Verwarmingsketels: welke ketel brandt beter?

Sinds het eerste koude weer moeten we terug naar de stad – ons klimaat is niet zo koud om in een koud huis te wonen. Ondertussen is het niet zo’n onmogelijke opgave om je huis te verwarmen, vooral omdat alles wat je daarvoor nodig hebt in grote verscheidenheid op de markt verkrijgbaar is.

En als je een warm landhuis hebt, kun je er altijd een weekend naartoe, ongeacht het seizoen, en als het huis niet te ver van je werk is, kun je er zelfs het hele jaar door wonen.

Het probleem van een verwarmingssysteem voor één huis is niet nieuw. Vroeger betrof het slechts een beperkte categorie particuliere huiseigenaren die meestal op het platteland woonden, maar nu, nu we bijna allemaal een datsja of een huisje hebben, is het universeel geworden.

Met de komst van turbobranders, waarvan de werking een traditionele schoorsteen overbodig maakt, begon men bovendien een autonoom verwarmingssysteem te gebruiken voor een apart appartement in een huis met meerdere verdiepingen, en wij hebben uit de eerste hand ervaring met het onbetrouwbare en inflexibele systeem van centrale verwarming, de voordelen van autonome systemen hoeven niet te worden uitgelegd.

En zoals niet alleen blijkt uit berekeningen van deskundigen maar ook uit concrete voorbeelden van appartementenverwarming die in sommige wijken van Amsterdam en de regio Amsterdam is geïmplementeerd, levert het gebrek aan kosten voor het verwarmingsmedium in veel kilometerbuizen, die bovendien in zo’n deplorabele staat verkeren dat er de ene na de andere ongelukken gebeuren, een veelvoud aan besparingen op. Besparingen als energiedrager, wat een publiek goed is, en als gevolg van onze individuele verwarmingskosten.

De mogelijkheden van het vloeistofsysteem

De meest voorkomende verwarmingssystemen, die het hele jaar door verwarming van grote ruimten mogelijk maken, zijn vloeistofverwarmingssystemen met verwarmingsketels. Het werkingsprincipe is eenvoudig: de energie die in de ketel vrijkomt bij de verbranding van brandstof of bij het verwarmen van de verwarming, wordt via een warmtewisselaar overgedragen op het verwarmingsmedium meestal water dat via leidingen naar de in de kamer geïnstalleerde radiatoren stroomt .

Het is het meest efficiënte systeem en hoewel het vrij complex en duur is om te installeren, is het eenvoudig en zuinig in gebruik. Ter vergelijking: het gebruik van meerdere elektrische convectoren voor het verwarmen van het huis zal leiden tot een veel hoger stroomverbruik, en u kunt niet zonder extra werk tijdens de installatie – vanwege het hoge vermogen van de apparaten, nodig voor het verwarmen van het hele huis, zal de elektrische bedrading zeker moeten worden veranderd .

Overigens kunt u niet alleen radiatoren warm water “voeden”, maar ook een systeem van “vloerverwarming”, waarmee u de meest efficiënte temperatuurverdeling kunt bereiken. En een ander belangrijk voordeel van dit systeem is het behoud van de frisheid en vochtigheid van de lucht in het appartement, aangezien de temperatuur van de radiatoren en niet te vergeten de “warme zone” niet hoger is dan 50-70°C.

Om in alle comfort te leven, moet het huis naast het verwarmingssysteem een systeem voor warm water zijn dat wil zeggen, precies die diensten waarvoor de voorziening van stadsflats ons nu een aparte rekening met een zeer netjes bedrag sturen . Normaal gebruikt u een boiler voor warm water, maar met een boiler heeft u geen boiler nodig: de boiler kan beide doen.

Dit gebeurt op twee manieren: ofwel door een tweekringsketel te gebruiken, die 2 structureel verwante warmtewisseleenheden vertegenwoordigt één knooppunt – voor verwarming, het andere – om technisch warm water te verkrijgen , ofwel door een verwarmingsketel met één circuit te verbinden met een opslagketel ingebouwd toestel of extern .

Natuurlijk is de optie met een tweekringsketel compacter, maar u moet er rekening mee houden dat voor de warmwatervoorziening van meerdere keuzemogelijkheden bv. kranen in keuken en badkamer, douche , zelfs met een tweekringsketel niet zonder een voorraadboiler kan.

Ketel – hart van het systeem

De ketel is uiteraard het hart van het systeem… Noties van degenen voor wie de ketel wordt geassocieerd met iets heel groots en moet worden grimmig, zijn al lang achterhaald: Moderne ergonomische en compacte ketel ontwerp kan gemakkelijk een plaats vinden voor het in de kamer, en de muur gemonteerde ketel door het zicht soms en niet te onderscheiden van de boiler. Als u weinig ruimte hebt, kunt u kiezen voor een model dat bedoeld is voor installatie buitenshuis dergelijke ketels kunnen werken bij een omgevingstemperatuur tot -15°C .

Verschillende energiedragers

Hoewel ketels op verschillende brandstoffen kunnen werken, zijn ze niet allemaal beschikbaar. In gebieden waar er geen elektriciteit of gas is, is er dus alleen keuze tussen vaste brandstof kolen, hout, turf of vloeibare brandstof diesel . Ketels die op vaste brandstof werken, hebben een laag rendement en zijn niet erg handig in het gebruik de brandstof moet handmatig worden toegevoerd , zodat ze niet populair zijn.

In tegenstelling tot ketels op vaste brandstoffen bedraagt het rendement van ketels op vloeibare brandstoffen tot 92%, maar hun toepassing wordt beperkt door relatief hoge kosten zowel voor het opstarten als voor de werking en moeilijkheden bij de installatie en het onderhoud: er is coördinatie met de brandinspectie nodig, er moet een aparte ruimte met afzuiging worden ingericht, er moeten systemen voor brandstoftoevoer en -reiniging komen, de ketel moet regelmatig van as en roet worden ontdaan. De oliebrander kan echter gemakkelijk worden vervangen door een gasbrander, zodat de ketel ook kan worden gebruikt als er een gasvoorziening in de buurt is.

Gas is de goedkoopste energiedrager en HR-gasketels kunnen een onbeperkte capaciteit hebben. Ze vereisen ook toestemming van de gasautoriteit en een speciale ruimte van ten minste 8 m2 met een raam en uitgang naar de straat, en de ketel zelf moet zijn uitgerust met een automaat die gaslekken voorkomt.

Elektrische ketels vereisen geen aparte ruimte, aangezien de voor verwarming benodigde energie niet vrijkomt bij de verbranding, maar tijdens de stroom door het verwarmingselement, zal de aansluiting ervan een aparte versterkte elektrische bedrading vereisen, en met een vermogen van meer dan 9 kW is aansluiting alleen toegestaan op het driefasige netwerk.

Elektrische ketels zijn veilig, milieuvriendelijk en gemakkelijk te bedienen, maar de ketelcapaciteit bedraagt vanwege de hoge energiekosten niet meer dan 15 kW en het verwarmingselement heeft een beperkte levensduur.

Wij zouden de gecombineerde ketels kunnen vermelden die op verschillende soorten brandstof werken, maar dit is misschien alleen voor de volledigheid, aangezien er geen speciale behoefte is om op verschillende soorten brandstof te werken en de kosten van dergelijke ketels, zowel voor het opstarten als voor de werking, zeer hoog zijn.

Allereerst moet u bepalen

Het grote aanbod van ketelmodellen op de markt stelt iedereen in staat de beste keuze te maken. U moet bepalen wat u nodig hebt, afhankelijk van uw omstandigheden, uw mogelijkheden en behoeften: soort brandstof, verwarmd gebied, aantal afzuigpunten.

Capaciteit bij benadering

Het vermogen dat nodig is om een kamer te verwarmen kan eenvoudig worden geschat door de verhouding toe te passen dat 100W om 1m2 vloeroppervlak te verwarmen. Natuurlijk is dit slechts een ruwe schatting, gebaseerd op de veronderstelling dat de kamer goed geïsoleerd is en niet hoger is dan 3 meter. Voor kamers met meerdere ramen, hoeken of grenzend aan de onverwarmde kamer, hebt u minstens 150W per 1m2 nodig, maar een precieze berekening die rekening houdt met alle kenmerken van de kamer kan alleen door professionals worden uitgevoerd.

Ketels met een vermogen van 20 tot 45 kW, wat overeenkomt met de typische grootte van de meeste particuliere woningen, zijn in ons land het populairst. Dit zijn voornamelijk gasketels die aan de muur of op de vloer kunnen worden gemonteerd.

Vermogen van gaswandketels die geen vloeroppervlak innemen en gemakkelijk in de keuken of badkamer kunnen worden geplaatst – van 10 tot 35 kW, wat meer dan genoeg is om een comfortabele omgeving te creëren in een ruimte van 50-350 m2.

Staande gasketels daarentegen hebben meer ruimte nodig voor de installatie, maar dit nadeel wordt ruimschoots gecompenseerd door hun hoge vermogen, dat 60-80 kW bedraagt.

Hoeveel warm water is nodig voor totaal comfort?

Als u twee vliegen in één klap wilt slaan, dat wil zeggen beide problemen wilt oplossen – het huis verwarmen en van warm water voorzien – moet u ook inschatten hoeveel warm water u nodig hebt.

Gasketels met twee circuits en doorstroomvermogen t. e. Hoeveelheid liter water verwarmd per 1 minuut van 10 tot 20 liter/minuut. – Voldoende debiet voor niet alleen afwassen en afwassen, maar ook voor douchen en zelfs baden let op: er stroomt een stevige waterstroom van 6-7 liter per minuut uit de kraan. .

Als u echter een variant met een warmwaterbereiding kiest, vergeet dan niet het vermogen opnieuw te berekenen: het wordt nu bepaald door de grootste van de twee componenten – voor verwarming en voor het verwarmen van bedrijfswater.

De vuistregel voor de berekening van het vermogen dat nodig is voor verwarming in de stroommodus is ook heel eenvoudig: het vermogen is ongeveer gelijk aan tweemaal het vermogen bij verwarming van water bij 25°C en verdrievoudigd bij verwarming van water bij 35°C aangezien bruikbaar warm water een temperatuur heeft van ongeveer 40°C en de temperatuur van koud water varieert van seizoen tot seizoen .

In de praktijk wordt de werking van de dubbele boiler zo geregeld dat de verwarming voor de bereiding van warm water wordt uitgeschakeld. Deze zogenaamde “voorrangsregeling voor de bereiding van warm water” veroorzaakt geen ongemak voor de consument: het verwarmingssysteem is zo traag dat het uitschakelen van de verwarming gedurende een korte periode niet merkbaar is.

Als uw “trek” zo groot is dat u warm water in alle kranen tegelijk wilt hebben, verdient het, zoals reeds gezegd, de voorkeur om een ketel te hebben met een geïntegreerde of externe voorraadboiler, die een reserve aan warm water opslaat die van tevoren is voorbereid. Wandketels zijn ook uitgerust met boilers, terwijl staande gasketels meestal zijn uitgerust met een geïntegreerde boiler met een capaciteit van 60-150 liter, waarmee het bad snel kan worden gevuld of langdurig kan worden geweekt onder een overvloedige douchestraal.

Kenmerken van gasketels

De ketel is een zeer complexe eenheid, waarvan het ontwerp sterk verschilt naargelang het soort brandstof waarvoor hij is ontworpen. Hierna zullen wij ons alleen richten op gasketels – de meest voorkomende vanwege een aantal belangrijke voordelen: lage brandstofprijs en geen problemen met vervoer en opslag van brandstof, hoog rendement en hoog rendement. Niettemin blijft de keuze van een geschikt model, zelfs met deze beperking, zeer moeilijk wegens de vele verschillen in onderdelen, gebruikte materialen, controle- en toezichtsystemen.

Materialen

De ketelhuizen zijn van gietijzer of staal. Gietijzer is opmerkelijk vanwege zijn hoge corrosiebestendigheid en zijn hoge thermische geleidbaarheid betekent dat de warmte gelijkmatig over het hele keteloppervlak aan het water wordt overgedragen.

Gietijzer is echter niet ductiel genoeg en verdraagt daarom zowel hoge temperatuurschommelingen als een lage waterkwaliteit zeer slecht. De gietijzeren ketels zijn sectioneel, wat transport en installatie vergemakkelijkt en gemakkelijk te onderhouden is. Stalen ketels hebben een goede elasticiteit, wat hun betrouwbaarheid garandeert, ze zijn lichter en goedkoper dan gietijzeren ketels, maar corrosie is een constante bedreiging voor hen.

Gietijzer wordt ook gebruikt voor de productie van warmtewisselaars, maar warmtewisselaars van koper warmen sneller op de lage inertie is te danken aan de hoogste warmteoverdrachtscoëfficiënt onder de voor de ketelbouw gebruikte materialen .

Ter bescherming tegen corrosie wordt het oppervlak van koperen warmtewisselaars gecoat met een speciale samenstelling, en het gebrek aan hittebestendigheid van koper, dat soms tot verbranding leidt, wordt ondervangen met een coating van siliconen en aluminium. Vaak worden ook roestvrijstalen warmtewisselaars gebruikt.

Onderdelen

Het belangrijkste onderdeel, waar de aan de drager geleverde warmte wordt opgewekt, is de verbrandingskamer, die van het open of gesloten type kan zijn. In een open kamer wordt de voor de verbranding benodigde lucht rechtstreeks aangevoerd uit de ruimte waarin de ketel is opgesteld, en worden de verbrandingsproducten onder invloed van de natuurlijke trek via een traditionele schoorsteen afgevoerd, omdat zij warmer zijn dan de omgevingslucht. De ruimte waarin de ketel met gesloten verbrandingskamer staat, moet een constante luchtstroom hebben, omdat voor de verbranding van 1 kubieke meter aardgas 12-15 kubieke meter lucht nodig is.

In de gesloten kamer – de trek wordt geforceerd: de afvoer van verbrandingsproducten en de instroom van lucht vindt plaats met behulp van een ingebouwde ventilator via het afvoersysteem dat in de muur gaat en de luchtinlaat een dergelijk systeem kan bestaan uit twee afzonderlijke pijpen, of coaxiaal, waarbij de ene pijp in de andere zit . In dit geval wordt de kamerlucht niet gebruikt, is er geen extra toevoer nodig en, wat nog belangrijker is, wordt de zuurstof in de kamerlucht niet verbrand. Overigens is het gemakkelijker om zo’n coaxiale schoorsteen uit te geven, maar we moeten er rekening mee houden dat hij zonder elektriciteit niet werkt.

De keuze van het type verbrandingskamer hangt af van de situatie: als de ketel wordt geïnstalleerd in een ruimte die al voorzien is van een schoorsteen, is het gemakkelijker en goedkoper om een ketel met open verbrandingskamer te gebruiken; als er geen schoorsteen is, verdient een ketel met gesloten verbrandingskamer de voorkeur.

Er zijn twee soorten branders: atmosferische of geforceerde lucht ook bekend als ventilator- of turbobranders . Bij atmosferische branders wordt lucht met het gas onder druk gemengd via de natuurlijke trek van de schoorsteen. Aangezien het gas met de door de ventilator aangezogen lucht wordt gemengd, geven de ketels die met dergelijke ketels zijn uitgerust een karakteristiek gerommel af, dat gemakkelijk kan worden verholpen door akoestische isolatie aan te brengen.

Controle

Moderne gasketels die zijn uitgerust met diverse automatische apparaten zijn zeer eenvoudig te bedienen. Ketel kan worden ontstoken met piëzo of elektrische ontsteking. In het eerste geval, om de ketel te starten, drukt u gewoon op de knop op het bedieningspaneel en wordt de ketel met elektrische ontsteking automatisch geactiveerd/geactiveerd bij gastoevoer of uitschakeling.

De gasstroom op de modulerende brander die in de meeste moderne ketels wordt gebruikt, wordt geregeld door de waterstroom, zodat de temperatuur van de uitgaande stroom constant blijft, ongeacht de druk in het waterleidingnet en of er al dan niet kranen open staan.

Een brandervermogenregeling die een traploze vermogensregeling van 30-40% tot 100% mogelijk maakt, verbetert niet alleen het comfort, maar vermindert ook het risico van kalkaanslag in de warmtewisselaar, die sterk toeneemt zodra de watertemperatuur 65 graden Celsius bereikt. In de praktijk, als de ketel op maximaal vermogen werkt bij het verwarmen van water, wordt het vermogen automatisch verlaagd als u alleen de temperatuur op het bereikte niveau hoeft te houden. Dit vermindert op zijn beurt de frequentie van het in- en uitschakelen van de ketel, wat de levensduur aanzienlijk verlengt.

De watertemperatuur wordt ingesteld door een in het systeem geïntegreerde thermostaat die de verwarming in beide circuits regelt. Vanwege de inertie van het systeem is het echter beter om de temperatuur in het verwarmingscircuit in te stellen met behulp van een extra kamerthermostaat die het vermogen van de ketel automatisch corrigeert op basis van de variatie van de kamertemperatuur.

Maar de beste optie is het gebruik van een weerbestendig automatisch systeem, dat werkt op basis van een signaal van een sensor buiten de kamer, waardoor de kamer altijd een comfortabele temperatuur heeft, ongeacht wat er buiten het raam gebeurt en zonder enige inspanning van onze kant. Bovendien blijken de reële gasbesparingen die op deze manier kunnen worden bereikt, aanzienlijk te zijn.

Veiligheid

Een veiligheidssysteem dient om de veiligheid van de gebruiker te garanderen en de onderdelen van de ketel te beschermen.

De gebruiker is verzekerd van een zo veilig mogelijke werking dankzij twee controlesystemen: een tochtsensor en een ionisatievlamdetector. De treksensor controleert de volledige afvoer van verbrandingsproducten, en als dit om een of andere reden schoorsteenverstopping of ventilatorstoring niet gebeurt, wordt de gastoevoer onmiddellijk afgesloten.

Het systeem reageert op dezelfde manier als de brander om welke reden dan ook niet aangaat of uitgaat, of het nu gaat om een gebrek aan water in het systeem of om een defecte pomp die niet het vereiste debiet levert.

Het is mogelijk om de oorzaak van het probleem op te sporen wanneer dat veilig kan met het elektronische zelfdiagnosesysteem, dat tot 10 soorten mogelijke storingen kan opsporen: geen gastoevoer en verstopping van de verbrandingsproducten, geen water of oververhitting in het verwarmingscircuit, een defecte temperatuursensor op één of beide circuits..

Voor de probleemloze werking van alle elementen van de ketel zijn verschillende beschermingsmaatregelen voorzien. Een veiligheidsthermostaat bewaakt de oververhitting van het water en de wisselaars, die de verwarming uitschakelt wanneer de kritische temperatuur wordt bereikt. In het tegenovergestelde geval, als de temperatuur te laag wordt, wat kan leiden tot bevriezing van het water in het systeem, wordt de ketelverwarming automatisch geactiveerd.

De waterdruk wordt geregeld door een pressostaat, die in werking treedt bij onderdruk, en een veiligheidsklep, die overdruk in het verwarmingscircuit voorkomt. Om te voorkomen dat de pomp en de driewegklep onder invloed van zouten vastlopen, wordt het water om de 24 uur door het systeem geleid; bovendien wordt een elektronische bescherming of een magnetische waterbehandeling gebruikt om kalkaanslag te voorkomen en wordt bij de koudwaterinlaat een filter geïnstalleerd om eventueel in het water aanwezige zwevende deeltjes op te vangen. En om te voorkomen dat de elektronica van de ketel wordt geactiveerd door externe bronnen die in elk huis overvloedig aanwezig zijn, is in de ketel een radiostoringsfilter ingebouwd.

Aanpassing aan de Nederlands omstandigheden

Aangezien de overgrote meerderheid van de ketels op de markt “van buitenlandse oorsprong” zijn, is het van essentieel belang dat zij worden aangepast aan de omstandigheden waarin zij in onze.

Dit geldt met name voor de hoofddruk. Terwijl de meeste Europese fabrikanten hun toestellen testen op een nominale gasdruk van 18-20 mbar, is onze nominale druk 13 mbar soms slechts de helft . Bij een dergelijke druk kan de ketel het nominale vermogen niet ontwikkelen en is hij dus niet geschikt voor de ruimte waarvoor hij is ontworpen.

Met de juiste instellingen en bij 13 mbar behoudt de ketel echter ten minste 90% van zijn maximale vermogen. Sommige modellen zijn bovendien bestand tegen ontsteking en werken zelfs als de druk onder de 2 mbar zakt, wat niet ongebruikelijk is in ons onstabiele gasnet.

Schommelingen in het water- en elektriciteitsnet komen helaas ook vaak voor, zodat bij de aanpassing van de ketels ook rekening moet worden gehouden met de instabiliteit van deze parameters. De slechte waterkwaliteit veroorzaakt ook veel problemen: ketels moeten niet alleen worden uitgerust met filters om onzuiverheden te verwijderen, maar ook met een antizoutsysteem.

Het laatste waar u op moet letten is de grootte van de overgangselementen en verbindingen die worden gebruikt bij het aansluiten en installeren van apparaten. Als de gasfittingen van ingevoerde toestellen niet aan de Nederlands normen voldoen, zal de koper complexe, onveilige en dure laswerkzaamheden moeten uitvoeren.