Computer verhoogt comfort in kerk

De koster van de Zuiderkerk in Rijssen, C. Haase, kan 's zondags rustig met de armen over elkaar zitten. Sinds 1998 beschikt het kerkgebouw over een volledig vernieuwde verwarmingsinstallatie; door een slimme aansturing van de ketels is het comfort sterk verhoogd. Tocht en kou zijn drastisch verminderd, en de koster kan de kachel bij wijze van spreken vanuit zijn bed bedienen. De gasrekening valt ook een stuk lager uit: die bedroeg vóór die tijd 25.000 gulden per jaar en is nu pakweg de helft. Hoe krijgen ze dat voor elkaar, in Rijssen?

Pasen
Haase is al bijna zeventien jaar koster en herinnert zich de klachten rond de paasdagen nog goed. „Dan beklaag je de kleine kinderen in de kerk. Van de ene op de andere zondag schakelen kerkgangers over van winterkleding op zomerkleding. Op eerste paasdag kun je de kachel gerust een graadje hoger zetten.”

Het plan om de verwarming eens grondig aan te pakken, ontstond tijdens de kerstdagen van 1997, zegt diaken J. Karsten. „Het was koud, we hadden veel diensten na elkaar, en tussen de diensten door moet je ventileren. We kregen veel klachten over tocht, de bijbels waaiden dicht. Zo kon het niet langer.”

Karsten –in die tijd werkzaam bij het plaatselijke installatiebedrijf Van Dam– biedt de kerkenraad aan om een bestek te maken voor een nieuwe installatie. Dat is geen overbodige luxe: de bestaande ketels zijn 25 jaar oud en vertonen regelmatig kuren. Innovatief aan het nieuwe verwarmingssysteem zijn niet zozeer de twaalf ketels, maar vooral de regelinstallatie, die gekoppeld is aan een reeks van voelers in de kerkzaal en de bijgebouwen.

Tocht
„Een van de meest irritante dingen in een dienst is valwind. Die ontstaat in de winter wanneer een massa mensen een kolom warmte naar boven stuwt. Bij de koude muur of een glaswand koelt deze kolom lucht af en valt naar beneden; dat is wat de mensen ervaren als tocht.” Zo'n koude luchtstroom is te voorkomen door een radiator langs de wand te plaatsen, zegt Karsten. Maar dat werkt niet altijd. „Tijdens de kerkdienst wordt het warm door de grote hoeveelheid kerkgangers, de thermostaat schakelt de ketel af, de wandradiatoren blijven koud en er ontstaat dus alsnog tocht.”

De installateur heeft dat probleem opgelost door de wandverwarming en de luchtverwarming voor de kerkzaal apart te regelen. Karsten loopt naar de muur naast de kansel en wijst omhoog. „We hebben dat opgelost door een elektronische temperatuurvoeler ín de muur aan te brengen. De computer meet de temperatuur van de muur, vergelijkt die met de binnen- en buitentemperatuur en rekent uit hoe hard de randverwarming moet branden. Als de dienst begint, is de temperatuur van de muur 19 graden, even warm als de lucht in de kerkzaal.”

Luchtverwarming
In de kelderruimte onder de kerk staat een complete batterij Atag-verwarmingsketels. Vijf hoogrendementsketels verwarmen kleinere ruimtes in het kerkgebouw: consistorie, catechisatielokaal, bibliotheek, trouwzaal, garderobe en koffiekamer. Een aparte verbeterdrendementsketel (VR-ketel) zorgt voor de randverwarming in de grote kerkzaal.

De hoofdverwarming van de kerkzaal, die elke zondag twee keer tot de nok gevuld is met zo'n 2000 mensen, gebeurt met hete lucht. In de luchtbehandelkast zuigt een bijna manshoge ventilator koude buitenlucht langs een radiator waar warm water doorheen stroomt. Het opwarmen van dit water gebeurt door zes VR-ketels. De opgewarmde lucht stroomt daarna de kerkruimte in. Karsten: „Bij luchtverwarming is het belangrijk dat je de luchttemperatuur nauwkeurig kunt regelen. Vóór de dienst warmen we het kerkgebouw op met lucht van 50 graden Celsius. Tijdens de dienst blazen we langzamer, met lucht van 19 graden, niet meer en niet minder. Tussen de diensten wil je weer frisse lucht binnenhalen, dus dan gaat de ventilatieklep helemaal open en blaas je koele lucht door de kerk.”

Om de temperatuur zo nauwkeurig te regelen, gebruiken veel verwarmingssystemen een driewegklep. De ketel geeft het water een hogere temperatuur dan nodig is en de driewegklep mengt koud water bij zodat het water in het circulatiesysteem een lagere temperatuur krijgt. Karsten koos voor een zuiniger oplossing. „Als je de watertemperatuur zo laag mogelijk houdt, is het rendement van de ketel hoger. De zes ketels hebben een drietrapsbrander, dus je beschikt in totaal over achttien trappen. Je kunt de watertemperatuur dus regelen door het juiste aantal trappen van de branders in te schakelen. Dan breng je het warme water precies op de gewenste temperatuur in het systeem.” De digitale temperatuurregeling zorgt dat de koster er geen omkijken naar heeft.

CO₂-voeler
Karsten nam ook de ventilatie van de kerkzaal onder handen. „Waar mensen zitten, moet geventileerd worden en liefst tochtvrij. Met alleen dakventilatoren zuig je onderdruk. We hebben dat opgelost door evenveel voorverwarmde lucht naar binnen te blazen als we afzuigen. De snelheid waarmee dat gebeurt, hangt af van de temperatuur maar ook van de vervuilingsgraad van de lucht. Die meten we met een CO₂-voeler. Vóór de dienst is de lucht schoon, dan staan de dakventilatoren stil en het verwarmingssysteem laat de lucht in de kerk circuleren. Tijdens de dienst gaat het CO₂-gehalte omhoog, je ziet zelfs een piek tijdens het zingen. De computer opent dan de luchtklep in de luchtbehandelkast zodat de ventilator een beetje verse buitenlucht aanzuigt. Tegelijkertijd gaat de dakventilator draaien en beginnen de ketels harder te branden om de lucht op de juiste temperatuur te houden.”

Concertzalen werken ook met CO₂-voelers, zegt Karsten. „Vroeger was het altijd benauwd tijdens de diensten, maar je merkt dat er nu duidelijk minder wordt gekucht en dat er minder vaak mensen onwel worden.”

Tijdens warme zomerdagen benut de koster het ventilatiesysteem om de temperatuur aangenaam te houden door de koele lucht uit de grote kelder de kerk in te blazen, of door 's nachts koude buitenlucht naar binnen te halen. De muren van de kerk koelen dan af en werken overdag als koudebuffer.

Grafiek
De nieuwe verwarmingsinstallatie betekent voor de koster vooral bedieningsgemak. Vergaderdata, catechisatieavonden en bijeenkomsten van het Noordermannenkoor zijn allemaal ingeprogrammeerd, waarna de computer regelt welke ruimte op welk moment verwarmd moet worden. Komen er toch mensen met klachten, dan print de koster een grafiek met het temperatuurverloop. „Meestal verstommen de klachten dan”, lacht Haase.

Karsten geeft ruiterlijk toe dat een verwarmingsinstallatie zoals de Zuiderkerk die nu gebruikt, lang niet in alle kerken mogelijk is. „De combinatie van heteluchtverwarming en randverwarming was hier al aanwezig. Als je dat eerst moet aanleggen, verandert het financiële plaatje. Maar in de Noorderkerk, waar geen luchtverwarming is, hebben we ook de stookkosten weten te halveren door alleen de ketels en de regeling te vernieuwen.”