Hoe kan je je HR ketel beter gebruiken, de energie beter verdelen met meer warmtecomfort?

Het antwoord vindt je in de paper "Gasbestrijdingsdienst" dat een bijdrage probeert te leveren aan een vermindering van de gasafhankelijkheid.

Hoi Willem, het is een mooie instructie dat prima past bij de community. Bedankt voor het delen!  Vereniging Eigen Huis heeft bouwkundigen die (telefonisch) adviezen geven aan leden over dit soort onderwerpen. Alle schriftelijke informatie dat vanuit Vereniging Eigen Huis wordt gedeeld met leden en geïnteresseerden wordt heel zorgvuldig (en voor een breed publiek) geschreven en up-to-date gehouden.  Zoals onze E-books bijvoorbeeld. Of over gas besparen zo'n E-book is samen te stellen is lastig te bepalen voor mij, maar zal het idee intern in elk geval opperen. 

“Een HR ketel komt pas tot zijn recht indien de ketel retourtemperatuur staat ingesteld onder het condensatiepunt van aardgas. Bij aardgas is dit 58,6 gr C.”  

1. Ik mis de uitleg van “gr".  Ik ben namelijk nergens tegen gekomen “60 gr (graden)".  Dat is verwarrend aangezien gr de officiele afkorting voor grammen is.
2. Het gaat niet over het condensatiepunt van aardgas, maar van de waterdamp die ontstaat bij de verbranding van aardgas. CH4 + 3 O2 → CO2 + 2H2O gas + verbrandingswarmte onderwaarde. 

          Een optimaal werkende HR ketel heeft als verbrandingsformule  CH4 + 3 O2 → CO2 + 2 H2O condens + verbrandingswarmte bovenwaarde.  Het verschil is dat bij een optimaal werkende HR ketel óók de condensatiewarmte (van de bij de verbranding van aardgas ontstane waterdamp wordt benut).

Een andere tabelweergave is:

Onderstaande tabel geeft het rendement (bovenwaarde) aan bij verschillende retourwatertemperaturen:

Ik heb, na enkele testen, slechts een doordraaitijd van de circulatiepomp van slechts 2 minuten i.p.v. de door u geadviseerde 15. Waarom. Ik laat de ketel branden tot het moment dat de onderkant van de radiatoren heet beginnen te worden. Ik draai dan de kamerthermostaat handmatig terug (thermostaat fabrikanten vertikken het immers om een regeling te maken dat stuurt naar de (oplopende) temperatuur van het retourwater). De radiatoren zijn dan heet en geven dan tevens veel stralingswarmte comfort (terwijl er geen warm water retour naar de ketel gaat). In mijn geval koelt de warmtewisselaar van het cv-brander dus veel sneller af dan wanneer de cv-pomp heet water begint terug te pompen. Daarnaast zou een langere doordraaitijd in houden dat ik de stralingswarmte van mijn radiatoren veel sneller kwijt ben.

De retourtemperatuur kan ook omlaag door radiatorventilatortjes onder de radiatoren aan te sluiten. Dat werkt dubbelop. 1. Door de verhoging van de warmteafgifte is de retourtemperatuur lager en 2. Door de radiatorventilatortjes geven je radiatoren bij dezelfde temperatuur ook meer warmte af. Daardoor alleen al kan je de maximumtemperatuur van je cv al omlaag, wat op zich dus al ten goede komt aan een lagere retourtemperatuur.

En vergeet ook niet het maximum vermogen (kW) van je ketel lager te zetten. Een kleinere vlam geeft immers ook minder (direct) warmteverlies en de geringere hoeveelheid waterdamp gaat ook makkelijker in de warmtewisselaar condenseren.

Voor extra uitleg zie schema

@Driepinter Ik denk dat de chemische details voor de meeste leden er niet toe doen, maar het reactieschema voor de verbranding van methaan is niet correct gebalanceerd.

Klopt. Ik had volgens mij een O2-tje te veel.

@WillemVIk heb “De Gasbestrijdingsdienst" even overvlogen en op een onderdeel wil ik graag inzoomen: 3. Het plaatsen van een pompschakelaar voor de vloerverwarming (stroombesparing)

Waarom geniet de genoemde pompschakelaar de voorkeur? Dit wordt niet duidelijk,
ook waar de prijzen vandaan komen.

Wat is het kenmerkende verschil tussen een oud en een “modern” systeem?

Kunt u onderbouwen dat een normale?, gebruikelijke? vloerverwarmingspomp tussen de 90W tot 150 W verbruikt?

- Mijn oude pomp in een oude verdeler verbruikte tussen de 35W (stand I) en max. 80W (stand III) - vloerverwarming 55 m² als bijverwarming. Sinds 4 jaar heb ik een moderne pomp welke ca. 9W verbruikt. Het jaarverbruik i.c.m. een andere, veelzijdigere? pompschakelaar is ca. 20 - 25 kWh (gemeten!)

De genoemde besparingen in geld zijn op dit moment natuurlijk achterhaald en waarschijnlijk veel hoger (afhankelijk van de geldende tarieven)

Dag DF, dank voor je reactie. De voorkeur voor de Amframatic ligt in een groter dysplay, Nederlands product, 2e generatie, eenvoudig te bedienen. Er zullen vast wel uitgebreidere schakelaars op de markt zijn of komen. Het gaat hier niet om high end installaties, bovendien zijn veel installateurs het met elkaar oneens. De meeste mensen zullen een externe vloerverwarming pomp van 60 tot 150 Watt hebben. Zelfs 9 Watt, wsch een verdelerpomp, heeft voordeel van een schakelaar in kWh, wat gas en warmtecomfort. Bij een modern systeem kan de pomp ook in de ketel verwerkt zijn. Dus kennis hoe de installatie in elkaar zit en werkt is belangrijk voor de mogelijke aanpassingen. Zoek op internet, maak je eigen afwegingen en het niet te moeilijk. Evt aanpassingen moeten uitnodigen tot efficiency en energiebesparingen.Geen blokkades opbouwen. Groeten WillemV

@WillemV Beste Willem van den Berg,

Uw verhaal “Gasbestrijdingsdienst” is op zich een mooi, individueel ervaringsbericht.

2de generatie??, eenvoudig te bedienen?, groter display? - dit zijn relatief onduidelijke criteria.
Maar wat is een high-end installatie?

Installateurs hebben meestal verschillende meningen, want vaak merkgebonden (cv-ketel, warmtepomp, appendages, etc.)

De meeste ouderwetse! vvw-circulatiepompen bij particulieren hebben een vermogen tussen 35 W en 80W, moderne “A-label” circulatiepompen ongeveer 20% van het vermogen wat de oude (wisselstroom) pompen verbruikten. Het vervangen van een oude pomp is waarschijnlijk zinvol, economisch en uit milieuoverwegingen. Ik weet trouwens niet wat u met het verschil “externe pomp” vs. “verdelerpomp” bedoelt.

Mijn pompschakelaar kan vrij op de muur (bijvoorbeeld op ooghoogte) geplaatst worden en hoeft dus niet direct  in een stopcontact, neemt 0,8 W op met verlicht display 3 x 6 cm, 0,6 W zonder verlichting en is volgens mij  met ca. € 50 nog steeds relatief goedkoop.

Bediening met een knop; ook hier 2 functies: een voor vloerverwarming (pomp) en een voor een boilervat (element); maar met additioneel instelbare hysterese: 2, 4, 6, 8 en 10 °C
Vanzelfsprekend met vorstbeveiliging en anti-stop (1 x keer in 14 dagen kort aan)

P.S.: Kan lasten tot 690 W schakelen.

Na enige extra moeite vond ik een essentieel verschil tussen twee radiator ventilatoren. Speedcomfort slaat pas aan bij 33 graden en af bij 25 graden. Heatfan slaat aan bij 25 graden en af bij 25 graden. Dit laatste vind ik veel gunstiger. Bij lagere ketel temp instellingen zal je eerder een lagere sensor temp willen. 

De gebruikte clixon kan je met verschillende schakeltemperaturen krijgen, dus je kan de "sensor” ook gewoon vervangen. Geen probleem met de lage spanning. Maar ik vind deze oplossing niet flexibel genoeg qua temperatuurkeuze etc..

Met betrekking tot 1. Het optimaliseren van de nadraaitijd van de CV pomp een opmerking:

Indien de CV ketel hangt in een ruimte die verwarmd wordt, dan is het geen verloren warmte die in de ketel blijft zonder nadraaien en als voordeel verbruikt de ketel dan minder stroom indien de pomp direct uit gaat.

Voor mensen die zich afvragen hoeveel energie er nu nog uit de brander gehaald wordt met een nadraaiende pomp heb ik een paar plotjes gemaakt met meet data van afgelopen week.

Ik meet de Ta,Tr, het vermogen, de afgegeven energie en de flow met een Kamstrup 302 MID gecertificeerde energie/warmte meter en sla dit per minuut op.

Mijn CV ketel heeft een flinke brander met 45kW maximaal vermogen.

Ik heb mijn CV ketel 4.5 uur aangehad met het vermogen begrenst op het minimum wat in dit geval ~11 kW betekend. Het begint met nog iets meer (11.4 kW is het piekje helemaal links net na de start), maar omdat de Tr oploopt zal het condensatie rendement dalen en dat zie je ook terug in het gemeten vermogen.

De CV pomp pompt met een vaste flow van ~26 l/min het water rond.

Je ziet de Ta stijgen tot ~36C, dit is ongeveer de temperatuur waarbij mijn afgifte systeem de 11 kW kan afgeven bij de door mij gewenste binnen temperatuur.

In de bovenste plot zie je de complete 4.5 uur plus wat nadraai tijd, in de onderste plot heb ik ingezoomed op het moment dat de ketel uitgaat en de pomp nog 35 minuten nadraaid.

Vanaf het moment dat de ketel uitgaat totdat de pomp uitgaat is er in totaal ~0.2 kWh aan restwarmte uit de ketel gehaald, waarbij opgemerkt moet worden dat de waterpomp van de ketel zelf ongeveer 0.05 kWh aan warmte heeft toegevoegd, en het grootste gedeelte van de warmte die na 22:38 de ketel verlaat komt dan ook van de pomp zelf en niet zozeer meer van de brander van de ketel.

Het lijkt erop dat voor mijn ketel het niet veel nut heeft om de pomp langer te laten draaien dan dat de DeltaT (Ta-Tr) 0.1C is geworden.

Komt dat op 11 kW ingestelde vermogen ook overeen met het aardgasverbruik. Want het vermogen kan dan wel op 11 kW ingesteld staan als de ingestelde Temperatuur aanvoer wordt bereikt gaat de brander immers wel uit. 

De ketel staat niet op 11 kW ingesteld, hij staat op het minimum vermogen ingesteld, het minimum vermogen heeft te maken met de brander, daar moet een minimale hoeveelheid gas/lucht mengsel doorheen om goed te functioneren, en hoeveel vermogen dat afgeeft aan het CV water, dat hangt af van de retour temperatuur.

Als je naar het plaatje kijkt zie je dat de ketel gedurende de 4.5 uur continue gebrand heeft, en continue ~11 kW vermogen heeft geleverd en de Ta langzaam geklommen is van ~23C tot 36C, die gaat dus niet zomaar uit op een te hoge water temperatuur daar is mijn afgifte veel te goed voor.

Als u het miniumvermogen instelt kunt u toch zien hoeveel kW dat is. Bij mijn Nefit Topline in elk geval wel. En wel 5,3 kW, of te wel 21 %. 

Daarnaast kan ik controleren ofdat vermogen inderdaad klopt aan de hand van het gasverbruik. 1 m3 aardgas is immers 10,2 kWh. Wat dus inhoud dat mijn ketel op de minimumstand twee uur brandt op 1 m3 aardgas.

@DriepinterJe woont hoogstwaarschijnlijk niet in NL, klopt dat? Ik vraag met trouwens af wat de genoemde kenmerken van de Nefit met energie/gasbesparing te maken hebben.

Het is inderdaad een % en hoeveel kW dat voorsteld hangt helemaal af van de retour temperatuur, en dus hoe de ketel gebruikt wordt. Het zal voor de zelfde ketel dus in elk huis anders zijn, zoals je zelf al eerder met een tabelletje gepost hebt is het afgegeven vermogen afhankelijk van de retour temperatuur vanwege de condensatie van waterdamp in de rookgassen.

Wat bij mij ~11kW is, zal bij de buurman met de zelfde ketel zomaar ~8.8 kW kunnen zijn gezien de enorme rookpluimen van waterdamp die uit zijn rookafvoer komen.

Als ik direct het vermogen meet dat afgegeven wordt met een gecertificeerde energie meter, waarom zou ik  dan naar mijn gas verbruik kijken, wat met een vertraging gemeten wordt, en dan aannames doen over het rendement van de ketel om iets met grote onzekerheid uit te rekenen wat ik direct kan meten ?

Maar just for the fun of it, in de stooksessie van het plaatje is 5.253 m^3 Gas verbruikt door de ketel.

Er is 50.8 kWh energie gemeten, en aangezien de pomp van de CV bij dit soort lage retour temperaturen het grootste deel van zijn electrisch verbruik als warmte aan het water afgeeft, (0.54 kWh in deze 4.5 uur) heeft de ketel dus 50.26 kWh aan warmte uit het Gas gehaald.

Dat brengt het gemiddeld ketel rendement gedurende deze stooksessie als % van de onderwaarde van het Gas op 100.0 0%] * (50.26 0kWh]/ (5.253 .m^3 Gas] * ( 31.65 1MJ/m^3 Gas] / 3.6 MJ/kWh]))) = 108.8 %

Sorry. Minimum moet maximum zijn. Vermogen kan niet lager ingesteld worden dan 5,3 kW (of te wel 21 % van het maximum van 25 kW). Hoe lager het vermogen hoe minder energieverlies door minder lekkage van warmte en hoe meer condensatiewarmte er vrij komt van het verbrandingsgas. Door een kleinere vlam wordt de radiatortemperatuur, en dus ook de retourtemperatuur, immers lager. Overigens start ik met een hoger vermogen anders duurt het een half uur eer de radiatoren warm worden. Als ze warm zijn zet ik het vermogen terug.

@Driepinter Mijn vraag naar de woonplaats:
In Nederland is geen aardgas met 10,2 kWh per m³ (of hoger) voor particulieren beschikbaar,
voor zover ik weet.

Als jouw (handmatige?) methode om het hoge gasverbruik significant te temperen werkt, waarom niet? - Maar mij zou dit te omslachtig zijn en ik zou het dus ook anders doen.

Hierbij in de bijlage het discussie stuk of als info.

Gelukkig, het stuk dat eerst “De Bestrijdingsdienst” heette en als versie 3 bedoeld is staat nu geboekt als 'GasConsumptieVermindering”. Prima, what's in a Name? Dit kwam door digitale onwetenheid mijnerzijds en geen antwoord voor een oplossing binnen 4 dagen. Het streeft niet naar volledigheid maar is bedoeld als een continue aan te passen stuk voor eenvoudige toepasbaarheid. Elke bijdrage in de discussie "hoe technisch ook” kan een bijdrage leveren tot verbetering.

Er staat nog steeds ‘condensatiepunt van aardgas’ in plaats van ‘condensatiepunt van de waterdamp die bij de verbranding van aardgas ontstaat'.  Ook is het naar mijn mening niet ‘Een HR ketel komt pas tot zijn recht indien de ketel retourtemperatuur staat ingesteld onder het condensatiepunt van de ontstane waterdamp ((zie voorgaande)) maar “Een HR ketel BEGINT pas tot zijn recht te KOMEN  indien de ketelretourtemperatuur ...".