Ventilatie met warmteterugwinning - Concept

Door JanJeen op maandag 9 oktober 2017 06:00 - Reacties (11)
Categorie: Ventilatie met warmteterugwinning, Views: 2.798

Brrr koud hŤ?! Mijn huis is best redelijk geÔsoleerd, maar toch komt er veel kou door de openstaande ramen naar binnen. Het liefst zou ik de ramen dicht doen. Dat scheelt meteen ook herrie van de straat. Maarja, ventileren is ook wel zo fris. Open dus die ramen. Brrr.

Toen we in ons huis kwamen wonen heb ik al eens aan een ventilatie module met warmteterugwinning (wtw) gedacht. Sterker nog, ik had zelfs een 2e hands exemplaar op de kop getikt. Dat ding bleek echter op de voorzolder enorm groot te zijn, daarbij bleken de kanalen ook niet bepaald subtiel in het bestaande rijtjeshuis in te passen. Andere klussen kregen voorrang en uiteindelijk belande de WTW module weer terug op Marktplaats. Verkocht. Toch bleef het concept ergens in mijn hoofd hangen. Zonde om warme lucht het huis uit te blazen en koude naar binnen te zuigen, dat moet slimmer kunnen...

Even het idee van een warmte wisselaar: er zijn 2 luchtstromen; 1 'vies' en warm vanuit in mijn geval de badkamer en een toilet. Daarnaast een luchtstroom van buiten, fris. Door die luchtstromen in een warmte wisselaar langs elkaar te laten stromen kunnen ze de temperatuur van elkaar overnemen. De warme lucht wordt afgekoeld en de koude lucht wordt opgewarmd. Door het tegenstroomprincipe kan dit erg efficiŽnt, er zijn wtw units verkrijgbaar die tot 95% van de warmte zeggen terug te winnen. Wikipedia gifje over de werking hiervan:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Counterflow_animation_counter.gif

Goed, de voordelen op een rijtje;
- Ramen kunnen dicht blijven, minder herrie van de straat
- Gefilterde verse lucht het huis in, ook als het niet waait
- Minder warmte verlies, doordat veel van de warmte wordt overgedragen op de verse lucht.

De ruimte waar de WTW komt is behoorlijk beperkt, met name ondiep. Ik was er al achter gekomen dat een volledig ventilatie systeem met wtw inbouwen best een uitdaging is, daarom wordt het doel beperkter. Alleen de slaapkamer aan de voorzijde van het huis en de zolderkamer worden voorzien van verse warme lucht. Ik heb al een ITHO ventilatie unit, deze wordt hergebruikt.

Hieronder is het concept uitgeschetst. In de schets is de wtw-unit open. Er komt een klep voor met scharnieren en sluitingen om het makkelijk open te kunnen maken. Er zijn rechthoekige buizen gebruikt voor de verse lucht, lekker compact. De toevoerbuis gaat voorzien worden van isolatie omdat die buis koud zal zijn. Voor de ventilator heb ik mijn oog laten vallen op een IP67 140x140mm PC ventilator van Noctua. Het toerental hiervan is met een simpele fancontroller te regelen, maar eventueel kan ik het ook met een sensoren gaan aansturen. Eerst de boel maar eens draaiend krijgen.
Schematisch WTW concept

Filters
Als je lucht ongefilterd door de warmtewisselaar blaast zal de boel snel smerig worden. Bacteriegroei, kuchende gezinsleden en voor je het weet lig je op de intensive care. Daarom filteren die boel! Bijkomend voordeel is dat pollen en andere nare zaken het huis niet inkomen. De filters wil ik maken door frames te frezen en daartussen opmaat geknipte stofzuigerzakken te leggen. Stofzuigerzakken zijn gemaakt voor hoge luchtstromen dus lijken mij ideaal. Ik ben benieuwd hoe jullie tegen deze oplossing aankijken. Waarschijnlijk voeg ik ik nog een rubber snoer rondom toe voor extra afdichting. Mijn bedoeling is om de filters op klemming in de behuizing te schuiven.
https://tweakers.net/ext/f/PxbDrE32ClLBWUL4GCXANEg0/full.jpg

Condensafvoer
De warme lucht zal bij afkoeling gaan condenseren in de warmtewisselaar, dat vocht moet afgevoerd worden, daarvoor is een afvoer geÔntegreerd.
https://tweakers.net/ext/f/PHcDy8R3uuoc2e41U5uszPDn/full.jpg

Behuizing
Voor de behuizing zit ik te denken over verschillende materialen. De WTW wil ik bouwen om zo lang mogelijk mee te gaan, denk aan 20jaar of meer. Het mooist is dan om massieve kunststof platen luchtdicht aan elkaar te lassen. Trespa en watervast multiplex zijn alternatieven maar gaan waarschijnlijk niet even lang mee. Een voordeel van deze massieve materialen is ook dat ze geluid van de ventilatoren dempen.

Warmtewisselaar
De warmtewisselaar wordt op basis van kunststof (PP) kanaalplaat. Een aantal commerciŽle warmtewisselaars maakt hier ook gebruik van. Ik weet nog niet wat de beste dikte is voor het kanaalplaat. 3, 4 of 5mm? Eventueel kan ik hier mee experimenteren. Het idee is dat de vuile lucht door de kanalen gaat. De frisse lucht wordt tussen de platen door geblazen. Kanaalplaat:
https://tweakers.net/ext/f/X5Qd0PTJXMlzje3ii8A97pqN/full.jpg

Tot zover het concept! Een by-pass voor extra koeling in de zomer heb ik er niet in zitten, we kunnen altijd nog een raam open zetten om extra te koelen. Of gewoon de airco aan }> Mocht je vragen of tips hebben dan hoor ik het graag!

Reacties


Door Tweakers user Coritchando, maandag 9 oktober 2017 10:13

Waarom niet een WTW die de warmte afvangt en je CV installatie in stuurt? Onder andere Eneco is hier nu druk mee aan het testen. Lijkt mij ideaal, maar ik heb dan ook de ITHO naast de ketel hangen op de voorzolder :)

Door Tweakers user harmageddon, maandag 9 oktober 2017 11:13

Wij hebben een WTW unit thuis en ik ben er erg blij mee! Zat er al in vanaf de bouw van het huis (2008). Zeker in de winter is het ideaal, constante temperatuur in het hele huis.
Als ik in de zomer warmte kwijt wil, zet ik een raam open van ons (dit jaar geplaatste) dakkapel.

Door Tweakers user govie, maandag 9 oktober 2017 21:04

De uitvoering die jij zoekt bestaat volgens mij gewoon nog steeds af fabriek, ik heb die vroeger geinstalleerd met alles erop en eraan. Goed googlen dus, er zijn heel veel wtw fabrikaten! Ik zou er van staan te kijken als die niet meer bestaan. bijvoorbeeld brink (ik heb niet gekeken of deze voor jouw situatie voldoet, maar je komt er wel uit). Er zijn tiental van dit type modules op de europese markt, je vind ze wel met wat zoeken. Als je toch zelf gaat hobbyen vergeet dan niet een vorstregeling, anders krijg je problemen in de winter, juist het seizoen wanneer de opbrengst het grootste zou zijn. Binnen een aantal minuten kan een wisselaar al dicht vriezen, dus een vorstregeling is belangrijk. Vergeet ook niet om te checken of je een unit diagonaal mag bevestigen.

Wel leuk om te vermelden: In belgie heb ik ooit een concept gezien dat ze de luchtaanvoer van een ventilatieunit via ventilatiepijpen onder de grond van de tuin hadden lopen. De temperatuur van de grond is circa 10 graden, dus die lucht verwarmde voor in de winter en werd voorgekoeld in de zomer. Vond het wel slim gedacht, ondanks dat in de meeste woningen de ventilatie altijd op stand 1 of 2 draait, dus veel koelvermogen valt daar niet uit halen. Maargoed toch wel leuk bedacht. Natuurlijk moet je dan wel echt tientallen meters pijp hebben om een verschil te maken. Je zou hetzelfde principe ook voor de aanvoer van een warmtepomp kunnen gebruiken, als je een buitenunit heb=hoger rendement. Maargoed zoveel meter pijp is wel heel erg duur dus waarschijnlijk niet echt een besparing op een acceptabele termijn, wel leuk bedacht.

[Reactie gewijzigd op maandag 9 oktober 2017 21:18]


Door Tweakers user Theo, dinsdag 10 oktober 2017 08:55

Ik denk niet dat je concept gaat werken; de ventilato die je wil gebruiken heeft niet voldoende kracht om door een luchtfilter en je WTW unit te komen, simpelweg omdat zo'n axiale fan niet deze druk kan leveren. JE Itho ventilatiebox heeft een radiale fan. Deze zijn erg goed is het leveren van de benodigde luchtdruk.


Ik heb bij mij thuis ook een WTW unit geplaatst in een oud huis dat geen enkele vorm van mechanische ventilatie had met een losse WTW unit en twee Itho Ecofan units (ook vanwege het gebrek aan ruimte). Het lukte mij met axiale fans gewoon niet om voldoende flow te krijgen. Gezien de kleine openingen die er bij jouw ontwerp in de inblazende luchtstroom zitten ga je het met een axiale fan echt niet redden...

Vanuit mijn ervaring kan ik je ook heel erg aanraden om een tweede ventilatiebox te halen (ze staan voor minder dan 50 euro op Marktplaats) en deze gewoon te gebruiken, je hebt dan een goede radiale fan die heel erg goed ingesteld kan worden. Ik heb thuis het systeem ingesteld op 85m3/uur afzuig en 90 m3/uur inblaas. Het stroomverbruik van beide fans is samen 17 watt.

Verder heb je een anemometer nodig om de balans te vinden tussen aanzuig en afvoer voor het inregelen van je systeem.

Persoonlijk heb ik nog wel mijn vraagtekens bij het gebruik van een kunststof warmtewisselaar. Struin Marktplaats af en haal voor 50-75 euro een losse warmtewisselaar uit een WTW systeem; dan heb je een kant en klare oplossing van aluminium. Dat moet veel beter werken dan plastic..

Door Tweakers user JanJeen, woensdag 11 oktober 2017 21:26

Coritchando schreef op maandag 9 oktober 2017 @ 10:13:
Waarom niet een WTW die de warmte afvangt en je CV installatie in stuurt?
Ik wil ook ventileren met raam dicht, vandaar de WTW. Daarnaast heb je voor jouw voorbeeld een dure warmtepomp nodig om de afvoerlucht op te waarderen naar 30įC-40įC wat de CV nodig heeft. .
govie schreef op maandag 9 oktober 2017 @ 21:04:
De uitvoering die jij zoekt bestaat volgens mij gewoon nog steeds af fabriek, ik heb die vroeger geinstalleerd met alles erop en eraan. Goed googlen dus, er zijn heel veel wtw fabrikaten! Ik zou er van staan te kijken als die niet meer bestaan. bijvoorbeeld brink (ik heb niet gekeken of deze voor jouw situatie voldoet, maar je komt er wel uit). Er zijn tiental van dit type modules op de europese markt, je vind ze wel met wat zoeken. Als je toch zelf gaat hobbyen vergeet dan niet een vorstregeling, anders krijg je problemen in de winter, juist het seizoen wanneer de opbrengst het grootste zou zijn. Binnen een aantal minuten kan een wisselaar al dicht vriezen, dus een vorstregeling is belangrijk. Vergeet ook niet om te checken of je een unit diagonaal mag bevestigen.

Wel leuk om te vermelden: In belgie heb ik ooit een concept gezien dat ze de luchtaanvoer van een ventilatieunit via ventilatiepijpen onder de grond van de tuin hadden lopen. De temperatuur van de grond is circa 10 graden, dus die lucht verwarmde voor in de winter en werd voorgekoeld in de zomer. Vond het wel slim gedacht, ondanks dat in de meeste woningen de ventilatie altijd op stand 1 of 2 draait, dus veel koelvermogen valt daar niet uit halen. Maargoed toch wel leuk bedacht. Natuurlijk moet je dan wel echt tientallen meters pijp hebben om een verschil te maken. Je zou hetzelfde principe ook voor de aanvoer van een warmtepomp kunnen gebruiken, als je een buitenunit heb=hoger rendement. Maargoed zoveel meter pijp is wel heel erg duur dus waarschijnlijk niet echt een besparing op een acceptabele termijn, wel leuk bedacht.
Ik kies bewust voor zelfbouw omdat ik het erg leuk vind om dit te bedenken en in elkaar te zetten. Ik ga je tip voor vorstbeveiliging zeker meenemen. Daarnaast is voorverwarming van de toevoerlucht zeker interessant voor een nieuwbouwhuis.
Theo schreef op dinsdag 10 oktober 2017 @ 08:55:
Ik denk niet dat je concept gaat werken; de ventilato die je wil gebruiken heeft niet voldoende kracht om door een luchtfilter en je WTW unit te komen, simpelweg omdat zo'n axiale fan niet deze druk kan leveren. JE Itho ventilatiebox heeft een radiale fan. Deze zijn erg goed is het leveren van de benodigde luchtdruk.
...
Het lukte mij met axiale fans gewoon niet om voldoende flow te krijgen.
Ik ben benieuwd welke axiale ventilator je destijds hebt gebruikt? Ik moet zeggen dat het idee van 2 Itho Ecofans ook niet verkeerd klinkt.

[Reactie gewijzigd op woensdag 11 oktober 2017 21:27]


Door Tweakers user Theo, donderdag 12 oktober 2017 10:06

JanJeen schreef op woensdag 11 oktober 2017 @ 21:26:


[...]
Ik ben benieuwd welke axiale ventilator je destijds hebt gebruikt? Ik moet zeggen dat het idee van 2 Itho Ecofans ook niet verkeerd klinkt.
Ik gebrukte een industriele 11 watt fan die een PQ curve had die redelijk lineair liep van 200PA/0m3/h naar 0 PA/125m3/h

Ik had een druk nodig van ongeveer 120PA om alle lucht door een filter en de WTW te blazen. Mijn fan trok het wel, maar kon niet meer dan 35 m3/uur blazen. Ik kon met een electrisch vermogen van 13 watt (11 watt plus 2 watt voor m'n AC/DC voiding) 35 m3 aan luchtverplaatsing krijgen

Zo'n Ithobox box trok het met gemak (ook omdat deze groter is). Deze staat momenteel op ongeveer 85m3/uur ingesteld, en heeft daarbij een stroomverbruik van 9 watt per stuk. Plus, ik kan 'm omhoogzetten naar ongeveer 175 m3 mocht dat nodig zijn.

De losse fan verbruikt daarmee 0.37W per m3/h aan stroom. De Itho is met 0.10 W per M3/h een heel stuk zuiniger.

Plus, zo'n industriele fan maakt nogal wat herrie...

Door Tweakers user Johnny321, donderdag 12 oktober 2017 11:31

Met die ventilator gaat het inderdaad niet lukken om de lucht door de fitlers te blazen; en laten we het niet over de herrie hebben; ventilatie moet je in principe niet horen als je 's nachts op je bedje ligt ;)
Voor een filter zou ik een standaard filter aanschaffen van Brink of en ander fabrikaat; deze kun je dan zo in je behuizing schuiven.

Door Tweakers user Theo, donderdag 12 oktober 2017 11:54

Voor de filters kun je ook op zoek gaan naar een rol van het filtermateriaal. Voor een standard setje filters voor een WTW unit betaal je al snel 30 euro. Terwijl als je het filterdoek op rol koopt je voor hetzelfdfe geld er 10 filters uit kunt knippen.

Ik zou trouwens wel nadenken over je filter en je filterklasse, helemaal als je bij een drukke weg woont of je met hooikoorts te maken hebt. Dan is een klasse G4 of beter wel een aan te raden minimum.


Zorg iig voor een zo groot mogelijk filteroppervlakte om de benodigde luchtdruk zo lag mogelijk te houden. Hierdoor wordt je system zuiniger, en je hoeft minder vaak de filters te vervangen.

Door Tweakers user JanJeen, donderdag 12 oktober 2017 22:24

Johnny321 schreef op donderdag 12 oktober 2017 @ 11:31:
Met die ventilator gaat het inderdaad niet lukken om de lucht door de fitlers te blazen; en laten we het niet over de herrie hebben; ventilatie moet je in principe niet horen als je 's nachts op je bedje ligt ;)
Jullie hebben mij overtuigt, ik ga kijken of ik ergens in het ontwerp toch nog een grote ventilator kwijt kan!
Theo schreef op donderdag 12 oktober 2017 @ 11:54:
Voor de filters kun je ook op zoek gaan naar een rol van het filtermateriaal. Voor een standard setje filters voor een WTW unit betaal je al snel 30 euro. Terwijl als je het filterdoek op rol koopt je voor hetzelfdfe geld er 10 filters uit kunt knippen.

Ik zou trouwens wel nadenken over je filter en je filterklasse, helemaal als je bij een drukke weg woont of je met hooikoorts te maken hebt. Dan is een klasse G4 of beter wel een aan te raden minimum.
Goede tips! Theo, ik ben dankzij jou en het internet weer een boel wijzer geworden over luchtfilters. Ik denk nu aan een G3 of G4 filter om vervuiling van de wtw tegen te gaan en verderop in de ventilatiebuizen een filterbox voor de afvang van fijnere stofdeeltjes. Daar heb ik namelijk nog wat extra ruimte voor een zo'n box. To be continued!

Door Tweakers user govie, vrijdag 13 oktober 2017 08:23

De lucht die je van buiten trekt is soms -10 graden, daardoor moet je de aanzuigroute, de wisselaar en je afblaasroute wel geÔsoleerd uitvoeren om condensatie te voorkomen. Dat is de reden waarom veel fabrikanten een samengesteld frame maken uit PPE/piepschuim achtig materiaal. Je kunt daar vrij simpel vormen in aanbrengen met hitte elementen zoals soldeerbouten en hitte draden om mee te snijden, maar dat spul is ook bewerkbaar met verspanend gereedschap. Het is dus heel erg goedkoop om vormen in aan te brengen, pak wel een materiaal met voldoende sterkte, ze hebben meerdere klassen. Je kan altijd nog verstevigingsmatyeriaal toevoegen aan die blokken piepschuim/ppe. Dan kun je daaromheen een omkasting en een montageframe waar alles op rust. Ik heb zelf ooit een aantal wtw ventilatie units ontworpen en ik vond deze manier het prettigst omdta het goedkoop materiaal is, goedkoop bewerkbaar is, maar ook omdat de fabrikanten dezelfde methoden gebruiken bij wtw units. In principe kan je zo'n piepschuim/ppe wtw frame op de keukentafel of schuur snijden met een hittedraad.

[Reactie gewijzigd op vrijdag 13 oktober 2017 08:30]


Door Tweakers user Theo, vrijdag 13 oktober 2017 14:50

Goed punt van @govie om juist ook in aanvoer van buiten niet te vergeten. Zorg ervoor dat dit pad zo kort mogelijk is, of dat dit echt heel goed geisoleerd is!

Niet allen om condens tegen te gaan maar ook omdat de binnenkant van de buis (thermisch gezien) gelijk staat aan de buitenlucht, en de omgeving van die buis dus binnen in huis is. Isoleer je deze buis niet dan heb je een enorme koudebrug van buiten naar binnen.

Zonder isolatie van deze buis heb je een oppervlakte van 0.5m2 per lengtemeter buis waarbij je enkel een 1mm dunne metalen wand hebt tussen buiten en binnen, en dat is een enorm slechte isolatie.
Je warmteverlies weegt dan niet op tegen het rendement van je WTW.


Mijn WTW hangt op de vliering. De vliering is niet geisoleerd, de rest van het huis wel. Hierdoor hangt, thermisch gezien, de WTW buiten. Ik heb daarom om ALLE buizen waar binnenlucht doorheen stroomt geisoleerd met 20CM aan glaswol.
Jouw WTW hangt, thermisch gezien, binnen. Isoleer daarom beide buizen met koude (buiten) lucht, en isoleer ze niet zuinig.

Reactie formulier
(verplicht)
(verplicht, maar wordt niet getoond)
(optioneel)