Hoeveel energie kost warm water?

In IJsland niets. Althans niet in geld uitgedrukt, want daar komt het warme water gewoon uit de grond. Maar in Nederland slokt het opwarmen van water voor ons dagelijks gebruik een aardig deel van ons budget op. Hoeveel is dat en wat kunnen we er aan doen om dit te verminderen? Een kleine uiteenzetting.

In een huishouden wordt warm water gebruikt voor douchen en baden, afwassen en schoonmaken. De hoeveelheid warm water die daarvoor nodig is, hangt van verschillende factoren af. Een huishouden dat uit vijf personen bestaat heeft natuurlijk meer nodig dan een éénpersoonshuishouden. En iemand die dagelijks een hete-twintig-minuten ochtend en avonddouche neemt, verbruikt meer dan iemand die zich beperkt tot een snelle wasbeurt met lauw water. We zien hierin al meteen de eerste stap van de Trias Energetica terug.

De benodigde hoeveelheid warm water is niet alleen afhankelijk van de manier waarop een huishouden met water omspringt. Er zijn ook technische factoren in het spel. Zoe moet bijvoorbeeld door leidingverliezen meer water worden opgewarmd naarmate de afstand van het warm-watertoestel tot het tappunt groter is.

Al met al varieert het warm-watergebruik van een huishouden globaal van 10 tot 100 liter per persoon per dag. In de hieronder gegeven voorbeeld berekening, wordt uitgegaan van een huishouden bestaande uit vier personen met een gemiddeld verbruik van 30 liter warm water van 60 ºC per persoon per dag.

De benodigde hoeveelheid energie voor warm water

Om water te verwarmen is een bepaalde hoeveelheid energie nodig. Deze hoeveelheid heet de energie-inhoud van het water en is gelijk aan 4,2 kJ per liter water en per graad temperatuurverschil. Hoe meer water verwarmd moet worden en hoe hoger de temperatuur des te groter is de energie-inhoud.

Een warm water toestel gebruikt altijd meer energie dan nodig is om de energie-inhoud van het te verwarmen water te leveren (behalve een warmtepomp en hoe dat komt lees je in het artikel over warmtepompen). Hoe beter het toestel, des te kleiner zijn de energieverliezen. De meest voorkomende warmwaterinstallaties zijn gasgeisers, combi cv-ketels (doorstroomtoestellen) en cv-boilers, elektrische boilers en gasboilers (voorraadtoestellen). Het energieverbruik is afhankelijk van het soort en merk en wordt bepaald door het gebruiksrendement.

Behalve de gevraagde hoeveelheid warm water en het gebruiksrendement, is ook de watertemperatuur waarop de warm-waterinstallatie is ingesteld bepalend voor de energievraag. Voor afwassen en schoonmaken is in het algemeen een hogere temperatuur nodig (circa 60 ºC), dan voor het douchen en baden (circa 40 ºC). De temperatuur wordt meestal tussen 60 en 70 ºC) ingesteld, zodat het water voldoende warm is voor de toepassing met de hoogste temperatuur. Bij voorraadtoestellen is een lagere temperatuur uit hygiënisch oogpunt niet aan te raden en ook niet toegestaan, omdat anders bacteriën (zoals Legionella, veroorzaker van de 'veteranenziekte') zich zouden kunnen vermenigvuldigen.

Soms wordt bij elektrische boilers de temperatuur ingesteld op meer dan 80 ºC, om met een relatief klein opslagvat voldoende warm water voor de hele dag op te kunnen slaan. Nadeel van de hogere temperatuur is een groter warmteverlies en daardoor een groter energieverbruik.

Uitstoot van schadelijke gassen

Het energiegebruik voor warm water gaat gepaard met uitstoot van vervuilende gassen. De omvang hiervan is verschillende voor elektrische of gasgestookte toestellen. Elektrische energie wordt traditioneel in een centrale opgewekt, vervolgens over grote afstand getransporteerd en tenslotte omgezet in warmte. Dat gaat gepaard met grote verliezen en dus moet voor een elektrisch warm-watertoestel veel meer brandstof worden ingezet om hetzelfde resultaat te krijgen als met een gasgestookt toestel.

Verbrandingsgassen die vrijkomen zijn kooldioxyde (CO2) - één van de belangrijkste veroorzakers van het broeikaseffect -, zwaveldioxyde (SO2) en stikstofoxyden (NO en NO2, meest samen aangeduid als NOx).

Voorbeeldberekening energieverbruik voor warm water

Een huishouden bestaat uit vier personen die elk gemiddeld 30 liter warm water per dag gebruiken. Jaarlijks wordt dan 43,8 m³ water verwarmd van leidingwatertemperatuur (10 ºC) tot 60 ºC. De energie-inhoud van deze hoeveelheid water is 9,2 GigaJoule (GJ). Het energieverbruik voor warm water hangt af van de soort installatie, het opwekkingsrendement en de stilstandsverliezen. In de tabel hieronder is voor twee veel voorkomende installaties (combiketel en elektrische boiler) het energieverbruik berekend. Tevens is in de tabel aangegeven wat de kosten zijn van dit energieverbruik. Ook de uitstoot van vervuilende gassen die gemoeid is met dit energieverbruik wordt gegeven. Met een zonneboiler kan behoorlijk bespaart worden op dit energieverbruik.



Bij de elektrische boiler is uitgegaan van elektriciteitsproductie met conventionele centrales, zoals deze in Nederland worden ingezet. Uiteraard is de bron waarvandaan je elektriciteit betrekt van grote invloed op de uitstoot van CO2. Produceer je zelf, als 'prosumer' elektriciteit met bijvoorbeeld een zonnestroom installatie , of koop je bewust groene stroom, geproduceerd door windmolens dan wordt de uitstoot van CO2 natuurlijk een stuk lager. Ver beneden de uitstoot van een combi cv-ketel.

Omrekening energie-eenheden