Visie op elektrisch verwarmen

You are here:
< Back

Met de aanstaande massale uitfasering van Neerlands’ CV-ketels ontstaat er links en rechts wat ruis en onduidelijkheid over de alternatieven die op de markt zijn en komen.

In dit artikel zet ik uiteen wat zinvolle alternatieven zijn en waar je als consument op moet letten, welke kritische vragen je moet stellen om kaf van koren te scheiden.

Over aardgas en energie

Het is niet voor niks dat we in de jaren ’60 massaal overstappen van stadsgas, olie en kolen op aardgas. Het was goedkoop, schoon en praktisch maar bovenal erg comfortabel. Met een apparaat zo groot als een koffer kon je opeens een heel woonhuis warm stoken waar dat eerst alleen met moeite in de keuken en woonkamer lukte. Vele huizen van voor 1960 hadden daarom nog een schuifdeur halverwege de woonkamer om de warmte van de kachel of moederhaard gevangen te houden in een kleine ruimte. Woorden als “gezelligheid” en “knus” stammen uit die tijd. Dat het opeens lukte om het hele huis te verwarmen kwam omdat in 1 kubieke meter aardgas bijna 10 kWh (9,7) aan energie zit.

Nu wordt het even technisch, maar dat moet even, “bare with me”:

De theoretische energie die in het gas zit, die 9,7 kWh, zit in de gasvlam als het gas onder optimale omstandigheden wordt omgezet in C02 en waterdamp . Een warmtewisselaar (waar het CV-water doorheen stroomt) steekt in die vlam om zoveel mogelijk van die warmte op te vangen. En dan scheelt het ook nog of je probeert douchewater op te warmen (dat lukt maar matig) of de vloerverwarming probeert op te warmen (dat lukt best goed). We noemen dit met een technisch woord “HET RENDEMENT”. Verschillende ketels hebben verschillende rendementen voor verschillende taken. Tussen haakjes hoeveel kWh omgerekend er nuttig uit het gas gehaald worden.

  • Een HR-ketel heeft voor VLOERverwarming een rendement  van tegen de 100% (9,7 kWh)
  • Een HR-ketel heeft voor RADIATOR-verwarming een rendement van tegen de 80-90% (7,75 kWh)
  • Een HR-ketel heeft voor Douchewater een rendement van tegen de 75% (7,25 kWh)
  • Een VR-ketel heeft voor VLOERverwarming een rendement van tegen de 65% (6,3 kWh)
  • Een VR-ketel heeft voor RADIATOR-verwarming een rendement van tegen de 60% (5,8 kWh)
  • Een VR-ketel heeft voor Douchewater een rendement van tegen de 50% (4,85 kWh)

Wat je hier van moet meenemen is dat er dus een hele reeks omrekenfactoren is die we nodig hebben om gas om te rekenen naar elektra. Dit hebben we straks nodig. Oude ketels zijn veel onzuiniger dan nieuwe (veel warmte verdwijnt door de schoorsteen).

Waar een huis aan lampen en TV’s per jaar ongeveer 2.000 kWh gebruikt vliegt er op zolder omgerekend met die 2000 kuub zomaar  15.000 kWh aan energie doorheen, alleen meten we dat in kubieke meters ipv kWh maar voor de natuurkundige maakt het niet uit. KWh, Joules, kubieke meters gas…één pot nat. Ik spreek hier verder over kWh omdat dat de eenheid is waarin de meter in de meterkast loopt. (Eigenlijk zouden gasmeter en elektriciteitsmeter beiden Joules moeten aangeven zoals stadsverwarmingsslachtoffers het kennen, dan zou iedereen de hele discussie veel makkelijker kunnen volgen).

Over elektriciteit omzetten in warmte

Als je een stroom door een geleidende draad met enige weerstand stuurt dan warmt deze op (wet van Ohm). Als je de draad onderdompelt in water dan wordt 100% van deze warmte overgedragen op het water, dat daar warmer van wordt. Deze relatie is 1:1, er is geen manier om met een gloeidraad het water sneller op te laten warmen, de natuurkunde is hier ongenadig. Gloeidraadverwarming noemen we in vaktaal COP1 verwarming, naar Coefficient of Performance. Het is alternatief is een COP groter dan 1 en dit is (lang leve de natuurkunde) mogelijk om met een pomp die warmte-energie heen en weer weet te schuiven. Dit heen en weer duwen kan meer bruikbare warmte opbrengen dan je er aan elektrische energie in stopt. Dit mag van de natuurkunde omdat de hele energie balans wel klopt, aan de andere kant van de pomp wordt het kouder. In een artikel over warmtepompen ga ik hier verder op in.

Intermezzo Reduxion Ecoliner

Reduxion uit Hardenberg gaat najaar 2018 een apparaat verkopen, de Ecoliner, die een algemene 1-op-1 CV-ketelvervanger moet worden en dat 35% energie zou besparen t.o.v. een CV-ketel terwijl inmiddels bekend is dat het gewoon een COP1-verwarmingsapparaat is. De natuurkunde vindt dit zeer problematisch. TNO gaat onderzoeken hoe Reduxion de natuurwetten weet te omzeilen. Vermoedelijk wordt cd elektrische Ecoliner vergeleken met een VR-ketel voor hoge temperatuur radiatoren (rendement 60% zagen we al). Ik sta serieus open voor een op natuurkunde gebaseerde uitleg. Termen als “modelleren”, “lichtpulsen” en “Stratogassen / Strato-elementen” horen daar niet bij. Daar laat ik het nu verder bij.

Voordelen van gloeispiraalverwarmers

Deze apparaten zijn heel goedkoop te maken, je hebt alleen een gloeispiraal en meestal een vat water nodig. We kennen dit type verwarmers dan ook in heel veel vormen:

– de dompelaar (om thee mee te zetten)

– de elektrische boiler

– de eierkoker

– stoomstrijkijzer

– de waterkoker

– de close-in boiler

– de Quooker (eigenlijk een hele chique close-in boiler)

– de elektrische CV

– de doorstroomverwarmer

– handdoekverwarmer badkamer (warmt meestal olie op in de radiator)

– infraroodverwarming (buitencategorie, warmt meestal geen water op)

Het grote voordeel naast de prijs is dat ze heel makkelijk te sturen zijn : schakelaar omzetten stuurt stroom door de draad en maakt warmte. Er kan helemaal niets aan slijten en er wordt ook niets vies van verbrandingsgassen. Ze gaan dus ook decennialang mee.

Nadeel van gloeispiraalverwarmers nummer 1

De hoeveelheid elektrische energie die je nodig hebt loopt recht evenredig op met de hoeveelheid warm water die je nodig hebt. Voor een kop thee is dat helemaal niet erg, maar een hele gezinsboiler van 200 liter opwarmen, dat duurt uren en vraagt al die tijd veel energie. Zomaar meer dan 3 kWh per uur dat ie aan staat. Om die reden hadden elektrische boilers vaak een schakelaar die ze op nachtstroom liet draaien, dat scheelde flink in de portemonnee. Hier zien we ook wel een kans waar ik straks nog op terug ga komen : als je een waterbuffer hebt dan kan je slim inspelen op goedkope en dure stroom.

Nadeel van gloeispiraalverwarmers nummer 2

98% van onze stroom wordt fossiel gemaakt. Als de zon niet schijnt en het is windstil dan komt de elektrische energie uit steenkolen of aardgas. Het is milieu-technisch echt niet handig om volledig afhankelijk te worden van COP1 zolang we geen grote hoeveelheid echt duurzame elektriciteit hebben, anders stoten we net zoveel (of erger, nog meer) CO₂ uit dan toen we nog op gas stookten.

Nadeel van gloeispiraalverwarmers nummer 3

Aardgas kost 65 cent per kubieke meter gas, elektriciteit 20 cent per kWh. Maar we zagen dat er 9,7 kWh ENERGIE in een kuub aardgas zitten. Het hangt af van welk type apparaat je vervangt voor welk temperatuurbereik hoeveel elektrische energie (die altijd 100% efficiënt is) je moet berekenen.

 

 

Hier een voorbeeldberekening van een situatie waar 2000 kuub gas verbrand werd.

Elektrisch verwarmen is dus fors duurder.

Het “bijzondere” is wel dat hoe SLECHTER de CV ketel werkte, hoe BETER een elektrische CV werkt. Maar zelfs in het slechtste geval is elektrisch verwarmen nog duurder dan op gas stoken.

NOGO zone van gloeispiraalverwarmers

Waarmee we in het No-Go gebied van de gloeispiraalverwarmers komen :  hele woonhuizen verwarmen waar nu een HR-ketel hangt. Elk uur stroomt er namelijk onnoemelijk veel afgekoeld water door de CV-ketel die met een bulderende gasvlam opgewarmd wordt. Dat trucje met elektriciteit herhalen lukt helemaal niet, de kabels in je huis en de grond zijn gewoon niet dik genoeg. Je huis is bij de hoofdaansluiting afgezekerd met 1 x 35 Ampère of maximaal 3 x 25 Ampère. Als je drie fasestroom hebt en een elektrische auto dan soms 3x 35A, maar zo’n aansluiting kost €600 extra per jaar. Dat beperkt het vermogen dat een woonhuis af kan nemen tot een kilowatt of 10 tot maximaal 25. Een CV-ketel haalt met gemak 35kW als ie douchewater maakt. Zie daar het probleem dat duurzaamheid-experts hebben met elektrische verwarming.

(In Frankrijk, CO₂-vrije atoomstroom, krijgt iedereen standaard 3x35A om elektrisch te kunnen verwarmen).

Wanneer dan wel elektrisch verwarmen?

De grote voordelen van elektrisch verwarmen (goedkoop, snel) wordt door de energieadviseur overwogen als aan een paar voorwaarden voldaan is:

– het gasapparaat dat vervangen wordt is bijzonder inefficiënt

– de warmte is maar tijdelijk nodig

– de warmwaterbron ligt erg ver van de plek waar het warme water nodig is

– er is elektriciteit genoeg aanwezig

– er is geen ruimte

– er is al alles aan gedaan om weglekken van warmte te voorkomen

Het schoolvoorbeeld waar elektrische CV’s wél uit kunnen is in appartementencomplexen met individuele VR-ketels waar de rookgasafvoer versleten is. Er zijn gevallen bekend waar het rendement van de gasketel zó slecht was dat in de nieuwe situatie met een elektrische CV netto een even hoge energie rekening had. Dat is geen verdienste van de eCV overigens, maar puur de schande van de slechte CV ketel*.

<later meer als ik tijd heb, hier kan je daar trouwens invloed op uitoefenen>

*) Met dank aan Maurice Schinkel van Tercalshop  die heel veel nuttige informatie over elektrische CV’s met me deelde.