Luchtverwarming
‘Warmte’ kennen wij in twee soorten: de warmte van de lucht om ons heen en de warmte die wij voelen in de vorm van straling, bijvoorbeeld van de zon.
In een kamer vinden wij het comfortabel als het zo’n 21° Celsius is. We hebben het dan over de temperatuur van de lucht.
Een woning wordt meestal verwarmd met CV-convectoren of (gas)kachels, Deze verwarming produceert vooral warme lucht. De lucht verwarmt echter niet alleen de bewoners, maar strijkt ook langs koude muren, ramen en het plafond en de warmste lucht blijft boven in de kamer hangen. De lucht geeft z’n warmte af en moet weer opnieuw verwarmd
worden. Warme lucht ontsnapt ook makkelijk door een
open raam of deur.
Stralingsverwarming
Stralingswarmte kunnen we niet zo makkelijk meten, maar iedereen weet hoe krachtig het kan zijn. Bekend voorbeeld is het zonnebaden op de wintersport: terwijl de ‘temperatuur’ onder nul is, kun je heerlijk warm in de zon zitten.
Stralingsverwarming is ook binnenshuis toe te passen en de handigste vorm is vaak een warmtemuur.
Bij verwarming met een warmtemuur kan de (lucht)temperatuur een stuk lager blijven dan 21° Celsius, terwijl het toch comfortabel is.
Het leuke is nu dat het gebruik van een warmtemuur een boel energie kan besparen en gezonder is.
Besparing. Een warmtemuur bespaart omdat er weinig lucht verwarmt wordt en vooral warmte afgestraald wordt. En de warmte verdwijnt ook niet naar buiten, maar verwarmt vooral de bewoners en de meubels. Daardoor kan de (lucht)temperatuur een stuk lager blijven, tot wel 17° Celsius, terwijl de ruimte toch comfortabel is. En omdat de lucht koeler is, geeft deze ook minder warmte af aan ramen en plafond.
Gezonder. Stralingsverwarming is gezonder dan luchtverwarming. Dat komt omdat bij luchtverwarming de lucht altijd blijft circuleren. Dat kan niet alleen een ‘tocht-gevoel’ geven, het betekent ook dat er veel stof in de lucht blijft zweven. De warmtemuur veroorzaakt veel minder luchtcirculatie, waardoor de lucht schoner blijft. Daardoor hoeft er ook minder geventileerd te worden, wat weer extra bespaart.
De warmtemuur
Stralingwarmte wordt al langer binnenshuis toegepast. Denk aan de open haard en de kolenkachel of potkachel. En in o.a. Oostenrijk en Duitsland is de tegelkachel een bekende verschijning.
Bij een warmtemuur wordt er een verwarmingsslang ‘ingemetseld’ in de muur en geeft de hele muur stralingswarmte af. De slang wordt, via een speciale regelunit, op de verwarmingsketel aangesloten. Omdat een warmtemuur veel groter is dan een kachel, geeft een warmtemuur al voldoende warmte af wanneer deze tussen de 25° en 40° Celsius is.
Veel mensen kennen de warmtemuur al in de vorm
van de ‘knuffelmuur’ uit het zwembad. Je zou ook
kunnen zeggen: Een warmtemuur is vloerverwarming
op z’n kant.
In vaktaal spreekt men ook wel van ‘Lage Temperatuur
Verwarming’ (LTV).
Veel portiekappartementen hebben een lange binnenmuur, van voor tot achter. Dat is een interessant uitgangspunt voor een warmtemuur.
In veel andere woningen moet namelijk een buitenmuur gekozen worden om een warmtemuur van te maken. Dat betekent dat er achter de warmtemuur goed geïsoleerd moet worden. Hier is dat niet nodig!
Bij veel portiekappartementen is de lange binnenmuur de scheiding tussen aan de ene kant de kamer en suite (al dan niet doorgebroken) en aan de andere kant en de keuken, de (vaak ruime) hal, en één van de slaapkamers. Daarom is het helemaal geen bezwaar als de hele muur warm wordt en ook aan de achterkant een beetje warmte uitstraalt. De isolatie kan eenvoudig achterwege blijven. En dat spaart al snel de helft van het werk en de kosten uit!
Een ander voordeel is dat het extra stucwerk op de muur de geluidsisolatie tussen de kamers aan weerszijden van de muur verbetert.
Een nadeel is dat de muur langzamer opwarmt dan
een geïsoleerde warmtemuur.
De bestaande verwarmingsradiatoren zijn gewoon
gehandhaafd. Mocht er een beetje bijverwarming
nodig zijn, dan is dat dus geen probleem.
Aanleg warmtemuur
Het ‘technische’ deel van de warmtemuur is aangelegd door een instalateur die gespecialiseerd is in warmtemuren en vloerverwarming.
Kosten inclusief installatie: rond de 3500 euro, het stucwerk kost rond de 1000 euro (prijzen eind 2009). Tussen 1 oktober 2010 en 1 juli 2011 kunt u echter profiteren van de BTW-verlaging voor verbouwingen!
De verwarmingsslang is het meest kritische onderdeel. De slang moet een grote levensduur hebben en tegengaan dat er lucht in het verwarmingswater komt.
Hier is een gasdiffusiedichte slang van 16 mm
doorsnede gebruikt van WTH, met 50 jaar garantie.
De slang is stug en hard, maar knikt niet bij het
buigen. Daardoor kunnen bochten tot 10 cm diameter
gemaakt worden.
De slangen wordt op ‘leefhoogte’ op de muur gemonteerd en hoeven niet tot het plafond door te lopen. De afstand tussen de slangen is hier 15 cm.
Op een vlakke muur kan de montage het best met metalen profielen gedaan worden (zie onderaan de pagina). Omdat deze muur niet mooi vlak is, worden er soepele plastic profielen gebruikt (net als bij vloerverwarming), waar de slang in geklikt wordt. Bij de montage zijn dan wel extra schroeven nodig om de profielen overal goed tegen de muur te trekken.
Via schuin geboorde gaten (om geen scherpe bochten in de slang te maken) gaan de uiteinden van de slang naar een regelunit aan de andere kant van de muur, in de hal. Hier is sprake van 2 warmtemuren, voor de voor- en achterkamer, die apart aan en uit gezet kunnen worden. De scheidingswand tussen de voor- en achterkamer wordt later geplaatst.
De lucht boven de vloer is altijd kouder dan onder het plafond. Bij stralingsverwarming is dat temperatuur- verschil veel kleiner dan bij luchtverwarming. Bovendien is hier de stroomrichting van het warme water in de muur van beneden naar boven. De muur wordt onderaan wat warmer dan boven en de voeten worden dus wat extra verwarmd.
De regelunit (hier voor 2 warmtemuren) bestaat uit een speciale thermostaat, een waterpomp en de aansluitingen voor de slangen. De plaats kunt u, binnen praktische grenzen, zelf bepalen.
Met de kranen (als extra optie gemonteerd) worden de 2 warmtemuren apart aan of uit gezet.
Later komt er een kastje omheen en wordt een temperatuurgevoelige pompautomaat toegevoegd.
De thermostaat regelt de temperatuur van het water dat naar de warmtemuur stroomt. Afhankelijk van de warmtebehoefte wordt deze tussen de 25° en 40° (max. 50°) Celsius ingesteld. Wanneer de warmtemuren de hoofdverwarming zijn en/of het huis goed geïsoleerd is, kan de watertemperatuur van de CV-ketel verlaagd worden tot wel 50° Celsius. Daarmee wordt de efficiëntie van de ketel verhoogd en extra energie bespaard.
Nu is het tijd om de verwarmingsinstallatie af te vullen
en te testen/proefstoken. De slangen moeten goed
ontlucht worden en vervolgens wordt gecontroleerd
of het water goed doorstroomt en de slang overal
warm wordt.
Is alles in orde? Dan worden de maten op de muur geschreven en de slangenconstructie gefotografeerd. Hier is gemeten vanaf de vloer en vanaf de deurpost links. Mocht het echt nodig zijn gaten in de muur te boren, dan kunt u met de foto’s en maten een veilige plek tussen de slangen kiezen. Tijdens het stucen van de muur zal de slang hier en daar wat doorbuigen, dus de maten kunnen uiteindelijk best een centimeter of twee afwijken. Houdt daarom altijd een paar centimeter afstand. Er is ook slang verkrijgbaar die met een metaaldector gelocaliseerd kan woren.
Voor het ophangen van foto’s of schilderijen kan beter een rails onder het plafond aangebracht worden, zodat boren in de muur niet nodig is.
Voor het aanbrengen van de slangen zijn hier eerst ook twee leidingen voor een electriciteits- en netwerkaansluiting ingefreesd.
Na het fotograferen van de maten wordt de muur
ingesmeerd met voorstrijkmiddel, zodat het stucwerk
beter pakt.
Nu wordt de 1e stuclaag aangebracht. Hiervoor bestaat kant en klare krimpvrije mortel, maar de stucadoor kan ook zelf een mengsel maken van zand en kalk (dat min. 3 weken moet rusten), wat later met cement aangemaakt wordt. Hiermee wordt de ruimte achter en tussen de slangen goed vol gestuct, zodat er geen luchtbellen in de mortel achter blijven.
Belangrijk is dat deze dikke laag specie (3 tot 5 cm) goed kan drogen voor we de muur afwerken.
Tegen schuurvorming wordt nu een fijnmazig glasvezelnet aangebracht in overlappende banen. Dit gebeurt met een dunne laag mortel.
Naast Strikolith is ook Strikotherm een geschikt materiaal.
Als laatste wordt nu de afwerklaag of ‘raaplaag’ aangebracht. De afwerking hoeft niet spiegelglad te zijn, een ruwe muur heeft meer oppervlakte en straalt daardoor meer warmte af. Ook het verven in donkere kleuren zorgt voor meer warmteafgifte.
Hier is niet gekozen voor een donkere afwerking, maar wel voor een ruw oppervlak. Als laatste laag wordt daarom ‘spachtelputz’ aangebracht. Deze afwerklaag bevat kleine steenkorrels (hier 0,7 mm), waarmee een vakkundige stucadoor een fraaie structuur kan aanbrengen.
De spachtelputz wordt op kleur aangeleverd, de muur wordt niet geverfd.
Belangrijk is het stucwerk eerst goed te laten drogen, voor dat de warmtemuur gebruikt wordt.
De spachtelputz in detail.
Het is overigens ook mogelijk een warmtemuur niet met stucwerk, maar met leem te bouwen. De constructie wordt dan wel een stuk zwaarder en ook de opwarmtijd en afkoeltijd van de muur worden langer. Het gebruik van leem moet dus technisch mogelijk zijn (gewicht) en passen bij uw leeftstijl (de muur warmt langzamer op).
Tot slot worden de deurposten afgewerkt. Omdat de muur een stuk dikker geworden is, moeten er nieuwe koplatten aangebracht worden.
Het is belangrijk met de stucadoor te overleggen over het timmerwerk. Afhankelijk van zijn voorkeur worden of eerst strijklatten aangebracht, of al direct koplatten aangebracht.
Hier zijn de koplatten na het aanbrengen van de spachtelputz gemonteerd. De kiertjes worden nog dichtgekit.
Opmerkingen en tips
Een goede handleiding voor de bouw van warmtemuren, met veel extra informatie, is de Werkmap Warmtemuren van het centrum voor ecologische technieken ‘De Twaalf Ambachten’.
Hierin vindt u bijvoorbeeld ook de werkwijze voor een nieuwbouw warmtemuur.
De aanleg van een warmtemuur is een ingrijpende keuze.
Een vrij kostbare verbouwing, energiebesparend, wel een langere terugverdientijd (in ons geval 14,5 jaar). Maar ook een gezonder en comfortabeler binnenklimaat met minder stof in de lucht. En een waardeverhoging van het huis.
De plek van de warmtemuur en indeling van de kamer zijn van elkaar afhankelijk. Een TV, antieke houten kast of piano zet je niet voor een warmtemuur. Dat komt de levensduur niet ten goede en ze houden ook de warmtestraling tegen. Ideaal is de zithoek bij of tegen de warmtemuur te plaatsen.
Capaciteit en oppervlakte
Hoe veel stralingswarmte is er nodig en waar? Er valt een boel uit te rekenen aan warmtemuren. Zeker bij nieuwbouw kan een ‘warmteverliesrekening’ erg zinvol zijn. Globaal komt het er op neer dat de oppervlakte van de warmtemuur (of -muren) 60 tot 75% moet zijn van het vloeroppervlak van de kamer. Maar isolatie en de indeling van de kamer spelen een grote rol.
Aan de andere kant: een warmtemuur is nooit ‘te groot’. Mocht de muur te veel warmte afstralen, dan wordt eenvoudig de watertemperatuur lager ingesteld op de regelunit.
In ons voorbeeld-appartement zijn we pragmatisch te werk gegaan: De lange binnenmuur (zie de plattegrond hier boven bij ‘Waarom in het portiek?’) wordt in z’n geheel warmtemuur, in 2 delen. Dat is de slimste oplossing: Goedkoper omdat er geen isolatie nodig is en ook het beste voor de indeling van de kamers.
Het oppervlak van de warmtemuren is ‘in theorie’ wat krap met 50% van het vloeroppervlak. Maar de isolatie is vrij goed en de indeling, met zitplekken bij de warmtemuur, is ook gunstig. Daarbij zijn de oorspronkelijke verwarmingsradiatoren, elk voorzien van een eigen thermostaatkraan, allemaal nog aanwezig. Bij strenge kou kan dus altijd voldoende bijverwarmd worden.
Aan de orde komt dan o.a.: hoe lang moet de muur opwarmen, wat is een goede temperatuur voor de warmtemuren en hoe regelen we de kamerthermostaat, de temperatuur van de muur en de kraanthermostaten op elkaar in?
Geïsoleerde warmtemuur
Wilt u een warmtemuur aanbrengen op een buitenmuur? Dan is isolatie vereist.
Een veel gebruikte constructie is het Systeem Willy Bouwens. Hierbij wordt op de muur eerst een spouw aangebracht, waarin een speciale, warmte- reflecterende ‘thermosheet’ folie wordt opgehangen. Wanneer de buitenmuur zelf niet geïsoleerd is, worden 2 spouwen met thermosheet aangebracht. Vervolgens wordt de spouw afgedekt met stevig plaatmateriaal, waarop de slang gemonteerd wordt. Daarna wordt de warmtemuur gestuct zoals hierboven beschreven.
Montage van de slang op vlakke muur
In ons voorbeeld wordt de slang met flexibele kunstofprofielen op de muur gemonteerd, omdat de muur niet vlak is.
Wanneer de muur wel vlak is, of wanneer de slang op een vlak plaatmateriaal wordt gemonteerd, is het beter een metalen klikprofiel te gebruiken.
Eventueel kan het profiel ingefreesd worden, zodat de slang echt plat op de muur of het plaatmateriaal ligt. Daardoor wordt de stuclaag wat dunner.
Een geïsoleerde warmtemuur of andere dunne constructie warmt het snelste op en begint dan warmte af te stralen. In ons voorbeeld wordt de hele binnenmuur verwarmd en deze muur begint dus wat langzamer warmte af te stralen.
Hoe de warmtemuur wordt construeerd, heeft dus ook te maken met uw leefstijl. In ons voorbeeld wordt er overdag gewerkt in het appartement. Een wat langere opwarmtijd is daarbij geen bezwaar en het is de bedoeling dat ook de achterkant van de warmtemuur wat warmtestraling afgeeft.
Als u echter overdag niet thuis bent, wilt u waarschijnlijk dat de warmtemuur ‘s-avonds snel warm wordt. In dat geval is een dunne, geïsoleerde warmtemuur een betere oplossing.
Ecowonen 