Verwarming

Een condensatieketel is een moderne hoogrenderende verwarmingsketel die energie recupereert uit de rookgassen. Die energie gaat anders verloren door de schoorsteen.

De condensatieketel is daardoor efficiënter dan de traditionele ketels. Zijn rendement ligt elf procent hoger dan dat van een hoogrendementsketel.

Installeer je een condensatieketel in combinatie met een modulerende thermostaat en/of een weersafhankelijke regeling, dan kun je tot zo’n dertig procent energie besparen ten opzichte van een klassieke ketel. De besparing kan nog hoger liggen wanneer je vergelijkt met oude ketels of slechte installaties.

Bij de verbranding van aardgas komt veel waterdamp vrij. Die verdwijnt bij een klassieke ketel gewoon mee door de schoorsteen. Omdat een condensatieketel op een lagere watertemperatuur werkt, is de temperatuur van de rookgassen ook aanzienlijk lager. Daardoor kan deze waterdamp het dauwpunt bereiken, en zo condenseren. ‘Condenseren’ is de omzetting van de waterdamp naar water op het dauwpunt.

Bij dat condenseren komt energie vrij. Die wordt gerecupereerd via een warmtewisselaar. Dat is een apparaat dat warmte van het ene medium (vloeistof, gas) overbrengt naar een ander medium, waarbij de warmte van het warmere medium naar het koudere wordt overgedragen. Door de overdracht van deze warmte zal het afgekoelde water dat terugkeert van de radiatoren, kunnen worden voorverwarmd. Dat voorverwarmen van het terugkerende water betekent dan ook de energiewinst ten opzichte van een niet condenserende ketel en geeft het hogere rendement.

Condensatieketels zijn perfect te regelen, enerzijds door een weersafhankelijke regeling aan de hand van de buitentemperatuur, anderzijds door een thermostaat die bijstuurt op basis van de gemeten binnentemperatuur.

Zo past de ketel zijn vermogen doorlopend aan de vraag aan via zijn modulerende brander door dan weer wat minder, dan weer wat meer vermogen. Op die manier werkt hij energiezuiniger, in tegenstelling tot een oude ketel die telkens op vol vermogen zal werken om de gevraagde temperatuur te bereiken.

Naast het verbruiksverschil door het niet moeten starten en stoppen, houdt het water ook zijn temperatuur in het hele verwarmingssysteem aan, in plaats van telkens te moeten opwarmen en afkoelen. De start/stopverliezen worden daarmee tot een minimum herleid. Vergelijk het met een auto: stoppen en terug vol gas geven, tegenover continu rijden op een deel van het vermogen, geeft een aanzienlijk verschil in brandstofverbruik.

Omdat de condensatieketels uitgerust zijn met een ‘premixbrander’ kan het gas/luchtmengsel beter worden gestuurd, zowel bij deellast als bij vollast. In zo’n type brander worden de juiste hoeveelheden gas en lucht gemengd en is de verhouding gas/lucht altijd correct omdat hij met een ventilatorgestuurde luchtaanvoer werkt. Dat zorgt voor optimale verbranding en condensatie. In tegenstelling tot een klassieke atmosferische brander wordt het optimale dauwpunt van 58,6 °C maximaal benaderd.

Laat je installatie plaatsen door een vakman. De winst aan rendement gaat immers totaal verloren indien de installatie slecht wordt afgesteld.

Het vermogen van de ketel moet goed en juist berekend zijn: niet te weinig, maar zeker ook niet te veel. Dat is niet alleen duurder, maar het rendement daalt ook. Soms wordt de vergissing begaan om de installatie toch te overdimensioneren om zo ook de behoefte aan warm water te dekken.

Ook de temperatuurinstellingen dienen correct te zijn. Let vooral op de juiste verhouding tussen de temperaturen van het inkomende en het vertrekkende water. En je moet zeker een nieuwe, aangepaste thermostaat laten installeren. Ga ook zelf geregeld de informatie na op de display van de installatie.

• Om energiebesparingen aan te moedigen, geeft Eandis op haar grondgebied en onder bepaalde voorwaarden premies voor wie investeert in energiezuinige toepassingen.
• Ga ook even na op http://www.premiezoeker.be/ of http://www.energiesparen.be/ of je in aanmerking komt voor belastingvermindering of tussenkomsten van de federale, gewestelijke, provinciale of gemeentelijke overheden.

Wil je een school, openbaar gebouw, flatgebouw, rusthuis, sporthal, warenhuis of een grote villa efficiënt verwarmen, dan kun je opteren voor meerdere ketels geregeld met een cascaderegeling. Met zo’n regeling staan de ketels wel in verbinding met mekaar, maar ze moeten niet altijd tegelijk in werking zijn.

Voor het energiegebruik is dat een positieve zaak. Voor een gasgestookte verwarmingsinstallatie bespaart zo’n cascaderegeling tot tien procent op het gasverbruik!

• Wat is een cascaderegeling?
  Een cascaderegeling is het efficiënt aansturen van twee of meerdere verwarmingsketels die met mekaar verbonden zijn.
  
  Het totaal benodigde ketelvermogen voor de verwarming van een groot gebouw splits je zo op in meerdere ketels. Door die opsplitsing wordt het mogelijk om elke ketel in de cascade te laten functioneren met een optimaal rendement. Bepaalde ketels werken continu, andere springen bij of blijven buiten gebruik.
  
  Het aantal gelijktijdig werkende ketels is uitsluitend afhankelijk van de warmtebehoefte op een bepaald moment. Bij een lagere warmtebehoefte, bijvoorbeeld in het tussenseizoen, moeten niet alle ketels blijven functioneren of gelijktijdig op deellast werken. Het totale productierendement is immers beter indien slechts één ketel op maximaal vermogen werkt in plaats van twee ketels op half vermogen.
  
  Gewoonlijk bestaan cascadeopstellingen uit twee, drie of vier ketels. Maar wanneer het economisch rendabel is, kan ook een groter aantal.
• Hoe werkt een cascaderegeling?
  Een weersafhankelijke thermostaat of een kamerthermostaat geeft het bevel tot in- of uitschakelen van ketels in cascade in functie van de gemeten watertemperatuur. Als een ingestelde temperatuur niet wordt gehaald, dan start één ketel op. Indien na zekere tijd een bepaalde temperatuur nog altijd niet is bereikt, dan schakelt een tweede ketel in. Enzovoort, afhankelijk van het aantal ketels in de cascade. Wanneer uiteindelijk de gevraagde temperatuur wel bereikt is, dan schakelen de ketels vertraagd na elkaar uit.
  
  Wel moet een cascaderegeling ruimte krijgen om te schakelen. Er moet een marge zijn, zodat de tweede ketel in de cascade niet voortdurend moet starten of stoppen. Dat geeft immers stilstandverliezen.
  
  Als je twee verwarmingsketels in cascade hebt, is het verstandig om daartussen een smoorklep te plaatsen. In voor- en najaar is het namelijk niet altijd nodig om de capaciteit van beide ketels te gebruiken. De cascaderegeling voorkomt het onnodig laten branden van de tweede ketel en de daaraan gekoppelde smoorklep voorkomt dat het water uit de niet-brandende ketel toch wordt opgewarmd door het hete water uit de andere ketel. Daarmee wordt onnodig energieverlies voorkomen. Een smoorklep bespaart zodoende nog meer op de totale brandstofkosten voor verwarming.
• Waarom een cascaderegeling gebruiken?
  In ons land zijn de installaties voor centrale verwarming meestal berekend op een buitentemperatuur van min 10 °C. Omdat de gemiddelde temperatuur evenwel ‘slechts’ + 7 °C bedraagt, zijn de installaties het grootste deel van het stookseizoen in feite aanzienlijk ‘te groot’. In vaktermen: overgedimensioneerd.
  
  Bij grote installaties of installaties met verscheidene kringen, is het daarom interessant om het verwarmingsvermogen te splitsen en aan te passen aan de werkelijke warmtebehoeften. Dat is zeker het geval in scholen, openbare gebouwen, flatgebouwen, rusthuizen, sporthallen, warenhuizen en grote villa’s. Maar ook in onregelmatig bewoonde gebouwen, of woningen met zwembad, luchtverhitters of toestellen waarvoor hoge watertemperaturen vereist zijn. Soms zal men ook meerdere kleine ketels in cascade schakelen wanneer het plaatsen van één grote ketel niet mogelijk is, bijvoorbeeld bij zeer krappe doorgangen of moeilijke bereikbaarheid.
  
  Groot voordeel is natuurlijk een goed rendement, ook bij een kleine warmtevraag. Bovendien zal het gebouw niet zonder verwarming blijven als er één ketel stuk gaat.
• Premies, fiscaal voordeel, overheidssteun
  Ga even na op http://www.premiezoeker.be/ of http://www.energiesparen.be/ of je in aanmerking komt voor belastingvermindering of tussenkomsten van de federale, gewestelijke, provinciale of gemeentelijke overheden.

Een school, openbaar gebouw of bedrijf is slechts een beperkt aantal uren open. Het instellen en programmeren van een lagere temperatuur voor de nacht, het weekend of een vakantieperiode is sterk aan te raden.

Op het aangegeven uur registreert de regeling een wijziging van de insteltemperatuur en tracht die zo snel mogelijk te bereiken. Zo’n tijdsregeling met klok kun je toepassen op zowel de ketel zelf als op de kringen afzonderlijk.

Controleer regelmatig deze klok -ook op winter/zomeruur!- en programmeer bijkomende educatieve verlofdagen, tussentijdse en jaarlijkse vakantie enz en pas die jaarlijks aan.

Optioneel kan de modulerende thermostaat uitgerust worden met een buitenvoeler. Daardoor bekom je een weersafhankelijke regeling. Dat is een systeem dat niet is afgestemd op de temperatuur in één vertrek maar op de buitentemperatuur. Zo’n systeem reageert vlugger op een verandering van de buitentemperatuur en het brandstofverbruik daalt gevoelig.
Bij koud weer doet hij de watertemperatuur stijgen om zo de gewenste kamertemperatuur te bereiken. Bij zacht weer is een lagere watertemperatuur voldoende. Door die lagere ketelwatertemperatuur bij zachte buitentemperaturen zakt het energieverbruik.
Het systeem werkt door een voortdurende vergelijking van binnen- en buitentemperatuur op basis van een watertemperatuurvoeler voor het ketelwater en een buitentemperatuurvoeler voor de buitentemperatuur. Die laatste zit op een buitengevel, maar nooit aan de zonzijde.

Een regelaar met een in te stellen ‘stooklijn’ vergelijkt continu beide voelers en geeft in functie daarvan de bevelen aan de ketel. Als het buiten kouder wordt, dan verhoogt de temperatuur van het ketelwater, en omgekeerd. Die stooklijn is dus de relatie tussen de buitentemperatuur en de ketelwatertemperatuur. Ze kan manueel worden bijgesteld, maar de relatie is niet noodzakelijk lineair en varieert van gebouw tot gebouw. Daarom is het correct bepalen van een stooklijn specialistenwerk.

In sommige gevallen kan zo’n regeling op een oudere installatie worden geplaatst. Raadpleeg hiervoor je installateur.

Indien de ketel beschikt over meerdere kringen, dan kun je de kringen zelf met een weersafhankelijke regelaar uitrusten. Daartoe wordt een ‘driewegkraan’ op het vertrek van elke kring geplaatst. Op die manier kun je de temperatuur en de gebruikstijd van elke kring optimaal instellen. Het is wel belangrijk om de kringsturing te integreren in de ketelsturing. Zo blijft de ketelwatertemperatuur steeds enkele graden hoger dan de meest vragende kring.

De meeste weersafhankelijke regelingen kun je vervolledigen met een binnentemperatuurvoeler of een ‘compensatievoeler’. Die past de temperatuur van het vertrekwater aan in functie van de binnentemperatuur. Indien de binnentemperatuur te veel afwijkt van de ingestelde temperatuur, dan zal de weersafhankelijke regeling enkel de binnenvoeler als kamerthermostaat gebruiken en de invloed van de buitenvoeler negeren. Dat systeem heet een ‘weersafhankelijke regeling met glijdende ketelwatertemperaturen en binnentemperatuurcompensatie’.

Regelaars met een gewone schakelklok hebben vaste schakeltijden, afgesteld op een tijdsschema of op buitentemperaturen. Maar regelaars met ‘optimalisatie’ berekenen het ideale starttijdstip, zodat het ’s morgens net tijdig warm is, niet te vroeg maar ook niet te laat.
Op die manier kan in het tussenseizoen de verwarming later opstarten.

Voor de berekening van het starttijdstip wordt rekening gehouden met de buiten- en binnentemperatuur, het gedrag van het gebouw, zijn thermische karakteristieken enz. Omdat dit voor de gebruiker relatief complex wordt, bestaan er zelflerende regelaars. Die zijn eenvoudig in gebruik. Je moet alleen instellen wanneer het ’s morgens warm moet zijn. De regelaar berekent zelf het ideale start- en stoptijdstip.

Het gebeurt natuurlijk wel eens dat een gebouw ook toegankelijk moet zijn na de normale openingsuren. In koude periodes zul je dan ook verwarming nodig hebben, op tijdstippen die dus buiten de normale insteltijden van de verwarming vallen, bijvoorbeeld bij nachtregime.

Je kunt dan de klokfunctie eenmalig wijzigen of, indien het vaker voorvalt, de klok altijd tot een later uur instellen. Toch gebeurt het dikwijls dat net die avond een vergadering niet doorgaat...

Een ‘overwerkschakelaar’ lost dat op: de gebruiker schakelt gewoon de overwerkschakelaar in en de verwarming werkt dan een aantal uren langer. Na die periode schakelt de verwarming automatisch over naar het oorspronkelijk ingestelde regime.

Indien een verwarmingsinstallatie moet samenwerken met ventilatie-installaties, koelinstallaties en/of als er in het gebouw verschillende zones zijn die ieder verschillend moeten worden geregeld, dan is een complexe klimaatregeling noodzakelijk. Dat soort regelingen kan worden opgenomen in een gebouwbeheerssysteem dat meerdere functies heeft.

• Om energiebesparingen aan te moedigen, geeft Eandis op haar grondgebied en onder bepaalde voorwaarden premies voor wie investeert in energiezuinige toepassingen.
• Ga ook even na op http://www.premiezoeker.be/ of http://www.energiesparen.be/ of je in aanmerking komt voor belastingvermindering of tussenkomsten van de federale, gewestelijke, provinciale of gemeentelijke overheden.

Voor het verwarmen van grote volumes is het beter om meerdere toestellen met directe verwarming van kleiner vermogen te plaatsen, in plaats van één centraal toestel met een groot vermogen.

Daarvoor kun je aardgasverwarming gebruiken, waarbij de omgevingslucht rechtstreeks wordt verwarmd door warmtewisseling met de verbranding van het aardgas. Er is dus geen water of stoom, noch een centraleverwarmingsinstallatie nodig, enkel gedecentraliseerde toestellen.

Kiezen voor gedecentraliseerde aardgastoestellen met een hoog verbrandingsrendement geeft zo een forse besparing op de energiekosten.

Rechtstreekse aardgasverwarming kan op twee manieren: door verspreiding van warme lucht of door stralingswarmte.

Als je in grote ruimten een constante en homogene temperatuur wenst, dan zijn verwarmingssystemen door convectie aangewezen. Daarmee wordt warme lucht in de ruimte geblazen.

Er zijn twee types direct op aardgas gestookte toestellen: de luchtverhitters en de warmeluchtgeneratoren:

• Luchtverhitters
  Een direct gestookte luchtverhitter verwarmt de lucht rechtstreeks met gas, in een gas/luchtwarmtewisselaar; een ventilator blaast de opgewarmde lucht horizontaal of verticaal rechtstreeks de ruimte in.

  Luchtverhitters worden opgehangen en zijn eenvoudig te installeren en te gebruiken. Met een vermogen van 8 tot 120 kW vormen zij een zuinige en moderne manier voor de verwarming van goed geïsoleerde opslaghallen van alle afmetingen. Ze zijn bijzonder geschikt voor de verwarming van hoge ruimten, zoals distributie- of  fabriekshallen, magazijnen en bouwmarkten. Ze hebben een rendement van ongeveer 90 procent.

  Indien de luchtverhitters goed zijn geplaatst, dan kun je rekenen op een constante en uniform verdeelde warmte.

  Drie soorten:

  • open luchtverhitters: de in- en uitgangen van lucht en verbrandingsgassen bevinden zich in de te verwarmen ruimte zelf
  • gesloten luchtverhitters: zijn gesloten ten opzichte van de te verwarmen ruimte. Dit type geeft een nog grotere energiebesparing. Er is ook geen impact van de omgeving op de werking van het toestel, bijvoorbeeld wanneer de luchtverhitter in een vervuilde omgeving staat
  • condenserende toestellen: door de recuperatie van de warmte van de verbrandingsgassen wordt het rendement nog verhoogd. Modulerende branders met lage Nox-afgifte geven daarbij emissies die veel lager liggen dan de geldende milieunormen.

• Warmeluchtgeneratoren
  Hierbij wordt ook lucht opgewarmd door een gas/luchtwisselaar via een aangeblazen brander, maar dit type heeft grotere vermogens en ze kunnen anders worden opgesteld: op de grond binnen de te verwarmen ruimte of erbuiten, langsheen een muur van het gebouw of op het dak. De warme lucht wordt meestal via een kanaal uitgeblazen in de te verwarmen ruimte. Bij plaatsing op de vloer wordt de warme lucht verticaal en horizontaal in het lokaal verspreid door roosters, zonder storende tocht te veroorzaken.
  
  Een buitenopstelling kies je best wanneer verwarmde buitenlucht moet worden ingeblazen in een hal waar het productieproces concentraties van schadelijke substanties en onaangename geuren veroorzaakt.
  
  Eén warmeluchtgenerator kan tot 1 000 m² verwarmen en het rendement bedraagt 95 procent. Deze toestellen zijn in het bijzonder geschikt voor toepassingen in vrijetijdscentra, kerken, zwembaden, recreatieve structuren enz.
  
  Dankzij de technologische vooruitgang bestaan er:
  • toestellen die twee thermische vermogens ontwikkelen; door het toestel op laag vermogen te laten werken, kan zijn rendement nog hoger
  • condenserende toestellen met een hoog rendement en uitzonderlijk lage CO2- en NOx-emissies.

Als je grote, of slecht geïsoleerde ruimtes niet helemaal wilt verwarmen, maar enkel specifieke stukken ervan, dan is stralingsverwarming door middel van aardgas de oplossing. Door deze stralingstoestellen te plaatsen waar de warmte specifiek nodig is, wordt de warmteproductie gedecentraliseerd en zijn de verliezen en de kosten voor het gebruik van een warmtedrager uitgeschakeld.

Stralingsverwarming levert dus enkel warmte in afgelijnde zones naar eigen keuze. De verwarming in de zones gebeurt zeer snel, zonder storende tocht. Ze draagt de warmte rechtstreeks over aan de gebruikers zonder dat de omgevingslucht wordt opgewarmd. Het thermische comfort is aangenaam, ondanks de lage temperatuur van de omgevende lucht. Aangezien die omgevingslucht niet mee moet worden verwarmd, levert dat een belangrijke energiebesparing op.

Door de toestellen in verschillende zones van een gebouw te plaatsen, kan de temperatuur in elke zone automatisch worden gecontroleerd en aangepast in functie van de behoeften.

De toestellen zijn eenvoudig te installeren en te onderhouden. Stralingsverwarming is aangewezen voor decentrale hallenverwarming, slecht geïsoleerde gebouwen, loodsen, industriële pakhuizen, werkplaatsen, kantoorgebouwen, supermarkten en warenhuizen, vergaderzalen en bioscoopzalen, sporthallen enz.

Twee types:

• Donkere stralingsbuizen
  De donkere stralingsbuis is een U-vormige buis waarvan het ene uiteinde is uitgerust met een brander en het andere met een ventilator op de uitlaatgassen. De stalen buis wordt inwendig opgewarmd en geeft warmte af aan de omgeving door straling.
  
  De temperatuur van het emissievlak bedraagt 250 tot 500 °C. Deze techniek heeft een stralingsrendement van 50 tot 70 procent. De buizen hebben een lengte van drie tot meer dan twintig meter en een vermogen van 10 tot 140 kW. 
  
  Omdat de donkere stralingsbuizen een gematigde temperatuur en straling afgeven, kunnen zij in een gebouw op geringe hoogte hangen en een grote oppervlakte dekken.
• Heldere stralingspanelen
  Denk hierbij aan de gebruikelijke terrasverwarmers: een doorboorde keramische plaat wordt doorstroomd met een gasluchtmengsel; dat brandt aan de onderkant van de plaat en maakt de plaat roodgloeiend, waardoor thermische straling zich verspreid in de richting van de te verwarmen zone. Een reflector maakt het mogelijk om de straling precies te richten.
  
  De temperatuur van het emissievlak bedraagt hier 750 tot 950 °C. Het stralingsrendement bedraagt 50 tot 70 procent al naargelang van het type.
  
  De heldere stralingspanelen lenen zich uitstekend voor de verwarming van hoge hallen. Wegens de temperatuur van hun stralingsoppervlak is hun straling zeer intens en kan zij zeer nauwkeurig op afgelijnde bezette zones worden gericht.
  
  Verdere voordelen zijn de grote flexibiliteit, de mogelijke modulering van het vermogen en de automatische en programmeerbare regelingen.

Welk systeem je ook kiest, elke productie van warme lucht leidt tot een ‘stratificatieverschijnsel’: warmte stijgt en blijft daardoor onder het dak hangen.

Door een ondersteuningsventilator, een zogeheten ‘destratificator’, aan het plafond te plaatsen kan je echter warme lucht van bovenin de hal naar het werkplekniveau sturen om zo een maximum aan warmte terug te winnen en het energieverbruik te verlagen.

Een goede afregeling van die destratificator is evenwel erg belangrijk: indien de ventilatoren te langzaam draaien, werkt het systeem niet; indien de ventilatoren te snel draaien voel je op de werkplaats een ‘koude wind’ …

• Om energiebesparingen aan te moedigen, geeft Eandis op haar grondgebied en onder bepaalde voorwaarden premies voor wie investeert in energiezuinige toepassingen.
• Ga ook even na op http://www.premiezoeker.be/ of http://www.energiesparen.be/ of je in aanmerking komt voor belastingvermindering of tussenkomsten van de federale, gewestelijke, provinciale of gemeentelijke overheden.