- BOILERHAARDEN de juiste weg voor een succesvolle plaatsing Advies – planning – dimensionering – installatie van boilerhaarden
Inhoudsopgave WATERTECHNIEK VOOR TEGELKACHELS EN HAARDKACHELS 1. Inleiding 2. Advies en planning, klantenwensen en de praktijk 3. De juiste dimensionering 4. Toesteltechniek 5. Werkingsprincipe 6. Noodzakelijke veiligheid bij de installatie 7. Installatie en verdere noodzakelijke uitrusting 8. Inbouwvoorbeelden voor verschillende installatietypes 9. Noodzakelijke veiligheid voor het gebruik, veiligheidscontrole, ingebruikname 10. Noodzakelijke veiligheid bij het gebruik 11.
BOILERHAARDEN 1. Inleiding De gestegen mazout-, gas-, en elektriciteitsprijzen enerzijds en de verdere ontwikkeling van verwarmingssystemen, kachelsystemen en kamerverwarming met waterwarmteuitwisseling anderzijds hebben voor een echte boom gezorgd in de verkoop en installatie van boilerhaarden. De stijgende vraag naar deze boilertechnieken biedt talrijke mogelijkheden aan de vakspecialisten. Aan hen om zich hierop toe te spitsen en zich in deze materie te verdiepen.
2. Advies en planning, klantenwensen en de praktijk De belangrijkste vereiste voor een probleemloos functionerende installatie is correct omgaan met de wensen en verwachtingen van de gebruiker. Daarom zou er voorafgaand aan alle andere planning grondig met de bouwheer moeten worden besproken wanneer en hoe lang de installatie moet worden gebruikt en welk verwarmingsvermogen ze daarbij kan leveren.
Bepaal daarom precies: - - welke ruimtes met de warmte van de haard verwarmd moeten worden welke verwarmingssystemen moeten worden ingezet, d.w.z.
3. De juiste dimensionering De basis voor de dimensionering en de toestelkeuze is het te dekken vermogensverbruik. Dat bestaat normaal uit het benodigde vermogen voor de verwarming van de vastgestelde kamers of het hele gebouw en het vermogen voor de verwarming van het gebruikswater. Overeenkomsten met de opdrachtgever In samenspraak met de opdrachtgever moet eerst en vooral overeengekomen worden welke kamers of ruimtes verwarmd moeten worden.
Een ramings- / schattingsmethode voor de verwarmingslast staat ter beschikking in de Europese norm, afhankelijk van de buitenoppervlakte van het gebouw (vrijstaand, half open of ingesloten) en de genomen warmte-isolatiemaatregelen. Een vaststelling van het benodigd vermogen aan de hand van de woonoppervlakte (grondvlak) is omwille van het brede spectrum van mogelijke uitvoeringen van een gebouw bijzonder moeilijk.
In een huishouden van 4 personen verkrijgt men dan bv. bij een warmwaterverbruik van 70 l per persoon en een temperatuurverhoging van 45 K, wanneer het water binnen 4 uur op temperatuur moet zijn, volgende berekening: 4 x 70 L x 45 K Wh Opwarmingsvermogen = -------------------------- x 1,15 --------- = 3.622,5 W = 3,62 kW 4u Kg x K De factor cp = 1,15 Wh/kgK is daarbij de specifieke warmtecapaciteit van water, een constante.
Uitgangssituatie: Globale voorstelling voor een typische ééngezinswoning, gezin met 3 tot 4 personen, normaal warmwaterverbruik, normale temperatuurverlaging ’s nachts, warmwaterbuffer en bufferlading van secundair belang. • Dagelijks brandstofverbruik Per kW: ca. 6,5 tot 7,0 kg brandhout – bij max. last, -14 °C tot -16 °C Per kW: ca.
• Ketelsystemen: Bij de keteltoestellen zijn alle zijwanden van de verbrandingskamer, op de vuurdeur en bodem na, als ketelvlakken uitgevoerd en dus met water doorspoeld. Dit resulteert niet alleen in meer warmtewisselvlakken, maar ook in een lagere temperatuur van de oppervlakken van de haard. Hierdoor daalt het direct stralingsvermogen en stijgt het aandeel van het watervermogen.
5. Werkingsprincipe Boilerhaarden kunnen zowel als enige verwarming gebruikt worden, of in combinatie met andere warmtebronnen. Daarbij kan de ‘alleenstaande’ verwarming afhankelijk van haar vermogen en de planning zowel afzonderlijke kamers, als het volledige gebouw verwarmen. De aansluiting op de centrale verwarming moet vakkundig worden uitgevoerd.
Thermische afloopveiligheid (TAV) De thermische afloopveiligheid is een temperatuurgestuurd ventiel, dat bij een te hoge temperatuur in de waterwarmtewisselaar opengaat. Daardoor wordt koud water uit de hoofdwaterleiding door de veiligheidswarmtewisselaar in het toestel geleid, wat deze weer tot een ongevaarlijke temperatuur afkoelt. De overtollige warmte wordt door het nu opgewarmde water direct in de afvoer geleid.
De toevoer van de TAV moet onafsluitbaar worden uitgevoerd van aan de koudwateraansluiting tot aan de aansluiting van de waterwarmtewisselaar. De afvoerleiding van de TAV moet eveneens zonder afsluitmogelijkheid tot een open en zichtbare afvoer leiden. Voor de invoer van de afvoerleiding worden gewoonlijk trechtersifons gebruikt. Men moet bedenken dat de thermische afloopveiligheid bij oververhitting van de warmtewisselaar plotseling opengaat en het ventiel van de TAV compleet opent.
Optimaal zou zijn om, bij gunstige plaatsingsomstandigheden, de capillaire leiding bv. samen met de aanvoer- en terugloopleidingen door de opening van het bovendeksel te voeren. Denk eraan dat de TAV ook weer volledig moet kunnen worden ingebouwd. Bij wand- of dekseldoorvoeringen dient de capillaire leiding in een voldoende groot gedimensioneerd(e) kanaal of buis te worden geplaatst (bv. een HT-buis met een diameter van min. 50 mm of beter 80 mm).
Het veiligheidsventiel is het tweede beveiligingsniveau na de thermische afloopveiligheid. Indien alle voorgaande regelaars en veiligheidssystemen het laten afweten, laat het veiligheidsventiel bij een druk boven 2,5 bar water of damp af in de afvoerleiding. Overdrukventielen werken puur mechanisch. De sluitkracht van het ventiel wordt door een overeenkomstige veer bepaald.
Idealiter worden er dus zelfstandige snelontluchters gebruikt, die automatisch de langs hen passerende luchtbellen van het water afscheiden en uit het systeem voeren. Ontluchters moeten bij een onderhoud worden getest en eventueel worden vervangen. Daarom moeten ze zo worden ingebouwd, dat ze kunnen worden vervangen. Snelontluchters bezitten daarenboven normaal een onderste wisseleenheid, die in de installatie wordt ingezet. In dit inzetstuk wordt de eigenlijke ontluchter ingeschroefd.
Expansievaten Membraanexpansievaten (MEV) moeten in alle delen van een gesloten installatie worden aangebracht, die doelmatig kunnen worden afgesloten. De door de verwarming van het watervolume ontstane expansie wordt door correct bemeten expansievaten opgevangen, zonder de druk in het systeem tot ontoelaatbare waardes te laten stijgen. Hiervoor is in het MEV een gaskussen met vooraf ingestelde druk aanwezig, dat door een membraan is afgescheiden van het water in de verwarmingskring.
geldt dat in elk afzonderlijk, of door regel- of mengventielen afsluitbaar systeemdeel waarin water wordt verwarmd, een expansiemogelijkheid en een veiligheidsventiel aanwezig moeten zijn om ontoelaatbare drukken te voorkomen. Dit geldt voor de kring van de waterwarmtewisselaar, het deel met het bufferreservoir, evenals voor mogelijke andere warmtebronnen zoals stookketels of zonneboilers.
7.
De circulatiepomp Deze is verantwoordelijk voor de circulatie van de waterkringloop tussen warmtewisselaar en bufferreservoir. De terugloopverzorging Deze component stuurt afhankelijk van de wisseltemperatuur een elektronisch 3wegsventiel aan, dat voor de terugloop uit de warmtewisselaar steeds zoveel toevoer bijmengt dat de temperatuur in de wisselaar steeds boven 60 °C wordt gehouden.
Temperatuurregeling van de circulatiepomp De verwarmingskring mag niet constant worden rondgepompt, dit veroorzaakt bij een koude wisselaar onnodige elektriciteitskosten en onttrekt op een inefficiënte manier warmte aan de buffer. Daarom wordt de circulatiepomp afhankelijk van de wisselaarstemperatuur enkel ingeschakeld wanneer het water daar temperaturen van minstens 60 °C tot 63 °C heeft bereikt.
Zo wordt voorkomen dat gedurende de tijd dat de kachel niet wordt gebruikt er door toedoen van de zwaartekracht een eigen circulatie op gang komt waarbij onnodig warmte wordt onttrokken aan het bufferreservoir terwijl de warmtewisselaar opwarmt. De leidingen en de leidinguitvoering De leidingen en leidingverbindingen in de ketelkringloop moeten bestand zijn tegen temperaturen tot ten minste 105°C. Dit geldt in het bijzonder voor drukdichtingen en andere dichtingsmiddelen.
De direct op of aan de waterwarmtewisselaar bevestigde armaturen (zoals bv. veiligheidsventielen, ontluchters, afsluitkranen, enz.) moeten geschikt zijn voor de in de verwarmingskamer optredende temperaturen. Ze moeten volledig van metaal zijn, resp. voldoende temperatuurbestand, of pas buiten de verwarmingskamer worden geïnstalleerd. In de verwarmingskamer is eigenlijk alle gebruik van kunststoffen leidingbuizen en kunststoffen verbindingsmaterialen verboden.
maar ook hoogst gevaarlijk. In alle gevallen vervalt ook elke fabrieksgarantie voor de toestellen wanneer die zonder de voorgeschreven veiligheden, dus tegen de inbouwrichtlijnen in, werden ingebouwd. Het gebruik van de boilerhaard in droge toestand, d.w.z. zonder volgens de gegevens van de fabrikant te zijn gevuld, is absoluut niet raadzaam en moet absoluut worden vermeden. Wijs de gebruiker hierop. Ook andere richtlijnen, bv.
8.
9. Noodzakelijke veiligheid veiligheidscontrole, ingebruikname voor het gebruik, Voor de ingebruikname en het normale gebruik van een boilerhaard moet er een werkingstest en een dichtheidstest worden uitgevoerd. Ook deze test moet schriftelijk worden vastgelegd. Opvullen en ontluchten Bij de ingebruikname behoort ook het correct opvullen en ontluchten van de installatie. Het opvullen moet steeds langzaam gebeuren.
bedrijfsdruk van ca. 1,8 bar. Daarbij moet erop worden gelet dat bij een leidingensysteem de druk door hoogteverschillen in het systeem ongeveer 0,1 bar/m stijgt. Dit is specifiek van belang wanneer het totale leidingsysteem zich over meerdere verdiepingen uitstrekt. Optimaal is het om de drukmeting op een zo diep mogelijk gelegen plaats uit te voeren, dus bv. in de kelder en niet op hoger gelegen verdiepingen.
10. Noodzakelijke veiligheid bij het gebruik Veiligheidsaanwijzingen voor de gebruiker zijn noodzakelijk vanwege de bijkomende gevaren bij de omgang met watertechniek. Ondeskundige bediening kan tot enorme schade en letsels leiden. De gebruiker moet zich bewust zijn van deze mogelijke gevaren, om onachtzame of ondoordachte foutieve bediening te voorkomen. Daarnaast is ook, zoals reeds voorheen beschreven, een correcte en eerlijke toelichting nodig, zodat de kachel haar vol vermogen volledig kan benutten.
11. Regelmatige reiniging en onderhoud Richtlijn uit de Europese norm: Voor nazicht, onderhoud, uitbouw of inbouw van veiligheidsinrichtingen moeten voldoende openingen beschikbaar zijn (in de installatie). Voor de reiniging van de met verbrandingsgas in contact komende wisselvlakken moeten voldoende openingen beschikbaar zijn. Een minstens jaarlijks(e) onderhoud, reiniging en controle (in het bijzonder van de thermische afloopveiligheid en de andere veiligheidsinrichtingen) moet worden voorzien.
Voor de benodigde installatie en de optimale inpassing in het geplande of reeds bestaande totaalsysteem staan veel geschikte modellen en overeenkomstige aansluitschema's ter beschikking. Besluit – Tips voor de vakman Water in een kachel is geen tovenarij. Met de beschikbare toesteltechnieken en mits inachtneming van enkele grondregels is ook dit werkterrein door de vakman perfect beheersbaar.
13. Leidingdimensioneringen SAEY Inidro SAEY Vivim toevoer, aansluiting ¾” AG ¾” AG terugloop, aansluiting ¾” AG ¾” AG TV-/TL-leidingen min. DN 22 TV/TL, aansluitingen KS 02 DN 22 compleetstation temperatuurbestendigheid 110 °C Veiligheidsventiel, ½” AG aansluiting VV, aansluit-leiding min. DN 15, max. lengte 1 m, geen afsluiting, stijgend, temperatuurbestendigheid 110 °C VV, ingang ½” IG VV, uitgang ¾” IG VV, uitblaas-leiding min. DN 20/22, max. lengte 2 m met max. 2 bochten, resp. min. DN 25, max.
