IK11 Impuls 10
05-11-2008
09:04
Pagina 1
Katern voor scholing, her- en bijscholing
10 Een uitgave van Intech Klimaat & Sanitair en OTIB november 2008
inHoud 1 Waterzijdig inregelen
Basiskennis
Waterzijdig inregelen
4 Otib nieuws
Een verwarmingsinstallatie is pas echt een goede installatie als deze waterzijdig is ingeregeld. Omdat je als installateur te maken hebt met standaard pijpdiameters en radiatoren die niet precies zijn gemaakt voor het berekende vermogen, moet je elke cv-installatie waterzijdig inregelen. Dat verbetert het rendement en bespaart stookkosten voor de klant. Een handleiding hoe je dat doet. Door: Han Brouwer-Keij Htv-installaties (hoge-temperatuurverwarmingsinstallaties) werken meestal met een temperatuurverschil van 20 ºC, (90/70). Ltvinstallaties (lage-temperatuurverwarmingsinstallaties) werken met een temperatuurverschil van ongeveer 10 ºC. De ontwerptechnicus berekent via een warmteverliesberekening het gewenste vermogen van elk verwarmingslichaam en hoeveel water er doorheen moet stromen om dat gewenste vermogen af te geven. Via een leidingberekening berekent hij de benodigde leidingdiameters en het drukverlies in elke leidingsectie. Omdat leidingen in standaardmaten worden geleverd, is het noodzakelijk de installatie waterzijdig in te regelen voor een optimaal comfort.
Belangrijke normen en richtlijnen • Isso-publicatie 56 ‘Inregelen van ontwerpvolumestromen in individuele verwarmingsinstallaties in woningen’; • Kleintje Inregelen van Isso; • Isso 18–Leidingnetberekening • Kleintje individuele Centrale Verwarming van Isso
A
J
Wat is waterzijdig inregelen? Door een installatie waterzijdig in te regelen zorg je ervoor dat elk verwarmingslichaam precies zoveel water krijgt toegevoerd, dat het berekende vermogen ook wordt afgegeven. Als een cv-installatie werkt, zal het drukverlies vanaf de pompperszijde, via de leidingen en verwarmingslichamen, tot aan de pompzuigzijde over alle verwarmingslichamen gelijk zijn. Als alle leidingen dezelfde middellijn zouden hebben, evenveel bochten en even grote verwarmingslichamen, zou het water daarom door korte leidingcircuits sneller stromen dan door lange leidingcircuits. Op één plaats kan maar één druk tegelijk heersen. In afbeelding 1 is het drukverlies over traject A-B-I-J dus precies even groot als bijvoorbeeld het drukverlies over traject A-E-FJ. Ook geldt dat het drukverlies over traject BI precies even groot is als over traject B-E-F-I. In deze situatie zal dus over B-I veel meer water stromen dan over E-F. Omdat niet alle middellijnen gelijk zijn en elk circuit een ander aantal bochten heeft, is in de praktijk het kortste leidingcircuit niet altijd het circuit dat het meeste water krijgt.
C
B
I
D
H
E
G
F
1. Principe drukverlies. 10 1
IK11 Impuls 10
05-11-2008
09:04
Pagina 2
waterzijdig inregelen
2. Globaal verband
140
tussen massastroom en vermogen.
120
100
vermogen in %
Als een installatie niet is ingeregeld, staat de pomp bijna altijd in een te hoge stand. Hierdoor kan de totale massastroom wel drie of vier keer te hoog worden. Dat heeft weer tot gevolg dat het drukverlies negen tot zestien keer groter wordt. Drukverlies verhoudt zich immers kwadratisch tot de massastroom.
Creëren van extra drukverlies Waterzijdig inregelen is het creëren van extra drukverlies (weerstand) op die plaatsen waar te veel water stroomt. Als in het voorbeeld van afbeelding 1 alle verwarmingslichamen even groot zijn en evenveel vermogen moeten leveren, dan moet er door elk verwarmingslichaam evenveel water stromen. Over traject B-I creëer je dus zoveel drukverlies dat over dat traject de juiste massastroom loopt. Hierdoor wordt de massastroom naar andere circuits groter en krijgt het verwarmingslichaam in het traject C-H het meeste water. Nu moet je over traject CH zoveel drukverlies creëren dat ook over dat traject de juiste massastroom loopt. Dan wordt de massastroom naar D-G en E-F nog groter en krijgt het verwarmingslichaam in het traject D-G het meeste water. Je moet nu over traject D-G zoveel drukverlies creëren dat ook over dat traject de juiste massastroom loopt. Nu krijgen de trajecten B-I, C-H en D-G evenveel water, maar over E-F stroomt nu te veel water. Door nu over E-F zoveel drukverlies te creëren dat ook daar de juiste massastroom loopt, is de hele installatie ingeregeld.
Massastroom naar de radiatoren De gewenste massastroom naar een verwarmingslichaam is afhankelijk van het vermogen dat het verwarmingslichaam moet afgeven en het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour. De massastroom kan globaal met de volgende formule worden berekend: P qm = ————— 4,2 * ΔT
waarin: qm = massastroom van het water in (kg/s) P = vermogen van het verwarmingslichaam in (kW) 4,2 = warmtecapaciteit van het water in (kJ/kg.K) 10 2
80
60
40
20
0
25
50
75
100
125
150
175
200
massastroom in %
Stand
1
2
3
4
5
6
7
8
open
kv-waarde
0,09
0,28
0,52
0,8
1,15
1,52
1,79
1,99
2,09
3. Voorbeeld van een kv-lijst van een 1/2”-voetventiel.
ΔT
= temperatuurverschil tussen aanvoer en retour in (K) Veel fabrikanten en technici werken met de volumestroom in plaats van de massastroom. Let hierop bij het lezen van de gegevens. NB: Bij 5 ºC is de soortelijke massa van water 1.000 kg/m3. Bij 80 º C neemt die iets af tot 972 kg/m3. Hierdoor kunnen kleine verschillen ontstaan. Voor kleine installaties kunnen deze worden verwaarloosd.
temperatuur is, loopt die thermostatische radiatorkraan dicht en komt de massastroom ter beschikking van de andere verwarmingslichamen, waarvan er ook weer een is die op dat moment de grootste massastroom krijgt ten koste van de resterende verwarmingslichamen. Pas als alle overige vertrekken op temperatuur zijn, zal het laatste vertrek verder opwarmen. Dit is heel oncomfortabel, zeker als dat net het vertrek is, waar jij je in de ochtend het meest ophoudt (afbeelding 2).
Thermostatische radiatorafsluiters In situaties waarin de cv-installatie in volbedrijf is en de cv-ketel nog wat overcapaciteit heeft, werkt een systeem met thermostatische radiatorafsluiters goed. Elke thermostatische radiatorafsluiter regelt de massastroom via het verwarmingslichaam, zodra die ruimte de gewenste temperatuur heeft. Problemen ontstaan vooral ’s morgens als de cv-installatie van nacht- naar dagsituatie schakelt. Op dat moment staan alle thermostatische radiatorkranen vragend, maar de grootste massastroom gaat naar dat verwarmingslichaam dat het kortste circuit heeft (afbeelding 1). Die radiator krijgt weliswaar een veel grotere massastroom dan nodig is voor het betreffende vermogen, maar zelfs een dubbele massastroom levert maar weinig extra vermogen op. Er is dus van versnelde opwarming nauwelijks sprake. De andere verwarmingslichamen krijgen op dat moment onvoldoende water. Pas als de ruimte met de grootste massastroom op
Componenten om in te regelen Componenten waarmee een cv-installatie waterzijdig kan worden ingeregeld, zijn voor de afzonderlijke verwarmingslichamen bijvoorbeeld voetventielen, onderblokken en dubbel instelbare (thermostatische) radiatorkranen. Terwijl dat voor een centrale inregeling bijvoorbeeld een inregelafsluiter (al of niet direct afleesbaar) en een pompregeling (standen, toerenregeling, bypass) zijn. Bij al deze componenten, met uitzondering van de pompstanden- en toerenregeling, rekent de ontwerptechnicus met de kvwaarde. De kv-waarde is de volumestroom in m3/h door een (regel)afsluiter, waarbij de weerstand in die afsluiter 100 kPa is. Deze waarde is voor elk fabrikaat en type anders en wordt door de fabrikant opgegeven. Als monteur hoef je niet met de kvwaarde te rekenen (afbeelding 3). De benodigde weerstand (inregelstand) die moet worden ingesteld kan door middel van
IK11 Impuls 10
05-11-2008
09:04
Pagina 3
waterzijdig inregelen
inregelafsluiters niet worden gemeten als de installatie nog niet in bedrijf is. Als voordelen van de temperatuurmethode zijn de goede betrouwbaarheid te noemen en dat de monteur bewust is van wat er gebeurt. Nadelen van deze methode zijn dat die veel tijd vraagt, het systeem volledig in werking moet zijn en dat de kans op verstopping bestaat door te veel smoren. Ook kan deze methode alleen in wintercondities worden uitgevoerd (bij voldoende warmtevraag).
De voorinstelmethode 4. Instellen van een Danfoss thermostatische radia-
5. Instelbare inregelafsluiter voor centrale inregeling
torafsluiter.
(Bron: Danfoss).
een tabel worden afgelezen. De manier waarop componenten in de juiste stand worden gezet, verschilt per fabrikant. In afbeelding 4 is een voorbeeld gegeven van een Danfoss thermostatische radiatorafsluiter die met de hand op een andere voorinstelling kan worden gezet. Afbeelding 5 is een voorbeeld van een centrale inregelafsluiter. Bij deze afsluiter wordt het drukverschil over de inregelafsluiter gemeten en ingesteld op de waarde die in de inregelstaat is vermeld. (De meting wordt meestal uitgevoerd met een drukverschilmeter met handcomputer waarop de massastroom direct is af te lezen.) Bij een pomp met 3-standenregeling wordt de pomp op die stand gezet, die net iets meer opvoerhoogte heeft dan voor de vereiste massastroom van de installatie nodig is. In afbeelding 6 is dat stand 2. Het teveel aan opvoerhoogte (in dit geval 5 kPa) moet dan met de centrale inregelaf-
sluiter of, als deze niet aanwezig is, in de afzonderlijke radiatorafsluiters of voetventielen worden weggeregeld. De ontwerptechnicus heeft dit in de inregelstaat verwerkt (afbeelding 6).
Methoden waterzijdig inregelen Er zijn twee manieren om waterzijdig in te regelen. Dat zijn de voorinstelmethode (bij nieuwbouw of renovatie) en de temperatuurmethode (bij bestaande installaties, vooral bij weggewerkte leidingen). Als voordelen voor de voorinstelmethode kunnen worden aangemerkt dat de methode snel is, kan worden toegepast voor moeilijk in te regelen systemen en dat installaties ook buiten bedrijf kunnen worden ingeregeld. Nadelen zijn echter dat de monteur moet blindvaren op aangeleverde gegevens en dat hij het leidingsysteem theoretisch geheel moet kennen. Verder is de methode minder betrouwbaar en kunnen meetbare
35
H (kPa)
pompcurve stand 2 25 20
0,15 Q (l/s)
6. Pompgrafiek
Bij de voorinstelmethode maakt de ontwerptechnicus een inregelstaat. Aan de hand van deze inregelstaat, regelt de monteur de appendages in en maakt hij een inregelrapport. De standaardinhoud hiervan is te vinden in Isso-publicatie 56. In het inregelrapport staan de volgende gegevens: • algemene gegevens: - projectnaam en locatie; - adressen van woningen waarop de inregelstaat van toepassing is; - datum uivoering; - naam en adres van het bedrijf dat de werkvoorbereiding heeft gedaan; - naam en adres van het bedrijf dat inregelt. • schematekeningen en hydraulische schakelingen: - leidingschema; - pomp(en); - verwarmingslichamen; - inregelappendages. • ontwerpgegevens en berekeningen: - merk en type pomp(en); - merk en type inregelafsluiters (voet ventielen, onderblokken, dubbel instelbare radiatorkranen, dubbel instelbare thermostatische radiatorkranen); - plaats van de inregelafsluiters; - instelstanden; - ontwerpvermogen van de verwarmingslichamen; - ontwerp aanvoer- en retourtemperatuur; - ontwerpmassastromen; - instelstand(en) van de pomp(en). • inregelgereedschap: - dit kan afhankelijk van het fabrikaat en type met een gewone schroevendraaier, een speciale schroevendraaier van de fabrikant, een imbussleutel of eenvoudig met de hand. 10 3
IK11 Impuls 10
05-11-2008
09:04
Pagina 4
waterzijdig inregelen
Stappenplan voorinstelmethode • Noteer alle projectgegevens in het inregelrapport (als dat nog niet is gedaan). • Controleer of alle appendages in de installaties overeenkomen met het fabrikaat en type in het inregelrapport en de inregelstaat (pomp, inregelafsluiters, radiatorkranen, voetventielen en dergelijke). Een ander type of fabrikaat heeft een andere inregelstand. • Stel de pomp in op de in de inregelstaat genoemde stand. Hoe je dat doet is afhankelijk van het fabrikaat en of het een 3standenpomp of een pomp met traploos regelbaar toerental is. • Als de installatie in bedrijf is en er een meetbare hoofdinregelafsluiter is, open dan alle radiatorkranen en regel de hoofdinregelafsluiter af op de berekende massastroom. Is de installatie nog niet in bedrijf, regel de hoofdinregelafsluiter dan in op de in de inregelstaat vermelde stand. • Stel de overige inregelafsluiters in op de in de inregelstaat genoemde standen. • Noteer alle instellingen in het inregelrapport. Vermeld de reden van afwijkende instellingen.
Stappenplan temperatuurmethode Bij de temperatuurmethode is meestal niet bekend wat de vereiste massastromen per verwarmingslichaam zijn of welke appendages er aanwezig zijn. Je gaat daarom als volgt te werk: • Open alle inregelafsluiters voor tachtig procent. • Meet over elk verwarmingslichaam het temperatuurverschil tussen de aanvoer en de retour. • Noteer al deze waarden in het inregelrapport. • Bereken het gemiddelde temperatuurverschil.
10 4
• Smoor de inregelafsluiters (of de voorinstelling van de radiatorkraan) van de verwarmingslichamen die een veel kleiner temperatuurverschil dan het gemiddelde hebben. • Open de inregelafsluiters (of de voorinstelling van de radiatorkraan) van de verwarmingslichamen die een veel groter temperatuurverschil dan het gemiddelde hebben. • Meet opnieuw het temperatuurverschil tussen de aanvoer en de retour van elk verwarmingslichaam. • Als er nog grote afwijkingen zijn, smoor of open dan die betreffende inregelafsluiters als hiervoor. • Als alle temperatuurverschillen ongeveer overeenkomen met het gemiddelde temperatuurverschil, ga dan verder met het inregelen van de pomp en/of de eventuele centrale inregelafsluiter, als volgt: - Als het gemiddelde temperatuurverschil, bij traditionele htv-systemen, over de radiatoren kleiner is dan 20 K, of bij ltv-systemen kleiner is dan 10 K, verlaag dan de pompcapaciteit (bijvoorbeeld van stand 3 naar stand 2 of door het verlagen van het toerental). Als er een centrale inregelafsluiter aanwezig is, smoor dan de voorinstelling. Controleer daarna het temperatuurverschil over alle radiatoren nogmaals en smoor eventueel nog verder. - Als het gemiddelde temperatuurverschil, bij traditionele htvsystemen, over de radiatoren groter is dan 20 K, of bij ltvsystemen groter is dan 10 K, verhoog dan de pompcapaciteit (bijvoorbeeld van stand 1 naar stand 2 of door het verhogen van het toerental). Als er centrale inregelafsluiter aanwezig is, open dan de voorinstelling. Controleer daarna het temperatuurverschil over alle radiatoren nogmaals en open eventueel nog verder.
IK11 Impuls 10
05-11-2008
09:05
Pagina 5
otib nieuws
OTIB en Nationale Kids TV Eind september is op Jetix het tv-programma Kids TV gestart. In dit programma worden leerlingen geïnspireerd hun ideale school te ontwerpen. Dit alles in een vast onderdeel van het programma, ‘Het gebouw’. De leerlingen worden terzijde gestaan door vakspecialisten uit de branche die de kinderen helpen bij het ontwerp. Het Opleidings- en Ontwikkelingsfonds voor het
Technisch Installatiebedrijf (OTIB) is een belangrijke motor achter deze tv-productie voor jong en oud. De nadruk in het programma ligt op de toegevoegde functionaliteit door technische installaties. Hierbij kunnen vreemde, maar ook zeer serieuze onderwerpen aan de orde komen, zoals duurzame energie, snelle internetverbindingen, een eigen zwembad dat in de winter
een ijsbaan kan worden en toegankelijkheid door techniek voor bijvoorbeeld gehandicapten. De branche onderneemt nog vele andere activiteiten gericht op de doelgroep van Kids TV, zoals de bekende website www.praktischtechniek.nl. Deelname aan Nationale Kids TV is hierbij een logische aanvulling. Voor meer informatie: www.otib.nl
Cursus voor waterzijdig inregelen
Vernieuwde website
B3120 Waterzijdig inregelen van cv-installaties in de nieuwbouw
De website van Otib, www.otib.nl, is vernieuwd! Zo zijn nu bijvoorbeeld eenvoudig brochures te downloaden, voorlichtingsmateriaal voor instroomactiviteiten te bestellen of kun je het laatste nieuws lezen.
Voor wie? Installatiemonteur gas, verwarming, onderhoudsmonteur gas, verwarming en servicemonteur installatietechniek (SEMi).
inregelmethoden, zoals voorinstel- en temperatuurmethode, inregelcomponenten, interpretatie juiste leidingnetberekening, meetmethoden; instrumenten, uitwerking case aan de hand van inregelstaat, praktisch oefenen (zelf inregelen) door een lesmodel.
Waarover? Wat is inregelen? Grondslagen waterzijdig inregelen, voorbeeld behandeling nieuwbouwwoning,
Waar? Kenteq Training en Advies, www.mijnkenteq.nl, Uneto-VNI Cursusloket, www.cursusloket.nl
Project CV-Optimalisatie gecontinueerd in andere provincies Uneto-VNI heeft in 2007 het project CV-Optimalisatie Noord afgerond. Doelstelling van het project was de mogelijkheden, die waterzijdig inregelen oplevert voor de installateur maar ook voor gebouweigenaren, onder de aandacht te brengen van alle betrokken partijen. Installateurs stellen de cv zo in dat het binnenklimaat verbetert en het gasverbruik gemiddeld twintig procent daalt. Volgens recent onderzoek van SenterNovem kan met de optimalisatie van centrale verwarmingssystemen in openbare gebouwen in Nederland naar schatting 450 miljoen m3 aardgas per jaar worden bespaard. Dat komt overeen met 200 miljoen euro per jaar! In Noord-Nederland volgden meer dan 180 monteurs een opleiding in het kader van het project CV-Optimalisatie Noord. Dankzij dit project zijn, met financiële steun van de provincies Groningen, Friesland en Drente, in twee jaar tijd de cvinstallaties in zeshonderd nieuwe en bestaande utiliteitsgebouwen ingeregeld.
Bij een goed ingeregelde installatie wordt gemiddeld twintig procent bespaard op het aardgasverbruik. Ook na het project zullen de installateurs doorgaan met het optimaliseren van cv-installaties. Het blijkt immers een markt, die de omzet en werkgelegenheid in de installatiebranche ten goede komt. Inmiddels is de brancheorganisatie gestart met een gelijksoortig project in de provincie Overijssel en is zij in gesprek met diverse andere provincies voor het opzetten van pilotprojecten. Dat cv-optimalisatie profijtelijk kan zijn, laat Geert Annema zien.De directeur van
de openbare school de Oudvaart in Sneek vertelt op de site www.cvoptimalisatie.nl dat de besparingen op kunnen lopen tot 1.500 euro op jaarbasis en dat de constante temperatuur bijdraagt aan een comfortabeler binnenklimaat in de hele school. Hij koppelde er voor zijn leerlingen zelfs een educatief project over energie en energiebesparing aan vast, met een afsluitende tentoonstelling.
Meer informatie over de projecten is te vinden op www.cvoptimalisatie.nl 10 5
