Demabo kerkbankverwarming

Kerkbankverwarming

Scriptie Jan Bosschaert en Nick Demaecker

“De kerken zijn heel goed bewaard gebleven tot de komst van de verwarming”
 Jan Bosschaert & Nick Demaecker, beiden afgestudeerd aan de Katholieke Hogeschool Sint-Lieven als Bachelor in de Electromechanica, richting Klimatisering, onderzochten voor hun scriptie het onderwerp kerkbankverwarming. Het doel van dit onderzoek was om een doeltreffende manier te vinden om de kerk van Aalst te voorzien van een effectief en energiezuinig verwarmingssysteem.

Wat was de aanleiding van uw onderzoek?

Jan: Vroeger lag er in Aalst een grote fabriek, Amylum, die een stoomnetwerk gebruikte. Het overschot aan stoom werd als verwarming doorgestuurd naar huizen, kerken, scholen, … Later nam Electrabel het netwerk over en stopte deze stoomlevering op oudejaarsavond 2006. Zo was men genoodzaakt een ander verwarmingssysteem voor de kerk van Aalst te zoeken.

 

Het jaar voor ons onderzoek hadden twee andere studenten al een studie gemaakt over verschillende soorten kerkverwarming die op dat moment gebruikt werden. Zij kwamen tot het besluit dat er niet echt een ideale manier bestond. Tijdens hun eindverdediging stelden ze zich de vraag of het niet mogelijk was om een microklimaat te creëren rond de persoon. Wij hebben ons dan verder toegespitst op dit probleem en hebben naar een systeem gezocht dat goedkoper en beter was voor de kerk.

Demabo Kerkbankverwarming Kerk Aalst

Welke oplossingen hebt u uitgeprobeerd?

Jan: We wilden eerst een microklimaat in de kerkbanken creëren. Uit de studie van onze voorgangers bleek dat het beste verwarmingssysteem gebruik maakte van luchtventilatoren op lage temperatuur. We zijn dan gestart met op zoek te gaan naar een manier om lucht met lage temperatuur door een bankensysteem te blazen. Door de te grote warmteverliezen bleek dit technisch niet realiseerbaar.

Na dit negatieve resultaat vroegen we ons af of het niet mogelijk was om met contactverwarming te werken. Een persoon neemt plaats op een bank en krijgt een comfortabel gevoel door in contact te komen met het hout dat warm aanvoelt. Berekeningen toonden aan dat die laatste oplossing niet alleen de meest energiezuinige was, maar ook de meest functionele. De installatie ervan was wel niet de eenvoudigste om te realiseren.

Hoe verliep die installatie in de kerk?

Jan: Het oorspronkelijke systeem zorgt ervoor dat de kerk opwarmt door er heel veel warme lucht in te blazen, ongeveer 48 uur op voorhand. Na de eucharistieviering wordt alles afgelegd wat de kerk drastisch doet afkoelen. Deze afkoeling leidt tot sterke schommelingen van de luchtvochtigheid wat op zijn beurt ernstige gevolgen heeft voor het houtsnijwerk en de kunstwerken. Bovendien zorgt het voor onzuivere, foute klanken geproduceerd door het orgel.

Tot de komst van de verwarming bleven de kerken heel goed bewaard. Door haar dikke muren is de kerk een inert gebouw. De temperatuur en luchtvochtigheid veranderen geleidelijk door het jaar heen.

We begonnen met het tekenen van schetsen om uiteindelijk tot een definitief ontwerp te komen. We waren ook verantwoordelijk voor alle berekeningen en het bouwen van het prototype. In de eerste plaats gingen we op zoek naar geschikte materialen voor ons bankensysteem. Na het bouwen van de banken sloten we deze aan op een warmtepomp die we mochten gebruiken van Daikin Europe N.V. Tijdens ons project zijn we met verschillende zaken in contact gekomen zoals leveringen, de budgettering en de technische aspecten.
“We mochten een warmtepomp van Daikin Europe gebruiken”

Soms liep het niet allemaal van een leien dakje. We stonden soms voor onverwachte problemen. Zo moesten we een manier vinden om onze 200kg wegende warmtepomp over de omheining van de kerk te plaatsen. Gelukkig was de brandweer van Aalst hier bereid om ons een handje te helpen. Een ander probleem was dat er enkel 3×230 Volt beschikbaar was en we hadden 3×400 Volt nodig. Gelukkig heeft geen enkel probleem ons van het doel kunnen weerhouden.

Wie financierde de hele installatie?

Jan: De Kerkfabriek van Aalst en het Vlaams Instituut voor Onroerend Erfgoed (VIOE) financierden ons project. We kregen volledig vrij spel en droegen zelf de verantwoordelijkheid voor de technische uitwerking en de opbouw van het prototype. Gelukkig kregen we ook steun van bedrijven. Zo konden we de warmtepomp gebruiken van Daikin Europe N.V. wat anders een grote hap uit ons budget zou zijn. Ter compensatie moesten we enkel op het einde zeggen wat we gedaan hadden, of de kerkbankverwarming al dan niet werkte en wat de positieve en negatieve kanten ervan waren. Onze financierders waren heel enthousiast over de behaalde resultaten.

De energieprijzen gaan steeds meer de hoogte in. Wat maakt uw uitvinding energiezuinig?

Jan: Wij gebruiken een warmtepomp, wat zeer milieuvriendelijk is. Het toestel haalt namelijk haar warmte uit de buitenlucht en geeft die af aan het water dat door de banken circuleert. Bij gunstige omstandigheden werken we met een COP (Coëfficiënt Of Performance, de verhouding nuttige warmte en opgenomen energie, nvdr) van 2,5. Dat wil zeggen dat men bijvoorbeeld voor 2,5 euro aan elektrische energie ongeveer 6,20 euro aan warmte- energie terugkrijgt. Er bestaan nu wel al andere systemen met hogere COP-factoren die we ook kunnen gebruiken, maar een warmtepomp is volgens ons het zuinigst.

Zijn jullie de eersten die deze manier van verwarmen in een kerk hebben ingevoerd?

Jan: Ons principe van kerkbankverwarming is inderdaad uniek. Er bestaat wel een ander project van een Nederlandse studente die vorig jaar doctoreerde, namelijk Friendly Heating. Zij werkte echter met een ander bankensysteem dat een veel hoger energiegebruik had doordat ze elektrische verwarmingselementen gebruikte.

Welke toepassingen kent de warmtepomptechnologie?

Jan: De warmtepomptechnologie wordt tegenwoordig gebruikt in woningen en residenties. Dat gaat van heel kleine tot heel grote vermogens. Het is een wijdverspreide koeltechniek in de HVAC-wereld.

We weten niet of andere kerken ons systeem al hebben overgenomen. We hebben er nog niets over gehoord. Mocht dat gebeuren, dan zouden we er zelf graag mee verder werken. Op die manier kunnen we ons concentreren op de volledige uitwerking en eventuele verbeteringen. We hebben het volledige prototype opgebouwd, dus zijn we het best op de hoogte van belangrijke aandachtspunten waarop men zich bij warmtepomptechnologie moet focussen.

Zijn de kerkbanken al in gebruik?

Jan: Ons prototype staat nog steeds in de Sint-Martinus kerk te Aalst. Momenteel zijn twee nieuwe studenten bezig met de banken verder te testen en proberen ze verbeteringen aan te brengen. Hoever ze er precies mee staan, weten we niet. Het contact is wat afgezwakt. We zijn benieuwd welke resultaten hun studie aan het licht zal brengen. Vanaf het moment dat de kerkfabriek het kerkbanksysteem goedkeurt is het de wel de bedoeling dat de kerk van Aalst het project definitief realiseert.

Hoe hebben jullie onderzocht of het systeem goed werkte?

Jan: “We hebben testen uitgevoerd tijdens verschillende eucharistievieringen en lieten de mensen een enquête invullen. De reacties waren overwegend positief tijdens de winter. De binnentemperatuur van de kerk lag toen rond de 10°C. Om de 10 minuten vroegen we de bezoekers naar het gevoel aan het hoofd, de vingers, de neus en naar het algemene gevoel. Veel mensen voelden zich een stuk comfortabeler. Alleen wanneer de mensen tijdens de viering moesten rechtstaan en het contact met de banken verloren, daalde het comfort. Maar aan het principe van een eucharistieviering kunnen we niet veel veranderen.

Hoe verloopt het project nu verder?

Jan: “Twee studenten werken nu dus verdere details uit. Mijn collega en ik zijn er ook nog steeds mee bezig. Vorige week deden we met ons eindwerk mee aan een wedstrijd van ATIC(Koninklijke Technische Vereniging van de verwarmings- en verluchtingsnijverheid en van de aanverwante taken, nvdr). We kwamen er als winnaars uit. Dat is natuurlijk leuk meegenomen. Door enkele positieve reacties uit de raad van bestuur van ATIC zijn we nog meer gemotiveerd geworden. Momenteel zijn we zelf nog aan het brainstormen over hoe we verder nog verbeteringen kunnen aanbrengen.
Winnaars ATIC wedstrijd

Download het interview met ATIC vakblad Journalistiek artikel over de scriptie

Contact

Demabo BVBA
Sint-Jorisstraat 83d
8730 Beernem
+32 (0)477 69 14 39
info@demabo.be
www.demabo.be

Volg ons!