De thermische isolatie van onze huizen verbetert jaar na jaar. Waar energiezuinige woningen enkele jaren geleden nog de uitzondering vormden, zijn ze vandaag al de norm. Dankzij hun optimale thermische isolatie hebben deze huizen een zeer lage verwarmingsbelasting. Toch zijn er enkele nadelen. Op warme dagen kan de kamertemperatuur bijvoorbeeld snel boven de comfortgrens stijgen door de warmte van de zon, mensen en elektrische apparaten. Koeling via een stralingsverwarmingssysteem van Radson is daarvoor een goede en tegelijkertijd kosteneffectieve oplossing.
Systeemontwerp van stralingsverwarming en -koeling
De opbouw van een gecombineerd stralingsverwarmings- en koelingssysteem is dezelfde als bij een zuiver stralingsverwarmingssysteem. Maar naast de aansluiting van de oppervlakteverwarming op een warmtegenerator, bv. een condensatieketel of een warmtepomp, moet er ook koud water beschikbaar zijn voor koeling.
Systemen met gescheiden warmte- en koelgeneratoren worden voornamelijk gebruikt in kantoorgebouwen en commerciële panden. Warmtepompen met koelfunctie vind je daarentegen tegenwoordig steeds vaker als compacte units in vrijstaande huizen en appartementsgebouwen.
Een bijzonder efficiënte methode voor stralingskoeling is passieve koeling met behulp van een warmtepomp met een bodemcollector of aardsonde. In dat geval wordt koud grondwater rechtstreeks via een warmtewisselaar in het systeem gebracht en wordt het systeemwater dus gekoeld voor de stralingskoeling. Aangezien de temperatuur van het grondwater ook op warme zomerdagen maar ongeveer 10 tot 15°C bedraagt en de compressor van de warmtepomp alleen nodig is om het kraanwater in huis op te warmen, is de 'koude' om de ruimtes te koelen bijna kosteloos beschikbaar.
Actieve koeling is ook een optie met een omkeerbare warmtepomp of zuivere koelgenerator. Hier wordt het gebouw zelf een energiebron, omdat de warmtepomp energie uit het gebouw haalt en vervolgens afgeeft aan de omgeving door het koelcircuit in de warmtepomp om te keren.
Koeling Verwarming
1: geothermische sonde / 2: primaire pomp / 3: primaire 3-weg omkeerklep / 4: warmtewisselaar / 5: secundaire pomp voor koeling / 6: stralingsverwarming en -koeling / 7: secundaire 3-weg omkeerklep / 8: secundaire pomp voor verwarming / 9: buffertank / 10: warmtepomp
Regeling van systeem voor stralingsverwarming en -koeling
De individuele ruimteregeling voor een stralingsverwarmings- en koelsysteem wordt meestal uitgevoerd via
kamerthermostaten en elektrothermische actuatoren. Omdat ze worden gebruikt voor zowel verwarming als koeling, moeten de ruimtetemperatuurregelaars de werkingsrichting kunnen keren. Bij de individuele ruimteregeling van Radson Unisenza gebeurt de wissel tussen verwarmen en koelen rechtstreeks via de thermostaat of met een centraal omschakelsignaal. Badkamers en ruimtes met een potentieel hoog vochtgehalte komen niet in aanmerking voor vloerkoeling, omdat het dauwpunt hier door de hoge luchtvochtigheid snel onderschreden kan worden, bijvoorbeeld bij het douchen.
Daarom is het ook belangrijk om de luchtvochtigheid in de ruimte of de dauwpunttemperatuur in een systeem voor oppervlaktekoeling te bewaken om ervoor te zorgen dat de temperatuur niet onder het dauwpunt zakt en er geen condensatie optreedt. Daartoe heeft de Radson Unisenza onderloopbeveiliging een ingang voor een dauwpuntmonitor die de koelcircuits sluit als er een risico bestaat dat de temperatuur onder het dauwpunt daalt.
Temperatuur van de koelvloeistof
Het is belangrijk dat het water dat in de verwarmingscircuits circuleert niet onder een bepaalde temperatuur daalt. Omdat de dauwpunttemperaturen - de temperatuur waarboven condensatie optreedt - tussen 9°C en 24°C ligt, afhankelijk van de temperatuur en de relatieve luchtvochtigheid in de ruimte, zijn aanvoertemperaturen onder 9°C niet praktisch. Aanvoertemperaturen tussen 12°C en 16°C zijn gebruikelijk. De minimale temperatuur van het vloeroppervlak is echter cruciaal om condensatie op de vloer te voorkomen. 18 tot 20°C blijkt de minimale oppervlaktetemperatuur te zijn.
Koelvermogen
Het koelvermogen van een stralingsverwarmings- en koelsysteem hangt af van het temperatuurverschil tussen het vloeroppervlak en de kamertemperatuur. Het specifieke koelvermogen van stralingskoeling bedraagt ca. 6, 8 of 11 W/m
2 K (vloer, muur of plafond). Bij een minimale oppervlaktetemperatuur van 20°C en een luchttemperatuur van 26°C resulteert dat in een koelvermogen van respectievelijk circa 36, 48 of 66 W/m2. Hogere koelvermogens kunnen alleen worden bereikt met meer inspanning vanwege het risico op condensatie. In speciale gevallen (bv. eco clay van Radson) kunnen ze soms oplopen tot 120 W/m
2.
Inplanning van een systeem voor stralingsverwarming en -koeling
Het plan voor stralingsverwarming en -koeling wordt op dezelfde manier uitgevoerd als voor conventionele
stralingsverwarming, omdat verwarming meestal de primaire toepassing is. In tegenstelling tot bijvoorbeeld airconditioningsystemen wordt koeling als een extra voordeel bij de planning gezien. Terwijl het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour bij verwarmen ongeveer 5-7 K bedraagt, is dat bij koelen ca. 3 K om voldoende koelcapaciteit te bereiken. Daarom is het noodzakelijk om de oppervlakteverwarming te ontwerpen met de laagst mogelijke systeemtemperaturen en dus met hoge watercirculatiehoeveelheden.
Vereisten
Bij het installeren van een stralingsverwarmings- en koelsysteem moeten alle leidingen die in contact komen met de lucht tegen condensatie worden geïsoleerd. Hetzelfde geldt voor de warmteverdeler. Bovendien moet de individuele kamerregeling geschikt zijn voor verwarming en koeling. Als dat niet het geval is, moet er een vochtmeter geïnstalleerd worden. Verder is het ontwerp hetzelfde als bij een 'normaal' stralingsverwarmingssysteem.
Conclusie
Dankzij de individuele kamerregeling van Unisenza is er geen extra inspanning nodig om het beproefde en kwaliteitsgecontroleerde stralingsverwarmingssysteem van Radson om te vormen tot een gecombineerd stralingsverwarmings- en koelsysteem. De complete verwarmings- en koelfunctie is al geïntegreerd. Er moet alleen rekening worden gehouden met de extra dauwpuntmonitor. Dat betekent dat een Radson stralingsverwarmingssysteem nog meer comfort kan bieden zonder grote extra inspanningen op het gebied van materialen en kosten.
