Slide 1

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 2

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 3

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 4

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 5

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 6

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 7

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 8

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 9

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 10

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 11

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 12

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 13

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 14

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 15

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 16

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 17

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 18

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 19

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 20

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 21

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 22

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 23

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 24

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 25

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 26

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 27

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 28

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 29

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 30

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 31

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 32

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 33

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 34

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 35

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 36

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 37

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 38

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 39

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 40

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 41

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 42

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 43

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 44

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 45

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 46

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 47

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 48

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 49

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 50

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 51

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 52

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 53

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 54

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 55

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 56

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 57

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 58

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 59

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 60

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 61

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 62

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 63

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 64

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 65

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 66

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 67

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 68

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 69

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 70

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 71

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 72

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 73

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 74

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 75

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 76

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 77

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 78

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 79

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 80

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 81

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 82

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 83

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 84

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’


Slide 85

Betonkernactivering
met
warmtepompen

Bodemenergieopslag
&

‘traditionele’ verwarmingsystemen (/klimaatinstallaties)
kleinschalig

water

lucht

grootschalig

Warmteproductie meestal
middels gasgestookte ketel;
rendementverbeteringen o.a. via
…

Waarom ‘Betonkernactivatie’?
-Comfort
(trefwoord: ‘vloerverwarming’)

Maar vooral door:

-’3-Voudige energie-efficiëntie’
trefwoorden:
- ’stralingswarmte’
- ‘warmtepomp’
-’energieopslag’

Wat is:

‘Betonkernactivering’
en wat is

‘bodem-energieopslag’
en waarom zouden we deze
systemen toe passen?

Betonkernactivering:
‘Het beïnvloeden van de
temperatuur van de bouwmassa’
met als doel een aangenaam binnenklimaat te
creëren

Wat concreter:
Het aanbrengen van waterleidingen (*)
in de kern van betonnen vloeren (**)
om daarmee (de bouwmassa van) het
gebouw te verwarmen of te koelen
* of luchtkanalen
** ev. ook wanden

In tegenstelling tot
‘vloerverwarming’ wordt
dus niet alleen de toplaag
van de vloer verwarmd.
Vloerverwarming: buizenstelsel (op isolerende onderlaag) in afwerkvloer

Wat maakt dat dan voor verschil?

Bij Betonkernactivering wordt
gebruik gemaakt van het warmte- (of
koude-)accumulerende vermogen van
de betonmassa van de vloer
… waardoor het in bepaalde omstandigheden
bijvoorbeeld mogelijk is om …

…een gebouw aan één kant te
verwarmen, en tegelijkertijd aan de
andere kant –de zonzijde meestal- te
koelen…
…ZONDER GEBRUIK TE MAKEN
VAN VERWARMINGS- of
KOELINSTALLATIES!!

O

Water van 22 C
circuleert in de
vloer.
De vloer neemt de
temperatuur van het
O
water aan: 22 C

Koude zijde:
het
opgewarmde
water staat de
warmte af
aan de relatief
koele vloer

Warme zijde
(zonzijde): het
water neemt
warmte op en
koelt de vloer,
en daarmee de
ruimte

Zelfregulerende werking van Bka-systeem:
zelfs zónder installaties (*) temperatuurbeheersing
(* wél geactiveerde circulatiepomp)

Wat is de overeenkomst tussen
betonkernactivering en
vloerverwarming?
Het zijn beide lage-temperatuur (*)
warmteafgifte-systemen, die de
warmte voor een belangrijk deel
via straling afgeven
Belueftung. jpg

* Bv 30 C, t.o. 60 C voor radiatoren
(de temperatuur kán zoveel lager zijn, omdat het
verwarmde oppervlak zoveel groter is…)

‘Behaaglijkheid’
is afhankelijk van (o.a.)
verhouding
luchttemperatuur en
stralingstemperatuur

Een relatief groot
stralingsaandeel betekent dat
de luchttemperatuur lager
kan zijn, zónder dat de
behaaglijkheid afneemt
Hetgeen als secundair effect
heeft dat bijvoorbeeld
natuurlijke ventilatie
acceptabel wordt, waar het
anders als ‘tocht’
waargenomen zou worden…
Dit kan resulteren in een
kleiner mechanisch
ventilatiesysteem, of zelfs
het achterwege blijven
daarvan.

De gunstige effecten van
stralingswarmte gelden
natuurlijk niet alleen voor
verwarmde vloeren, maar ook
voor wanden en plafonds.

Omdat bij betonkernactivering (‘Bka’) de gehele
vloerconstructie wordt opgewarmd, is een
plafondverwarmings-(en koel-) systeem vanzelf ‘geïntegreerd’

Bij toepassing van
betonkernactivering kunnen dus
geen plafonds worden toegepast. (*)
Dit heeft zowel voor- als nadelen:

* Althans, het is niet zinnig om die toe te
passen, omdat daarmee een essentieel
sterk punt van Bka, het geïntegreerde
verwarmings-/koelsysteem aan de
onderkant van de vloer ‘teniet’ wordt
gedaan

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
Het wordt lastiger om leidingen en andere
installatievoorzieningen weg te werken, of er
onderhoud aan te verrichten

Nadelen van het ontbreken van een plafond:
-het gemis
van de
gunstige
akoestische
eigenschappen van een
plafond
(ev. te compenseren via extra akoestische werking (geluids-absorptie)
van binnenwanden, of plaatselijk toe te passen plafond-elementen)

Voordelen van het ontbreken van een plafond:
Besparing
plafondkosten

Besparing arboonvriendelijke
werkzaamheden

Geen geluidsoverdracht of
brandoverslag
via plafond

Opbouw van het
Betonkernactivering-systeem

Een kenmerk –en een belangrijk nadeelvan Bka-toepassing is het feit dat er
leidingen in de vloeren dienen te worden
aangebracht
of dat nu op het werk gebeurt…

of in de fabriek.

De leidingen worden
ingestort in de betonnen
vloeren en worden in de
winter gevoed met warm
water vanuit een …

HR-ketel?

warmwatertoestel

In verband met de grote beschikbare
verwarmingsvlakken (boven- én onderkanten van de
vloeren) volstaat een
‘lage-temperatuur verwarmingsysteem’
(hetgeen energetisch veel gunstiger is)

Warmwatertoestel

Zonnecollectoren
bijvoorbeeld, (en/) of …

…een
warmtepomp

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
gepaard met het gebruik van
warmtepompen

Waarom is dat?

Wat is, en hoe werkt een
warmtepomp?

Principe warmtepomp

grote hoeveelheid laagwaardige warmte
wordt ‘gecomprimeerd’ tot
kleine hoeveelheid hoogwaardige warmte
(=water met hogere, bruikbare temperatuur)

Op die wijze kan bijvoorbeeld uit lucht warmte
worden ‘verzameld’, en ‘opgewaardeerd’:
De in de lucht aanwezige
warmte doet de vloeistof
in het warmtepompcircuit verdampen.

Tijdens het verdichtingsproces
en condenseren komt in de
warmtepomp warmte vrij, zoals
dat ook bij een fietspomp het
geval is

Warmtepompunit, inclusief
verdamper, staat
buiten opgesteld.

Via een warmte-wisselaar wordt de
warmte overgedragen aan de klimaat(/tapwater)installatie

Verdamper staat
buiten opgesteld, de
rest van de
warmtpompinstallatie staat
binnen.
Vloerverwarming
met warmte uit
buitenlucht

Een warmtepomp
werkt precies als een
koelkast. Het
verschil is dat de
‘afvalwarmte’ aan
de achterkant van de
koelkast nu nuttig
gebruikt wordt

Het rendement van
een warmtepomp
wordt aangegeven
met de COP-waarde
(Coefficient of Performance)

opgewekte warmte
( = 1 – 6,5 )
COP =
aandrijfenergie

CoP = 3,5 betekent dus een rendement van 350%:
met één deel (elektrische energie) worden 3,5 delen nuttige warmte
geproduceerd !!!

Algemeen: hoe kleiner het
temperatuurverschil, hoe hoger het
rendement
Laagtemperatuur-systemen (vloerverwarming
etc.) zijn dus relatief gunstig.

Warmtepompen tbv radiatoren en
tapwatervoorziening hebben lagere COPwaarden. Zij kunnen nog wel effectief zijn,
maar worden minder snel ‘terugverdiend’

Betonkernactivering gaat praktisch altijd
samen met het gebruik van warmtepompen,
maar ook met ‘bodem-energieopslag’

Waarom is dat?

Zoals warmtepompen de ‘laagwaardige’ warmte
uit lucht kunnen verzamelen en comprimeren,
kunnen zij dat ook met de laagwaardige warmte
uit de grond; uit de bodem dus, meestal die ónder
het gebouw…

Bodemenergiebenutting

Dat kan
met een
horizontale
collector

… of een
verticale

In verband met het
verschijnsel ‘op is op’ …
Wordt bodemenergiebenutting meestal
toegepast in combinatie
met …

een her-bruikbaar
opslagsysteem, oftewel …

Bodem-

energieopslag

kleinschalige (/korte-duur)
warmteopslag
Energie uit lucht wordt opgeslagen in grindbed in ‘kruipruimte’

grootschalige lange-duur
warmteopslag
Werking in de zomer:

B: Het opgewarmde
A:
gebouw wordtkoelwater
gekoeld met
(*)
water (*)
wordt
opgeslagen
uit de koudebron
in de warmtebron

(* Feitelijk wordt er geen water aan de bronnen
onttrokken. Opgepompt water wordt direct weer
geïnjecteerd, nadat er via warmtewisselaars
warmteoverdracht heeft plaatsgevonden)

grootschalige lange-duur
warmte- én koelteopslag
Werking in de winter:

B:
A:Koud
Het gebouw
water wordt
wordtopgeslagen
verwarmd in
met
de
water
koudebron
uit de warmtebron

Hoe vindt de uitwisseling en
opslag van warmte en koude in
grond plaats?

Met:
-Energiepalen
-Dieptebronnen (boorputten; aquifers)

Bodemenergieopslag met
Energie-palen
De funderingspalen toegepast als warmtewisselaars

‘Retourbuizen’-systeem

‘Buis-in-buis’,
of
concentrische
buizensysteem

Ter oriëntatie:

Wat is de opbrengst
van energiepalen bij
woningbouw?
‘Rijtjeshuizen’:

80% van de warmtebehoefte is te
voorzien met E-palen
Vrijstaande woningen:

100% (inclusief tapwater)

(Verklaring verschil: vrijstaande woning heeft meer palen, en
grotere hoeveelheid beschikbare grondmassa)

Bodem-energieopslag met
dieptebronnen
(boorputten; aquifers)

Een dieptebron is een
boorput die tot in een
aquifer reikt.

Een aquifer
(letterlijk:

is een
watervoerende
zandlaag in de
bodem, geschikt
om warmte of
koude in op te
slaan

‘waterdragend’)

aquifer
Het hier afgebeelde systeem is
een ‘doublet’ systeem: een
systeem met twee boorputten

Goedkoper dan
een doubletsysteem is de
zogenaamde
monobron.

Bij een monobron
worden in één
boorput zowel
warmte als koude
opgeslagen; ónder
elkaar

Bodemstructuur

1 of meerdere
aquifers tot
100m -m.v.

geen aquifers
tussen 0 en
100m -m.v.

Nederland is een bij
uitstek geschikt land
voor energieopslag in
de bodem

Overzicht producten GeoComfort 2004
GeoMini

GeoThermic

GeoDoublet

5 tot 15 m3/uur

15 tot 50 m3/uur

30 tot 200 m3/uur

30-175 kW koeling

175-575 kW koeling

350-2300 kW koeling

Warmtepomp tot 150
kW warmte

Warmtepomp tot 500
kW warmte

Warmtepomp tot 2000
kW warmte

Kantoren tot 2.000 m2

Kantoren 1.500 tot
10.000 m2

Kantoren 10.000 tot
40.000 m2

1 kW elektriciteit 60 kW
koeling

1 kW elektriciteit 100
kW koeling

1 kW elektriciteit 30-70
kW koeling

Monobronsysteem

Monobronsysteem

Doubletsysteem

• Op de GeoMini en GeoThermic zijn sprinklersystemen tot 180 m3/hr mogelijk
• Op de GeoDoublet systemen zijn sprinklersystemen tot 300 m3/hr mogelijk
• Varianten enkel, dubbelpomp met noodstroom en dieselgedreven
• Bluswater brandweer tot 120 m3/hr is op GeoThermic en GeoDoublet mogelijk

Geocomfort is een bedrijf dat kant-en-klare dieptebronnen levert …

De volgende plaatjes (net als de
vorige overigens afkomstig van
van Geocomfort) laten zien hoe
een boorput in de praktijk
gemaakt wordt

(Werk waar je na
afloop slechts weinig
van terug zien)

Booropstelling tijdens realisatie

Materialisatie bron
Bronfilter met
centreerringen

Grondmonsters
per meter

Inbouw pompkamer
500 mm

Schoonpompen en ontwikkelen van de
bron
Afvoer slib

aquifer

sectiepompen

Boring 600

Filterbuis 250

Ontwikkelen van bron door het zanden slibvrij maken en stabiliseren van
de boring.
Essentieel onderdeel van
gegarandeerde waterlevering

De bovengrondse afwerking
energieopslag
GeoMini ondergronds
GeoThermic molestvrij

GeoThermic standaardafwerking

GeoThermic met bluswater

GeoDoublet

Energieopslag visie
Conventionele koelmachine

Vervanging door energieopslag is:
• Duurzame koeling
• Duurzame verwarming
• Sprinklervoeding
• Bluswaterlevering
• Bedrijfswaterlevering
Conventionele sprinklervoorraadtank

Wanneer is toepassing van
betonkernactivering haalbaar in een
project?

NADELEN

VOORDELEN

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Leidingen in vloeren:
kosten en
uitvoeringsaspecten
daarvan

-kosten boorputten
tbv dieptebronnen

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Individuele
regelbaarheid niet
optimaal
(oplossing: ruimtetemperatuur bijregelen met lokaal
geïnstalleerde naverwarmers (in het ventilatiesysteem))

-Traag reagerend systeem
(oplossing: …anticiperen, aanvullende installatie)

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Koudeval bij gevelopeningen
minder makkelijk te
compenseren dan bij gebruik
van radiatoren/convectoren
Oplossing(en):
Aanvullende installatie
‘Bijlegstroken’ (plaatselijk extra
warmwater-leidingen in geactiveerde vloer)

Extra isolerende beglazing

NADELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
Door ontbreken plafond:

-Installatievoorzieningen
moeilijker weg te werken/
bereikbaar

-Geluidsabsorptie
elders te regelen

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Grote energiebesparing bij verwarmen
door hoge efficiency van

A) ‘lage temp. straling’
B) warmtepomp-principe
C) bodem-enegieopslag

-Zeer grote energiebesparing bij koelen
A) ‘laden’ in de winter
B) uitschakelen warmtepomp (‘passieve koeling’)

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Comfort: ‘stralingswarmte’,
geen stofbeweging, geen tocht

-Eerder natuurlijke ventilatie;
minder ventilatie-kosten

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-Eén installatie voor zowel
verwarmen als koelen, één
afgiftesysteem

-Relatief weinig onderhoud
aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Geen grote
luchtbehandelingskasten of
–kanalen in/op/door het
gebouw, onder de vloeren
Grotere nuttige
hoogte:
-minder gevel(kosten)
-extra verdieping?

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)
-Relatief weinig
onderhoud aan installaties

VOORDELEN van toepassing van

Betonkernactivatie
(en warmtepompen/ bodem-energieopslag)

-EPC omlaag: geeft ruimte voor ‘architectonische extra’s’

-Ev.: besparing sprinklertank, bluswatervoorziening

Instrumenten om haalbaarheid van
toepassing van Betonkernactivering te
bepalen:
( ADVIESBUREAU )
‘QUICKSCAN’ (TNO/SenterNovem)
Zie
www.bouw
onderwijs.
net :
‘Betonkern
-activering’

-Woningbouw wordt aan gewerkt …
-Utiliteitsbouw 100 Euro …
-Glas-en-Tuinbouw Gratis te downloaden!
OEFENING ‘Bka-Beo’

Tenslotte enkele voorbeelden van in
Nederland gerealiseerde projecten

Bijzonderheid: toepassing asfaltcollector;
zonnecollector in wegdek

Energie-palen

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Monovalent

energiesysteem’

= ‘uitsluitend warmtepompen; geen
aanvullende systemen’
(COP warmtepomp tbv tapwater: 2,31)

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Asfaltcollector t.b.v. bodemregeneratie’

VTZ Transportgroep Wormerveer

‘Hybride

ventilatie met WTW in
de winter’

VTZ Transportgroep Wormerveer

Einde van deze presentatie

Zie voor meer informatie, o.a. links naar de sites waar de
getoonde afbeeldingen etc. uit overgenomen zijn:
www.bouwonderwijs.net > ‘Betonkernactivering’