OliNo

Duurzame Energie

Verplicht een – duurzame – boerderij bouwen

Geplaatst door Wim Schermer in Energiebesparing
Tags: ,
Geef een reactie

Je koopt een duur stuk grond op een eiland met een beschermd dorpsgezicht. Met de verplichting er uitsluitend een boerderij op te bouwen van precies 14.50 x 14.50 meter. Met garage 1300 m3 inhoud. Hoe laat je de energie rekening niet de pan uit rijzen? Het resultaat is verbluffend.

Keuzes voor duurzame bouw

In 2006 slagen mijn vrouw Marian en ik erin om een stuk grond te kopen op het eiland De Woude in het Alkmaardermeer. Op deze prachtige locatie, een schiereilandje op het eiland met een werkend sluisje uit 1881 in de tuin, heeft honderden jaren een boerderij gestaan. Deze boerderij was ernstig in verval geraakt en is in 2003 gesloopt. De eis van de gemeente Castricum waar De Woude toe behoort, is dat er een qua formaat identieke boerderij terug moet komen. De afmetingen waren 14,50 x 14,50 meter, inclusief garage met een inhoud van 1300 m3 en 435 m2 woonoppervlak een fors huis voor twee bewoners.


Vooraanzicht Woude 6

Willen de kosten voor verwarming en koeling niet de pan uit rijzen, kiezen we voor een goede isolatie. Naast de gebruikelijke vloerisolatie met een extra dikke laag polystyreen, vervangen we de glaswol isolatie in de spouw door 9,5 cm Recticel gesloten cellig polyurethaan schuim met aan weerszijden aluminium platen. Het geheel wordt met messing en groef lekvrij tegen de binnenmuren bevestigd. In het dak wordt de standaard 12 cm Rockwool vervangen door de maximaal mogelijke 20 cm. Kostte de Recticel 3400 euro extra, de meerprijs van de Rockwool was maar 600 euro.


Aanbrengen muurisolatie

De keuze voor verwarming, koeling, ventilatie en warmwater bereiding is in 2006 nog een pittige opgave. De gebruikelijke HR gasverwarming met radiatoren trekt ons niet aan. De keuze voor een warmtepomp wordt ons van alle kanten afgeraden. ‘Te duur voor particulieren, onbewezen techniek voor kleinschalige toepassing, lawaaiig enz. enz.’ In 2006 zijn er nog maar weinig aanbieders, waarvan enkele prijzen tot 80.000 euro vragen. Via één van onze aannemers, Verbart uit Oterleek komen we in contact met installateur Ruiter en De Lange uit Wervershoof. Deze installateur heeft al een aantal systemen geïnstalleerd, zij het vooral in bedrijven. Zij leveren onder meer systemen van Stiebel Eltron.

Zonne-energie is voor veel mensen, al dan niet met subsidie, mogelijk een zinvolle investering. Voor ons is een dakvlak van onze klassieke stolpboerderij vol met glimmende zonnepanelen een gruwel. Een kWu opgewekt met zonnepanelen kost gemiddeld 22 cent. Gebruikers van grotere warmtepomp installaties komen, inclusief huishoudelijk gebruik, boven de 10.000 kWu uit. Door de 8,5 ct lagere energiebelasting boven 10.000 kWu kost een kWu daarboven maar 5,5 cent.

Boerderijen zijn normaal gesproken donkere gebouwen. Om te voorkomen dat er overdag elektrisch licht moet branden zijn er op drie plaatsen Solatubes ingebouwd. Dit zijn polycarbonaat lichtkoepels op het dak die via hoogglanzend gemetalliseerde pijpen in verbinding staan met de badkamer, inloopkast en bijkeuken. De lichtopbrengst is spectaculair. In het noordelijke dakvlak zijn grote geschakelde Velux ramen aangebracht voor een mooi licht in de vide. Aan de westzijde van de stolp zijn twee glazen deuren aangebracht van 3 meter hoog en 1,50 meter breed. Daarvoor kunnen even grote houten darsdeuren in verschillende standen worden gesloten. ’s Winters verwarmt de zon via 9 m2 glas de woonkamer effectief, zomers houden de dan deels gesloten houten darsdeuren de zonnewarmte comfortabel buiten.


Luchtfoto

Verwarming, koeling, ventilatie en warmwater bereiding

De keuze valt op een monovalente warmtepomp van Stiebel Eltron, de WPCC13 met koeling en 170 liter warm watervat. Deze machine heeft bij een verbruik van 3 kWu, een opbrengst van ruim 13 kWu. Er wordt, alleen op de begane grond en in de badkamer boven, 1700 meter verwarmingsslang aangebracht. De eerste verdieping vloer is van hout waarbij vloerverwarming minder voor de hand ligt. In plaats daarvan krijgt iedere slaapkamer één en de open ruimte rond de 25 m2 grote vide twee Stiebel Eltron ACTH lage temperatuur ventilator convectoren. Er komen twee verdeelblokken met ieder 10 aansluitingen, waardoor totaal 20 ruimten individueel kunnen worden verwarmd resp. gekoeld via Uponor draadloze regelaars. De installatie wordt aangebracht in de garage waarbij er sterk op wordt gelet dat de afnemers van warm water, douche, bad en de all-water wasmachine zich op slechts enkele meters afstand van de warmtepomp bevinden. De warmtepomp krijgt een eigen verbruiksmeter. Wij koken op gas, een relatief dure liefhebberij, want bij een maandverbruik van 2 m3 gas zijn de kosten 14 euro per maand. Op elektriciteit koken zou de stroomrekening met 1 euro per maand verhogen ☺.

Ventilatie

In onze boerderij kiezen wij er voor om de ruimte tussen de vierkantspalen, 4,85 x 4,85 meter, open te laten tot de vloer van de tweede verdieping. Die vloer leggen we ook nog eens op de bovenste dwarsliggers van het vierkant. De eerste verdieping is dan ook 3,70 meter hoog en is de ruimte vanaf de begane grond tot ruim 7 meter hoog helemaal open. De gehele vierkantsconstructie bestaande uit 30 cm dikke eikenhouten palen, blijft in het zicht. De warme verontreinigde lucht wordt door middel van een R-Vent WHR 950 warmteterugwinunit (WTW) afgevoerd. De warmte in de lucht wordt met 96% rendement teruggewonnen en afgegeven aan de inlaatlucht. De unit wordt opgehangen aan de balkconstructie waarbij trillingen niet worden doorgegeven aan deze constructie. Wij willen geen geluiden van ongeacht welke machinerie horen en besluiten een zware dubbele luikconstructie met 3-voudige rubber afdichting te laten maken die inderdaad alle geluiden elimineert.

Aanleg en grondboringen


Boren brongaten

De ruimte naast de boerderij is mede door enkele bomen beperkt. Toch lukt het de machinist van de mobiele boorunit achter het huis te komen. De bedoeling is 5 gaten te boren van 40 meter diep met een diameter van 22 cm. De afstand tussen de boorgaten moet minimaal 5 meter zijn. Dan volgt een behoorlijke tegenslag. De Woude, de naam zegt het al, was vroeger een bebost gebied en ligt precies boven de uitlopers van het Oer-IJ. De boor brengt beurtelings zand en veen naar boven. In veen staat het water stil en om voldoende watervoerende zandlagen te krijgen wordt de boormeester genoodzaakt om tot 65 meter diepte te boren.


Monitoren boorgruis

Het verplicht de mannen letterlijk continue het opgepompte boorgruis te monitoren. Zoveel lengten boorpijpen hebben de mannen niet mee en als er ook nog een boorpijp lek blijkt te zijn, moeten extra boorpijpen worden gehaald. Totaal 1300 meter polyethyleen slang, in ieder boorgat een dubbele lus, wordt gevuld met een Glycolmengsel.


Slangen warmtepomp in de grond

Inbedrijfstelling

Voor de inbedrijfstelling van de installatie werd deze eerst nog uiterst grondig geïsoleerd. Ruiter en De Lange kon en kan terugvallen op de importeur, een geruststellende gedachte. De installatie is door Ruiter en De Lange in bedrijf gesteld. Twee kleine probleempjes, een wateraansluiting in één van de convectoren was verwisseld en een afstelling van de temperatuur van het warme water in het warmwatervat was te hoog ingesteld. Hierover later meer.


Warmtepomp in werking


Warmtepomp zonder isolatie

De WTW is globaal ingesteld. Later, toen bleek dat het toilet beneden onvoldoende luchtafvoer had, zijn met speciale meetapparatuur alle aan- en afvoeropeningen opnieuw afgesteld.

Hoe werkt het?

Uitstekend! De installatie heeft nu 3 jaar gedraaid en heeft zonder problemen gefunctioneerd. Wel heb ik zelf enkele keren voor problemen gezorgd. Af fabriek is de temperatuur waarbij de koeling automatisch begint ingesteld op een hysteresis van 2 graden C. Bij een ingestelde gewenste temperatuur van 21,5 gr. C, gaat de koeling starten als het 24 uur lang 23,5 gr. C. is. Wimpie eigenwijs wil dat de koeling eerder begint en wijzigt in de menu’s de hysteresis tot 1 gr. C gecombineerd met een snelle reactietijd. Dat blijkt de warmtepomp niet prettig te vinden en geeft na een periode van koeling een onderdruk fout en stopt ermee. Beide keren dat dit gebeurde is Stiebel Eltron snel ter plaatse en draait mijn instelling terug. Achteraf is dit ook niet slim van mij, bij een te lage hysteresis in combinatie met een korte reactietijd, koelt de warmtepomp overdag en gaat ’s nachts verwarmen. Dat leverde een hogere stroomrekening op dan nodig. Het stroomverbruik bleek het eerste anderhalf jaar totaal 900 KWh te hoog te zijn. De temperatuur van het 170 liter boilervat bleek te hoog te zijn ingesteld waardoor de ingebouwde verwarmingsspiraal te vaak werd ingeschakeld.

De temperatuur blijft het hele jaar 24 uur per dag constant binnen enkele tienden van een graad. Ook bij de laagste buitentemperaturen en harde wind blijft het heerlijk warm. De temperatuur van het warme water dat de vloerverwarming ingaat komt nooit boven 31 gr. C. De warmtepomp maakt nauwelijks geluid, zelfs in werking maakt ie er vlak voor staand niet veel meer geluid dan een forse koelkast. Douchen, ik geef toe dat ik een Grohe Raindance heb, en wassen met de all-water wasmachine, gaat prima samen. Als het 170 liter boilervat leeg zou raken, dit is hypothetisch en nog nooit gebeurd, is dit binnen 45 minuten weer op 59 gr. C.

De topkoeling van de warmtepomp verlaagt de temperatuur effectief met 3 tot 4 graden C.
De brontemperatuur was bij de bouw 11,4 gr. C. Nu drie jaar later is deze 11,0 gr. C. Dat is uitstekend en bewijst dat de capaciteit van de bron ruim voldoende is.
De WTW heeft voorbeeldig gefunctioneerd. We horen het systeem niet en de atmosfeer in huis is uiterst prettig. Bij de bouw hebben wij boven een flink aantal ramen suskasten, geluiddempende ventilatieopeningen, laten aanbrengen. Achteraf niet nodig, ze staan altijd dicht.

Investeringskosten

De complete warmtepompinstallatie, inclusief vloerverwarming en convectoren, heeft in 2007 € 29.700 euro excl. Btw gekost. Dit is 17.700 euro meer dan een basis installatie gebaseerd op een HR gasketel en thermostatisch geregelde radiatoren. Globaal zijn de kosten van een warmtepompinstallatie te verdelen in 1/3 deel boringen, 1/3 deel warmtepomp en 1/3 deel vloerverwarming en convectoren.

Exploitatie

De eerste drie complete jaren hebben een electriciteitsverbruik voor verwarming, koeling, wasmachine, douche en bad, opgeleverd van 6727, 6439 en 7882 KWu, resp. over 2008, 2009 en 2010. Totaal is dit 21048 KWu. Dit moet gecorrigeerd worden met 900 KWu voor teveel bijverwarming van het warmwater vat. Gemiddeld over 3 jaar is het verbruik 6.716 kWu per jaar. Moet een passiefhuis minder verbruik opleveren dan 15 kWh per m2 geklimatiseerd vloeropppervlak, wij halen dit met 15,4 kWu per m2 bijna. Met het nieuwe contract via de Vereniging Eigen Huis met Energie:Direct, groene stroom opgewekt met waterkracht, bedragen de kosten voor verwarming, koeling, wasmachine, douche en bad, € 78,35 per maand.


Interieur boven


Interieur beneden

Blog

Het ontwerp van de boerderij voorzag er oorspronkelijk in dat het een woning voor twee gezinnen zou worden. Het is de eigenaar van de grond niet gelukt, door een veel te hoge vraagprijs, de beide helften van de stolp te verkopen. Zonder architect hebben wij de boerderij opnieuw ontworpen en ingedeeld. Wel hebben wij dankbaar gebruik kunnen maken van adviezen van buurman Thomas Knijnenburg. Daarnaast hebben de aannemers Offeringa en Verbart hun uiterste best gedaan om aan de vele wensen van ons te voldoen.

Het ontwerp, de bouw en inrichting zijn van dag tot dag beschreven in een weblog. Voor de liefhebbers te vinden op: woude6.blogspot.com

Voor de historie rechts op archief klikken op het gewenste jaar en maand. De bouw is gestart in november 2006, eind december 2007 zijn we er gaan wonen.


Vliegerfoto Ramon Pallares

Het is een mooi maar vooral bijzonder comfortabel en, gelet op het formaat, energiezuinig huis geworden.


Wim Schermer, website: Woude 6

Gerelateerde artikelen

10 Reacties to “Verplicht een – duurzame – boerderij bouwen”

  1. Johannes Frölich Says:

    Dank voor deze overzichtelijke artikel en gefeliciteerd met dit mooie resultaat.
    Voor de goede orde hier een kleine opmerking over de passiefhuis standaard: Een woongebouw kan dan een passiefhuis genoemd worden als het transmissieverlies van de verwarmde ruimtes niet boven de 15 kwu per m2 en jaar uitkomt. Het gaat hier dus om warmte-energie. In uw berekening gaat u echter uit van elektriciteit die de warmtepomp nodig heeft om de warmte op te wekken. Bij een COP van de warmtepomp van 4,3 ligt de verwarmingsbehoefde van het gebouw bij ca. 65 kwu/m2 en jaar.
    Los daarvan vindt ik het een prachtig resultaat met mooie woonruimtes en een goede energieprestatie.

    Johannes

  2. trixie mixie Says:

    het resutaat mag er zijn
    mijn komplimenten hier mee

  3. Wim Schermer Says:

    Johannes,
    Ik heb me gebaseerd op het artikel over het passiefhuis op deze site. Daar staat letterlijk:
    De constructiestandaard voor een passiefhuis vereist dat de totale energie vraag voor ruimte verwarming en koeling op jaarbasis minder is dan 15 kWh / m2 geklimatiseerde vloer oppervlakte. Zie:
    http://www.olino.org/articles/2006/10/14/passief-huis
    Groeten,
    Wim

  4. Johannes Frölich Says:

    Wim,
    de definitie klop op zich wel, alleen zit er een onduidelijkheid in: de energievraag voor ruimteverwarming is de vertaling van “Heizwärmebedarf”. Dit is een norm-waarde die onafhankelijk van de verwarmingsinstallatie berekend wordt: hier wordt aangegeven hoe veel warmte je aan een ruimte toe moet voeren om de temperatuur constant te houden. Dit kan berekend worden met het PHPP-programma van het Passivhaus Institut in Darmstadt (een Excel-programmatje).
    Heel veel informatie over het passiefhuis en de andere randvoorwaarden kun je ook hier vinden:
    http://passipedia.passiv.de/passipedia_en/basics/what_is_a_passive_house
    Groeten,
    Johannes

  5. Pjotr Says:

    Was het niet mogelijk in plaats van met grondboringen te werken, een warmtewisselaar in het meer te plaatsen?

  6. Wim Schermer Says:

    Ik heb de mogelijkheden wel onderzocht. Het meer is maar één meter diep, dieper stekende boten lopen soms al vast. Als ik de slangen in het water leg en het Hoogheemraadschap gaat baggeren, kan ik al mijn slangen weer weghalen. Grondboringen zijn wel duurder, maar de bedrijfszekerheid is 100%.

  7. Peter Moree Says:

    Graag zou ik met u in contact komen omdat mijn vrouw en ik een dergelijk project overwegen in De Woude.
    Mag ik bij u aan bellen of u mijn telefoon nr sturen?
    Vriendelijk dank
    Peter Moree

  8. Thorwald Says:

    Beetje late reactie maarre. mooi verhaal. Ik zie op de luchtfoto dat je rondom water hebt. Waarom dus geen geen warmte gehaald uit oppervlaktewater i.p.v. dure boringen?

  9. Wim Schermer Says:

    Hi Thorwald,
    Het antwoord staat twee reacties eerder.
    Groeten,
    Wim

  10. Ella Says:

    Hallo meneer Schermer,
    ik heb u enige tijd geleden gebeld voor een prijsvergelijking voor de energie. Wij raakten toen aan de praat en u vertelde over hoe u met de energie omgaat.
    Eindelijk ben ik even op uw site geweest. Wat ik toen al zei en nu helemaal moet zeggen; wat geweldig interessant.
    De tip van de warmwaterpomp heb ik aan mijn man doorgegeven. Gaan wij zeker doen.
    Wat een prachtig huis heeft u.
    Met vriendelijke groet,
    Ella

Geef een reactie

 

WP Theme & Icons by N.Design Studio
Gebruiksvoorschriften | Privacybeleid Adverteren Entries RSS Comments RSS Log in