Wat is passieve zonne-energie?

Passieve zonne-energie is het direct gebruiken van de energie uit zonlicht zonder dat men de energie uit zonlicht gaat omzetten in speciale apparatuur. Men kan de energie uit zonlicht passief gebruik door rekening te houden me de stand van de woning of het gebouw ten opzichte van de zon. Ook met de bouw van de woning kan men passieve zonne-energie gebruiken om de woning te verwarmen. Men kan bijvoorbeeld de woning of het gebouw zo ontwerpen dat zoveel mogelijk zonlicht rechtstreeks de woning binnendringt op die manier kan het zonlicht de woning verwarmen.

Men kan er daarnaast voor kiezen om juist aan de noordkant nauwelijks ramen te plaatsen en aan de zuidkant hele grote ramen te plaatsen  omdat aan de zuidkant het meeste zon de woning kan binnen dringen. Daarbij moet men echter wel rekening houden met de bebouwing en beplating rondom de woning. Als deze aanwezige objecten en begroeiing er voor zorgt dat er geen zonlicht door de ramen kan schijnen zal men dit schaduweffect op moeten lossen of zal men het ontwerp van de woning (of ander gebouw) moeten veranderen.

Verschillende soorten passieve zonne-energie
De toepassing van ramen aan de zonzijde van een woning of bouwcomplex is een bekende en eenvoudige vorm van het faciliteren van passieve zonne-energie. Men moet echter wel goede isolerende beglazing gebruiken zodat het zonlicht wel de lucht binnen het gebouw gaat verwarmen maar dat de verwarmde lucht geen warmte verlies door te dunne beglazing en te beperkte isolatie. Het gebruik van ramen voor passieve zonne-energie komt veel voor. Er zijn echter nog veel meer vormen en technieken om passieve zonne-energie te benutten. Hieronder staan een aantal voorbeelden:

  • Men kan een serre of balkon bouwen aan de kant van een gebouw waar de zon het meeste schijnt. De lucht die in deze gedeeltes door de zon wordt verwarmt kan men gebruiken voor de ventilatie voor de woning en zo door de woning transporteren.
  • Dit kan men ook doen door een atrium te plaatsen van grote raampartijen of doorzichtige koepels in het dak.
  • Men kan bouwmassa gebruiken om zonlicht op te vangen. Hierbij kan men denken aan een donkere stenen muur die de warmte opneemt en weer uitstraalt.
  • Men kan ook passieve zonne-energie gebruiken door de zonne-energie zo ver mogelijk de woning in te brengen. Men kan bijvoorbeeld gebruik maken van een vide of een patio. Ook kan men gebruik maken van speciale lichtkokers die het licht van de zon zo ver mogelijk de woning in brengen. Op die manier hoeft men geen elektrische licht te gebruiken.
  • Ook aan de binnenkant van de woning kan men rekening houden met het zonlicht door bijvoorbeeld het toilet en andere ruimten waar men geen zonlicht behoeft zoals de meterkast aan de noordzijde van de woning te plaatsen.
  • Men kan ventilatiesystemen gebruiken om warme lucht en koude lucht door een gebouw te transporteren.

Wat is stadsverwarming en hoe wordt dit verwarmingssysteem toegepast?

Stadsverwarming  of blokverwarming zijn verwarmingssystemen die worden gebruikt om woningen te verwarmen en/ of van warm water te voorzien. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van aardgas. Woningen die aangesloten zijn op stadsverwarming hebben daardoor geen eigen cv-ketel. De woningeigenaren krijgen warm water door een ondergronds netwerk van warmwaterleidingen. Dit wordt ook wel warmtedistributie genoemd. Het warme water wordt namelijk getransporteerd of gedistribueerd naar de aangesloten woningen en bedrijven. Deze woningen en bedrijven maken dus gebruik van zogenoemde stadswarmte.

Hoe ontstaat stadswarmte of stadsverwarming?
Water wordt uit zichzelf niet warm of koud. Er dient hiervoor een bewerking plaats te vinden. Deze bewerking kan bijvoorbeeld plaatsvinden bij elektriciteitscentrales. In de meeste elektriciteitscentrales worden kolen verbrand met eventueel biomassa zoals houtpallets. De warmte wordt gebruikt om water te verwarmen tot er stoom ontstaat. Deze stoom brengt turbines in beweging zodat elektriciteit kan worden opgewekt. Niet alle warmte wordt tijdens dit proces optimaal benut. Er ontstaat namelijk restwarmte.

Deze restwarmte kan op verschillende manieren worden hergebruikt. Een manier om restwarmte te hergebruiken is het verwarmen van water voor stadsverwarming. Omdat deze verwarming plaatsvindt bij een warmtebron in bijvoorbeeld de eerdere genoemde energiecentrales hoeft er geen gebruik te worden gemaakt van cv-ketels. Dit zorgt er voor dat warmtedistributie energiebesparend en kostenbesparend werkt. Voor het aanleggen van een warmtedistributienetwerk moeten echter wel grote investeringen worden gedaan. Daarnaast kost het aanleggen van een warmtedistributienetwerk ook energie en materiaal.

Huizen die aangesloten zijn op stadswarmte hebben een dubbele waterleiding. Een waterleiding voor koud water en een waterleiding voor verwarmd water. Deze huizen zijn over het algemeen niet aangesloten op het aardgasnet. Doormiddel van een warmtewisselaar wordt het leidingwater door de warmtedistributie verwarmd. Bij woningen met een aparte waterleiding voor warm water wordt het warme tapwater bij het verdeelstation geproduceerd.

Bronnen van stadswarmte
Naast de eerder genoemde elektriciteitscentrales worden ook andere bronnen aangewend voor stadswarmte. Bij afvalverbrandingsinstallaties (AVI’s) ontstaat ook restwarmte die kan worden gebruikt voor warmtedistributie. Naast restwarmte die wordt gewonnen vanuit elektriciteitscentrales en afvalverbrandingsinstallaties is het ook mogelijk om rechtstreeks warmte te winnen door bijvoorbeeld biomassa te verbranden. Hierbij komt echter (ook)  CO2 vrij. Warmtepompen en geothermie zijn over het algemeen beter voor het milieu. Daarnaast kan gebruik worden gemaakt van zonnecollectoren.

Wat is aardwarmte en wat is het belang van aardwarmte in de energievoorziening?

Aardwarmte wordt ook wel geothermie genoemd. Deze warmte kan worden gebruikt voor het winnen van energie. Aardwarmte is een temperatuurverschil tussen de oppervlakte van de aarde en de aardlagen die onder het oppervlakte zitten. De term aardwarmte wordt vooral gebruikt voor het winnen van warmte in ondiepe aardlagen. Als warmte wordt gewonnen uit diepere aardlagen wordt gesproken over geothermie. Bij geothermie is de temperatuur van de warmte die gewonnen wordt uit de aardbodem over het algemeen hoger dan bij aardwarmte. De aardkorst is niet overal even dik. In sommige gebieden nabij actieve vulkanen hoeft men de warmte niet heel diep uit de aardkorst te halen om een significant temperatuurverschil te krijgen. In vulkanische gebieden zoals bijvoorbeeld IJsland is de geothermische warmte zeer ondiep in de aardkorst te winnen. Het winnen van energie uit deze warmte is daardoor rendabel.

Aardwarmte is goed voor het milieu
Aardwarmte is een goede ontwikkeling. Er zijn verschillende voordelen die aardwarmte interessant maken voor de winning van energie. Zo is aardwarmte duurzaam omdat het niet op kan raken. Het is ook veilig omdat er geen verbranding plaatsvindt. Daarnaast is aardwarmte milieuvriendelijk juist omdat er geen verbranding plaatsvind. Hierdoor zorgt het toepassen van aardwarmte er voor dat er geen gebruik gemaakt hoeft te worden van fossiele brandstoffen zoals gas. Ook een elektrische verwarming draagt bij aan een verhoging van de CO2 uitstoot omdat in Nederland veel elektriciteit nog afkomstig is van kolencentrales zwaar kolen worden verbrand. Bij de verbranding van kolen komt ook CO2 vrij. Aardwarmte komt uit de aarde en zorgt er voor dat de voorraad fossiele brandstoffen minder snel opraakt. Doordat er geen CO2 vrijkomt tijdens het aardwarmteproces is aardwarmte milieuvriendelijk.

Aardwarmte in Nederland
In Nederland en andere Europese landen is de toepassing van aardwarmte in de energievoorziening nog in een beginstadium. Verwacht wordt dat deze techniek wel verder zal worden uitgebreid en meer worden toegepast. De toepassing van aardwarmte gebeurd nu nog veel in gebouwen en kassen. De bedoeling is dat ook woningen gebruik gaan maken van aardwarmte als verwarming. Den Haag is de eerste stad van Nederland waar aardwarmte voor woningen wordt gebruikt.

Warmte en koude opslag
Koude- en warmteopslag is ook een techniek die wordt gebruikt voor energieproductie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van grondwater. Dit wordt in Nederland vanaf een diepte van 100 meter opgepompt. Dit water is warmer dan het oppervlaktewater dat zich op de aarde bevindt. Doordat het grondwater warmer is kan dit water warmte afgeven. In de winter of koude periode kan dit grondwater worden gebruikt om gebouwen en utiliteit te voorzien van een basisverwarming. Nadat het water de warmte in de gebouwen en utiliteit heeft afgegeven wordt het water koeler. Het afgekoelde grondwater wordt vervolgens weer in de aardbodem gepompt om vervolgens weer door de aarde opgewarmd te worden. In de zomer kan men minder warm grondwater ook gebruiken als koelwater.