Verwarmingsinstallatie

Viega levert installatiesystemen die op voornoemde vereisten zijn afgestemd en een praktijkgerichte toepassingstechniek voor de aansluiting van de verwarmingselementen of oppervlakteverwarmingssystemen op het verwarmingstoestel. De geïsoleerde PE-Xc-buizen bieden planningszekerheid en de passende, montagevriendelijke T-kruisstukken vergemakkelijken de vakkundige inbouw in de vloerconstructie voor de verwarmingsinstallateur.

Met het oog op een optimale zuinigheid van draaiende installaties en om de werkingsgeluiden tot een minimum te beperken, is een vakkundig uitgevoerde
hydraulische regeling van verwarmingselementen, vloerverwarming en leidingen absoluut noodzakelijk.  Dit geldt in het bijzonder voor verwarmingstoestellen met verbrandingswaardetechniek, omdat hier de geregelde teruglooptemperatuur een beslissende invloed heeft op het rendement van het verwarmingstoestel. De handelwijze wordt in NBN EN 14 336 beschreven. Ook het verwijderen van de verwarmingsinstallatie moet volgens voornoemde norm worden uitgevoerd..

Afbeelding boven: Functieprincipe van de centrale verwarming. 

Afbeelding boven: Het diagram geeft de specifieke warmtebehoefte weer. Het besparingspotentieel is hierbij nog lang niet uitgeput.  

Betere bouwmaterialen en een geoptimaliseerde installatietechniek hebben ertoe geleid dat sinds 1978 de specifieke warmtebehoefte (W/m1) gestaag afneemt. Nochtans is het energiebesparingspotentieel verre van uitgeput. Vooral in de correcte keuze en combinatie van de installatieonderdelen liggen er nog mogelijkheden. Enkel een op zich functionerend systeem kan efficiënt en zuinig worden geëxploiteerd, ook om de stijgende energiekosten tegen te gaan.

Tussen de primaire energievoorziening en het gebruik (overgave) liggen aanzienlijke energiebesparingsmogelijkheden die reeds bij de planning moeten worden ontdekt en
benut. Als bijvoorbeeld een verwarmingstoestel in de overgangstijd van het jaar een relatief te hoog vermogen vertoont in vergelijking met de feitelijke behoefte is energieopslag zinvol. Langere looptijden van de brander verminderen energieverliezen terwijl het regelmatig verlagen en verhogen van installaties verreweg meer energie vereist dan de werking van circulatiepompen.

Bij de planning van verwarmingsinstallaties is de keuze van de geschikte circulatiepomp van doorslaggevend belang voor een zuinige en technisch onberispelijke werking.

De keuze voor een pomp gebeurt op basis van de berekeningen van de warmtebelasting en het buizenstelsel.
Vanuit het oogpunt van de techniek geven we de voorkeur aan elektronisch geregelde circulatiepompen, omdat deze op een energiebesparende manier het vermogen aanpassen aan de feitelijke behoefte van de verwarmingsinstallatie en bovendien aan alle wettelijke voorschriften voldoen. Bij wijzigingen in de belasting bepalen ze sensorisch de feitelijk vereiste opvoerhoogte/volumestroom en passen ze het toerental traploos aan op basis van de vergelijking van de verwachte cijfers met de daadwerkelijke resultaten.

Ongeregelde pompen werken permanent met een maximale opvoerstroom, alhoewel deze slechts 2 tot 6 % van de werkingstijd nodig is. Gevolgen hiervan zijn de storende stromingsgeluiden, een hogere mate van slijtage van de constructie-elementen en een slechte energiebalans.
Nieuwe berekeningen van oude installaties – eventueel met  vervanging van de pomp – kunnen een aanzienlijk betere energiebalans met zich meebrengen. 

De pompopvoercapaciteit kan als volgt worden bepaald:

• Afleiding van de specifieke warmtebelasting, als de waarden voor de te verwarmen nuttige oppervlakte niet worden overschreden.
• Interpretatie vanuit de geraamde vaststelling van de volumestromen. Laatstgenoemde heeft het voordeel dat tegelijkertijd de voorinstellingen van de thermostaatventielen kunnen worden afgeleid.

Aanpak bij het kiezen van een pompsysteem

• Volumestroom bepalen vanuit de DIN-warmtebelasting of conform de specifieke warmtebehoefte.
• Pompen kiezen conform de berekende warmtebelasting of conform de bepaalde volumestromen – gebruikmaken van elektronisch geregelde pompen.
• Regelwijze Δp-c kiezen als de weerstand van de buisleidingen kleiner is dan de weerstand van de regelarmaturen.
• Regelwijze Δp-v kiezen als de weerstand van de regelarmaturen kleiner is dan de weerstand van de buisleidingen.

Bij deze regelwijze wordt, bij een nominale belasting, het laatste thermostaatventiel ook van voldoende druk voorzien, zelfs als alle andere ventielen zijn gesloten – energiebesparing, lagere geluidsontwikkeling.

• Pomplogica bij de regeling van de verwarmingsketel activeren,
  bv.: buitentemperatuur > 18 °C = pomp uitschakelen.
• Steilheid en parallelliteit van de verwarmingsgrafiek testen om te hoge aanvoertemperaturen uit te sluiten – bij de verbrandingswaardetechniek te hoge teruglooptemperaturen.
• Automatische temperatuurdalingswerking van de pomp activeren.

Afbeelding boven: Installatieschema. 

Afbeelding onder: Pompdiagram. 

De vooringestelde thermostaatventielen of retourventielen begrenzen de volumestroom van het verwarmingselement tot de vereiste warmtebehoefte van de te verwarmen woonruimte.

Volgens de energiebesparingsverordening zijn deze instellingen een essentiële voorwaarde voor het uitvoeren van een vakkundige hydraulische regeling en kunnen ze niet door het gebruik van een geregelde pomp worden vervangen.
Alles draait natuurlijk rond het volledige systeem dat enkel op een zuinige en efficiënte manier kan worden geëxploiteerd als het in evenwicht is. De hydraulische regeling is hierbij de doorslaggevende factor voor een functionerende warmteverdeling.

Deze bepalingen gelden zowel voor eengezinswoningen als voor grote installaties met verspreide warmteverdeelnetwerken. Daarom zijn ze dwingend voorgeschreven in de reglementen, verordeningen, alsook in de VOB deel C.

De gevolgen van een niet of verkeerd uitgevoerde hydraulische regeling kunnen zijn:

• Ongelijkmatige verwarming van de verschillende ruimtes
• Geluidsontwikkeling door te grote pompen
• Lager rendement door verhoogde teruglooptemperatuur
  (gebruik van verbrandingswaarde) 
• Verhoogde werkingskosten

Vermogen van verwarmingselementen en volumestroom

Een niet vakkundig uitgevoerde hydraulische regeling leidt meestal tot een te lage aanvoer naar de afzonderlijke buisleidingsgedeelten en niet tot een oververhitting van individuele ruimtes.
Verwarmingsvermogen en volumestroom correleren – een stijging van de volumestroom aan de overgave met 10 % zorgt voor ca. 2 % meer verwarmingsvermogen.
Omgekeerd echter leidt een daling van de volumestroom met 50 % tot een reductie van het verwarmingsvermogen tot 83 % – bv. automatische temperatuurdalingswerking.
Het verschil tussen de sensortemperatuur bij een nominale volumestroom en
bij het openingspunt van het thermostaatventiel wordt als een ontwerpafwijking
beschouwd. In principe mogen er enkel thermostaatventielen met een afwijking van maximaal 1 K worden gebruikt.

DIN 18 380 / 2012 VOB deel C, citaat:
“De opdrachtnemer moet de installatieonderdelen zodanig instellen dat de geplande functies en prestaties worden gerealiseerd en de wettelijke bepalingen worden vervuld. De hydraulische regeling moet met behulp van de rekenkundig bepaalde instelwaarden zodanig worden uitgevoerd dat bij een werking conform de voorschriften, dus bv. ook na een temperatuurdaling of na werkingsonderbrekingen van de verwarmingsinstallatie, alle warmteverbruikers in overeenstemming met hun warmtebehoefte van verwarmingswater worden voorzien.” 

Tips voor het uitvoeren van de hydraulische regeling

• De afwijkingsverschildruk voor het thermostaatventiel moet 50 - 100 hPa (mbar) bedragen – reeds vanaf 150 hPa (mbar) kunnen er, al naargelang het ventieltype, stromingsgeluiden ontstaan.
• Gebruik voorinstelbare thermostaatventielen of retourventielen om de volumestroom te begrenzen en de warmtebehoefte aan te passen aan
  de respectievelijke ruimte.
• Demonteer de overstroomventielen bij de latere inbouw van een geregelde pomp als er geen minimale circulatiewaterhoeveelheid nodig is.
• Beperk bij pompopvoerhoogtes > 2 m de verschildruk in de verwarmingsgroepen tot 150 - 200 hPa (mbar). Monteer zwaartekrachtremmen op de pompdrukzijde.
• Voorzie de vuilafscheiders van afsluiters, zodat een regelmatige reiniging mogelijk is.

De genoemde maatregelen hebben een positief effect aangezien

• de ruimtes gelijkmatig en snel worden verwarmd.
• er zich geen stromingsgeluiden in de installatie voordoen.
• het energieverbruik door een lager pompopvoervermogen daalt en de aanvoertemperatuur optimaal wordt gebruikt.
• door de geoptimaliseerde warmteoverdracht van vloer- en radiatorverwarming.
• de temperatuurverdeling wordt verbeterd.
• de technische mogelijkheden van de installatie ten volle worden benut bij
  maximaal comfort en minimale werkingskosten voor de gebruiker.

Om de hydraulische regeling vakkundig te kunnen uitvoeren, moeten er in alle installaties (ook kleine installaties) voorinstelbare thermostaatventielen of instelbare retourventielen worden gebruikt. Dit geldt ook voor verwarmingsgroepenverdelers in oppervlaktetemperatuursystemen.

In installaties met een constante volumestroom worden leidingregelventielen gebruikt. Bij installaties met variabele volumestroom voor de ondersteuning van de vooringestelde thermostaatventielen en voor het meettechnisch vastleggen van de leidingvolumestroom moet erop worden gelet dat de volumestroom en de verschildruk van het circulatieregelventiel bij gedeeltelijke belasting niet is begrensd.

Drukhouding

Een verkeerde drukhouding en onvoldoende ventilatie leiden tot onderdruk en luchtaanvoer in het systeem en kunnen de functie van de ventilatievoorzieningen
belemmeren.

Functiestoringen en corrosieprocessen van de installatie kunnen worden vermeden,
als er bij de planning en uitvoering rekening wordt gehouden met de volgende punten:

• Bereken het membraandrukexpansievat (MAG) in overeenstemming met NBN EN 12 828.
• Installeer het MAG op de aanzuigzijde van de pomp.
• Rust het MAG uit met een afsluiter en aftapventiel.
• Test de voordruk = statische installatiehoogte + 200 hPa (mbar)
• Stel de vuldruk 300 hPa (mbar) hoger in dan de voordruk van het MAG (koude installatie).
• Test de drukhouding tijdens het jaarlijkse onderhoud – vermijden dat er lucht in het systeem dringt.

Afbeelding boven: Regeling met regelventiel 

Afbeelding onder: Regeling met verschildrukregelaar 

De hydraulische regeling kan op drie manieren worden uitgevoerd

• Verschildrukregeling
    -> Gemakkelijke en betrouwbare methode zonder speciale apparatuur.
• Computerondersteund met meettoestel
    -> Benodigde tijd per ventiel: ca. 30 minuten. Vervolgens worden de stijgleidingen en daarna het hoofdventiel ingesteld.
• Compensatiemethode
    -> Omslachtig, met drie installatiemecaniciens, drie zendtoestellen en twee meettoestellen. Benodigde tijd per ventiel: ca. 20 minuten.

De meeste voordelen biedt de computerondersteunde regeling met digitale gegevensopslag, omdat deze gegevens dan verder kunnen worden gebruikt, geprint, bewerkt en opgeslagen.

Kleinere verwarmingsinstallaties kunnen door een vakman heel gemakkelijk en comfortabel met de Viega software Viptool Master worden gepland en berekend. De software bepaalt op voorhand de instelwaarden voor de ventielen en stelt alle documenten ter beschikking die noodzakelijk zijn in het kader van de documentatieplicht.  Na de inbedrijfstelling kunnen de relevante documenten worden geprint en bij de oplevering aan de bouwheer worden overhandigd.

Hieronder vindt u een opsomming van de specifieke vereisten:

Om corrosie en kalkvorming in verwarmingsinstallaties te vermijden, is de controle van de kwaliteit van het verwarmingswater en het aanvullende water heel belangrijk. De vereisten met betrekking tot pH-waarde, waterhardheid en zuurstofgehalte worden in VDI 2035 gedefinieerd (uittreksel zie tab. 4 - 3). Als de tabelwaarden worden overschreden, moeten gepaste maatregelen (demineralisering, instelling pH-waarde) worden genomen. We raden aan om reeds in de planningsfase de geldende reglementen te bekijken en een wateranalyse bij de watervoorzieningsmaatschappij aan te vragen.

Afbeelding boven: Drukhouding