Elektrisch (direct) verwarmen

• Infrarood panelen
• Elektrische radiatoren
• Elektrische vloerverwarming
• CNT infrarood
• Accumulatie kachel of radiator
• Voor- en nadelen elektrisch verwarmen
• Samenvatting

Infrarood panelen

Bij infraroodverwarming wordt niet de lucht maar de massa in een ruimte verwarmd. Infraroodpanelen stralen gericht warmte die voelbaar is tot ongeveer drie meter vanaf het paneel. Voor het verwarmen van een grote ruimte zijn meerdere infraroodpanelen nodig.  

Infraroodpanelen hebben een vlakke plaat die warm wordt, ongeveer tussen 60 en 200 graden. De achterkant van het paneel is geïsoleerd, zodat alle warmte via het stralingsoppervlak aan de voorkant afgegeven wordt. Het duurt een paar minuten voordat het IR-paneel warmte afgeeft. Een IR-paneel werkt vooral heel goed als het aan het plafond bevestigd is, omdat het dan vrij kan stralen. Een afstand van zo’n 2,6 meter boven de vloer is het beste. Is het plafond hoger dan drie meter, dan kan een paneel aan kettinkjes worden opgehangen.  

Soms hebben ir-panelen alleen een aan/uit-schakelaar, maar ze zijn er ook met verschillende standen of met een thermostaat. Panelen met een bewegingssensor zijn het meest efficiënt. IR-panelen zijn erg populair door hun strakke vormgeving. Sommige leveranciers gaan nog een stapje verder en leveren desgewenst stoffen bespanningen bij hun panelen. Zo lijkt het een schilderij of foto maar is het in werkelijkeheid een paneel.

Maar het paneel werkt dus eigenlijk alleen voor je als je voor of onder het paneel bent om zodoende van de warmte te genieten. Als je door je woning gaat lopen geeft een dergelijk systeem dus minder comfort. Je loopt dan van koude zone naar warme zone. Een toepassing in de badkamer kan bijvoorbeeld weer wel handig zijn. Je verblijft daar immers niet zo heel lang en tijdelijk direct gerichte stralingswarmte kan dan lekker zijn.
Omdat IR panelen alleen warmte geven via straling en niet heel de woning op hoeven warmen kan het energie verbruik wellicht iets voordeliger zijn dan bij een elektrische ketel. Maar zoals eerder vastgesteld, het comfort is dan niet ideaal.

Het rendement is 100% of wel 1; Elektriciteit wordt omgezet in warmte: 1 kW energie levert 1 kW warmte.

Elektrische radiatoren

Elektrische radiatoren kunnen ook als hoofdverwarming dienen. Speciaal voor die toepassing zijn er modellen met een centrale besturing voorzien van een thermostaat. Deze zijn tegenwoordig natuurlijk ook te bedienen vanaf een smartphone of tablet. In iedere elektrische radiator bevindt zich een weerstand die de vloeistof – vaak een minerale thermische olie – in het systeem verwarmt. De meeste mensen kennen deze ‘radiator met stekker’ wel, vaak wordt dit type als tijdelijke (bij)verwarming gebruikt, of bijvoorbeeld in een schuurtje waar tijdelijk een hobby wordt uitgeoefend. 

Ook hier weer: 1 kW uit het stopcontact betekend 1 kW afgegeven warmte. Een gasgestookte CV-ketel of warmtepomp heeft een lager verbruik.  Als elektriciteit erg goedkoop wordt, is dit wel een makkelijke oplossing. En alleen de ruimte waar je het nodig hebt wordt op deze manier verwarmd.

Elektrische vloerverwarming

Bij elektrische vloerverwarming zitten de verwarmingselementen in een folie of in een dunne mat verwerkt. Voor het leggen zijn er twee mogelijkheden: in de vloer, of op de ondervloer.  

Vloerverwarming in de vloer

Voor plaatsing in de vloer is de dunne mat geschikt. De onderlaag bestaat dan uit beton, tegels of natuursteen en wordt afgewerkt met een natuurstenen of tegelvloer. Er is dan al snel een vermogen nodig van 150 W/m2. Het voordeel is dat de bovenliggende compacte vloerlaag als een warmtebuffer fungeert. Dat betekent wel dat een ruimte niet onmiddellijk warm is als de verwarming aangaat. Bovendien is er relatief veel stroom nodig om de vloer zo warm te krijgen dat het ook in de ruimte warmer wordt.

Vloerverwarming op de ondervloer

Elektrische vloerverwarming in de vorm van folie is bedoeld voor plaatsing op de ondervloer en kan daarna worden afgewerkt met vloerbedekking of laminaat. In dat geval is het benodigde vermogen meestal 100 W/m2. De ruimte is dan wel snel warm, maar de vloer heeft geen bufferwerking. De vloer geeft de warmte dan ook minder geleidelijk en minder gelijkmatig vrij. Of dat prettig is of juist niet, hangt van de situatie af.  Voor nieuwbouwwoningen wordt ook wel elektrische vloerverwarming gebruikt in de vorm van betonkabels die in de vloer worden meegegoten. In een kleine woning kan elektrische vloerverwarming de hoofdverwarming zijn, maar in een wat ruimer huis wordt vaak gekozen voor een combinatie met radiatoren of infraroodpanelen als je per se all electric op deze manier zou willen. Vaak blijft elektrische vloerverwarming in de praktijk vaak beperkt tot gebruik in de badkamer.

CNT-infraroodverwarming

Een aparte categorie binnen infrarood is CNT-IR–verwarming. CNT staat voor Carbon Nano Tube. Het is een ultradun laagje koolstof dat stroom duizendmaal beter geleidt dan koper. Hierdoor is minder energie nodig om dezelfde temperatuur te bereiken als in conventionele (elektrische) verwarmingssystemen. 

Maar ook hier geldt dat er niet meer uit kan komen dan dat je er in stopt. 1 kWh energie geeft 1 kWh warmte.

Echter omdat het sneller en beter warm kan worden dan de normale infrarood hoeft deze minder lang aan te staan, of kan op een lager vermogen worden aangezet. Op die manier bespaar je dan toch wat energie.

Het product ziet eruit als een rol behang, is licht en gemakkelijk te verwerken. Warmtebanen op de muur kunnen afgewerkt met stuc, behang of verf, op de vloer is iedere warmtedoorlatende vloerafdekking een optie, zoals gietvloeren, plavuizen, laminaat of PVC.

Deze verwarming wordt vaak aangesloten op een 24 volt trafo / gelijkrichter en aangestuurd door een thermostaat. Het systeem kan op elk moment worden gemonteerd, en is geschikt voor renovatie in de bestaande bouw. Een schilderij ophangen aan een wand met CNT-banen erin is geen probleem. Het materiaal verliest zijn werking niet als er ergens een schroef of spijker doorheen gaat.   In verbruik is het ongunstiger dan het toepassen van een gasketel of warmtepomp. Anderzijds als je voldoende eigen energie opwekt kan het wel interessant zijn zolang salderen mogelijk is.

Accumulatieverwarming  

Accumulatieverwarming werkt door middel van warmteopslag; Elektriciteit wordt door een weerstand in de 'stenen' kern van de radiator geleid. De weerstand wordt warm, de steen slaat als het ware de warmte op en geeft het vervolgens langzaam af. Afhankelijk van merk, type en samenstelling kan de radiator of elektrische kachel van één tot maar liefst acht uur warmte afgeven.  De steen in de radiator heeft een hoge warmteopslagcapaciteit en verder is radiator goed geïsoleerd.

Accumulatieverwarming kan dynamisch of statisch zijn.  

Dynamische accumulatieverwarming heeft een snelle warmteafgifte en een nauwkeurige temperatuurregeling en is heel geschikt voor in de woonkamer. In een dynamische accumulatieradiator zit een ventilator. Koude lucht wordt aangezogen en door de warme kern weer naar buiten geleid. De thermostaat die de ventilator aanstuurt kan de temperatuur nauwkeurig bepalen.  
 

Statische accumulatieverwarming zit qua techniek veel eenvoudiger in elkaar. De radiator heeft een beperkt vermogen en geeft de warmte geleidelijk af via zijn oppervlakte en door natuurlijke convectie. Omdat een statische accumulatieradiator geen nauwkeurige temperatuurregeling heeft, is hij niet bruikbaar in een woonkamer, maar wel in een hal of slaapkamer bijvoorbeeld.

Aanvankelijk is dit type elektrische verwarming bedacht om efficiënt met de stroom van het nachttarief om te gaan. Een model dat werkt op zonnestroom is in de maak. Door overdag gewonnen zonne-energie op te slaan in de accumulatieverwarming en die ’s avonds te benutten, is zo’n combinatie in principe een gesloten systeem. Anderzijds is er natuurlijk uit PV panelen (zonne energie) in de winter, als juist de verwarming nodig is, niet zo veel energie te halen.

Voor- en nadelen elektrische verwarming

Bij een aantal afzonderlijke vormen van elektrische verwarmingstoestellen staan hierboven al wat specifieke positieve en negatieve kanten genoemd. Er zijn ook een aantal algemene voor- en nadelen te benoemen van elektrische verwarming.

Voordelen

• Een fossiele brandstof zoals aardgas is niet altijd nodig.
• Zonnepanelen op het dak van een woning of gebouw kunnen de benodigde elektriciteit opwekken. Door een energieopslagsysteem te installeren is het mogelijk om de overdag door de zon opgewekte stroom ’s avonds te gebruiken.  
• De kosten van het aanleggen van elektrische verwarming met losse elementen zijn lager dan die van het installeren van een centraal verwarmingssysteem, of dat nou op aardgas of met gebruikmaking van een warmtepomp is.  
• Elektrische verwarming is vaak decentrale verwarming, de warmte komt van losse elementen. Is er eentje kapot, dan is het een kwestie van alleen dat ene element vervangen.  

Nadelen

• Het energieverbruik is bij elektrische verwarming hoger dan bij traditionele verwarming op aardgas. Door zelf elektriciteit op te wekken of door stroom met het nachttarief te gebruiken kunnen de kosten omlaag.  Hoewel de meeste warmte natuurlijk in de winter nodig is en er op dat moment het minste energie van de PV-panelen komt.
•  Vooral bij het plaatsen van panelen aan het plafond is de stroomvoorziening en het wegwerken van kabels natuurlijk een aandachtspunt.
• De hoofdzekering in de woning zal bij elektrische verwarming veel hoger moeten zijn dan normaliter gangbaar is.  

Samenvatting direct elektrisch verwarmen

Samengevat kunnen we zeggen dat elektrische verwarming een mogelijk alternatief voor verwarming op aardgas is, maar dat per project moet worden bekeken wat de beste oplossing is. In hotels, studentenwoningen en vakantiehuisjes kan elektrische verwarming zonder problemen als hoofdverwarming dienen. Voor een gemiddelde woning wordt vaak gekozen voor een combinatie, zoals bijvoorbeeld elektrische vloerverwarming met elektrische radiatoren.

Elektrisch verwarmen is maatwerk, zeker in oudbouw. Om vast te stellen of elektrische verwarming in een bepaalde situatie geschikt is, moet je als installateur het nodige weten van het ontwerpen van elektrische installaties. Daarbij is het belangrijk om te weten welke vormen van elektrische verwarming er zijn en wat hun specificaties zijn.

Maar vooral in de (verre) toekomst, als stroom goedkoper wordt en het net zwaarder uitgevoerd, kan elektrische verwarming een uitkomst zijn. 

Hoewel een warmtepomp met een SPF van 4 (of zelfs 5)  , natuurlijk 4 x zo weinig energie nodig heeft om het zelfde te presteren met betrekking tot verwarmen van de woning.  Daarnaast kan een warmtepomp in de zomer vaak ook nog koelen.