INHOUDSOPGAVE ENERGIETECHNOLOGIE
1. Introductie ......................................................................................................................................................1
1.1 Inleiding ....................................................................................................................................................1
1.1.1 Wat is jouw energie IQ? ....................................................................................................................1
1.1.2 Ministers ............................................................................................................................................3
1.1.3 Enkele cijfers......................................................................................................................................3
1.1.4 Strategie Vlaamse Regering...............................................................................................................3
1.1.5 Enkele instanties................................................................................................................................4
1.1.6 De Belgische elektriciteitsmix............................................................................................................4
1.2 Definitie van energie ................................................................................................................................4
1.2.1 Definitie & kenmerken ......................................................................................................................4
1.2.2 Zoektocht naar … ...............................................................................................................................5
1.3 Thermodynamica......................................................................................................................................5
1.3.1 Wetten in de thermodynamica .........................................................................................................5
1.3.2 Enkele begrippen ...............................................................................................................................5
2. Koeltechniek ...................................................................................................................................................6
2.1 De koelinstallatie ......................................................................................................................................6
2.1.1 Werking .............................................................................................................................................7
2.2 Het log p-h diagram ..................................................................................................................................7
2.3 Het T-S diagram ........................................................................................................................................8
2.4 Diepvriezer ...............................................................................................................................................8
2.5 Koelmiddelen............................................................................................................................................8
2.6 Vier hoofdonderdelen ..............................................................................................................................9
2.6.1 Compressor .......................................................................................................................................9
2.6.1.1 Isentropische compressie .........................................................................................................10
2.6.1.2 Oververhitting ..........................................................................................................................10
2.6.2 Verdamper.......................................................................................................................................10
2.6.2.1 Droge verdamper .....................................................................................................................10
2.6.2.2 Natte verdamper ......................................................................................................................11
2.6.2.3 Luchtkoeler ...............................................................................................................................11
2.6.2.4 Vloeistofkoeler .........................................................................................................................11
2.6.2.4.1 Double-pipe koeler ............................................................................................................11
2.6.2.4.2 Baudelot koeler .................................................................................................................12
2.6.2.4.3 Tankkoeler .........................................................................................................................12
, 2.6.2.4.4 Shell and coil koeler ..........................................................................................................12
2.6.2.4.5 Shell and tube koeler.........................................................................................................12
2.6.2.5 Oververhitting ..........................................................................................................................12
2.6.3 Condensor .......................................................................................................................................12
2.6.3.1 Watergekoelde condensor .......................................................................................................13
2.6.3.1.1 Werking .............................................................................................................................13
2.6.3.2 Luchtgekoelde condensor ........................................................................................................13
2.6.3.3 Koeling voor condensatie .........................................................................................................13
2.6.3.4 Onderkoeling ............................................................................................................................14
2.6.4 Thermostatisch expansieventiel......................................................................................................14
2.6.4.1 Log p – h diagram & T – S diagram ...........................................................................................14
2.6.4.2 Onderkoeling ............................................................................................................................15
2.7 Bijkomende apparatuur .........................................................................................................................15
2.7.1 Hulpapparatuur ...............................................................................................................................15
2.7.2 Regelapparatuur ..............................................................................................................................16
2.8 Ontdooien...............................................................................................................................................16
2.8.1 Ontdooien op basis van medium ....................................................................................................16
2.8.2 Ontdooien op basis van werkwijze..................................................................................................16
2.8.2.1 Manuale ontdooiing .................................................................................................................16
2.8.2.2 Halfautomatische ontdooiing...................................................................................................16
2.8.2.3 Automatische ontdooiing .........................................................................................................17
2.8.2.4 No-frost system ........................................................................................................................17
2.9 Inzicht in het koelvermogen ...................................................................................................................17
2.10 Controlled atmosphere (Ca-bewaring).................................................................................................18
2.10.1 Parameters ....................................................................................................................................18
2.10.1.1 Temperatuur ..........................................................................................................................18
2.10.1.2 Luchtsamenstelling & luchtvochtigheid .................................................................................18
2.10.2 Gewone CA-bewaring ....................................................................................................................18
2.10.3 Gescrubde CA-bewaring ................................................................................................................18
2.10.4 Vergelijken .....................................................................................................................................19
2.11 Transportkoeling ..................................................................................................................................19
2.11.1 Directe koelsystemen ....................................................................................................................19
2.11.2 Indirecte koelsystemen .................................................................................................................20
2.12 Andere koelsystemen ...........................................................................................................................20
2.13 Afsluitende bedenkingen .....................................................................................................................20
2.13.1 Energielabel ...................................................................................................................................20
, 2.13.2 HVAC-systeem ...............................................................................................................................20
3. Warmteproductie .........................................................................................................................................21
3.1 Energieweetjes .......................................................................................................................................21
3.2 Klassiek verwarmingssysteem ................................................................................................................21
3.2.1 Plaatselijke verwarming ..................................................................................................................21
3.2.2 Centrale verwarming .......................................................................................................................21
3.2.2.1 Onderverdeling.........................................................................................................................22
3.2.2.2 Algemeen model ......................................................................................................................22
3.2.2.3 Leidingen ..................................................................................................................................23
3.2.2.4 Warmteafgifte ..........................................................................................................................23
3.2.2.4.1 Stortsysteem .....................................................................................................................23
3.2.2.4.2 Systeem van Tichelmann ...................................................................................................23
3.2.2.5 Verdeelstuk ..............................................................................................................................24
3.2.2.6 Thermostaten ...........................................................................................................................24
3.2.2.6.1 Regelthermostaat ..............................................................................................................24
3.2.2.6.2 Maximumthermostaat ......................................................................................................25
3.2.2.6.3 Dubbelthermostaat ...........................................................................................................25
3.2.2.6.4 Sperthermostaat of minimumthermostaat.......................................................................25
3.2.2.6.5 Dompelthermostaat ..........................................................................................................25
3.2.2.6.6 Ruimtethermostaat ...........................................................................................................25
3.2.2.6.7 Temperatuurregelaar ........................................................................................................25
3.2.2.7 Warmteregeling .......................................................................................................................26
3.2.2.7.1 Oefening ............................................................................................................................26
3.2.2.7.2 De 3-wegmengklep............................................................................................................27
3.2.2.7.3 Ringleidingsysteem............................................................................................................27
3.3 Warmteverlies ........................................................................................................................................28
3.3.1 Warmteoverdracht ..........................................................................................................................28
3.3.1.1 Straling of radiatie ....................................................................................................................28
3.3.1.2 Geleiding of conductie .............................................................................................................28
3.3.1.3 Stroming of convectie ..............................................................................................................28
3.3.1.4 Transmissie ...............................................................................................................................28
3.3.2 Relatie warmtevermogen en warmteverlies ...................................................................................28
3.3.2.1 Transmissie ...............................................................................................................................28
3.3.2.2 Transmissie + windtoeslag .......................................................................................................29
3.3.2.3 Hoogrendementsglas ...............................................................................................................29
3.3.2.4 Ondergrond en ventilatie .........................................................................................................29
, 3.4 Warmtevermogen ..................................................................................................................................29
3.4.1 Verwarmingspijpen .........................................................................................................................30
3.4.1.1 Lengte verwarmingspijpen .......................................................................................................30
3.4.1.2 Uitwendige pijpdiameter..........................................................................................................30
3.4.2 Circulatiepomp ................................................................................................................................30
3.5 Samenvattend ........................................................................................................................................30
3.5.1 Gebruikte formules .........................................................................................................................30
3.5.2 Verklaring symbolen ........................................................................................................................31
3.6 In de praktijk ...........................................................................................................................................31
3.6.1 Temperatuurregeling ......................................................................................................................31
3.6.2 Energieprestatiecertificaat ..............................................................................................................31
3.6.3 Energievriendelijk (ver)bouwen ......................................................................................................32
3.6.3.1 Lage-energiewoning .................................................................................................................32
3.6.3.2 Passiefwoning ...........................................................................................................................32
3.6.3.3 BEN-woning ..............................................................................................................................32
3.6.3.4 Nul-energiewoning ...................................................................................................................32
3.7 Warmtepomp (WP) ................................................................................................................................32
3.6.1 Werking ...........................................................................................................................................32
3.6.2 Thermodynamische kringloop .........................................................................................................34
3.6.2 Geschikt voor iedere woning? .........................................................................................................35
3.6.3 Grondverwarming met warmtepomp .............................................................................................35
3.6.4 Winstfactor ......................................................................................................................................35
3.6.5 Bijkomende mogelijkheden .............................................................................................................35
3.7 Warmtekrachtkoppeling (WKK) .............................................................................................................36
3.7.1 Functie .............................................................................................................................................36
3.7.2 Werking ...........................................................................................................................................36
3.7.3 Samenvattend .................................................................................................................................37
3.9 Condensatieketel....................................................................................................................................38
3.9.1 Werking condensatieketel...............................................................................................................38
3.9.2 Rookgascondensor (economiser) ....................................................................................................38
3.9.3 Enkele begrippen .............................................................................................................................38
3.9.4 Ketelonderdelen ..............................................................................................................................39
3.9.5 Onderhoud CV-ketel ........................................................................................................................39
3.10 Rookgassen...........................................................................................................................................39
3.10.1 AdBlue ...........................................................................................................................................40
4. Hernieuwbare energie..................................................................................................................................41
,4.1 Strategie Vlaamse Regering....................................................................................................................41
4.2 Energietransitie ......................................................................................................................................41
4.2.1 Energiebronnen en energiedragers.................................................................................................41
4.2.2 Brandstoffen afkomstig van aardolie ..............................................................................................42
4.3 Hernieuwbare energiebronnen ..............................................................................................................42
4.3.1 Energie uit biomassa .......................................................................................................................42
4.3.1.1 Voor- en nadelen ......................................................................................................................42
4.3.1.2 Verschillende generaties ..........................................................................................................43
4.3.1.2.1 Eerste generatie ................................................................................................................43
4.3.1.2.2 Tweede generatie ..............................................................................................................43
4.3.1.2.3 Derde generatie.................................................................................................................44
4.3.1.2.4 Vierde generatie ................................................................................................................44
4.3.2 Zonne-energie .................................................................................................................................44
4.3.2.1 Zonnepanelen...........................................................................................................................44
4.3.2.2 Zonnecollector of zonneboiler .................................................................................................44
4.3.3 Windenergie ....................................................................................................................................44
4.3.4 Waterkracht.....................................................................................................................................45
4.3.5 Aardwarmte.....................................................................................................................................45
4.4 Groene warmte en groene stroom ........................................................................................................45
4.4.1 Warmtenetten .................................................................................................................................45
4.4.2 Groene stroom ................................................................................................................................45
4.4.2.1 Hernieuwbare energie in Vlaanderen ......................................................................................46
4.5 De energiemarkt en elektriciteitskosten ................................................................................................46
4.5.1 Wie doet wat op de energiemarkt ..................................................................................................46
4.5.1.1 Energieproducent .....................................................................................................................46
4.5.1.2 Transmissiebeheerder ..............................................................................................................46
4.5.1.3 Distributiesysteembeheerders (intercommunales) .................................................................46
4.5.1.4 Energieleveranciers ..................................................................................................................46
4.5.2 Elektriciteitskosten ..........................................................................................................................46
4.5.2.1 Kosten voor de energie ............................................................................................................46
4.5.2.2 Kosten voor het transport en distributienet ............................................................................47
4.5.2.3 Belastingen, bijdragen en btw ..................................................................................................47
4.6 Opportuniteiten en randbemerkingen ...................................................................................................47
4.6.1 Opkomende interessante energiebron (H2) ....................................................................................47
4.6.2 Geen energie zonder water .............................................................................................................47
4.6.3 Smart Grids ......................................................................................................................................47
, 4.7 Energieopslag en -transport ...................................................................................................................48
4.8 Toekomstmogelijkheden ........................................................................................................................48
5. Type examenvragen .....................................................................................................................................48
, ENERGIETECHNOLOGIE
1. INTRODUCTIE
1.1 INLEIDING
1.1.1 WAT IS JOUW ENERGIE IQ?
• Je wilt een appartementje huren. Je hebt twee kanshebbers gevonden voor een zelfde huurprijs,
maar met een verschillend energieprestatiecertificaat (kortweg EPC). Welk appartement is (op vlak
van energieverbruik) het duurste?
o Het appartement met een EPC van 680
▪ Hoe hoger de EPC waarde hoe meer je betaald voor de energie. De EPC-waarde is
een inschatting van de energiezuinigheid van een woning.
o Het appartement met een EPC van 320
o Beide even duur: het EPC bevat enkel energietips en geeft geen indicatie van het
energieverbruik.
• Hoeveel aardgas kan er worden bespaard door een oude verwarmingsketel (15 jaar of ouder) te
vervangen door een nieuwe condensatieketel?
o Tot 20%
o Tot 30%
o Tot 40%
▪ 40% minder energiegebruik dankzij slimme technologie (warmterecuperatie uit de
uitlaatgassen, temperatuurmodulatie en buitensensor, …).
• Als je het glas uit de vensters van je woning wilt vervangen dan kies je het best
o Glas met een zo hoog mogelijke U-waarde
o Glas met een zo laag mogelijke U-waarde
▪ U-waarde = warmtedoorgangscoëfficiënt en duidt op het thermisch comfort van
glas. Het komt overeen met de hoeveelheid warmte die per seconde, per vierkante
meter en per graden Celsius tussen binnen buiten verloren gaat.
o Zo dik mogelijk glas
• Welk energielabel stemt overeen met het laagste verbruik?
o Label A+
▪ Het energielabel is verplicht door de Europese Unie op koelkasten, diepvriezers,
wasmachines, vaatwasmachines, droogkasten, airco’s, elektrische ovens …
Apparaten met energielabel B, C en D mogen niet meer verkocht worden.
o Label A
o Label B
• Een ligbad verbruikt zo’n 120 liter (verwarmd) water. Hoeveel verbruikt een douche?
o Evenveel
o 30-60 liter
▪ Energieverbruik voor warm water is een grote kost, daarom is het belangrijk dat het
aftappunt en het warmwatertoestel zo dicht mogelijk bij elkaar staat en dat de
1
, warmwaterleiding goed zijn geïsoleerd. Regelmatig onderhoud is nodig voor een
optimaal rendement.
o 90 liter
• Levert koken met een deksel op de kookpan geld op?
o Ja, vloeistoffen bereiken sneller hun kookpunt, dus je gasvuur of kookplaat werkt minder
lang
▪ Wanneer je kookt kan dit best met een constant raakvlak met het vuur, en het deksel
op de pot. Zo gaat er zo weinig mogelijk warmte verloren.
o Neen, maar het zorgt er wel voor dat je voedsel beter smaakt
o Ja, maar enkel voor een elektrische kookplaat
• Welke thermostaat staat optimaal afgesteld?
o 20°C dag – 16 °C ’s nachts
▪ 20°C is een prima binnentemperatuur voor overdag, het verschil tussen dag en nacht
mag niet te groot zijn.
o 22°C dag – 6°C ’s nachts
o 21°C dag – 10°C ’s nachts
• Een dikke ijslaag in de diepvriezer zorgt voor minder verbruik
o Klopt: de ijslaag zorgt ervoor dat de koude langer aanwezig blijft
o Klopt niet: de ijslaag zorgt net voor meer elektriciteitsverbruik
▪ Ijs is een goede isolator en belemmert de afvoer van warme lucht, men moet dus
regelmatig het ijs wegnemen.
o Klopt niet: een ijslaag in de diepvriezer wijzigt niets aan je verbruikt
• Wat kost het meeste bij jou thuis?
o Verlichting
o Verwarming
▪ Doorsnee rijwoning met vier bewoners (% energiefactuur naar: 66% verwarming,
13% warm water, 5% verlichting, 5% koelen en vriezen, 4% koken en 3% overige)
o Diepvriezer en koelkast samen
• Welk toestel heeft de hoogste verbruikskosten? Een elektrische bijverwarming (van 2000 watt) die 3
uren werkt, of een tv met LCD-scherm (van 200 watt) die 30 uren speelt?
o Beide toestellen hebben evenveel verbruikskosten
o Het elektrische verwarmingstoestel heeft de hoogste verbruikskosten
o De tv met LCD-scherm heeft de hoogste verbruikskosten
2
, • Welk toestel verbruikt het meest?
o Strijkijzer
▪ Toestellen die opwarmen zijn de grootste verbruikers (droogkast, wasmachine,
strijkijzer …), vermogen wordt uitgedrukt in Watt (energie/tijdseenheid (J/s)).
o Stereoketen
o Elektrische klok
1.1.2 MINISTERS
De minister van het departement ‘energie, leefmilieu en duurzame ontwikkeling’ op federaal niveau, is Tinne
Van der Straeten (Groen). Haar bevoegdheden zijn dus energie, en ze zit mee in de directie van energie van
de FOD Economie, KMO, Middenstand en Energie.
Zuhal Demir (NVA) is de Vlaams minister van justitie en handhaving, omgeving, energie en toerisme. Ze is
bevoegd voor het beleidsdomein ‘omgeving, het beleidsveld ‘toerisme’, het beleidsveld
‘bestuursrechtspraak’ en de justitiehuizen en het elektronisch toezicht.
1.1.3 ENKELE CIJFERS
De Vlaamse economie is zeer energie-intensief. De chemie-, ijzer- en staalindustrie en de voedingsindustrie
zijn grootverbruikers van energie. In de voedingsindustrie is dit bijvoorbeeld te wijten aan de het constant
koelen van voedingsmiddelen, zowel op de veiling, als op het transport, en in de winkel.
We zien een dalende tendens van de energie-intensiteit door structurele effecten, zoals de verschuivingen
van het belang van sectoren in de Vlaamse economie. Maar ook door de toegenomen energie-efficiëntie, er
is namelijk een verminderd energieverbruik per eenheid product/dienst. We blijven dus energie-intensief,
maar het gebeurt wel efficiënter.
Sinds 2003 zien we een ontkoppeling tussen de economische groei en het energieverbruik. En sinds 2005
zien we een ontkoppeling tussen de bevolkingsgroei en het energieverbruik.
Met een warmtekrachtkoppeling (WKK) kan met tegelijk warmte en elektriciteit produceren. Dit is efficiënter
doordat dit slechts door een toestel gebeurt, in plaats van door twee. Alle WKK-installaties samen
produceerden in 2018 20% van het Vlaams bruto binnenlands elektriciteitsgebruik. Aardgas blijft met 80%
de dominante brandstof voor elektrische WKK’s in Vlaanderen, 9% van de elektriciteit geproduceerd in WKK-
installaties gebeurde in 2018 op basis van hernieuwbare energiebronnen.
Het totaal aandeel hernieuwbare energie in het bruto finaal energieverbruik is meer dan verdubbeld tussen
2008 en 2018. In 2018 droeg groene warmte voor 39% bij tot de totale hernieuwbare energieproductie,
groente stroom voor 44% en hernieuwbare energie in transport voor 17%. Biomassa is nog steeds de
dominante hernieuwbare energiebron. Het aandeel zon en wind voor groene stroom blijft sterk toenemen.
1.1.4 STRATEGIE VLAAMSE REGERING
Vlaanderen streeft naar een vermindering van minstens 80% van de broeikasgassen tegen 2050, met de
ambitie om te evolueren naar volledige klimaatneutraliteit. Het verwezenlijken van deze doelstelling vanuit
het beleidsveld energie vereist actie binnen de volgende acht strategische sporen:
SD1 : Evolutie naar een energiezuinig en klimaatneutraal gebouwenpark versnellen
- Hierbij zijn subsidies zeer belangrijk
SD2 : Transitie naar CO2-arme industrie en ondernemingen ondersteunen
3
, - CO2-uitstoot vermijden
SD3 : Versnelde uitbouw van milieuvriendelijke energieproductie
SD4 : De transitie naar zero-emissievoertuigen versnellen
- Elektrische auto’s bijvoorbeeld
SD5 : Slimme netwerkinfrastructuur, efficiënt netbeheer en flexibel gebruik en productie
SD6 : Een effectief governancekader voor de energietransitie uitbouwen
SD7 : Een sociaal rechtvaardige transitie vorm geven
- Sociaal tarief invoeren
SD8 : Een faciliterend kader voor de energietransitie voorzien
- Als iedereen wil overschakelen op elektrische auto’s, dan moet de mogelijkheid er ook zijn
1.1.5 ENKELE INSTANTIES
- VEA: Vlaams Energie Agentschap
- VITO: Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek NV
o Opslag van elektriciteit
o Optimalisatie van thermische energiesystemen
- VREG: Vlaamse Regulator voor de Elektriciteit- en Gasmarkt
- CREG: Commissie voor de Regulering van de Elektriciteit en het Gas
1.1.6 DE BELGISCHE ELEKTRICITEITSMIX
Februari 2023 Elektriciteitsproductie CO2-uitstoot
Kernenergie 43% 2%
Windenergie 16.5% 1.5%
Zonne-energie 5% 1%
Andere hernieuwbare energie 4% 2%
Fossiele en andere energie 31.5% 94.5%
Wanneer we deze tabel bekijken moeten we de bedenking maken dat de zonne-energie en windenergie zal
stijgen tijdens de zomermaanden. Ook is een ‘kern-uitstap’ niet echt aan te raden wanneer 43% van de
elektriciteitsproductie momenteel uit kernenergie wordt gehaald. Fossiele en andere brandstoffen moeten
zo snel mogelijk verminderd worden, gezien de hoge CO2-uitstoot. En ook omdat deze niet onuitputtelijk zijn.
1.2 DEFINITIE VAN ENERGIE
1.2.1 DEFINITIE & KENMERKEN
Energie is de eigenschap van materie die omgezet wordt in arbeid, warmte en straling. De eenheid van
energie is Joule (J). De eenheid van vermogen is Watt (W), uitgedrukt in J/s. De oude eenheid van energie is
calorieën.
Energie wordt van de ene vorm naar de andere omgezet, dus er gaat geen energie verloren. Echter zijn niet
alle vormen van energie evenwaardig. Bij nagenoeg elke omzetting komt warmte vrij, dit is niet altijd nuttige
energie. Wanneer een auto remt, bijvoorbeeld, zal er warmte vrijkomen. Deze warmte wordt afgegeven aan
de omgeving. Deze energie is dus niet nuttig, maar gaat niet verloren.
De straling van de zon is de belangrijkste energievorm voor de planeet. Energie wordt opgevangen door
water (verdamping), atmosfeer, aardkorst en planeten. In de prehistorie werden planten ingesloten in de
aardkorst, dit vormt steenkool, aardgas en aardolie. Dit zijn fossiele brandstoffen. Bij het ontstaan van de
aarde zat er energie in de atomen, deze energie werd vrijgesteld door splijting, en worden nucleaire
4
