een relatieve vochtigheid van 50%.
We ventileren met 15 m lucht per uur.

In het volgende Moellier diagram zijn deze waarden van temperatuur en relatieve vochtigheid uitgezet.



Voor een bepaalde combinatie van temperatuur en relatieve vochtigheid vind je in het diagram een snijpunt.
Vanuit dat snijpunt trek je een diagonale lijn naar de twee schalen met enthalpie (h).
En wel zodanig dat je op beide h schalen op dezelfde waarde uitkomt.

Voor de buitenlucht vinden we een enthalpie h (warmte inhoud) van 8,0 kJ/kg.
Ook kunnen we het soortelijk gewicht van de buitenlucht uit het diagram bepalen, dat is 1,29 kg/m.
Omdat we de ventilatie capaciteit in m/uur weten, gaan we de enthalpie berekenen in kJ/m lucht.
Voor de buitenlucht is de enthalpie: h = 8,0 kJ/kg x 1,29 kg/m = 10,32 kJ/m.

En nu voor de binnnenlucht:
De enthalpie is: 38,5 kJ/kg.
Het soortelijk gewicht van de binnenlucht is 1,20 kg/m.
De enthalpie van de binnenlucht komt daarmee op: h= 38,5 kJ/kg x 1,20 kg/m = 46,2 kJ/m.

Het verschil in enthalpie tussen binnenlucht en buitenlucht is:
46,2 - 10,32 = 35,88 kJ/m.
Dat wil zeggen, als we 1 m lucht ventileren zonder warmteterugwinning gaat er in dit voorbeeld 35,88 kJ aan energie verloren.

In ons voorbeeld gingen we 15 m/uur ventileren.
Als er geen warmteterugwinning plaats vindt gaat 35,88 kJ/m x 15 m/uur = 538,2 kJ/uur verloren.
Dat is 538200 J/uur, ofwel 149,5 J/s.
En aangezien een "Joule per seconde" hetzelfde is als "Watt", is er in dit voorbeeld een verlies van 149,5 Watt (bij 15 m/ uur, en zonder warmteterugwinning).

Nu gaan we onze Meltem ventilatie unit gebruiken met een rendement op de warmterugwinning van 76%.
Dan is het verlies nog maar 24% x 149,5 Watt = (ongeveer) 36 Watt.

Uit het Moellier diagram kunnen we ook nog het volgende aflezen.
De buitenlucht van 0 C en rH = 90 %, zal na het opwarmen tot 20 C een relatieve vochtigheid hebben van ongeveer 23 %.
Dit is weergegeven met de verticale streeplijn, de massa van waterdamp blijft namelijk tijdens het opwarmen constant (op zo'n 3,3 gram water per kg lucht, zie de schaalverdeling aan de bovenzijde van het diagram).
Doordat er in huis vocht wordt geproduceerd, zal de lucht die van buiten komt vervolgens in huis langzaamaan weer vochtiger worden.

Ik heb geprobeerd het Moellier diagram in dit voorbeeld op de juiste wijze toe te passen.
Echter ben ik zeker geen expert op het gebruik ervan.
Dus voor zowel de methode als de uitkomsten geldt: alles onder voorbehoud.

<<<<   Index