Bepaling van het systeemrendement van verwarmingsinstallaties 2007/02.06

Bij de bepaling van de energieprestatie van gebouwen dient men de energieverliezen die optreden in de verwarmingsinstallatie in aanmerking te nemen. Dit artikel verklaart wat men precies bedoelt met het systeem-, afgifte-, verdeel- en opslagrendement van de installatie en geeft aan op welke wijze deze rendementen kunnen berekend worden met behulp van de Vlaamse EPB-software.

1. Het systeemrendement : een korte situering

De werking van een verwarmingsinstallatie, geplaatst in een welbepaalde energiesector van het gebouw, gaat steeds gepaard met energieverliezen, d.w.z. verliezen die geen bijdrage leveren tot de verwarming van de betrokken sector.

De energieverliezen die beschouwd worden in het kader van de Vlaamse EPB-regelgeving zijn onderverdeeld in drie categorieën :
  • verliezen tengevolge van het warmteafgiftesysteem
  • verliezen veroorzaakt door het warmteverdelingssysteem
  • verliezen toe te schrijven aan het warmteopslagsysteem.
Voor elk van deze categorieën kan men een deelrendement bepalen, met name het afgifterendement ηem, het verdeelrendement ηdistr en het opslagrendement ηstor, waarvan het product verder in de berekeningen meegenomen wordt als een seizoengemiddelde constante term, die ook aangeduid wordt als het systeemrendement ηsys :

ηsys = ηem x ηdistr x ηstor

2. Berekening van het systeemrendement met de EPB-software

Om het systeemrendement te bepalen met behulp van de EPB-software dient de ontwerper in het daartoe bestemde scherm vier velden in te vullen, waarvan de inhoud en het rekenresultaat door de verslaggever via het EPW-formulier (EPW = energieprestatie van woningen) meegedeeld worden aan de aannemer. Deze velden worden hierna gedetailleerd beschreven.

2.1. Aard van het verwarmingssysteem

In het eerste veld moet de aard van het verwarmingssysteem ingegeven worden. Men maakt een onderscheid tussen :
  • plaatselijke (gedecentraliseerde) verwarming : hierbij wordt de warmte afgegeven in de ruimte waar ze geproduceerd wordt (bv. kachels, elektrische convectoren, …)
  • centrale verwarming : hierbij wordt de warmte centraal opgewekt (bv. stookketel) en via een warmtetransporterend fluïdum (water of lucht) naar alle ruimten binnen de energiesector vervoerd
  • gemeenschappelijke verwarming : deze systemen functioneren op dezelfde manier als een centrale verwarming, maar kunnen meerdere energiesectoren tegelijkertijd bedienen (bv. collectieve verwarming in een appartementsgebouw).
Indien verschillende verwarmingssystemen gecombineerd worden, dient men het laagste rendement te beschouwen.

2.2. Afgifterendement van het systeem (ηem)

Het afgifterendement kan gedefinieerd worden als de seizoengemiddelde verhouding van de nuttige warmte die door de verwarmingselementen aan de energiesector afgegeven wordt tot hun totale warmteafgifte.

Dit rendement omvat niet alleen de onnuttige warmteverliezen van deze verwarmingselementen, maar ook de verliezen tengevolge van een gebrekkige regeling, en is afhankelijk van de hierna beschreven parameters.

2.2.1. Soort afgiftesysteem

In geval van plaatselijke (gedecentraliseerde) verwarming wordt de rekenwaarde voor het afgifterendement (ηem) forfaitair bepaald, naargelang van het gekozen toestel (bv. 0,82 voor een hout- of kolenkachel, 0,87 voor een olie- of gaskachel, 0,96 voor een elektrisch stralingstoestel of een convector met elektronische regeling, …). Bij centrale verwarming kan de rekenwaarde van het afgifterendement op twee wijzen bepaald worden :
  • ofwel forfaitair, rekening houdend met de regeling van de binnentemperatuur en van de vertrektemperatuur van het warmtetransporterende fluïdum (zie tabel 1)
  • ofwel met een gedetailleerde berekening.
Tabel 1 Rekenwaarden van het afgifterendement voor een centrale verwarming.
Regeling van de binnentemperatuur Regeling van de vertrektemperatuur van het warmtetransporterende fluïdum
Constante instelwaarde Variabele instelwaarde
Gedecentraliseerd (per ruimte) 0,87 0,89
Centraal (voor de volledige energiesector) 0,85 0,87

Voor gemeenschappelijke verwarming tenslotte wordt de rekenwaarde van het afgifterendement bepaald zoals voor centrale verwarming, maar dient men tevens het systeem van warmtekostenverdeling (zie § 2.2.4) in aanmerking te nemen.

2.2.2. Rekenwaarden van het afgifterendement voor een centrale verwarming

Tabel 1 geeft een samenvatting van de rekenwaarden van het afgifterendement voor een centrale verwarming. De hierin opgenomen elementen worden verder toegelicht in het vervolg van de tekst.

Regeling van de binnentemperatuur

In aanwezigheid van een centrale verwarming (met lucht of water) moet opgegeven worden of de regeling van de binnentemperatuur centraal gebeurt (voor de volledige energiesector) of gedecentraliseerd (per ruimte).

Een gedecentraliseerde regeling betekent dat de warmteafgifte in alle ruimten van de betreffende energiesector zodanig geregeld is dat de warmtetoevoer automatisch verminderd of afgesloten wordt van zodra de instelwaarde van de binnentemperatuur bereikt is.

Een centrale regeling impliceert dat de binnentemperatuur slechts door één centraal opgestelde thermostaat (in een referentievertrek) geregeld wordt en dat in de overige ruimten geen regelmogelijkheden voorzien zijn.

Dit levert een minder gunstig afgifterendement op dan met een gedecentraliseerde regeling.

Instelwaarde van de vertrektemperatuur

Bij een centrale verwarming is de instelwaarde van de vertrektemperatuur in het verdeelsys­teem variabel indien deze schommelt met de buitentemperatuur. Dit levert een beter afgifterendement op dan met een constante instelwaarde.

2.2.3. Opstelling van een warmteafgifte-element vóór een beglazing

Indien een warmteafgifte-element uit de energiesector geheel of gedeeltelijk vóór een beglazing opgesteld staat, dan kan een aanzienlijk deel van de warmte langs deze weg verloren gaan naar de buitenomgeving. Dit effect wordt in de EPR-software automatisch in rekening gebracht door de in tabel 1 vermelde warmteafgifterendementen te verlagen met een vaste waarde van 0,08.

2.2.4. Warmtekostenverdeling aan de hand van een individueel gemeten reëel verbruik

Bij een gemeenschappelijke verwarming wordt de rekenwaarde van het afgifterendement op dezelfde wijze bepaald als voor een centrale verwarming.

In dit geval wordt echter ook rekening gehouden met het gehanteerde systeem van warmtekostenverdeling (al dan niet voorzien van een individuele reële verbruiksmeting per wooneenheid).

De forfaitaire waarden van het afgifterendement uit tabel 1 worden hiertoe verminderd, door deze te vermenigvuldigen met :
  • een factor van 0,95 indien er per wooneenheid een individuele warmtekostenverdeling gedaan wordt aan de hand van een aanvaard meetsysteem
  • een factor van 0,85 indien geen dergelijke warmtekostenverdeling gebeurt.

2.3. Verdeelrendement van het systeem (ηdistr)

Het verdeelrendement (ηdistr) stelt de seizoengemiddelde verhouding voor tussen de totale warmte die door de verwarmingselementen aan de energiesector afgegeven wordt en de warmte die de warmteopwekkingsinstallatie en/of het opslagvat aan het warmteverdelingssyteem overdragen. Dit verdeelrendement kan zowel forfaitair bepaald als berekend worden.

Indien alle leidingen of kanalen bij een centrale verwarming binnen de isolatielaag van het beschermde volume liggen, komen alle leidingverliezen ten goede van de beschouwde energiesector(ηdistr = 1).

Als een deel van de leidingen in de buitenomgeving of in een aangrenzende onverwarmde ruimte ligt, wordt forfaitair een rendementsverlies van 5 % voor het verdeelsysteem voorzien (ηdistr = 0,95). Dit geldt eveneens indien de verwarmingsleidingen geïntegreerd zijn in de dikte van de isolatielaag.

Bij plaatselijke verwarming is deze factor niet van toepassing, aangezien er bij dergelijke sys­temen geen verdeelverliezen optreden.

De forfaitaire rekenwaarden van het verdeelrendement zijn samengevat in tabel 2.

Tabel 2 Forfaitaire rekenwaarden van het verdeelrendement.
Soort verwarmingsinstallatie Verdeelrendement ηdistr
Gedecentraliseerde verwarming 1,00
Centrale verwarming en gemeenschappelijke verwarming :
  • alle leidingen liggen binnen het beschermde volume (¹)
  • een deel van de leidingen ligt buiten het beschermde volume (²)


1,00
0,95
(¹) In dit geval liggen alle leidingen tussen de beschermde binnenomgeving en de bouwlaag met de grootste warmteweerstand uit een wand die deel uitmaakt van de gebouwschil.
(²) Dit geval is ook van toepassing indien de leidingen die buiten het beschermde volume liggen geïsoleerd zijn. Als alternatief kan men een gedetailleerde berekening uitvoeren om een gunstiger verdeelrendement te verkrijgen.

2.4. Opslagrendement van het systeem (ηstor)

Indien de thermische energie tijdelijk opgeslagen wordt in een buffervat, stelt het opslagrendement de seizoengemiddelde verhouding voor tussen de warmte die aan het verdeelsys­teem afgegeven wordt en de warmte die het warmteopwekkingssysteem aan het opslagvat overdraagt.

De aanwezigheid van dergelijke buffervaten voor de opslag van warmte voor ruimteverwarming, die van de ketel losgekoppeld kunnen zijn of erin geïntegreerd, moet opgegeven worden.

Als alle buffervaten binnen het beschermde volume opgesteld staan, komen de warmteverliezen integraal ten goede van de beschouwde energiesector (ηstor = 1).

Indien er daarentegen minstens één buffervat buiten het beschermde volume (in de buitenomgeving of in een aangrenzende onverwarmde ruimte) geplaatst is, wordt forfaitair een rendementsverlies van 3 % voor het opslagsysteem voorzien (ηstor = 0,97).

De forfaitaire rekenwaarden van het opslagrendement zijn samengevat in tabel 3.

Tabel 3 Forfaitaire rekenwaarden van het opslagrendement.
Opslag in één of meerdere buffervaten Opslagrendement ηstor
Niet van toepassing 1,00
Wel van toepassing :
  • binnen het beschermde volume
  • buiten het beschermde volume


1,00
0,97

3. De Vlaamse en Waalse energieportaalsites

Voor meer informatie omtrent de toepassing van de EPB-regelgeving in het Vlaamse Gewest en het Waalse Gewest verwijzen we de geïnteresseerde lezer naar de respectievelijke energieportaalsites : www.energiesparen.be en energie.wallonie.be


J. Schietecat, ing., laboratoriumhoofd, laboratorium 'Verwarmings- en Klimatisatietechnieken', WTCB