Energieberekening

De energieprestaties van de gebouwen in de casestudy zijn geschat om de renovatiemogelijkheden te evalueren en de totale woonkosten te berekenen. Het energiegebruik voor zowel het gebouw als voor gebruikersgerelateerde bronnen is berekend aan de hand van dynamische simulatie van thermisch rendement. Het energiegebruik is vervolgens gesimuleerd na de gecombineerde toepassing van de voorgestelde oplossingen.

Voor de thermische simulatie is DesignBuilder-software gebruikt, omdat hiermee een reeks gegevens met betrekking tot milieuprestaties kan worden gegenereerd, zoals gegevens over energieverbruik en intern comfort. De software berekent de warmte- en de koellast met behulp van de door de American Society of Heating, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) goedgekeurde ‘Heat Balance’-methode die in EnergyPlus is geïmplementeerd. Voor de grootte en bouwwijze van het gebouw zijn de feitelijke gegevens gebruikt, klimaatgegevens voor de locatie zijn ingevoerd, en bezettingscijfers zijn gebaseerd op de functie van het gebouw.

Input
Voor iedere berekening over energieverbruik dient de manier waarop een gebouw is gebouwd en wordt gebruikt te worden gespecificeerd wat betreft input. Bij het vergelijken van de huidige en de nieuwe energiebehoefte is aangenomen dat de gebruikspatronen niet significant zullen wijzigen. Voor de berekeningen wordt een doorsnee flatwoning gebruikt, waarvan de energiebesparingen kunnen worden geëxtrapoleerd naar het hele flatblok. In flatblokken is een ‘doorsnee’ flatwoning meestal een woning in het midden op een tussenverdieping (Figuur 1).

Het energieverbruik in woningen wordt beïnvloed door de samenstelling van huishoudens (demografie). Voor dit onderzoek is uitgegaan van een gezin van vier personen (twee ouders en twee kinderen), aangezien deze groep het hoogste demografische percentage in de casestudy vormt. De verschillende soorten input zijn samengevat in Tabel 1. Deze input heeft betrekking op locatie, geometrie en indeling van het gebouw, bezetting, constructie van het gebouw, installaties, etc. Voor gebruikersgedrag en -belasting, zoals verlichting en sanitair warm water, zijn standaardwaarden gebruikt.

Parameter

Input

Locatie

Nederland

Oriëntatie

Afhankelijk van het specifieke gebouw.

Geometrie en indeling

Elke kamer is een andere zone, afhankelijk van de betreffende activiteit (slaapkamer, woonkamer, etc.)

Tijden en bezetting

Op basis van de functie van de zone, voor een huishouden van vier personen

Soort flatwoning

Woning in het midden

Bouwelementen en thermische eigenschappen

Bestaand gebouw: afhankelijk van kenmerkende bouwwijze en observatie ter plaatse

Renovatie: afhankelijk van normering en ambities

Openingen

Indeling: per gebouw en ontwerp Verhouding muur/raam 30-60%

Verwarming

Bestaand gebouw: gasboiler (efficiëntie van 80%)

Ventilatie

Bestaand gebouw: natuurlijke ventilatie

Sanitair warm water

Zelfde als verwarmingssysteem

Energieopwekking

Berekend per woning, op basis van het algehele beschikbare oppervlak voor zonnepanelen (efficiëntie van 255 Wp)

Table 1 Energy simulation inputs

Comfort, energiebehoefte, energiekosten en CO2-voetafdruk
De simulatie heeft een hoeveelheid energie in kWh opgeleverd die een woning per jaar nodig heeft, inclusief luchtbehandelingssystemen, sanitair warm water en huishoudelijke apparatuur. Bovendien zijn de interne temperaturen gecontroleerd om de functie en het comfort van de woning (zowel de bestaande als de gerenoveerde woning) te ijken en ervoor te zorgen dat te warm stoken wordt vermeden. In het voorbeeld in Figuur 2 is de temperatuur in de wintertuin – wanneer dit als renovatiemogelijkheid wordt toegepast – afgezet tegen de buitentemperatuur, waardoor duidelijk wordt hoe de temperaturen in de wintertuin gedurende langere periode aangenaam blijven. 

Operatieve temperatuur in de wintertuin, vergeleken met de buitentemperatuur

De energiekosten zijn berekend op basis van € 0,078/kWh voor stroom en € 0,42/m3 voor gas, waarbij rekening is gehouden met vastrechtkosten en hogere prijzen tijdens piekuren. Vervolgens is bij de prijzen btw opgeteld. Deze prijzen zijn gebruikt voor de simulatie van de behoefte aan respectievelijk stroom en gas. 

 

€ eenheid verbruik

Vaste kosten

Gas[1]

€ 0,42/m3 + € 0,32/m3 = € 0,74/m3

€ 236,69

Elektriciteit[2]

€ 0,078/kWh + € 0,12/kWh = € 0,15 /kWh

Pellets[3]

€ 0,06358/kWh
€ 0,295/kg

 

Stadsverwarming[4]

€ 22,27/GJ
€ 0,08/kWh

€ 465


Table 2 E
nergiekosten voor verschillende bronnen

De CO2-besparing is uitgerekend in vergelijking met de oorspronkelijke situatie (nulmodel). De CO2 die in iedere casus wordt geproduceerd, is uitgerekend op basis van de gesimuleerde energiebehoefte in kWh. De verschillende brandstoffen die in elk model zijn gebruikt, hebben echter verschillende conversiefactoren wat betreft de omzetting van kWh naar kgCO2eq, volgens CO2-emissiefactoren (2017)[5].

  1.  https://www.eneco.nl/
  2. https://www.eneco.nl/
  3. 1000kg houtpellets cost 295 euro, Inclusief 21% BTW. Regarding the efficiency, we assume 16,7 MJ/kg. http://www.houtpellets-online.eu/winkel/
  4. https://www.nuon.nl/media/service/downloads/warmte-tarieven-overig/uitleg-tarieven-stadswarmte-kleinverbruik-2017.pdf
  5. CO2-emissiefactoren. (2017). Lijst emissiefactoren (List of emission factors). Retrieved 30 April 2018 from co2emissiefactoren.nl/lijst-emissiefactoren/
/* */