Probleem

In de zomer willen we ons huis verkoelen, en in de winter juist verwarmen. De seizoenen in Nederland zorgen ervoor dat we regelmatig behoefte hebben aan verwarming of verkoeling, maar dit gaat gepaard met veel gas- en energieverbruik, en dus hoge verbruikskosten. 

‍

Gemiddeld verbruikt een huishouden in Nederland tussen de 1110 m3 gas per jaar, wat gepaard gaat met ongeveer 141 euro per maand. 75% van dit verbruik gaat gemiddeld naar de verwarming. Energiekosten zijn gemiddeld 48 euro per maand bij een jaarverbruik van 2640 kWh. Wanneer de airconditioner draait om het huis te verkoelen, verbruikt een huishouden gemiddeld 1,5-2x zoveel energie. 

‍

Naast deze gebruikskosten per huishouden, heeft de Nederlandse overheid het doel gesteld om in 2050 geheel van het gas af te zijn om de klimaatdoelen te behalen. Hierdoor wordt het niet meer mogelijk om je huis te verwarmen met gas. Er wordt vol ingezet op het elektrificeren, zoals koken op inductie of verwarmen met een warmtepomp. Daarmee zal ons energieverbruik, en kosten, per huishouden 3-4x zoveel worden. 

Deze uitdaging vraagt om een nieuwe kijk op huisverwarming en verkoeling. Bijvoorbeeld een huis zonder actieve verwarming of verkoeling, een Ultimate Passive House.

‍

Oplossing

Het Ultimate Passive House is een rechthoekig, vrijstaand huis met zuid- en noordgerichte ramen, die zijn voorzien van driedubbel glas. Daarnaast heeft het  een WTW (warmteterugwin installatie) met 90% efficiëntie en zonwering dat wordt geactiveerd wanneer het binnen boven de 23 °C wordt. Het huis bevat een opslag met water, dat fungeert als thermische buffer. Deze opslag heeft een volume van 60 m³, maar kan mogelijk ook lager wanneer het huis niet vrijstaand is. 

YES!Delft heeft een model van dit huis ontwikkeld. De temperatuursveranderingen van het Ultimate Passive House worden in het model beïnvloed door de volgende factoren: 

• ‍Warmte van de zon (Pzon) op basis van KNMI data, locatie, oriëntatie, raam eigenschappen en de aanwezigheid van zonwering.  

• Transmissie tussen de buitenlucht en de muren, gebaseerd op warmtedoorgangscoëfficiënten en hun temperaturen (Tbuitenlucht & Tmuur). 
• Transmissie tussen de binnenlucht en de buitenlucht, gebaseerd op de en hun temperaturen (Tlucht & Tbuitenlucht) en de warmtedoorgangscoëfficiënt van de ramen. 
• Transmissie tussen de binnenlucht en de muren, gebaseerd op warmtedoorgangscoëfficiënten en hun temperaturen (Tlucht & Tmuur).
• Transmissie tussen de binnenlucht en het warmteafgiftesysteem (WAS), gebaseerd op diens stroomsnelheid en afmetingen, en de temperaturen van beide (Tlucht & TWAS).
• Transmissie tussen de opslag en de grond, gebaseerd op warmtedoorgangscoëfficiënten en hun temperaturen (Topslag & Tgrond).
• Warmteafgifte van de bewoners (Pmens) (100 W per persoon) en vereiste ventilatie (25 m³/h per persoon), geregeld door een WTW, met optie voor extra 360 m³/h ventilatie via open ramen.

‍

Conclusie en aanbevelingen

In de grafiek is de binnentemperatuur van het Ultimate Passive House en de temperatuur van de wateropslag te zien. Hieruit kunnen we concluderen dat het Ultimate Passive House een constante binnentemperatuur kan behouden tussen 18-24 °C, het hele jaar door. Het is dus mogelijk om in Nederland zo’n huis te bouwen, maar daarvoor is er wel een thermische buffer in de vorm van een wateropslag van minimaal 60m2 nodig.

‍