Warmtepomp in oude boerderij: uitdagingen, technieken en energiebesparing
Energiebesparing en duurzame verwarming zijn essentiële thema's in de huidige bouwpraktijk, met name wanneer het gaat om de renovatie van oude boerderijen. De combinatie van historisch erfgoed, energie-efficiëntie en duurzame oplossingen brengt een aantal specifieke uitdagingen met zich mee. In dit artikel wordt ingegaan op de toepassing van warmtepompen in oude boerderijen, met aandacht voor technische details, uitdagingen bij de installatie, energiebesparing en mogelijke aanvullende maatregelen zoals isolatie en zonnepanelen.
De informatie is gebaseerd op praktijkvoorbeelden uit de regio Groningen, zoals de herstelprojecten van boerderij Melkema, en op adviezen van duurzame energiebedrijven zoals Fokkens Duurzaam en Alklima. Deze bronnen geven een waardevolle inzicht in de realiteit van energiezuinig wonen in oude, historische boerderijen.
Wat is een warmtepomp?
Een warmtepomp is een technische installatie die warmte uit de omgeving (bodem, lucht of water) opwekt en gebruikt voor verwarming van een woning of gebouw. Het werkt volgens het principe van thermodynamica, waarbij een koelmiddel door een cyclus van verdamping, compressie en condensatie warmte overdraagt.
In het geval van boerderij Melkema wordt een warmtepomp met een gracht als warmtebron ingezet. De warmtepomp pompt een koelmiddel dat bij lage druk onder nul graden kookt. Door de druk verder te verhogen tot 30 bar, stijgt de temperatuur van het vloeistof tot ongeveer 60 graden. In de condensor wordt de opgewekte warmte overgedragen aan het water in een buffervat, waarmee de boerderij wordt verwarmd.
Deze methode is energiezuinig en duurzaam, aangezien het geen fossiele brandstoffen gebruikt. Echter, de toepassing van een warmtepomp in oude boerderijen brengt een aantal technische en praktische uitdagingen met zich mee.
Uitdagingen bij de installatie van een warmtepomp in oude boerderijen
1. Isolatie en bouwvolume
Een van de eerste uitdagingen bij het installeren van een warmtepomp in een oude boerderij is het niveau van isolatie. Oude boerderijen zijn vaak niet geïsoleerd of slecht geïsoleerd, wat resulteert in een hoge warmteverlies. In de praktijk zien we dat een aanzienlijke investering in isolatie vaak nodig is om de warmtepomp effectief te laten werken.
In het voorbeeld van een boerderij in Beneden-Leeuwen werd besloten om zowel de binnen- als de buitenkant van de muren te isoleren. De voorkeur voor binnenisolatie was grotendeels bepaald door de behoefte aan het behouden van historische karaktereigenschappen aan de buitenkant. In het achterhuis werd echter gekozen voor buitenisolatie om woonoppervlak te behouden.
Het isoleren van oude muren is echter niet zonder technische en administratieve complicaties. Zo is in sommige gevallen een bouwvergunning nodig, bijvoorbeeld als het bouwvolume toeneemt door de toegang tot isolatie. Ook de dikte van de muren na isolatie kan leiden tot veranderingen in de afmetingen van de woning.
2. Verwarmingssystemen en warmtepomp-temperatuur
Een andere uitdaging is het compatibiliteitsprobleem tussen de warmtepomp en bestaande verwarmingssystemen. Warmtepompen leveren warmte op een lagere temperatuur dan gasketels (maximaal ongeveer 57 graden in plaats van tot 90 graden bij gasketels). Dit betekent dat bestaande radiatoren, die zijn berekend voor hogere temperaturen, mogelijk niet efficiënt genoeg zijn om de woning comfortabel warm te maken.
In de praktijk zijn er drie mogelijke oplossingen:
- Meer radiatoren: De installatie van een groter aantal radiatoren om de oppervlakte te vergroten waarop warmte kan worden afgegeven.
- Convectoren: Deze zijn efficiënter bij lage temperatuur en worden vaak gebruikt in combinatie met warmtepompen.
- Vloerverwarming: Deze is zeer geschikt voor warmtepompen, omdat ze lage aanvoertemperaturen goed kunnen hanteren.
In boerderij Melkema is gekozen voor vloerverwarming in de benedenverdieping en convectoren in de bovenverdieping. De oude verwarmingsinstallatie, met zes gasketels in vier cv-ruimtes, is volledig vervangen. De kleine schuur, grote schuur en grupstal worden niet meer verwarmd, terwijl het voorhuis op 10–15 graden wordt gehouden.
3. Balansprobleem bij grond- of waterwarmtepompen
Een specifieke uitdaging bij de toepassing van grond- of waterwarmtepompen is het balansprobleem. De warmtepomp haalt warmte uit de grond of het water, maar moet ook warmte teruggeven om het systeem te handhaven. In sommige gevallen is dit niet mogelijk of inefficiënt.
In een boerderij in Hank bijvoorbeeld bleek het niet mogelijk om een grond/water-warmtepomp efficiënt te gebruiken. De dikke muren van de boerderij zorgden ervoor dat in de zomer geen voldoende warmte terug kon worden gestopt in de bron. Na verloop van tijd werd de bron te koud, en bestond het risico op bevriezen.
Het gevolg was dat de warmtepomp niet langdurig rendabel was. Dit benadrukt de noodzaak van een gedetailleerde energiebeoordeling voorafgaand aan de aankoop van een warmtepomp, om te voorkomen dat de bron niet in balans blijft.
Technische aandachtspunten bij warmtepompinstallatie
1. Warmtebron
De keuze van de warmtebron is cruciaal voor de efficiëntie van een warmtepomp. In boerderij Melkema wordt een gracht gebruikt als warmtebron. In andere gevallen worden bodem of lucht als bron gebruikt. De beschikbaarheid en kwaliteit van deze bronnen hangt af van de locatie en de eigenschappen van de boerderij.
2. Verkoelingsfunctie
Een voordeel van warmtepompen is dat ze in de zomer ook kunnen gebruikt worden om de woning te koelen. Dit is in oude boerderijen met dikke muren vaak niet nodig, maar kan een waardevolle aanvulling zijn op het verwarmingssysteem.
3. Elektriciteitsverbruik
Hoewel warmtepompen duurzaam zijn, verbruiken ze wel elektriciteit. Het is daarom belangrijk om de elektriciteitsbevoorziening te optimaliseren, bijvoorbeeld door zonnepanelen te installeren. In het geval van boerderij Melkema zijn zonnepanelen op een nabijgelegen schuur geplaatst, omdat het rietdak van de boerderij niet geschikt was voor zwaarteconstructies.
Aanvullende energiezuinige maatregelen
Naast het installeren van een warmtepomp zijn er ook andere maatregelen die kunnen bijdragen aan energiebesparing in oude boerderijen. Deze maatregelen zijn vaak essentieel om de warmtepomp effectief te laten werken.
1. Zonnepanelen
Zonnepanelen zijn een populaire keuze voor duurzame elektriciteitsproductie. Ze kunnen aanzienlijk bijdragen aan het verlagen van energiekosten en het verlagen van CO₂-uitstoot. In boerderij Hank zijn 50 zonnepanelen geïnstalleerd op een schuur. De boerderij heeft een abonnement op GreenChoice, waarbij elektriciteit overdag wordt geleverd en 's avonds wordt afgenomen.
2. Monitoring elektriciteitsverbruik
Een andere strategie is het monitoren van het elektriciteitsverbruik. Veel boerderijen hebben grote energieverbruik door het gebruik van machines en het verlichten van grote ruimtes. Door het verbruik te analyseren, kunnen onnodige pieken worden geïdentificeerd en energiebesparende maatregelen worden genomen.
3. TL-adapter
In veel boerderijen wordt gebruikgemaakt van TL-verlichting. Deze kan vervangen worden door een TL-adapter, die minstens 40% energie bespaart zonder vervanging van het bestaande TL-armatuur. Deze oplossing is kosteneffectief en snel in te passen.
4. Indirecte luchtheaters
Voor grote ruimtes, zoals stallen, werkplaatsen en loodsen, zijn indirecte luchtheaters een efficiëntere en zuinigere oplossing dan traditionele heaters. Deze zijn gemiddeld 35% zuiniger en hebben een terugverdientijd van 3 tot 5 jaar.
5. Windturbines
In sommige gevallen is het mogelijk om windturbines te installeren op boerderijen. Dit is een interessante optie voor boeren die beschikken over voldoende ruimte en windrijke locaties. Windturbines leveren elektriciteit op een duurzame manier en zijn vergelijkbaar met zonnepanelen qua milieuvriendelijkheid.
Praktijkvoorbeelden en ervaringen
1. Boerderij Melkema
De herstel van boerderij Melkema is een inspirerend voorbeeld van duurzame renovatie. De boerderij is volledig van het aardgas af en gebruikt nu een warmtepomp met een gracht als warmtebron. Het verwarmingssysteem is volledig vernieuwd, met vloerverwarming en convectoren. De oude verwarmingsinstallatie, bestaande uit zes gasketels, is volledig verwijderd.
Naast de warmtepomp zijn ook zonnepanelen geïnstalleerd, hoewel deze niet direct op de boerderij zelf zijn geplaatst. De elektriciteitsbevoorziening is verbonden met GreenChoice, wat zorgt voor een duurzame elektriciteitsstroom.
2. Boerderij in Beneden-Leeuwen
In Beneden-Leeuwen is een boerderij uit 1880 aardgasvrij-ready gemaakt. De eigenaars hebben aanzienlijke investeringen gedaan in isolatie, met als doel de energierekening te verlagen van € 400 naar € 150 per maand. De isolatie is grotendeels zelf uitgevoerd, met subsidies voor de gevel, vloer, dak en beglazing.
Na de isolatiemaatregelen is de verwarmingssysteem volledig geïsoleerd. De eigenaars overwegen nu de installatie van een warmtepomp, maar wachten nog af tot de winter is afgelopen om te testen of de huidige verwarmingssysteem voldoende is.
Conclusie
De installatie van een warmtepomp in een oude boerderij is een uitdaging, maar ook een kans om energiezuinig en duurzaam wonen mogelijk te maken. De keuze voor een warmtepomp vereist een grondige analyese van de warmtebron, de isolatie van het gebouw en de compatibiliteit met bestaande verwarmingssystemen.
Aanvullende maatregelen zoals isolatie, zonnepanelen, windturbines en energiemonitoring zijn essentieel voor het optimaliseren van het energieverbruik en het verlagen van de CO₂-uitstoot. In praktijkvoorbeelden zoals boerderij Melkema en boerderij Beneden-Leeuwen zien we hoe deze maatregelen in de realiteit worden toegepast.
Bij de renovatie van oude boerderijen is het dus belangrijk om niet alleen te denken aan het behoud van historisch erfgoed, maar ook aan de toekomstbestendigheid van de woning. De combinatie van duurzame technieken en slimme investeringen in energiebesparing kan ervoor zorgen dat oude boerderijen hun plek houden in een moderne, duurzame samenleving.
Bronnen
Related Posts
-
Warmtepompverkoop in Nederland en Europa verliest vaart: oorzaken en gevolgen voor de energietransitie
-
Het stroomverbruik van warmtepompen: Hoeveel energie verbruikt een warmtepomp per dag?
-
Warmtepompen en ventilatoren: efficiëntie, geluid, en toepassing in woningen
-
Het Vervangen van een Ventilator met een Warmtepomp van Itho Daalderop: Duurzaamheid en Besparing Gecombineerd
-
Geluidsoverlast van warmtepompen: optimale plaatsing en geluidsbestrijding op muur- en daksites
-
Dakkapelreparaties in Heemstede en Aalsmeer: Uitleg, Advies en Uitvoering
-
Ventilatiewarmtepomp voor ventilatietype C: Duurzame oplossing voor energiezuinige woningen
-
Warmtepompen voor zwembaden: een duurzame oplossing voor verkoeling en verwarming in plantenkas en buiten