Warmteterugwinning (WTW) bypass

Samenvatting

Warmteterugwinning (WTW) is een methode waarbij warmte uit afvoerlucht wordt hergebruikt. Een bypass zorgt er voor dat in warme zomerperiodes relatief koele buitenlucht (vaak 's nachts) direct naar binnen wordt geleid, zonder gebruik te maken van de warmteterugwinning.

• Type maatregel | Installatie
• Oplossing voor | Afvoeren warme lucht
• Koelcategorie | Wegkoelen
• Voordelen | Voorkomt te hoge temperaturen
• Nadelen | Geluidsoverlast, werkt tot buitentemperatuur van ca 30°C 
• Kosten | €500-€1.500
• Energie-efficiëntie | n.v.t.
• Technology Readiness Level | 9 - demonstratie van het echte systeem in een gebruiksomgeving

Wat is het?

Warmteterugwinning (WTW) is een methode waarbij warmte uit afvoerlucht wordt hergebruikt. Een bypass zorgt er voor dat in warme zomerperiodes relatief koele buitenlucht (vaak 's nachts) direct naar binnen wordt geleid, zonder gebruik te maken van de warmteterugwinning.

Een warmteterugwinsysteem geeft de warmte van afgevoerde lucht via een warmtewisselaar door aan koude lucht. De koude lucht warmt daardoor op zonder gebruik te hoeven maken van gas of elektriciteit. Er bestaan ook wtw-installaties voor het opwarmen van water. In huis is een combinatie van beide systemen mogelijk.

Figuur 1           WTW-unit

Figuur 2           Schematische weergave

Een warmteterugwinsysteem geeft de warmte van afgevoerde lucht via een warmtewisselaar door aan koude lucht. De koude lucht warmt daardoor op zonder gebruik te hoeven maken van gas of elektriciteit. Er bestaan ook wtw-installaties voor het opwarmen van water. In huis is een combinatie van beide systemen mogelijk.

Een standaard WTW (zonder bypass) wordt in de winter gebruikt om voorverwarmde lucht het huis in te krijgen en daarbij zo min mogelijk energie te verliezen. In de zomer werkt dit principe juist omgekeerd. Wanneer bij hoge temperaturen de ramen worden geopend voor ventilatie, komt warme lucht naar binnen. In de zomer kan een WTW er dan juist voor zorgen dat de toevoerlucht van buiten wordt afgekoeld met behulp van de koelere lucht van binnen. Dit is overdag ideaal. Als 's nachts de buitentemperatuur lager is dan binnen is het is natuurlijk juist niet de bedoeling dat het systeem de koudere buitenlucht voorverwarmd. Hiervoor wordt een bypass toegepast, ook wel 'zomer bypass' genoemd. De bypass is een omleiding die ervoor zorgt dat de koelere lucht van buiten niet langs de warmtewisselaar stroomt en dus niet wordt opgewarmd door de afgevoerde warme binnenlucht. Als het buiten koeler is dan binnen schakelt het systeem automatisch de bypass in. Onderstaande figuur laat zien hoe de WTW bypass werkt.

Figuur 3           Principe bypass van een WTW (bron)

Waar is het geschikt?

Luchtverversing met warmteterugwinning is vooral te gebruiken in woningen die goed geïsoleerd zijn. Maar ook in traditionele woningen kan een nieuwe WTW een woning duurzamer maken. Voor utiliteitsgebouwen (kantore, scholen, zorginstellingen) is WTW ook goed toepasbaar. De bypass zit tegenwoordig bij vrijwel ieder WTW systeem ingebouwd.

Hoe duurzaam is het?

Een goed ontworpen, goed geïnstalleerde en goed onderhouden WTW verbetert het binnenklimaat en bespaart energie.

Een WTW voorkomt kostbaar warmteverlies - zoals bij mechanische of natuurlijke ventilatie - en zorgt voor behaaglijke temperaturen in de winter. In de zomer zorgt een WTW-systeem dan juist voor een verlaging van de temperatuur door koudeterugwinning. Vooral in de nacht wordt de bypass automatisch ingeschakeld, als het buiten koeler is dan binnen. Door het systeem te optimaliseren met sensoren die CO2 en/of vocht meten, wordt niet meer of minder geventileerd dan nodig is. Daardoor wordt het systeem nog zuiniger.

Een WTW-systeem kost ongeveer €500 tot €1.500 (zonder installatiekosten). Daarnaast is regelmatig onderhoud noodzakelijk. Afhankelijk van het type moeten de filters elk half jaar worden schoongemaakt of vervangen voor een optimale luchtkwaliteit in huis. Als het systeem niet goed wordt schoongemaakt, kan het via de vuile filters zelfs schimmels en bacteriën het huis inblazen.

Gebruik

Een WTW kan het hele jaar door worden gebruikt voor ventilatie. Vooral in de winter is een WTW geschikt om zo weinig mogelijk warmte te verliezen. In de zomer wordt de warme buitenlucht al afgekoeld door de koelere afvoerlucht ('koudeterugwinning'). Als de koudere toevoerlucht juist niet hoeft te worden opgewarmd – zoals tijdens zomernachten – kan de warmtewisselaar in het systeem worden omzeild met een bypass. De ventilatoren voorzien de woning dan nog altijd van verse lucht, maar de inkomende lucht wordt niet meer opgewarmd. Hiermee wordt de temperatuur verlaagd, als het buiten koeler is dan binnen. Moderne systemen hebben een automatische bypass en vaak ook  verschillende ventilatiestanden.

Gebalanceerde ventilatie met WTW wordt vaak in nieuwbouw toegepast, vooral om energie te besparen besparing tegen relatief lage kosten. De bypass voorkomt juist opwarming in de zomer.

Stand van de techniek

Er zijn meerdere typen WTW-installaties te koop. De tegenstroomwisselaar in combinatie met de bypass wordt het meest gebruikt en heeft een energetisch rendement van circa 90%. De verschillende installaties kunnen op diverse manieren worden toegepast: op één of juist op meerdere plekken (centraal of decentraal gebalanceerd) en met of zonder toevoerkanalen.

Bij een centraal opgestelde WTW-installatie, bijvoorbeeld op de zolder wordt de (teruggewonnen) warme lucht de slaapkamers ingeblazen. Veel mensen willen juist in een koele kamer slapen, wat door een WTW zonder bypass minder goed mogelijk is. De bypass biedt hier oplossingen voor in de zomer. Vaak kan één (decentrale) WTW voor de woonkamer voldoende zijn. Enerzijds bespaart dit installatiekosten aan kanalen, maar anderzijds kan het geluid dat een WTW-installatie maakt als onprettig worden ervaren.

Warmteterugwinning wordt al lang toegepast in combinatie met toevoerkanalen. Recentelijk is ook ventilatie met WTW mogelijk zonder toevoerkanalen. De lucht wordt dan vrij in de centrale hal of overloop geblazen. Dankzij een CO2-gestuurde ventilator boven of naast de deur van iedere ruimte wordt de 'gebruikte' lucht weer afgevoerd naar de overloop. De verse lucht stroomt vanuit de overloop via de spleet onder de deur de verblijfsruimte in. Dit werkt in combinatie met de gebruikelijk uitvoering van afzuiging uit de keuken, badkamer en toilet met bestaande afvoerkanalen. De lucht moet hierbij wel vrij door het gebouw kunnen stromen. Er moet dan genoeg ruimte tussen de binnendeuren en de drempels zitten. Anders kunnen er ventilatieroosters worden geplaatst.

Aandachtspunten, voor-/nadelen

Bij het ventileren gaat geen kostbare warmte meer verloren. De WTW is het hele jaar te gebruiken. De koude buitenlucht wordt in de winter voorverwarmd en dat bespaart stookkosten. In de zomer wordt de warme buitenlucht deels afgekoeld door de afvoerlucht. Bij een modern WTW- systeem kan het rendement hierbij oplopen tot wel 90%. Met vraagsturing op CO2 en/of luchtvochtigheid kan het systeem nog zuiniger worden gemaakt.

Onderhoud van een WTW-installatie is belangrijk en brengt ook kosten met zich mee. Daarnaast moeten filters op tijd te worden vervangen, mede voor de gezondheid van de bewoners.

Een WTW-installatie is niet gemaakt voor airconditioning en kan op lange, warme zomerdagen het huis niet op de gewenste temperatuur brengen. Hiervoor zijn extra maatregelen nodig. Een WTW is ook geen vervanging van de mogelijkheid / noodzaak tot spuiventilatie.

Bronnen / verder lezen

1. "ISSO11 Warmteterugwinning bij mechanische ventilatie- en luchtbehandelingssystemen", https://kennisbank.isso.nl/publicatie/isso-publicatie-11-warmteterugwinning-in-klimaatsystemen/2017