Wat is het rendement van verwarmingsbronnen?

Als men kijkt naar de verwarming van woningen dan is het rendement belangrijk. Het rendement van verwarmingsbronnen is in feite de hoeveelheid warmte die geproduceerd kan worden door een verwarmingssysteem uit een bepaalde brandstof. Hoe hoger het rendement hoe rendabeler het verwarmingssysteem is. Een rendabel verwarmingssysteem is niet per definitie een duurzame verwarmingssysteem. Een hr-ketel verstookt bijvoorbeeld aardgas om cv-leidingwater te verwarmen. Aardgas is een fossiele brandstof en daardoor niet een duurzame energiebron. In tegenstelling tot een conventionele cv-ketel of een (verbeterd rendement) vr ketel haalt de hr-ketel wel meer warmte uit aardgas. Het rendement van de hr-ketel ligt dus hoger dan de andere ketelsoorten. Een hre-ketel heeft een nog hoger rendement en wekt zelfs elektriciteit op doormiddel van een warmtekrachtkoppeling.

De afgelopen jaren zijn er verschillende soorten verwarmingssystemen toegevoegd en is de keuze voor consumenten en bedrijven enorm geworden. De verwarmingsbronnen zijn zo divers dat men gespecialiseerde bedrijven moet gaan inschakelen als men een duidelijke indruk wil krijgen van de specifieke eigenschappen van elk verwarmingssysteem. Niet elk verwarmingssysteem is namelijk toepasbaar in elke woning. Er moet naar oppervlakte, isolatie, materialen en andere aspecten worden gekeken. Als men alleen naar het rendement van verwarmingssystemen zou kijken dan geeft de opsomming in de volgende alinea een duidelijk verschil weer tussen de verwarmingsbronnen.

Verwarmingsbronnen en hun rendement
Hieronder staan verschillende soorten verwarmingsbronnen en daarbij is het rendement genoemd. Hoe lager het rendement hoe meer warmte verloren gaat tijdens het proces. In onderstaande lijst zie je duidelijk dat het verstoken van hout in een open haard het minste rendement oplevert. De installatie van een warmtepomp levert het meeste rendement op. Dit is echter niet overal mogelijk. Ook de kosten moeten goed in de gaten worden gehouden bij een beslissing voor een bepaalde verwarmingsbron. Zo heeft een hr-ketel een aanschafprijs van ongeveer 2000 euro maar een hre-ketel kost maar liefst 12.000 euro. Het loont zeker de moeite om uit te zoeken of een dergelijk verschil in aanschafprijs zich gaat terugverdienen.

  • Open haard 20 procent
  • Elektrische kachel 40 procent
  • Gaskachel 65 procent
  • Houtkachel 75 procent
  • Speksteen/ Tegelkachel 90 procent
  • CV/ VR ketel 92 procent
  • Pelletkachel 94 procent
  • Hr-ketel 107 procent%
  • Hre ketel (Micro WKK) 130 procent
  • Warmtepomp 600 procent

Waterstofketel op groene, grijze en blauwe waterstof

De waterstofketel zou volgens sommige spelers in de installatiebranche wel eens de oplossing kunnen vormen voor het aardgasvrij wonen en bouwen. In dat geval moeten de cv-ketels die in woningen en utiliteit aanwezig zijn worden vervangen door waterstofketels. Het ombouwen van aardgasgestookte cv-ketels naar waterstofketels is technisch gezien wel mogelijk maar is tijdrovend en kostbaar. Daarom is vervanging van conventionele cv-ketels voor waterstofketels noodzakelijk. Dat is echter 1 aspect van deze energietransitie. Als men kiest voor waterstof als oplossing voor aardgasvrij wonen dan zal men ook moeten kijken naar de herkomst van waterstof. Daarvoor wordt waterstof in verschillende kleuren ingedeeld: groene waterstof, grijze waterstof en blauwe waterstof.

Groene waterstof
Waterstof komt niet voor in de natuur en moet geproduceerd worden. Dat kan op verschillende manieren waardoor je waterstof in meer en minder duurzame processen kunt verkrijgen. Om die reden zijn de benamingen groene, grijze en blauwe waterstof ontstaan. De meest duurzame productiemethode van waterstof is het proces dat men ook wel elektrolyse noemt. Elektrolyse kan men heel duurzaam laten plaatsvinden door gebruik te maken van duurzame elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen zoals windkracht en zonlicht. Als men deze ’groene’ energiebronnen gebruikt kan men ook ‘groene’ waterstof produceren.

Grijze waterstof
Als men waterstof gaat produceren uit koolwaterstoffen, waardgas en steenkool dan heeft men grijze waterstof. Bij de productie van grijze waterstof komen broeikasgassen vrij in de atmosfeer en daarmee is waterstof die op deze manier is verkregen niet ‘groen’ en niet duurzaam. In 2004 werd nog 90 procent van alle waterstof geproduceerd uit aardgas en koolwaterstoffen. Als men meer duurzame waterstof zou willen produceren moet men de productielocaties waarin men waterstof doormiddel van elektrolyse uit duurzame energiebronnen toepast vergroten.

Blauwe waterstof
Blauwe waterstof zit tussen grijze en groene waterstof in. in feite wordt blauwe waterstof geproduceerd op een manier waarop er CO2 vrij komt. Dat komt door verbranding van aardgas bijvoorbeeld. Alleen wordt de CO2 die vrij komt afgevangen en opgeslagen in bijvoorbeeld lege gasvelden. Blauwe waterstof kan door deze werkwijze klimaatneutraal worden omdat tijdens de productie van deze waterstof geen broeikasgassen vrijkomen in de atmosfeer. Echter worden deze broeikasgassen wel geproduceerd waardoor blauwe waterstof niet echt milieuvriendelijk is.

Groene waterstof heeft de voorkeur alleen wordt er veel te weinig groene waterstof geproduceerd om de gehele Nederlandse aardgasgestookte cv-installaties van groene waterstofketels te voorzien. Daarom moet de productie van groene waterstof aanzienlijk omhoog de komende tijd als Nederland van het aardgas af wil en duurzame waterstof wil gaan gebruiken.

Wat is een P&ID of piping and instrumentation diagram?

Een piping and instrumentation diagram wordt ook wel een process and instrumentation diagram genoemd dit wordt ook wel aangeduid met P&ID. Een piping and instrumentation diagram is een schematische tekening waarop is aangegeven hoe een procesinstallatie er uit zit. Op deze tekening kan men aflezen uit welke pijpen en instrumentatie een installatie is opgebouwd. Op een P&ID zijn deze onderdelen echter doormiddel van symbolen aangeduid. Het vereist de nodige ervaring om een P&ID goed te kunnen lezen.

P&ID
In een P&ID worden ook regelkringen schematisch weergegeven. De pijpen of leidingen waaruit de installatie is opgebouwd worden in een P&ID diagram weergegeven met een doorgetrokken lijn. De regelkringen worden met een stippellijn gevisualiseerd. Door deze lijnen wordt duidelijk hoe de leidingen en andere onderdelen van een procesinstallatie met elkaar zijn verbonden. De stippellijn maakt de verbinding inzichtelijk tussen de verschillende instrumenten die gegevens leveren aan de regeltechniek.

Normen
Bij het opstellen van een P&ID maakt men gebruik van normen. Hierbij kan men gebruik maken van de ISO of de Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA) Standaard S 5.1. Hierin is beschreven hoe men een P&ID moet maken. Hoewel de normen universeel zijn komt men in de praktijk vaak verschillen tegen in de vormgeving van de P&ID’s. Vaak wordt een P&ID aangepast en geschreven binnen het kader van een specifieke bedrijfstak.

Componenten op P&ID
Op een P&ID kunnen verschillende componenten  worden weergegeven:

  • Keerkleppen
  • Veiligheidskleppen
  • Warmtewisselaars
  • Connectoren
  • Ketels
  • Pompen
  • Meters of sensoren
  • Compressoren

Deze componenten worden niet getekend maar aan de hand van symbolen op de tekening gezet.

Uitleg symbolen P&ID
Tussen de P&ID’s van bedrijfstakken kunnen verschillen ontstaan in de manier waarop de componenten zijn weergegeven in het schema. Daarom wordt bij een P&ID over het algemeen een lijst of overzicht geleverd waarop de getekende elementen zijn omschreven.  Daarnaast wordt meestal een legenda weergegeven en een lijst met verklaringen voor de afkortingen die gebruikt worden om de functies van instrumenten en regelkringen aan te geven op de P&ID.