Ventilator minstens 10 keer efficiënter dan airco

Een ventilator is even effectief en minstens tien keer zuiniger dan airco, zo blijkt uit recent onderzoek. Bovendien vergroot ook het thermisch comfort omdat mensen hun eigen microklimaat kunnen bepalen in een gezamenlijke ruimte. Zeker in onze streken is airco in gebouwen een totaal overbodige technologie. Helaas worden er steeds meer gebouwen neergezet die zelfs in een gematigd klimaat al snel overhit raken.

De Haiku van Big Ass Fans (152 cm diameter) verbruikt 2-8 watt bij normaal gebruik.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

In tegenstelling tot in de Verenigde Staten, is het gebruik van airco in Europese gebouwen relatief beperkt. Toch neemt ook bij ons de vraag naar klimaatregeling (airco) toe, vooral in kantoren en in commerciële ruimtes. Dat is slecht nieuws, want het koelen van de lucht in een ruimte is een zeer energie-inefficiënte manier om verkoeling te brengen.

Het alomtegenwoordige gebruik van airco in de Verenigde Staten -- in 2009 had 87% van de Amerikaanse huishoudens airco -- verklaart in grote mate waarom de Amerikanen zoveel meer elektriciteit verbruiken dan wij: het elektriciteitsverbruik door airco alleen in een Amerikaans huishouden komt overeen met 60% van het totale elektriciteitsverbruik van een Europees huishouden.

Er zijn vier omgevingsfactoren die ons thermisch comfort bepalen: de luchttemperatuur, de stralingstemperatuur, de luchtvochtigheid en de luchtsnelheid. Airco verlaagt de luchttemperatuur en de luchtvochtigheid. Een ventilator manipuleert alleen de luchtsnelheid en heeft geen enkel effect op de luchttemperatuur of de luchtvochtigheid.

Maar het verhogen van de luchtsnelheid is zeer effectief: het warmteverlies via evaporatie (verdampend vocht op de huid) neemt toe met het kwadraat van de luchtsnelheid. Een ventilator levert dus zomers comfort bij hogere luchttemperaturen. Dat is veel efficiënter, want het in beweging brengen van lucht kost veel minder energie dan het koelen ervan.

Lokale en onmiddellijke koeling

Daarbij komt dat een ventilator verkoeling kan brengen in een deel van een ruimte, terwijl airco per definitie alle lucht in de ruimte koelt. Hoe groter de ruimte en hoe minder personen er zich in bevinden, hoe meer energie de airco verbruikt voor het koelen per persoon.

Bij het gebruik van ventilatoren kan elke persoon afzonderlijk worden gekoeld, waardoor de energiebesparing nog groter wordt. De plaatselijke koeling van een ventilator brengt ook voordelen op het vlak van comfort. Een airco veroordeelt alle personen in een ruimte tot dezelfde thermische omgeving, terwijl ventilatoren de creatie van verschillende microklimaten mogelijk maken.

De Toshiba Sient (30 cm diameter) verbruikt 2-8 watt bij normaal gebruik.

Bovendien heeft het aanzetten van een ventilator een onmiddellijk afkoelend effect, terwijl airco tijd nodig heeft om een ruimte te koelen. Als er bij het betreden van een ruimte onmiddelijk comfort wordt verwacht, dan moet de ruimte dus continu worden gekoeld.

Een ventilator kan daarentegen worden aangezet wanneer iemand de ruimte binnenstapt, en weer uitgezet als de ruimte wordt verlaten. Dat kan ook automatisch gebeuren met behulp van sensoren. Een draaiende ventilator in een ruimte waar niemand is, heeft geen enkele zin.

Nog een nadeel van airco is dat het een luchtdichte, afgesloten ruimte vereist om te kunnen werken. Airco is dus niet compatibel met het openzetten van een raam of andere ventilatiesystemen. Een ventilator kan daarentegen gecombineerd worden met natuurlijke ventilatie, zodat er gebruik kan worden gemaakt van een biikomend koelend effect dat helemaal geen energie verbruikt. Omdat het effect van natuurlijke ventilatie afhankelijk is van de windomstandigheden, vormen ventilatoren een ideale backup voor windstille dagen.

Onderzoek

Het afkoelend effect van een ventilator is aanzienlijk. Het wordt bepaald door de luchtsnelheid, de luchtvochtigheid en het type ventilator. Een studie uit 2013 kwam tot de conclusie dat mensen zich perfect comfortabel voelen bij een temperatuur van 30 graden en een luchtvochtigheid van 60% bij een luchtsnelheid van slechts 1,2 m/s, afkomstig van een ventilator aan het plafond. Bij een luchtvochtigheid van 80% was een luchtsnelheid nodig van 1,6 m/s.

Bij een luchtvochtigheid van 60% zouden de proefpersonen comfortabel zijn bij nog hogere temperaturen, maar die opstelling werd niet getest. Het experiment vond plaats in een klimaatkamer. De proefpersonen droegen zomerkleding en voerden computerwerk uit. In een gelijkaardige studie met op de vloer opgestelde ventilatoren die door de proefpersonen zelf konden worden bediend, waren nog minder hoge luchtsnelheden nodig. Niemand kloeg over lawaai of tranende ogen.

De Aeratron E503 (126 cm diameter) verbruikt 4-8 watt onder normale omstandigheden.

Ventilatoren kunnen veel energie besparen, ofwel in combinatie met airco, ofwel door airco volledig overbodig te maken. In het eerste geval moet de airco door het extra koelende effect van een ventilator minder hard werken. De lucht in de ruimte moet tot een minder lage temperatuur worden gekoeld om comfortabele omstandigheden te creëren. Per graad dat de airco hoger kan worden gezet, wordt tussen 9 en 12% energie bespaard.

Energieverbruik van de ventilator

Uiteraard moet er ook rekening worden gehouden met het energieverbruik van de ventilator zelf, zodat er in het geval van een ventilator aan het plafond een besparing overblijft van 7-10%. Als de airco dankzij het gebruik van ventilatoren dus op 29 graden in plaats van op 24 graden wordt gezet, besparen we 35-50% energie.

In een meer gematigd klimaat -- zoals bij ons -- maken ventilatoren het gebruik van airco totaal overbodig. In dat geval kan een ruimte gekoeld worden voor een energieverbruik dat op zijn minst 90% lager ligt dan bij airco. De nieuwste generatie ventilatoren is zeer zuinig: in het hierboven aangehaalde experiment verbruikten ze tussen de 2 en 8 watt per stuk. Een extra voordeel van dit lage verbruik is dat deze ventilatoren ook makkelijk op batterijen kunnen draaien als de elektriciteit uitvalt.

Uiteraard heeft ook de architectuur een belangrijke invloed op het zomers comfort. Glazen kantoorgebouwen of winkelcentra raken zelfs overhit bij gematigde temperaturen en hebben vaak niet eens ramen die open kunnen. Ventilatoren kunnen in dat geval evengoed een energiebesparing opleveren in combinatie met airco, maar het energieverbruik voor koeling zal vrij hoog blijven. Ook het te grondig isoleren en luchtdicht maken van gebouwen kan oververhitting veroorzaken tijdens de zomer.

Dit is een verkorte versie van een artikel op de Engelstalige blog, waar je ook een bronnenlijst vindt.

Kris De Decker

Verwante artikels:

• U wilt toch ook airco in de auto?
• Efficiënt verwarmen zonder thermische isolatie
• Gelukkig in een huis van 8 vierkante meter: dwerghuisjes
• Moderne architectuur uit afvalmateriaal : eerst grondstoffen zoeken, dan ontwerpen
• Van passiefhuis naar passiefstad: zonnewarmte voor iedereen

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Comments

[Geplaatst door: Werner Van der Cruyssen]

(1)

Ik ben net terug in België na een verblijf van 6 jaar in India (New Delhi) en meen enige praktijkexpertise te hebben in temperatuurregeling. Delhi kent extremen van (schaduw overdag) rond de 48-49 celsius bij lage vochtigheid. Tijdens de moesson (juli-midden september) dalen de maxima naar rond de 36 graden maar bij een luchtvochtigheid van 80-90%.

Thermische isolatie van woningen is onbestaande en iedereen die geld heeft en -belangrijke voorwaarde- stroom betaalt zich blauw aan airco.

De 'ceiling fans' of ventilatoren die overal aanwezig zijn werken inderdaad zeer goed bij droge warmte en zijn gebaseerd op koeling door de verdamping van zweet op de huid te stimuleren. Wat nog beter werkt en een fractie verbruikt van klassieke airco zijn zogenaamde 'desert coolers' waarbij een sterke ventilator lucht stuwt door een soort plantaardige vezel die vochtig gehouden wordt door een systeem dat er water opdruppelt. De lucht die daaruit komt is makkelijk 10 graden koeler dan de omgevingslucht. Werkt perfect maar enkel bij lage luchtvochtigheid, tijdens de moesson verdwijnt het effect en maakt de verzadigde lucht gewoon alles klam.

Temperatuur is ook een zaak van gewenning; na een aanpassingsperiode lukt het perfect om je goed te voelen bij temperaturen die door de meeste mensen als veel te hoog zouden worden beschouwd (34 graden in mijn kantoor, slapen bij 30 graden en soms midden in de nacht wakker worden van de kou omdat de fan aanstaat, nog steeds bij een luchttemperatuur van 30 graden). Mijn ervaring is dat zolang de omgevingstemperatuur niet uitstijgt boven lichaamstemperatuur en de luchtvochtigheid laag is, conventionele ventilatie eigenlijk meer dan voldoende is.

Ik lach (groen, denkende aan de milieu-impact) wanneer ik hier in België airco zie in woningen. Niet alleen m.i. onnodig gelet op het klimaat maar betere materialen en technische kennis laten toe om een perfect comfortabele woning te bouwen zonder al die toestanden.

[Geplaatst door: roland]

(2)

Belangrijke rede voor het hoge energieverbruik is dat de airco de temperatuur in de ruimte koelen tot de ingestelde waarde, ongeacht hoe warm het buiten is. Hoe groter het temperatuurverschil, hoe hoger het energieverbruik. Een verschil van enkele graden kan veel energie besparen. Alle beetjes helpen, maar veel andere huishoudelijke apparaten verbruiken meer.

[Geplaatst door: jan jansen]

(3)

"Daarbij komt dat een ventilator verkoeling kan brengen in een deel van een ruimte, terwijl airco per definitie alle lucht in de ruimte koelt."
Kom dat maar eens vertellen aan alle mensen die elke dag op kantoor ervaren dat zij die vlak onder de airco zitten het te koud hebben, en anderen 6m verder geen effect meer voelen. Bij airco is de plaatsing erg belangrijk en daar wordt vaak tegen gezondigd. Dat wil echter niet zeggen dat airco "enkel" een hele ruimte kan koelen.

Gekoelde lucht die uit de airco geworpen wordt zal zich mengen met ruimtelucht. Al naargelang de (positie van de) verwarmingsbronnen is er geen koelend effect meer op sommige plaatsen.

"Nog een nadeel van airco is dat het een luchtdichte, afgesloten ruimte vereist om te kunnen werken."
Dit is foute info: de efficiëntie gaat weliswaar omlaag, maar een gesloten ruimte is geen vereiste. De auteur lijkt bv. systeem D-ventilatie geheel te vergeten?

Wat ook is; airco om 24° te maken als het buiten 26°-28° is, is te fris. Veel mensen schijnen niet te weten dat een airco niet volle bak moet staan én je geen 24° wil bereiken als het buiten 26-28° is.

Het geluid dat een staande ventilator maakt is ook niet te onderschatten en de kans op documenten die weggeblazen worden reëel.

Een tochtgevoel kan je bij airco vaak wegnemen door het toestel juist te plaatsen, te laten waaieren en het debiet af te stemmen op een realistische behoefte. Het tochtgevoel van een ventilator kan je amper wegnemen of je verkoelingseffect is weg.
Zelf vind ik dat veel mensen té gevoelig (menen te) zijn voor tocht, maar praat dat iemand maar eens uit zijn hoofd.

"In een meer gematigd klimaat -- zoals bij ons -- maken ventilatoren het gebruik van airco totaal overbodig." Zonder te zeggen over welke ruimten en/of gebouwen je het dan hebt, is deze uitspraak waardeloos.

Pas op, ik ben ook voorstander van minder airco, zeker in huizen (eigenlijk zou er daar geen mogen zijn, behalve voor het wooncomfort van oudere mensen gedurende enkele weken 's zomers). Maar sommige onderdeeltjes van dit artikel zijn helaas wat kort door de bochten/of te weinig gestoffeerd. Gelukkig niet alle delen.

[Geplaatst door: Sebastian Huydts]

(4)

Een eenvoudige manier om 's avonds te kunnen slapen in extreme warmte: Een vochtige handdoek op je buik met een ventilator erop. Koelt heerlijk af, en het houdt je zo'n twee tot drie uur comfortabel. Als je daarna weer wakker word, de handdoek opnieuw bevochtigen.

[Geplaatst door: Ghis.Damen]

(5)

Normaal ben ik grote fan van deze site. Ook het ontwikkelen van duurzame gebouwen draag ik een groot hart toe. Maar dit artikel mist nogal wat nuance. Een gebouw zonder klimaatsysteem voldoet niet aan hedendaagse eisen , bouwbesluit(NL) en is onverkoopbaar - onverhuurbaar. Verse lucht is onontbeerlijk en is in een klimaatsysteem (ook in de winter wanneer er geen ramen open worden gezet) onontbeerlijk. Ventlilatoren, nacht ventilatie , warmteterugwinning , DC systemen , natuurlijke ventilatiesystemen ed. kunnen bijdragen aan energie-financieel verstandig klimatiseren.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(6)

@ Ghis Damen

Ik vrees dat je het artikel verkeerd begrepen hebt. Het gaat over koeling, niet over ventilatie. Airco is bij mijn weten geen verplichting in een nieuw gebouw, en gelukkig maar.

"Klimaatregeling" is het goede, Nederlandse woord voor "air-conditioning". Een "ventilator" dient om te koelen, niet om te ventileren. De Nederlandse taal schept op dit vlak heel wat verwarring, maar daar kan ik helaas niets aan doen. (Update: ik heb een aanpassing gemaakt in de inleiding die de verwarring hopelijk wegneemt)

@ jan jansen

Ik begrijp niet waarom je het in je reactie over de positie van de "verwarmingsbronnen" hebt. Als de airco aanstaat, staat de verwarming bij mijn weten uit.

@ sebastian

Die strategie werkt overigens ook als je wakker bent :-) Het principe is enigszins vergelijkbaar met de "desert cooler" waarover Werner het heeft, al is het effect nog sterker omdat je het lichaam direct nat maakt en op die manier het warmteverlies nog eens extra versnelt.

[Geplaatst door: jan jansen]

(7)

@Kris
Met "verwarmingsbronnen" bedoel ik het hele gamma: van zonnestralen op iemands lijf, over pc's die warmte staan af te geven, tot de aanwezigheid van mensen die elk zo'n 80-100W afgeven.

Ik heb een kantoorplek met airco (grondmodel, op amper 1.5m van me).
Maar als ik niet eerst de screens aflaat, staat de zon vol op mijn lijf en om dat te compenseren
zou de airco een pak harder moeten draaien.

Stel ik mijn airco in op 26°, ventilatorstand 2, dan is dat onvoldoende mét zon.
Met de screens afgelaten, is zelfs stand 1 nog iets teveel ahw.

Mijn punt is dus dat de luchtspoeling die airco genereert zeker niet perfect is en je in vele kantoorruimtes vaak plekken hebt waar er een microklimaat is. In zo'n microklimaat vind je micro-verwarmingsbronnen e.d. :-)

PS: Natuurlijk gebruik ik de screens liever en sowieso als 1ste oplossing op kantoor. Soms gaat de airco echter wel eens een uurtje of 2 aan omdat het gebouw niet slim genoeg ontworpen werd. ;-)

[Geplaatst door: roland]

(8)

@6: "Airco is bij mijn weten geen verplichting in een nieuw gebouw"
Bij NL verzorgingshuizen wel.

@6: "Als de airco aanstaat, staat de verwarming bij mijn weten uit"
Dat zou je verwachten, maar de praktijk blijkt anders!

[Geplaatst door: Stormbeest]

(9)

Ik heb sinds 2011 een airconditioner voor in de slaapkamer. Sindsdien slaap ik tijdens de zomer velen malen beter 's nachts. 's Avonds voor ik ga slapen, laat ik die draaien, en als ik in bed kruip, gaat het apparaat uit. Het is dan heerlijk koel in de slaapkamer, zodat ik veel gemakkelijker in slaap val. Daarvoor kwamen ze ieder jaar weer terug: die nachten dat ik maar niet in slaap raakte van de warmte. Traditionele middeltjes zoals ventilatoren, natte kleren, enz. hielpen allemaal niets. Dus nee, ik ben het niet eens met de bewering: "In een meer gematigd klimaat -- zoals bij ons -- maken ventilatoren het gebruik van airco totaal overbodig." Anders heb ik niet zo'n probleem met hoge temperaturen, maar in de slaapkamer mag het nooit warmer zijn dan 20°C, anders kan ik de slaap niet vatten.

[Geplaatst door: Kris De Decker]

(10)

@ stormbeest

Als we (proberen te) slapen, zijn hoge temperaturen inderdaad problematischer dan wanneer we wakker zijn. Wat me wel verbaast, is dat je de lat zo laag legt, op 20 graden. Onderzoek laat zien dat het merendeel van de mensen prima kan slapen tot ongeveer 24 graden. Daarboven treden klachten op. Een ventilator kan de comfortgrens opschuiven tot 27 graden. Zie hier: http://www.bwk.tue.nl/bps/Hensen/publications/08_apen_peeters.pdf (pagina 1.13)

Nu, thermisch comfort is deels persoonlijk, dus het is niet uitgesloten dat jij uitzonderlijk gevoelig bent voor hoge temperaturen. Maar zou het ook niet kunnen dat de temperatuur in de slaapkamer (zonder airco) hoger is dan 20 graden omdat de kamer bij het slapengaan niet voldoende is afgekoeld? 's Zomers is het 's avonds veel warmer binnen dan buiten omdat de warmte van de dag nog in het gebouw zit. Er moet dus zeer goed geventileerd worden om de temperatuur te doen zakken.

Ook lichaamsisolatie speelt uiteraard een rol: wel of geen nachtkleding, wel of geen laken.

[Geplaatst door: Martijn]

(11)

En het beste wellicht nog: je wordt er niet ziek van, #1 reden waarom ik wars ben van airco.

[Geplaatst door: Sandrine]

(12)

Een airco in een afgesloten ruimte?
In vele huizen zie ik kleine airco, met een deur of venster dat continu open blijft. Omdat de warmluchtpijp achter de airco, naar buiten moet zijn, om die warmte buiten doen.
Dat klint logisch.
Maar, als lucht buiten gaat, komt gewoon weer buitenlucht naar binnen om dit te vervangen. Warme buitenlucht.
En niemand wil en gat in zijn deur, venster of muur boren, gewoon voor de airco.