Tag: infraroodverwarming

Twee weken geleden publiceerde ik een stuk waarin ik de energiekosten sinds het installeren van de infraroodpanelen van ThermIQ vergeleek met de kosten van stoken met een HR-ketel. Dat leidde tot nogal wat commentaar. Daarom hierbij een stukje verduidelijking en verheldering. Te beginnen met een stukje duiding van onze situatie. Op LinkedIn enTwitter vliegen me daarover namelijk behoorlijk wat aannames om de oren.

Beschrijving van ons huis en ons stookgedrag

We wonen met 2 volwassenen en 2 kinderen in een tussenwoning van 119 m2 met energielabel C, bouwjaar 1991. We stoken de woonkamer tot 20 graden Celsius, de badkamer verwarmen we ongeveer twee uur per dag. In de badkamer zit sinds 2014 een infraroodpaneel voor de verwarming. De rest van het huis staat ingesteld op 15 graden Celsius. Ons gasverbruik vanaf 2014 is dus nagenoeg volledig veroorzaakt door verwarming van de huiskamer en door warm water.

We hebben de afgelopen jaren al een hele reeks maatregelen genomen. We hebben een zonneboiler, zonnepanelen, Winddelen, zonnedelen, kozijnen op zoalder aan de zuid-zijde vervangen, isolatie op de aanvoer leidingen aangebracht, radiatorfolie achter de radiatoren aangebracht, radiatoren zijn voorzien van klokthermostaten, alles naar led en halogeen verlichting overgezet, tochtstrips aanbrengen, etc. Een volledig overzicht vind je hier.

In maart 2019 hebben we infraroodpanelen laten installeren in de woonkamer, de hal, 2 slaapkamers en op zolder. In de woonkamer is de instelling weer 20 graden. Ik heb 18 en 19 graden Celsius geprobeerd, maar dat leverde binnen 2 dagen klachten over gebrek aan comfort van de 3 andere huisbewoners op. Het idee van een lagere luchttemperatuur heb ik daarmee voorlopig laten varen. De gemiddelde luchttemperatuur in de woonkamer in maart en april 2019 week ook nagenoeg niet af van de gemiddelde luchttemperatuur in dezelfde periode in 2018 (0,1 tot 0,2 graden Celsius).

De infraroodpanelen zijn, met uitzondering van de badkamer, traploos instelbaar in intensiteit tussen de 0 en de 100%. De panelen in de woonkamer schakelen gelijktijdig aan en uit en staan alle 3 op nagenoeg dezelfde intensiteit, waardoor de woonkamer egaal verwarmd wordt.

Ons huis kent een aantal comfortklachten. In de huiskamer worden deze niet zozeer veroorzaakt door de roosters in de schuifpui, als wel door de koudeval van de aluminium schuifpui zelf en door de kou die aan de voorkant via de vloer het huis in trekt. De radiatoren zijn vrij krap bemeten voor de woonkamer en weten de koudeval bij de schuifpui niet te compenseren of voorkomen. Het is niet mijn verwachting dat deze comfortklachten weg zijn door de infraroodverwarming, het is wel mijn hoop dat ze gelijk blijven of van karakter veranderen.

De kinderen vinden in de winter hun kamer te koud om in te spelen en hun bed (te) koud als ze naar bed gaan. Dit hebben we niet kunnen verhelpen met individuele klokthermostaten, de hoop is dat de infraroodpanelen dit comfortprobleem wel weg gaan nemen. Dat zal wel extra energie gaan kosten.

Eerst energievraag verminderen

In onze C-label woning hebben we de afgelopen jaren de volgende hoeveelheden gas verbruikt voor verwarming, waarbij ik het gas heb omgezet naar een standaardwoning van 120 m2 en gecorrigeerd naar 2.802 graaddagen. Dat is het gemiddeld aantal graaddagen per jaar voor De Bilt in de periode 2000-2018. Ter vergelijking het gemiddeld gasverbruik voor een C-label woning volgens de Vesta MAIS infobladen van CE. Ik heb in de informatiebladen niet kunnen vinden met hoeveel graaddagen Vesta Mais werkt, dus mocht 2.802 niet kloppen dan hoor ik dat graag, dan pas ik de berekeningen aan.

Jaar	Verwarming in kWh	Reductie t.o.v. Vesta Mais
Vesta Mais	13.486	0%
2011	5.682	-58%
2012	6.368	-53%
2013	8.942	-34%
2014	5.256	-61%
2015	5.258	-61%
2016	5.667	-58%
2017	5.291	-61%
2018	5.979	-56%
Gem. 2011-2018	6.055	-55%
Gem. excl. 2013	5.643	-58%
Gem. 2014-2018	5.490	-59%

In mijn eerdere bericht heb ik er voor gekozen om uit te gaan van het gemiddeld gasverbruik voor verwarming in de periode 2014-2018. In bovenstaande tabel is te zien dat dat de meest gunstige is voor de HR-ketel, het gasverbruik voor verwarming is in deze periode namelijk gemiddeld het laagst. Het laat ook zien de stelling dat ik eerst had moeten kijken naar naar vraagreductie wat kort door de bocht is. Ten opzichte van het gemiddelde modelverbruik volgens Vesta Mais ligt ons verbruik gemiddeld al ruim de helft lager.

Waarmee ik niet wil zeggen dat er geen ruimte is of was voor verdere verlaging. In het 7 puntenplan om afscheid te nemen van de helft van je gasrekening van Lars Boelen staat 1 maatregel die enkel effect heeft op de hr-ketel en niet op de warmtevraag van andere verwarmingsbronnen: cv-tunen. Verwacht effect: 15-20% besparing op gasverbruik voor verwarming. Dat betekent in ons geval 824-1098 kWh besparing. Waarbij ik twijfel of het volle potentieel haalbaar is vanwege het formaat van de radiatoren in de huiskamer, die aan de kleine kant zijn. Op koude dagen (vorst of tegen de vorst aan) is het al jaren lastig om onze huiskamer behaaglijk te krijgen met de cv-ketel. Ofwel het is koud ofwel het is benauwd.

Alle andere maatregelen uit het 7 puntenplan van Lars Boelen hebben naar mijn mening ook effect op de warmtevraag als een andere verwarmingsbron dan een HR-ketel wordt gekozen. Mocht ik dat verkeerd zien, dan hoor ik dat graag in de commentaren.

Nu hebben modellen zo hun beperking, dus het lijkt me zinnig om te kijken hoe ons gasverbruik zich verhoudt tot de gaslevering aan vergelijkbare woningen in dezelfde periode. Bij het CBS zijn deze data te vinden voor de periode 2012-2017. Waarbij ik ons verbruik vergelijk met tussenwoningen, bouwjaar 1975-1992, met 100-150m2 vloeroppervlak en energielabel C. Dat levert onderstaande tabel op voor gaslevering per m2:

Jaar	Huis werkelijk	Gemiddelde	5e percentiel
2011	55,6
2012	65,7	112,3	67,4
2013	93,7	113,3	68,4
2014	49,5	102,6	60,6
2015	52,7	100,6	59,6
2016	57,8	101,6	59,6
2017	54,0	101,6	60,6
2018	58,4		Verschil
Gem 2011-2018	60,9	105,3	-42%
Gem excl 2013	56,2	103,7	-46%
Gem 2014-2018	54,5	101,6	-46%

In bovenstaande tabel is dus niet gecorrigeerd voor graaddagen en is ook niet gekeken naar gaslevering voor ruimteverwarming of voor warm water, maar is enkel gekeken naar de werkelijk gaslevering van het net aan woningen. Waarbij de levering is omgerekend naar kWH/m2 vloeroppervlakte.

Bovenstaande tabel laat goed zien dat we ook dan onder het gemiddelde gasverbruik zitten. Op 2013 na behoren zitten we bij het 5e percentiel, oftewel de zuinigste stokers. De stelling ga eerst eens je gasverbruik verminderen is dus een beetje kort door de bocht.

Wanneer ik het gasverbruik op deze wijze bekijk is de periode 2014-2018 gemiddeld wederom onze zuinigste periode, dus de meest ongunstige voor infraroodpanelen om mee vergeleken te worden.

Je hebt geen jaargegevens en graaddagen ontbreken

Ik heb inderdaad nog geen gegevens voor een volledig jaar of stookseizoen van mijn eigen woning, een terecht kritiekpunt van sommige reacties. Daar staat tegenover dat ik bij mijn keuze voor infraroodverwarming niet over één nacht ijs ben gegaan. Ik heb praktijkgegevens van meerdere woningen over meerdere stookseizoenen. Gemiddeld laten deze woningen 35% minder energieverbruik voor verwarming zien t.o.v. een hr-ketel op aardgas. Maart en april 2019 waren warmer dan gemiddeld, daar is in de analyse voor gecorrigeerd m.b.v. graaddagen.

2019 was een zonniger jaar, dus je hebt minder kosten dan in 2018

Op zich was deze al ondervangen, doordat ik in mijn vorige bericht de kosten voor 2019 vergeleek, waarbij de opbrengst van zonnepanelen, zonneboiler en winddelen niet verandert door de keuze voor een andere verwarmingsbron. Voor de werkelijke kosten ben ik daarbij uitgegaan van de werkelijke verbruiken en opwekking, zoals ik die hier al had vermeld. Voor het gemak herhaal ik de getallen hieronder.

Wat	2018	2019	verschil
Ruimteverwarming	261	167	-36%
Verbruik/graaddag	1,81	0,95	-48%
Elektriciteitsafname	281	593	111%
Elektriciteitsverbruik	281	413	47%
Zonnepanelen	212	278	31%
Zonnedelen	19	12	-37%
Winddelen	94	52	-45%
Zonneboiler	151	162	7%
Totaal opwekking	477	504	6%
Netto elektriciteitsverbruik	-44	71	-260%

Bovenstaande tabel laat zien dat de zonnepanelen in april 2019 inderdaad meer hebben opgewekt dan in april 2018. Terwijl de zonnedelen en winddelen minder hebben opgeleverd en de zonneboiler juist wat meer heeft opgeleverd. Voor de vergelijking van de energiekosten tot en met april 2019 maakt dat niet uit. De verschillen in opwekking zijn namelijk in alle 3 de berekeningen voor 2019 meegenomen. Voor de werkelijke kosten vrij simpel door naar de werkelijke verbruiken en opwekking tot en met april te kijken. De kosten zijn dus niet vergeleken met 2018.

Voor de kosten met hr-ketel heb ik het elektriciteitsverbruik en gasverbruik gecorrigeerd voor het energieverbruik t.g.v. verwarming. Voor verwarming m.b.v. infrarood ben uitgegaan van de verbruikscijfers uit het BeNext systeem. Om het gasverbruik met een hr-ketel te berekenen ben ik uitgegaan van het gemiddeld aantal kilowattuur dat we in maart en april in de periode 2014-2018 hebben verbruikt per graadddag met onze hr-ketel. Het verbruik is dan gelijk aan het aantal graaddagen keer het gemiddeld aantal kWh/graadag. Vermenigvuldig dit met de prijs van aardgas en je hebt de stookkosten met hr-ketel. Tel deze op bij de energiekosten en trek er de verwarmingskosten met infrarood vanaf en je hebt een inschatting van de energiekosten als we niet over zouden zijn gestapt van een hr-ketel naar infraroodverwarming.

Omgerekend naar een standaardjaar tegen de tarieven van 2019 geeft dat onderstaand beeld. Waarbij de kosten wel gestegen zijn ten opzichte van verwarmen met een hr-ketel, maar zeker niet zo veel als ik zou verwachten op basis van COP = 1.

Voor de hypothese COP =1 ben ik ervan uitgegaan dat elke kWh die de hr-ketel een op een vervangen wordt door een kWh elektriciteit. Als die een onjuiste weergave is van wat energie-experts met hun stelling COP = 1 bedoelen dan daag ik ze uit om een toetsbare hypothese achter te laten in de reacties.

Energiekosten zijn ongeschikt om de COP uit te rekenen

Een volledig terecht punt. Mijn werkhypothese, die ik al een paar maanden herhaal hier is dat met COP = 1 bedoelt wordt dat infraroodverwarming geen energie bespaart, zoals een warmtepomp dat wel doet. Een warmtepomp maakt m.b.v. een eenheid elektrische energie meerdere eenheden warmte, vaak uitgedrukt in de COP. Bij een COP van 5 zouden we onze warmtebehoefte van gemiddelde 5.400 kWh kunnen leveren met iets meer dan 1.000 kWh elektriciteit. Bij een COP van 1 is er 5.400 kWh elektriciteit nodig om 5.400 kWh warmte te leveren. Bij een elektrische COP = 1 verwarming verwacht ik dus dat mijn elektriciteitsverbruik op jaarbasis met die hoeveelheid toeneemt. Als ik dat verkeerd verwacht dan hoor ik graag hoe de hypothese dan zou moeten luiden.

Bij de hypothese COP = 1 verwacht ik echter dat ons energieverbruik voor ruimteverwarming vergeleken met een standaardjaar niet tot nauwelijks verandert. Ook betekent het dat ik verwacht dat de variabele energiekosten stijgen, want een kilowattuur elektriciteit is 3 keer zo duur als een kWh gas. Nu snap ik dat die laatste stap een tandje te kort door te bocht kan zijn, daarom hieronder het werkelijk energieverbruik omgezet naar standaardjaar vergeleken met het verwachte energieverbruik op basis van HR en de hypothese dat infraroodverwarming zich gedraagt als een COP =1 verwarming.

Maand	2019	2019 HR/COP=1
Begin jaar	0	0
Januari	1351	1351
Februari	2387	2387
Maart	2901	3162
April	3094	3517

Omgerekend naar een standaard jaar, verbruik ik ruim 400 kWh minder voor ruimteverwarming dan verwacht op basis van ons gemiddelde stookgedrag in de periode 2014-2018. Best wel wat op een totaal van 3.500. Voor de maand maart en april had ik op basis van COP = 1 een elektriciteitsverbruik van 1.130 kWh voor verwarming verwacht (in een standaard jaar). Het werden er 708. Een verschil van 37%. In lijn met de 35% die Gerard de Leede, Professor of Practice Smart Cities, JADS, als praktijkeffect in zijn woning waarneemt. Een resultaat ook dat in lijn is met wat ik zelf een aantal jaar geleden berekende voor een infraroodwoning die ik bezocht en waarvan ik jaarcijfers ontving.

De energietransitie gaat toch om CO2 reductie?

In deze vraag liggen een ten minsten twee aannames verborgen. Ten eerste dat energietransitie enkel om CO2 reductie gaat, ten tweede dat de overstap van aardgas naar infraroodverwarming geen CO2 besparing oplevert.

Om bij de eerste te beginnen. De energietransitie kent voor mij meerdere doelen. Uiteraard gaat het om het tegengaan van klimaatverandering, maar het gaat ook om zaken als het verminderen van onze afhankelijkheid van dictatoriale landen als Saoudi Arabië, het democratiseren van onze energievoorziening (ik ben niet voor niets (bestuurs)lid bij een lokale energiecoöperatie en het terugdringen van mijn fossiele energiegebruik. Elektriciteit is vooralsnog eenvoudiger te verduurzamen dan gas.

Ook op milieugebied is energietransitie voor mij geen single issue, er zijn meer milieuproblemen dan enkel klimaatverandering. Verder schreef ik in 2015 al dat ik van gas af wilde, zodat Nederland warm houden geen reden meer kon zijn om de gaskraan in Groningen open te houden. Inmiddels is bekend dat de gaskraan in Groningen uiterlijk in 2030 dicht gaat (lees: uiterlijk dan is het aardgas in Groningen op), dus dat argument gaat minder op. Daarvoor in ruil komt een CO2 argument: we zullen gas moeten gaan importeren om onze huizen warm te stoken.

Zowel het transport naar Nederland als de conversie van buitenlands gas naar gas dat geschikt is voor het Nederlandse net kost energie. De nieuwe stikstoffabrieken die voor de conversie gebouwd worden zijn grote stroomvreters, aanvoer van LNG is ook een grote energievreter. Daar komt nog bij dat de methaanemissies (een broeikasgas dat 25 keer zo sterk is als CO2) bij winning en transport waarschijnlijk te laag worden ingeschat. Mijn verwachting is daarom dat de CO2 footprint van aardgas de komende jaren zal stijgen. Tegelijkertijd wordt de CO2 footprint van elektriciteit lager, doordat het aandeel groene stroom in de elektriciteitsmix de komende jaren stijgt.

Door meer stroom af te nemen verhoog je het gasverbruik in centrales

Alweer een aanname, die niemand kan onderbouwen. Want weet u op enig moment waar uw stroom vandaan komt? Dat is in het huidige systeem simpelweg niet te achterhalen, behalve voor mijn eigen zonnestroom en voor mijn winddelen. Voor beide geldt dat ik mijn verbruik af zou kunnen proberen te stemmen op de opwekking.

Voor alle andere gevallen geldt: op jaarbasis neem ik 100% Nederlandse groene stroom af. Het systeem garandeert dat elke kWh die ik extra gebruik ook extra opgewekt moet worden. Uiteraard is de hoeveelheid groene stroom beperkt, maar dan nog is het op dit moment simpelweg niet mogelijk om te bepalen waar de extra stroom vandaan komt.

De beste benadering voor dit moment is, naar mijn weten, het GHG protocol, waarin wordt voorgeschreven dat de footprint van elektriciteit bij voorkeur op 2 manieren berekend wordt. Ten eerste door te kijken naar de afgenomen stroom en ten tweede door te kijken naar het netgemiddelde. Om bij de eerste te beginnen: we nemen stroom af van Greenchoice, een combinatie van Nederlandse wind en biomassa. De stroom van biomassa is bij Greenchoice afkomstig van vergisters, dus niet van Canadees en Amerikaans gekapt hout.

Als ik de CO2 footprint van ons energieverbruik op basis van infraroodverwarming vergelijk met de CO2 footprint op basis van HR-verwarming kom ik op de volgende getallen. Bij verwarmen met gas in een standaardjaar stoten we 1,1 ton CO2 uit. Bij verwarmen met infrarood verwacht ik in een standaardjaar 3.600 kWh nodig te hebben, dat levert 0,25 ton CO2 uitstoot op als ik naar het stroometiket van Greenchoice kijk en 1,5 ton CO2 als ik uitga van de netgemiddelde CO2 uitstoot per kWh. Of er sprake is van een daling of een stijging van de CO2 uitstoot is dus niet zo eenduidig. Zoals eerder aangegeven kan het tunen van de hr-ketel theoretisch maximaal 1098 kWh aan gas besparen, dat levert maximaal 0,2 ton CO2 reductie per jaar op. De combinatie van groene stroom met infraroodverwarming levert 0,85 ton CO2 reductie op. En het ging toch om CO2 reductie?

Deze CO2 reductie die ik bereken op basis van de stroom die ik afneem is in lijn met wat een andere grote kwaliteitsleverancier van infraroodverwarming in Oostenrijk voorrekent op basis van een woning met een vloeroppervlak van 119 m2 en een warmtevraag van 54 kWh/m2 per jaar. Al heb ik niet kunnen achterhalen met welke emissie per kWh daarbij gerekend wordt.