De boiler en sanitair warm water

Zoals de naam het zegt, wordt het warm water opgeslagen in een boiler (een goed geïsoleerd vat), waarvan de capaciteit afhangt van het verbruiksvolume aan warm water. Bij de installatie moet dus zeer goed rekening gehouden worden met de gezinsbehoeften.

Een boiler moet het water op de gewenste temperatuur houden. Het eigen volume van de tank vormt een steeds beschikbare voorraad.

De ideale oplossing is een boiler met een inhoud die het hoofd kan bieden aan het verbruik tijdens de piekuren en een generator, die de warm watervoorraad snel aanvult.

Er zijn 2 verschillende mogelijkheden :

  • Dubbelwandige boiler: Een verwarmende mantel omgeeft het sanitair warm watervat.
  • Boiler met interne warmtewisselaar: Het rendement van de productie van sanitair warm water wordt aanzienlijk verbeterd door het aanbrengen van een verwarmend spiraal binnenin het productievat. De boiler wordt zo sneller bijgevuld en de warmtewisselaar staat geen warmte af aan de omgeving

De snelle warmtewisselaar

Met dit systeem wordt geen warm water opgeslagen,het wordt continu geproduceerd wanneer warm water gevraagd wordt. Er is dus praktisch geen enkel warmteverlies buiten de verbruiksperioden. Men moet er echter wel rekening mee houden dat het debiet beperkt wordt door het vermogen van de ketel en dat er dus slechts een aantal liter warm water per minuut kan geleverd worden.

De zonneboiler

Iedereen geniet van de warmte van de zon, gratis. Zo krijgt een woning met de juiste oriëntatie en glaskeuze reeds heel wat zonnewarmte op passieve wijze. Echter, deze energie kan ook actief aangewend worden. Zo heeft men de zonnecollector/-boiler die voornamelijk wordt gebruikt voor de aanmaak van sanitair warm water.

Onderdelen

  • De zonnecollector: de collector vangt de zonnestraling op en stijgt daardoor in temperatuur.De collector wordt gekoeld door een vloeistof (medium) die op zijn beurt de warmte afgeeft aan een zonneboiler.
  • De boiler (of voorraadvat) slaat de zonnewarmte op in water en levert ze op aanvraag.
  • Een regelsysteem: dit laat toe om uw installatie volgens uw wensen te programmeren. 
  • Een bijverwarming: deze zorgt ervoor dat wanneer uw voorraad warm water uitgeput is of op dagen met onvoldoende zonne-energie u ook van warm water kan genieten. Stookolie is hiervoor de ideale bijverwarming.
  • De bijverwarming kan gebeuren in de zonneboiler (men spreekt dan van een  bivalente boiler) of in een apart voorraadvat (of combiketel bijvoorbeeld). 

Werking

Het sanitair warm water wordt in de boiler gestockeerd. Indien de zonnecollector onvoldoende energie levert, moet dit water naverwarmd worden.

Naverwarmen met mazout gebeurt best met een boiler/voorraadvat (technisch kan men ook naverwarmen met een doorstroomtoestel).

Wanneer het water onvoldoende warm is in de zonneboiler, dan kan de ketel/branderinstallatie ervoor zorgen dat alsnog de juiste temperatuur bereikt wordt wanneer er vraag is naar warm water. Hier wordt de ketel/branderinstallatie eveneens gebruikt voor de centrale verwarming.

Bij een voorraadtoestel bestaat eveneens nog de mogelijkheid een bivalente boiler cv te hebben, dit is een combinatie van warmwatertoestel en ketel/brandercombinatie in één.

Een voorraadvat wordt gebruikt om het water op te warmen via de zonnecollector, de bestaande installatie voor aanmaak van sanitair warm water wordt dan gebruikt voor naverwarming indien dit nodig is.

Bij een bestaande installatie moet gelet worden dat de ketel nog een voldoende hoog rendement heeft en dat de boiler voldoende geïsoleerd is.

Onderstaande fig. geeft eenvoudig de werking weer van een sanitair warm waterinstallatie in combinatie met zonnecollectoren.

We onderscheiden 2 verschillende circuits: een warmtewisselaar (onderaan boiler) die aangesloten is op de zonnecollector(en), en een tweede warmtewisselaar die zorgt voor een eventuele bijverwarming.

Zonnecollectorcircuit

Het zonnecollectorcircuit is gevuld met een vloeistof (bv antivriesvloeistof op basis van water) die de warmte overdraagt van de zonnestraling.

Een sonde meet de temperatuur van de vloeistof in de zonnecollector. Indien de temperatuur 5 à 10 °C hoger ligt dan de temperatuur gemeten (door de sonde ter hoogte van de warmtewisselaar van de zonnecollector) onderaan de boiler, dan zal het regelsysteem de pomp op het zonnecollectorcircuit in bedrijf stellen om de ontvangen warmte van de zonnecollector af te voeren.

De warmte wordt afgevoerd naar de boiler via de warmtewisselaar. Indien het temperatuursverschil, gemeten tussen de sonde in de zonnecollector en de sonde ter hoogte van de warmtewisselaar, terugvalt tot 2 °C wordt de pomp buiten bedrijf gesteld. Dit gebeurt ook wanneer de temperatuur gemeten in de boiler 85°C overschrijdt. Een terugvoerklep in het zonnecollectorcircuit vermijdt dat er warmte van de boiler terugvloeit naar de zonnecollector.

Een sonde bovenaan de boiler meet of de gewenste temperatuur (van het tapwater) bereikt is. Wanneer er onvoldoende zonnestraling aanwezig was zal de ketel/brander installatie de nodige bijkomende warmte leveren.

De zonnecollector wordt meestal op het dak geplaatst, onder een helling van 20 à 60°, gericht naar het zuiden. Een afwijking van 45° (zuidoost of zuidwest) is aan te raden. Op de collector mag liefst geen schaduw vallen.

Aangezien collectoren bijzonder licht zijn, is er geen dakversterking nodig, maar een stevige verankering. De plaatsing van een collector is eenvoudig en kan op één dag gebeuren.

Voor de dimensionering van uw installatie, contacteert u best uw verwarmingsspecialist. Hou rekening met een collectoroppervlakte voor een gemiddeld gezin tussen de 3 à 6 m².

Het verdeelnet

Een installatie voor aanmaak van sanitair warm water in een nieuwbouw vraagt veel aandacht. Zij moet immers op een zo centraal mogelijke plaats worden gebouwd om te voorkomen dat de afstand naar de verschillende aftappunten te groot zou zijn.

Voor zeer grote gebouwen of voor flatgebouwen is een dergelijke oplossing niet altijd mogelijk. Men kan van de bewoners niet verlangen dat ze eerst enkele tientallen liters koudwater laten lopen telkens ze de kraan opendraaien. In dat geval moet een verdeellus worden gebruikt.
Een circulatiepomp, correct berekend en beheerd, houdt deze dus op temperatuur. Op deze manier kan zelfs het meest afgelegen aftappunt snel van warm water worden voorzien.

Enkele richtlijnen voor sanitair warm water

De watertemperatuur

Maak het water niet te warm. Het leidingwater komt aan met een gemiddelde temperatuur van 10°C. De temperatuur voor het warme water dat nodig is voor huishoudelijk gebruik, ligt niet hoger dan 55°C. 
Boven deze grens wordt de aanraking met het lichaam vrijwel onmogelijk! Het gevaar voor brandwonden is dan niet denkbeeldig. Het is overigens volstrekt af te raden om de temperatuur in leidingnetten voor de verdeling van sanitair warm water boven 55°C te laten stijgen.

De "voorrang sanitair warm water" -regeling

Een voorrang sanitair warm water regeling moet worden geplaatst. Dit gebeurt op een zeer eenvoudige wijze. Wanneer de temperatuurvoeler (1) van het vat (6) een daling van de temperatuur constateert door een belangrijke afname, wordt de mengkraan (5) van de verwarmingskringloop gesloten en stopt de circulator (4). Tegelijkertijd wordt de laadpomp (3) ingeschakeld. Zo wordt het volledig vermogen van de stookolieketel naar de boiler geleid om zeer snel warmwater te produceren. 
Zodra de richttemperatuur (± 55°C) bereikt wordt, stopt de laadpomp en wordt de handeling omgekeerd zodat de verwarmingsregeling opnieuw haar werk opneemt. 
Dit noemen we een "voorrang warm water regelsysteem".

Voorrangsregeling

  1. Temperatuurvoeler
  2. Anti-thermosifonklep
  3. Laadpomp
  4. Circulator-verwarming
  5. Mengkraan
  6. Accumulatieboiler
  7. Buitenvoeler
  8. Elektronisch regelpaneel
  9. Ketelthermostaat
  10. Automatische ontluchter
  11. Veiligheidsventiel
  12. Thermostatische kraan
  13. Radiator
  14. Warmwatervoeler
  15. Verwarmingsketel en brander

Programmeerbaar

Dit "voorrang warm water regelsysteem" maakt het mogelijk dat het boilerwater zeer snel op temperatuur wordt gebracht zonder dat de bewoners daar enige hinder van ondervinden. Net zoals de verwarming moet ook de warm water productie programmeerbaar zijn. De periodes waarin warm water wordt afgetapt, zijn immers gemakkelijk op voorhand te bepalen. Het is dus niet nodig om de boiler de hele dag op temperatuur te houden. Dat zou een onnodige verspilling zijn. Daarom is de plaatsing van een gewone programmeerklok een kostenbesparende investering. U kan de klok bijvoorbeeld zo regelen dat het water terug op temperatuur wordt gebracht tussen 5u en 6u 's morgens. Op dat ogenblik hebt u weinig verwarming nodig en geldt het nachttarief voor het elektrisch gedeelte. Het warm water volume in de boiler volstaat doorgaans voor de behoeften tijdens de dag. De voorrang sanitair warm water kan bijvoorbeeld opnieuw ingeschakeld worden tussen 17u30 en 21u voor de avondbehoeften. De programmering is natuurlijk instelbaar in functie van uw leefpatroon en kan tijdens het weekend een ander tijdsschema volgen.