-
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. Regelmatige reiniging en onderhoud 12. Zinvolle inpassing in de woningtechniek 13. Leidingsdimensioneringen
3 4 6 9 11 11 19 25 30 32 33 33 35
2
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. Wanneer er problemen ontstaan, dan is dat vaak het gevolg van een onvoldoende geplande of foutief uitgevoerde inpassing in het verwarmingssysteem van een gebouw. Bovendien komt het steeds weer tot klachten of bezwaren, wanneer de verwachtingen van de gebruiker niet worden ingevuld, hoewel alles technisch correct functioneert. Deze fouten kunnen nochtans voor het grootste deel reeds bij de voorbereiding worden vermeden door een correct, eerlijk en vakkundig advies en planning. De correcte uitvoering is dan geen heksentoer meer, levert optimaal functionerende installaties op en schept tevreden klanten.
3
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. Uiterst belangrijk zijn daarbij de fabrikantgegevens van de betreffende onderdelen: welk vermogen (in kW) kan er via het water worden gegenereerd, en welk aandeel wordt daarbij direct in de kamer afgegeven. In de praktijk is het vaak zo dat de ruimte waar de boilerhaard staat reeds voldoende of zelfs meer dan voldoende warm is terwijl de warmteafgifte naar het water nog niet veel voorstelt. Dit kan voorkomen worden door de juiste haard te kiezen en deze ook correct te laten installeren. Ook dient rekening gehouden te worden met het feit dat het bij boilerhaarden om een andere aanvoer van brandstof gaat dan bij conventionele mazoutof gasverwarmingsketels. De haarden worden met de hand gevuld en de warmteafgifte van de brandstof is sterk afhankelijke van: de hoeveelheid, soort en vorm van de brandstof, de vochtigheid en kwaliteit van de brandstof alsook de toevoer van verbrandingslucht, de vervuilingsgraad van de warmtewisselvlakken, de schoorsteentrek en van de installatie zelf. Vaak ontbreekt het inzicht dat enkel bij een correcte bediening en een juiste en toereikende brandhouttoevoer een overeenkomstig vermogen te verwachten is. De in de Europese installatienormen opgenomen tips en richtlijnen geven reeds een ver reikend inzicht en leiden de vakman voldoende bij de planning en uitvoering. Uittreksels uit deze Europese norm worden in deze brochure als begeleiding bij de tekst weergegeven. Richtlijn uit de Europese norm: De richtlijnen van de fabrikant voor de dimensionering en uitvoering van de verwarmingskamer, de naverwarmingsvlakken en de hydraulische componenten moeten worden gerespecteerd. Bij warmeluchtkachels of haarden en kachels met warmwaterwisselaars moet voor de berekening van de te verwarmen ruimte het vermogensaandeel van de waterinstallatie in acht worden genomen. De hierna opgesomde randvoorwaarden moeten minstens met de klant/gebruiker worden vastgelegd en gedocumenteerd: -
Gebruik van de kachel als hoofd- of bijverwarming, Opdeling in water- en direct vermogen in de plaatsingsruimte, Brandstofverbruik en toevoerintervallen, Geplande gebruikswijze, gebruikstijden Onderhoud en controle
4
Bepaal daarom precies: -
-
welke ruimtes met de warmte van de haard verwarmd moeten worden welke verwarmingssystemen moeten worden ingezet, d.w.z. of de verwarming via verwarmingsoppervlaktes met lage aanvoertemperaturen (vloerverwarming), dan wel met verwarmingselementen met een hoge aanvoertemperatuur wordt uitgevoerd (klassieke radiatoren bijvoorbeeld), welke vermogens direct door straling van de voorkant van het toestel en het deurglas, door straling van het bovenvlak, evenals welke door convectie-warmteafgifte in het gebouw worden afgegeven. welke vermogens bovenop de verwarming beschikbaar moeten zijn voor de verwarming van het sanitair water, evenals welke andere verwarmingsbronnen (zoals bv. andere beschikbare verwarmingsinstallaties, zonnethermische systemen of elektrische verwarming) beschikbaar zijn en worden gebruikt. Bepaal of en in welke mate de conventionele verwarming moet en mag bijverwarmen.
Wijs er uitdrukkelijk op – hoe vanzelfsprekend het voor u ook mag zijn - dat het opgegeven vermogen van de warmtewisselaar alleen beschikbaar is wanneer de kachel ook met nominaal vermogen brandt. Een verminderde brandstofdoorvoer, bv. door minder toegevoegde brandstof, door verminderde luchttoevoer of door lage (van de weersomstandigheden afhankelijke) onderdruk in de schoorsteen, heeft in de eerste plaats invloed op het vermogen van het watersysteem. Maar ook een duidelijk te sterke schoorsteentrek kan tot een verminderde werking leiden en op die manier de prestatie van de waterwarmtewisselaars merkbaar verminderen.
Verwarming van de ruimte door straling en convectie.
Verwarming van de ruimte(s) door verwarmingselementen. 5
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. Ook moet bepaald worden welke verwarmingsbronnen gebruikt zullen worden en of deze als hoofd- of bijverwarming moeten dienen. Daarnaast mag in geen geval worden vergeten het verbruik van sanitair water te bepalen en bij te houden. Deze punten vormen een vast onderdeel van de planning en opdracht en worden dan ook liefst schriftelijk opgenomen in de offerte en de vermogensbeschrijving van de overeenkomst (zie ook afb. p. 5: opdracht en planning). Overeengekomen verwarmingsvermogen Het voor de te verwarmen ruimtes benodigd vermogen (verwarmingslast) moet aan de hand van een beschikbare berekening worden bepaald. In bepaalde gevallen zijn deze berekeningsresultaten al bij de bouw- en verwarmingsplannen beschikbaar. Indien geen gepaste gegevens voorhanden zijn, moet het vermogen samen met de opdrachtgever worden vastgesteld, of conform de DIN EN 12831-norm, berekening van de normverwarmingslast van woningen, worden bepaald.
6
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. De op het grondvlak betrekking hebbende verwarmingslast ligt, afhankelijk van de kamergeometrie en de uitvoering, dus afhankelijk van de bouwstandaard, met weinig uitzonderingen, tussen 0,03 kW/m2 en 0,12 kW/m2. Daarbij komen mogelijk nog extra gewenste opwarmingsvermogens. Dit maakt in de meeste gevallen zelfs een grove schatting zonder berekening zeer moeilijk tot onmogelijk. Toeslagen Eens vastgesteld is welk vermogen nodig is om de woonoppervlakte te verwarmen moet nog rekening gehouden worden met eventuele toeslagen. Deze toeslagen kunnen in bepaalde gevallen oplopen tot 30%. Bijvoorbeeld: in een bepaalde ruimte staat een (individuele) kachel die slechts zelden gebruikt wordt. Als deze ruimte ook opgewarmd moet worden reken je dit bijkomende vermogen best mee in het totaalplaatje. Sanitair water verwarming Het benodigde vermogen om sanitair water, bv. voor de dagelijkse douche, het bad of de afwas beschikbaar te stellen, wordt normaal gezien berekend op het aantal personen. Hier geeft het aantal tot het huishouden behorende personen waarvoor gewoonlijk sanitair water voorzien wordt, uitkomst. Voor elke persoon mag men een gemiddelde rekenen van 50 tot 70 liter warm water per dag. De hieruit voortvloeiende hoeveelheid warm water moet worden opgewarmd uit koud water van ca. 15 °C. Men rekent met een warmwatertemperatuur van minstens 50 °C, beter 60 °C, wat dus een temperatuurverhoging inhoudt van 35 K tot 45 K. Hieruit bekomt men het benodigd vermogen als volgt: Hoeveelheid sanitair water x temperatuurverhoging Wh Opwarmingsvermogen = ---------------------------------------------------------------------- x 1,15 ----Opwarmingstijd KgxK De hoeveelheid sanitair water bekomt men eenvoudigweg door het aantal personen te vermenigvuldigen met de gemiddelde hoeveelheid per persoon: Hoeveelheid sanitair water = aantal personen x hoeveelheid water per persoon
7
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. Indien er een warmwaterbuffer of combibuffer aanwezig of gepland is, dan kan het benodigd vermogen ook via de inhoud daarvan worden bepaald. Daarbij wordt dan niet het aantal personen in rekening gebracht, maar enkel de bufferinhoud. Indien er bv. een gebruikswatervolume van 150 l moet worden ingepland, dan bekomt men het benodigde vermogensaandeel als volgt: 150 L x 45 K Wh Opwarmingsvermogen = -------------------------- x 1,15 --------- = 2.587,5 W = 2,59 kW 3u Kg x K Voor bv 150 l bufferinhoud, 45 K temperatuurverhoging en een gewenste opwarming binnen 3 uur: Komt dit overeen met een benodigd vermogen van 2,6 kW, alleen voor de verwarming van het sanitair water. Voor kortere tijden moet men overeenkomstig redeneren. Wanneer de opwarming sneller, bv. met een doorstroom brander, moet gebeuren, dan wordt het benodigd vermogen groter. Gewenste opwarmingstijden en de andere beschreven randvoorwaarden moeten met de opdrachtgever worden overeengekomen en vastgelegd. Indien niet anders wordt overeengekomen, moet het sanitair water vermogen absoluut bij het benodigde verwarmingsvermogen worden gerekend. Ook belangrijk … Let er ook op dat bij een warmteverbruik (verwarmingslast) van bv. 6 kW een verwarmingstoestel met een watersysteem met watervermogen theoretisch bijna ononderbroken moet werken om bij lage buitentemperaturen alleen al de gevraagde warmte in de ruimtes te kunnen behouden. Hier is werderom het toegevoegde vermogen voor het opwarmen, dus voor een temperatuurverhoging, niet meegerekend, evenmin als het vermogen voor het verwarmen van het sanitair water. Dit wil zeggen dat de geplande boilerhaard de klok rond op nominaal vermogen moet branden. Dit moet duidelijk zijn voor zowel de vakman als de gebruiker. Grove schatting van het brandstofverbruik Om een overzicht en een correct gevoel te krijgen over het brandstofverbruik, kan men voor een typisch gebouw een overeenkomstige schatting maken:
8
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. 3,0 tot 3,50 kg brandhout – bij geringe last, 5 °C tot 0 °C Vb: om 7 kW te bereiken heb je 21 à 25 kg hout nodig per dag • Per lading brandhout kan de haard 1,2 tot 1,5 uur branden • Jaarlijks brandstofverbruik Per kW: ca. 500 à 600 kg brandhout. Per kW: met ca. 400 kg/ stère: 1,2 tot 1,5 stère. Er is m.a.w. voldoende hout als ook stockageruimte nodig.
4. Toesteltechniek Inbouwhaarden en kachels De boilerhaarden op de markt laten zich hoofdzakelijk in twee hoofdgroepen onderverdelen. De eerste groep maakt gebruik van een opgezette waterwarmtewisselaar, de tweede groep heeft een ingebouwde ketel met wisselvlakken die de verbrandingskamer geheel of deels omgeven. Combinaties zijn natuurlijk ook mogelijk, evenals nog enkele afwijkende methodes, die echter voor de nagestreefde vermogensbereiken amper relevant zijn. •
Systemen met opzet waterwarmtewisselaar:
Toestellen met opgezette warmtewisselaars hebben normaal gezien een groter direct afgegeven vermogensaandeel, dus via de voorkant (straling) en via convectie. Bij installatie van dergelijke haarden moet absoluut rekening worden gehouden met dit hogere vermogen. Daarbij moet er in veel gevallen ook rekening worden gehouden met een langere werkingstijd van het toestel. De langere werkingstijden en het hogere directe vermogensaandeel mogen niet tot een oververhitting van de plaatsingsruimte leiden. De opgezette wisselaars kunnen bovendien in de meeste gevallen worden omgeschakeld. De verbrandingsgassen kunnen zo overeenkomstig de instelling door de waterwarmtewisselaar worden geleid of erlangs en dus direct in de rookgaskanalen stromen. Hierbij is het belangrijk te weten dat er ook bij een “uitgeschakelde” warmtewisselaar nog een verwarming van het water in de wisselaar gebeurt, al is dit welliswaar verminderd. Door de straling van de warmte van het eigenlijke verwarmings- of kachelelement naar de wisselaar kan het aanwezige water, zelfs bij uitschakeling, nog zo sterk worden verhit dat de circulatiepomp minstens in intervallen moet blijven draaien. Toestellen met een opgezette warmtewisselaar kunnen dus bij een defect aan de pomp of bij een stroomonderbreking niet onbeperkt worden gebruikt.
9
•
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. Het is een basisprincipe voor alle waterwarmtewisselaars dat ze een zo laag mogelijke waterinhoud moeten hebben, omdat dit watervolume bij het begin van het verwarmingsproces zo snel mogelijk boven 60 °C moet worden gebracht. Als er wisselvlakken met een lage temperatuur in de stroom van de verbrandingsgassen liggen, ontstaat er condensatie van die verbrandingsgassen met als duidelijk merkbare negatieve gevolgen corrosie en sterkere vervuiling (uitstoot - roet). Verder moet een toestel met watertechniek precies zoals elk ander toestel zo snel mogelijk op bedrijfstemperatuur komen, om emissiearm en zuinig te kunnen worden gebruikt. De enige uitzondering zijn toestellen die in een open, enkel door toedoen van de zwaartekracht circulerende verwarmingskring zijn opgenomen. Vanwege de geringere oppervlaktetemperaturen van de elementen zelf hebben keteltoestellen door hun bouwwijze een geringere warmteafgifte aan de haard zelf (minder stralingswarmte). Dit komt bij de huidige bouwtechniek hoofdzakelijk ten goede aan de geringe warmtebehoefte in de plaatsingsruimte (door de steeds strengere isolatienormen). Verder is er, afhankelijk van de toepassing en bouwwijze van de boilerhaard, nog een aansluiting nodig van de rookgaskanalen naar de schoorsteen. De boilerhaarden zijn wel zo gebouwd dat ze direct op een goed werkende schoorsteen aangesloten kunnen worden. Boilerhaarden geven het aangegeven nominaal vermogen enkel bij correct gebruik en correcte installatie. Een regeling van het afgegeven vermogen via de brandstoftoevoer is slechts in beperkte mate mogelijk. De installatie van de haard en de aansluiting op de schoorsteen dienen strikt volgens de opgegeven instructies van de fabrikant te gebeuren teneinde een correcte werking te kunnen garanderen. Toebehoren Naast de toestellen zelf bieden de fabrikanten van de boilerhaarden ook toebehoren aan, zoals bv. pompgroepen en regelaars. (zie ook ons compleet station). Hierbij geldt principieel, zoals bv. ook bij zonneboiler-installaties, dat een optimale werking en de waarborg van de vermogenswaarden enkel geldt wanneer deze toebehoren worden gebruikt. Normaal zijn de regelaars en de pompen exact op de toestelwaarden afgestemd, zodat een aan de bouw aangepaste of eigen uitrusting enkel bij uitzondering mag worden gebruikt (zie ook punt 7).
10
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. Hierbij moeten in het bijzonder de uitvoering van de leidingen, de materiaalkeuze en de warmteisolatie ter voorkoming van ongewenst warmteverlies, in acht worden genomen. Voor de dimensionering en de uitvoering van verwarmingsinstallaties bestaan technische regels, die in de DIN EN 12828, evenals in het nieuwe vakreglement (Europese installatienorm) zijn vastgelegd. Elke kachel die water verhit en die niet snel regelbaar of uitschakelbaar is door de brandstof, moet beschikken over een voldoende groot watervolume of een buffer. Richtlijn uit de Europese norm: Waterwarmtewisselaars moeten principieel met bijkomende warmtebuffers (expansievaten) in het verwarmingssysteem worden opgenomen. Indien er geen fabrikantgegevens beschikbaar zijn, dan moet er per kW watervermogen minstens 50 l expansievolume worden voorzien. Normaal gaat men ervan uit dat ongeveer 55 tot 70 l watervolume per kW watervermogen beschikbaar moet zijn. Principieel moet dit volume via een geschikt combi- of bufferreservoir beschikbaar zijn. Bij een directe inpassing in het verwarmingssysteem zonder bufferreservoir moet er te allen tijde een passend watervolume in het verwarmingssysteem beschikbaar zijn, ook wanneer alle verwarmingselementen of verwarmingsvlakken bv. via hun thermostaatkraan deels of geheel worden uitgeschakeld. Is dat niet het geval, dan is het combi- of bufferreservoir absoluut noodzakelijk om een oververhitting of overbelasting door druk van het systeem te voorkomen.
6. Noodzakelijke veiligheid bij de installatie Bij de toestellen zijn de 3 belangrijkste veiligheden, die volgens DIN EN 12828 worden voorgeschreven, reeds inbegrepen. Deze zijn: -
De thermische afloopveiligheid van de veiligheidswarmtewisselaar Een veiligheidsventiel, normaal met een overdrukbeveiliging van 2,5 bar Een ontluchter, bij voorkeur een automatische, zelfstandige variant
Deze componenten behoren standaard tot het toestel en mogen ook uitsluitend bij deze installatie worden gebruikt. Het is tevens aangeraden om andere veiligheden, die niet inbegrepen zijn in de levering, te overwegen bij de installatie en eventueel in te bouwen.
11
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 afregeleenheid van de thermische afloopveiligheid werkt via een capillaire vloeistof, die zonder verdere hulpenergie een ventiel opent dat zich in de regel- of ventieleenheid bevindt. Richtlijn uit de Europese norm: Bij waterwarmtewisselaars moet een thermische afloopveiligheid worden ingebouwd, die op de veiligheidswarmtewisselaar van het toestel is aangesloten. Ze moet op het vermogen van de waterwarmtewisselaar zijn afgestemd. Indien er geen blijvend beschikbare, toereikende waterdruk voorhanden is voor de thermische afloopveiligheid, zijn er zonder uitzondering enkel open systemen toelaatbaar. Om een “blijvende visuele controle” te verzekeren, moet het ventiel van de thermische afloopveiligheid op een geschikte plaats worden bevestigd. Men moet in de afloop kunnen kijken. Deze moet dus open worden uitgevoerd.
12
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. De afvoer moet daarom zo worden uitgevoerd dat hij bij de inschakeling van het veiligheidssysteem ook de totale waterhoeveelheid aankan. Het is eveneens belangrijk dat het aflopende water bij benadering 100 °C heet kan zijn, de trechtersifons en de verdere afvoerleidingen moeten tegen deze temperatuur bestand zijn. In het bijzonder dient te worden verhinderd dat het hete water van de TAV bij de inleiding in de afvoer opspuit. In geen geval mogen personen in gevaar komen of gewond raken door mogelijk opspuitend water. Door een geschikte afvoer en een goed gekozen plaatsing kan hier een professionele en veilige installatie worden gegarandeerd. De minstens 4 m lange capillaire leiding van de TAV biedt voldoende mogelijkheid om de ventieleenheid buiten de verwarmingskamer te monteren. De ventieleenheid van de TAV mag niet aan een te hoge temperatuur worden blootgesteld. De inbouw in de convectiekamer, in het bereik van warmeluchtuitlaten of ook onder een afdekrooster is principieel onmogelijk, vermits daardoor de probleemloze werking van de veiligheid op lange termijn niet kan worden gegarandeerd. Bij de montage wordt verder best een in het oog springende plaats gekozen (bv. in de technische of verwarmingsruimte), zodat de gebruiker ook werkelijk aan een minstens jaarlijkse controle denkt. De in de meeste gevallen rode testknop van de TAV verliest volledig zijn functie wanneer hij door een ongelukkige plaatsing moeilijk te zien en te bereiken is.
13
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). Bij richtingsveranderingen van dit kanaal of deze buis moet absoluut aan de op de capillaire buis aangesloten temperatuurvoeler worden gedacht. Het best controleert men voor de montage of de capillaire buis zich, inclusief de temperatuurvoeler, probleemloos door de aangebrachte buis laat voeren. Zo bespaart men zich veel werk wanneer de TAV vervangen zou moeten worden. De capillaire leiding is overigens een erg dunne, plooibare koperen buis, waarin, bij een te hoge temperatuur aan de voeler, de capillaire vloeistof in het afstelventiel wordt gedrukt. Hierdoor wordt het ventiel van de TAV geopend. Rond de koperen buis zit een stabiele beschermleiding die dient ter bescherming tegen te korte bochten, knikken en andere beschadigingen. Deze mantelbescherming is echter evenmin tegen bruut geweld bestand. Bij de keuze van de plaatsing moet met deze eigenschap rekening worden gehouden om een veilige werking van de TAV te kunnen waarborgen. Om een te vaak voorkomende inschakeling bij temperaturen onder de gewenste inschakeltemperatuur (ca. 95 °C tot 98 °C) te vermijden, wordt het aanbevolen om de capillaire leiding via de kortst mogelijke weg uit het hittebereik van de kachel te leiden. Een bv. in de verwarmingskamer opgerolde leiding veroorzaakt een ongewilde bijkomende uitzetting van de erin aanwezige capillaire vloeistof, wat ontegensprekelijk tot een snellere inschakeling van de TAV leidt. Er moet bovendien worden gelet op het volgende: de druk in de koudwaterleiding moet minstens 2 bar, en mag maximaal 10 bar bedragen. Bij te lage waterdruk zijn erg kostelijke alternatieven noodzakelijk. Indien de waterdruk in een gebouw bv. door een eigen pompstation wordt verzorgd, dat bv. op elektriciteit werkt, dan kan en mag een TAV niet worden gebruikt omdat er bij een stroompanne geen 2 bar waterdruk beschikbaar is.
Het veiligheidsventiel (VV)
14
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. Wanneer de tegendruk in het systeem groter wordt dan de drukkracht van de veer, dan opent het overdrukventiel en geeft het kortstondig de overtollige druk af. Veiligheidsventielen moeten altijd in de directe omgeving van de waterwarmtewisselaar worden geïnstalleerd. De fabrikant geeft de opbouwplaats exact aan, van deze richtlijn mag dan ook niet worden afgeweken. Bepaald door de opbouwplaats en de in de waterwarmtewisselaar geldende situatie, wordt bij het openen van het veiligheidsventiel een korte maar krachtige drukstoot van heet water of hete waterdamp uitgestoten. Wanneer daarbij personen in de buurt zijn van de uitlaatopening van het veiligheidsventiel, kunnen mogelijk zware letsels en brandwonden het gevolg zijn. Bovendien moet er rekening worden gehouden met schade door het uitgestoten water wanneer de uitlaatopening van de veiligheidsventielen bv. vrij in de verwarmingskamer uitkomt. Daarom moet er absoluut een geschikte afloopleiding worden voorzien. Voor deze leiding en voor de inleiding ervan in de afvoer gelden dezelfde bepalingen als voor de afloopleiding van de thermische afloopveiligheid. Verder moet er worden gelet op het volgende: veiligheidsventielen met kunststof kop, resp. andere temperatuurgevoelige materialen (bv. een manometer), mogen niet binnen convectiekamers worden gebruikt. Zulke veiligheidsventielen kunnen mogelijk toch worden gebruikt bij kamerverwarmers, wanneer ze ook bij het gebruik van de kachel voldoende worden gekoeld.
De ontluchter Richtlijn uit de Europese norm: Er moeten aangepaste ontluchtingsinrichtingen en expansievaten worden voorzien in alle afsluitbare delen. Een geschikte installatie om het totale systeem bij het opvullen, maar ook tijdens het gebruik te kunnen ontluchten, zorgt voor een geschikte bescherming tegen schadelijke luchtconcentraties. Lucht in gesloten verwarmingskringen en –systemen verhoogt het gevaar op roest en kan de noodzakelijke watercirculatie verhinderen wanneer de lucht zich bv. in de circulatiepomp of de terugslagklep ophoopt. Ze versterkt onbruikbare drukschommelingen en vermindert de warmteovergang aan de wisselvlakken. Wanneer er zich lucht ophoopt in de warmtewisselaar zelf, dan kan er oververhitting en overmatige materiaalbelasting ontstaan.
15
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. Een ventieleenheid sluit het onderste deel wanneer de ontluchter wordt weggenomen zodat bij een demontage het leeglopen van het systeem wordt vermeden. Ontluchters moeten per definitie altijd op het hoogste punt van een systeemdeel worden gemonteerd, waar de lucht zich normaal zou ophopen. Fabrikanten van toestellen met waterwarmtewisselaars geven meestal de geschikte montageplaats aan, of voorzien zelfs een aangepaste schroefaansluiting op het toestel. Naast de ontluchting op het toestel zelf moeten er ook in de totale installatie overal ontluchters worden geplaatst waar er zich lucht zou kunnen ophopen. Kijk bij het opvullen van de installatie na of de automatische snelontluchter werkt. De kunststof afdekkap op de ontluchter moet bij het opvullen van de installatie met een volledige draai worden geopend. Let op de verdere DIN EN 12828-richtlijnen!
16
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. Wanneer de druk in het verwarmingssysteem stijgt, zet het water uit en drukt het tegen de druk van het luchtkussen in het MEV.
Bij het gebruik van membraanexpansievaten moet erop worden gelet dat een geschikte aansluitadapter wordt voorzien om het vat gemakkelijk te kunnen wisselen. Hiervoor kan een passend regelbare afsluitkraan (kapventiel) worden gemonteerd, die echter bij de werking van de installatie steeds open moet staan en die niet per vergissing kan worden gesloten. Het MEV moet qua volume precies op de waterinhoud van het systeemdeel zijn afgestemd waarvoor het voorzien is. Een te klein gekozen MEV kan zijn taak niet behoorlijk vervullen. Verder moet er ook op worden gelet dat de kringloop van de warmtewisselaar door de menger van het begin van de terugloop van de rest van het verwarmingssysteem kan worden afgesloten wanneer deze sluit. Zo ontstaat er een afgesloten watervolume, dat bij het gebruik van de kachel bijzonder sterk en snel opwarmt en als gevolg hiervan overeenkomstig uitzet. In dit deel moet er absoluut een expansievat worden aangebracht. Ook moet het deel dat het bufferreservoir omvat bijzondere aandacht krijgen en moet het totale buffervolume bij de dimensionering van het MEV worden ingecalculeerd. Principieel 17
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. Er moet eveneens minstens een overdrukventiel worden geïnstalleerd voor de gebruikswaterverwarming, omdat het vullen met koud water onder de aanwezige waterdruk gebeurt via een terugslagventiel. Tussen dit terugslagventiel en de afzonderlijke waterkranen vormt zich ook een afgesloten volume dat wordt verwarmd.
18
7. Installatie en verdere noodzakelijke uitrusting Richtlijn Europese norm: Bij het gebruik van waterwarmtewisselaars moeten bijkomend overeenstemmende installatievoorschriften worden nageleefd: − DIN EN 12828 (vroeger DIN 4751) – veiligheidstechnische uitrusting van verwarmingen met warm water − Neem ook alle richtlijnen en normeringen inzake expansievaten, elektrische uitrusting van verwarmingsinstallaties en richtlijn ter voorkoming van schade door corrosie en kalkvorming in verwarmingen met warm water in acht. De belangrijkste component bij de koppeling van een waterwarmtewisselaar aan de rest van de verwarmingsinstallatie is het pompstation. Ze omvat reeds alle bouwelementen en regeleenheden die voor de veilige en efficiënte inpassing in het verwarmingssysteem noodzakelijk zijn. Richtlijn uit de Europese norm: Een terugloopverzorging voor de wisselaar moet worden ingebouwd, om condensatie van uitlaatgas en versterkte roetafzetting te minimaliseren. De afzonderlijke onderdelen van het pompstation zijn:
De circulatiepomp De temperatuurgestuurde terugloopverzorging Een temperatuurregeling voor de circulatiepomp Een temperatuurverschilregeling voor de circulatiepomp tussen warmtewisselaar en bufferreservoir Veilgheidstemperatuuruitschakeling Een terugslagklep Een geschikt afsluitventiel voor onderhoud en wisselwerken Temperatuurweergaves (thermometer)
19
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. Tijdens de opwarmingsfase is dit ventiel zelfs volledig gesloten, zodat slechts een kleine kringloop tussen warmtewisselaar en terugloopverzorging circuleert. Hierdoor wordt het daar aanwezige water zo snel mogelijk op temperatuur gebracht en een onnodige condensatie van de verwarmingsgassen aan de wisselvlakken vermeden. Een efficiënt werkende terugloopverzorging opent bijna traploos (idealiter door een elektrisch bediende motorische mengkraan, die de temperatuur van de wisselaar of wisselaarskring elektronisch mengt, deze mengkranen werken nauwkeuriger dan puur mechanisch, bv. via een bimetaalventiel, geregelde varianten). Zo wordt aan het in de wisselaar beschikbare stijgende vermogen overeenkomstig steeds meer water uit het bufferreservoir toegevoegd. Bij het bereiken van het volle vermogen van de wisselaar wordt het ventiel van de terugloopverzorging geopend en door de warmtewisselaar wordt bufferwater ongemengd opgevoerd en verwarmd.
20
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. Dit kan in de opwarmingsfase maar ook bij het einde van het verwarmingsgebruik kortstondig leiden tot een herhaaldelijk in- en uitschakelen van de pomp. Dit gewenste effect laat enkel water door de wisselaar circuleren wanneer daar ook voldoende hoge temperaturen en daarmee samenhangend voldoende vermogen beschikbaar is.
Temperatuurverschilregelaar Een verdere verhoging van de doeltreffendheid van het systeem wordt bereikt door een regeling die de circulatiepomp alleen van stroom voorziet wanneer de temperatuur van de warmtewisselaar boven die van het bufferreservoir ligt. Zo wordt vermeden dat er warmer water uit de buffer wordt onttrokken en kouder water vanuit de wisselaar wordt ingevoerd. Vergelijkbaar met het regelprincipe van zonneboilers moet in de warmtewisselaar eerst een hogere temperatuur aanwezig zijn dan in het bufferreservoir alvorens de pomp wordt geactiveerd. In extreme gevallen wordt zo ook een overbelasting van het bufferreservoir vermeden, wanneer dit bv. al door een zonneboiler tot meer dan 90 °C zou zijn opgewarmd. Enkel met een temperatuurverschilregelaar kan voor de bediening van de pomp worden vastgesteld of de warmte eigenlijk wel in de wisselaar van het verwarmings- of kachelelement wordt opgewekt. Indien de circulatiepomp enkel zou worden aangestuurd via de temperatuur van de wisselaar, dan zou er warmte aan het opgewarmde bufferreservoir kunnen worden onttrokken.
Veiligheidstemperatuuruitschakeling Vermits de gebruikelijke verwarmingsinstallatie, de armaturen, de dichtingen, isolatie, maar ook bv. het bufferreservoir niet voor toevoertemperaturen van meer dan 95 °C zijn uitgerust, kunnen er grote problemen ontstaan wanneer de toevoertemperaturen daarboven liggen. Door de thermische afloopveiligheid wordt weliswaar de maximale keteltemperatuur begrensd, maar de maxima liggen toch bij 105 °C tot 110 °C. Ter bescherming van de installatie wordt de circulatiepomp dan bij keteltemperaturen boven 95 °C door de veiligheidstemperatuuruitschakeling uitgeschakeld.
De terugslagklep Dit niet onbelangrijke kleine bouwelement voorkomt een ongewenste circulatie van de ketelkring wanneer de circulatiepomp niet draait.
21
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. Let altijd op de door de fabrikant aangegeven toepassingstemperatuur. Materialen die ook geschikt zijn voor de hoge temperaturen die bij zonneboilers kunnen voorkomen, hebben zich ook voor deze toepassing bewezen. In het bijzonder moet hierbij aandacht worden geschonken aan “droge leidingen”. De afvoerleiding van het veiligheidsventiel en de leiding van de thermische afloopveiligheid kunnen binnen het bereik van de verbrandingskamer tijdens het gebruik van de kachel opwarmen tot temperaturen die beduidend hoger liggen dan 105°C. Leidingsmaterialen en in het bijzonder de dichtingen en accessoires moeten hier bestand zijn tegen temperaturen van 250°C en hoger. Bijzondere aandacht is vereist voor de afvoerleidingen van de thermische afloopveiligheid en het veiligheidsventiel. Deze leidingen zijn bij een normaal gebruik niet met water gevuld en worden zodoende niet van binnenuit “gekoeld”, resp. op temperaturen onder 105°C gehouden. Materiaaltemperaturen stijgen bij deze leidingen gemakkelijk tot temperaturen boven 250°C. Wat het nog moeilijker maakt, is dat lekkages of materiaaldefecten van afvoerleidingen in het ergste geval pas bij een storing merkbaar zijn en zo ook tot ernstige schade of verwondingen kunnen leiden. Hetzelfde geldt voor klemmen, buismantels en buisbevestigingen, evenals voor aangrenzende bouwelementen, bv. isolatieschuim in plafond- en wanddoorvoeren. Men moet hier met leidingtemperaturen van tenminste 110°C rekening houden bij de wisselaartoevoer. Richtlijn uit de Europese norm: Isolatiemateriaal voor waterhoudende leidingen buiten de verwarmingskamer moeten geschikt zijn voor temperaturen boven 100°C. Leidingbuizen moeten tegen warmteverlies worden geïsoleerd. Ook voor de isolatiematerialen moeten de voor de gebruikelijke installatie voorkomende hogere temperaturen in acht worden genomen. Hiervoor staan er geschikte temperatuursbestendige isolatiematerialen ter beschikking. Deze zijn ook bij zonneboilerinstallaties welbekend. Richtlijn uit de Europese norm: De in de verwarmingskamer lopende leidingen moeten met een geschikte methode worden verbonden. Bij de gebruikte materialen (hennep, dichtingspasta’s en – banden, teflonband, drukdichtingen, hard en zacht lood, zuivere metalen snij- en knelverbindingen, enz.) moet steevast op de maximale gebruikstemperatuur worden gelet. In het bijzonder moet voor wat betreft de hoge temperaturen bij de materiaalkeuze en de verbindingstechniek worden gelet op de bij normaal gebruik “droge leidingen” (toevoer- en afloopleidingen van de thermische afloopveiligheid). 22
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 bij leidingen uit koper of edelstaal geldt tenminste voor verbindingen, aansluitingen, bochten, enz., evenals voor de armaturen, dat er rekening moet worden gehouden met de hoge temperaturen die zich bij gebruik in de verwarmingskamer van tegelkachels of verwarmingskachels kunnen ontwikkelen. In de eerste plaats moeten de door de fabrikant meegeleverde of aanbevolen componenten worden gebruikt. Volledige metalen knelverbindingen hebben zich bewezen, evenals teflondichtingen. Richtlijn uit de Europese norm: De leidingen moeten indien mogelijk via de kortste weg uit de verwarmingskamer of convectiekamer worden geleid. Ze mogen de vrije doorsnede van de verwarmingskamer voor omgevende lucht of luchtopeningen niet zomaar verhinderen. Bij het plaatsen van de leidingen in de convectiekamer of vertrekkende aan de haard moet er behalve met de hoge temperaturen ook rekening worden gehouden met een voldoende afstand tot de haard, de rookafvoerbuizen en –hulpstukken. De convectiekamer moet ruim genoeg zijn zodat de aanwezige leidingen de voorziene luchtstroming in die convectiekamer niet verstoren of onmogelijk maken. Hetzelfde geldt zeker ook voor beluchtingsroosters en omgevingsluchtroosters, die door de leidingen niet mogen worden vernauwd of verhinderd. Bij het plaatsen van de leidingen in de convectiekamer moet daarom steeds met volgende punten rekening gehouden worden: Controleer de maximaal toegestane temperatuurbelasting van de leidingen. Zorg ervoor dat de leidingen in en rond de haard en eventuele convectiekamer onderhoudsvriendelijk opgesteld zijn. Let erop dat de installatie eenvoudig te reinigen valt. Zorg er ook voor dat er bij de installatie geen hinder ontstaat voor de luchtstromen.
Tips en veiligheidsrichtlijnen Zoals beschreven moet er voor de inbouw en het gebruik van toestellen met waterwarmtewisselaars absoluut rekening worden gehouden met volgende punten:
Vastgestelde veiligheidsonderdelen of componenten zijn voorgeschreven en moeten worden ingebouwd, de inbouw zonder deze componenten is niet alleen niet toelaatbaar 23
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. de voorschriften voor de elektrische componenten en leidingen, moeten in acht worden genomen. Ook hier moeten de gepaste richtlijnen en de specificaties van de fabrikant worden nageleefd.
Installatie- en regelschema’s Principieel gebeurt de koppeling van een boilerhaard aan een bufferreservoir of een verwarmingssysteem steeds met de geregelde pompgroep met terugloopverzorging, het Saey pompstation. Legende voor de afbeeldingen (zie verder): 1. boilerhaard 2. pompstation, d.w.z. geregelde pompgroep met terugloopverzorging en complete sturing 3. buffervat of combireservoir 4. thermische afloopveiligheid, noodzakelijke veiligheid 5. ontluchter, noodzakelijke inrichting aan de stookplaats en in het systeem 6. veiligheidsventiel, noodzakelijke veiligheidsinrichting 7. open afvoerleidingen (bv. in een temperatuurbestendige trechtersifon) 8. expansievat 9. afsluitventiel, manueel 10/11/12. meetsondes
24
8. Inbouwvoorbeelden voor verschillende installatietypes
25
26
27
28
29
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. Automatische snelontluchters moeten daarbij worden geopend en circulatiepompen mogen niet draaien. Een te snel opvullen bemoeilijkt en verlengt het ontluchten onnodig omdat een hoge instroomsnelheid van het water verhindert dat luchtbellen worden afgescheiden. Verder moet men beseffen dat een eenmalige ontluchting bij een eerste vulling van het systeem nooit voldoende zal zijn. Gedurende een periode van meerdere weken na het opvullen van de installatie kan het nog nodig zijn om herhaaldelijk te ontluchten, omdat de kleinste bellen in het water zich pas na verloop van tijd afscheiden en ook omdat de lucht in het water zelf pas na verloop van tijd vrijkomt. Slecht ontluchte systemen worden meestal gekenmerkt door storende geluiden en wisselende pompprestaties (zie ook hoofdstuk 6). Wanneer de achtergebleven luchtbellen enkel voor ongewilde storende geluiden zorgen, dan ontstaat daardoor weliswaar slechts gedeeltelijk een erg extreme belasting, maar ook deze toestand kan door een correct ontluchten worden vermeden of verminderd. Wanneer luchtbellen worden verzameld in circulatiepompen of voor terugslagkleppen, dan kan de watercirculatie deels of volledig stoppen, wat leidt tot de inschakeling van de thermische afloopveiligheid.
Spoelen Bij nieuwe installaties wordt bovendien aanbevolen om alle leidingen te spoelen om metaalspanen, oplosmiddelen en andere verontreinigingen zo veel mogelijk te verwijderen.
Dichtheidscontrole Conform de DIN EN 12828-richtlijnen moet een nieuw geïnstalleerd of pas veranderd verwarmingssysteem met 1,3 keer de normale bedrijfsdruk worden gevuld. De gebruikelijke bedrijfsdruk in de hier beschreven installaties ligt (tenminste ook met betrekking tot de watertechniek in de boilerhaard) normaal tussen 1,8 bar en 2,5 bar. De maximale bedrijfsdruk wordt zo door het veiligheidsventiel op 2,5 bar begrensd. Daarom moet de noodzakelijke proefdruk 3 bar tot maximaal 3,3 bar bedragen. Het is hierbij absoluut belangrijk dat voor de dichtheidstest de veiligheidsventielen worden vervangen door passende stoppen of afsluitingen omdat er anders niet voldoende proefdruk kan worden opgebouwd. Na de dichtheidstest moeten de overdrukventielen natuurlijk terug worden geïnstalleerd. Het uiteindelijke opvullen van de installatie gebeurt na de dichtheidstest en het hermonteren van de veiligheidsventielen. Daarbij wordt het systeem gevuld tot een
30
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. Er moet rekening worden gehouden met de drukafname tot aan het hoogste punt van het leidingensysteem. Indien de kachel zich bv. 5 meter hoger bevindt dan het punt waar het systeem wordt opgevuld en de druk wordt afgelezen, dan is de druk in de warmtewisselaar van de kachel ca. 0,5 bar lager.
Werkingstest van de veiligheidsinrichting Indien het systeem is opgevuld en de dichtheidstest met succes is uitgevoerd, moet er een werkingstest volgen, eerst voor de verschillende veiligheidsinrichtingen en daarna voor de overblijvende regel- en installatietechniek. Deze werkingstest is een belangrijk bestanddeel van een vakkundige uitvoering. Bij het controleren van de veiligheidsvoorzieningen moet de correcte werking van elk veiligheidsventiel en zeker van de thermische afloopveiligheid worden nagegaan. Veiligheidsventielen worden getest door een langzaam oplopende druk in het systeem. Wanneer de druk de maximaal toegelaten druk van het veiligheidsventiel overschrijdt, dan moet het openen. Door het manueel bedienen van de kap van het ventiel moet eveneens wat druk worden afgelaten, het ventiel moet daarna weer sluiten. De thermische afloopveiligheid wordt pas bij de eerste ingebruikname van de kachel zelf getest. Hierbij wordt de circulatiepomp afgezet (bv. door het onderbreken van de stroomtoevoer van het pompstation). Bij het opwarmen van de kachel zal ook de keteltemperatuur stijgen en vervolgens zal bij het bereiken van een temperatuur van ca. 95°C de TAV worden ingeschakeld. Het ventiel van de TAV blijft daarbij zolang geopend, tot de temperatuur in de ketel of warmtewisselaar terug onder ca. 95°C daalt. Bij de werkingstest wordt het aanbevolen niet teveel brandstof toe te voegen. Na het inschakelen van de TAV kan de pompgroep (compleetstation) terug worden ingeschakeld om de afvoer van opgewarmd ketelwater mogelijk te maken. Bij deze werkingstest kan de gebruiker ook op de inkijkbare afvoer worden gewezen. Normaal moet zo mogelijk elk afzonderlijk veiligheidsventiel en de thermische afloopveiligheid met telkens gescheiden leidingen naar een inkijkbare afvoer worden geleid, zodat men kan uitmaken van welk ventiel het daar weglopende water komt. Wanneer er meerdere leidingen in eenzelfde afvoer worden geleid, wordt het aanbevolen een geschikte beschrijving aan te brengen. Daarbij moet er absoluut op worden gelet dat bij gebruik van de installatie het van het veiligheidsventiel of de TAV afvloeiende water bij benadering 100 °C kan zijn. Daarbij wordt door het veiligheidsventiel een hevige drukstoot gegeven, de thermische afloopveiligheid voert daarentegen enkele liters kokend water af.
Werkingstest van de installatietechniek Naast de veiligheidsvoorzieningen moet in een laatste stap de correcte werking van elk armatuur en elke regeleenheid worden nagegaan en uitgelegd aan de gebruiker. Het vakkundig en uitvoerig informeren van de gebruiker over de installatie is niet alleen een vanzelfsprekend deel van de totale opdracht, het is daarnaast ook een belangrijke stap naar een vlot functionerende, correct bediende en bijgevolg tevredenstellende installatie. 31
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. Om veiligheidsredenen is voor de gebruiker in de eerste plaats het volgende belangrijk:
Waterwarmtewisselaars mogen niet zonder voldoende watervulling worden gebruikt. Daarom mogen deze toestellen pas in gebruik worden genomen wanneer de voorgeschreven waterdruk beschikbaar is. Er moet worden gelet op een correct ontlucht systeem. De gebruiker kan best regelmatig de waterdruk controleren. Wanneer een installatie voor het eerst in gebruik wordt genomen, moet het systeem meermaals worden ontlucht, tot er zich geen lucht meer ophoopt. Wanneer er wordt nagevuld met water, moet er op dezelfde manier worden gewerkt. Zelfstandige snelontluchters moeten nu en dan op hun werking worden gecontroleerd omdat ze vast kunnen komen te zitten. Tijdens het gebruik mag er nooit een afsluitventiel worden gesloten. Afsluitinrichtingen en expansievaten moeten open zijn. Er bouwt zich op korte tijd een ontoelaatbare overdruk op wanneer de wisselaarkring niet correct kan worden rondgepompt. Bij een stroompanne of een defect van de circulatiepomp mag de installatie niet worden gebruikt. Wanneer ze al in gebruik is, moet er direct worden afgezien van verdere toevoeging van brandstoffen omdat ook hierdoor het systeem kan oververhitten. Aan de andere kant moeten ook bluspogingen in de brandkamer dringend worden afgeraden. Noch met water, noch door het afsluiten van de toevoerregeling voor de verbrandingslucht doet men een goede zaak, omdat het gevaarlijk is en het toestel onnodig wordt beschadigd.
32
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. De gebruiker moet hierop worden gewezen. Zeker bij verwarmingstoestellen met watertechniek is een voldoend(e) en terugkerend(e) reiniging en onderhoud erg belangrijk. Wanneer er zich een laag roet en assen op de wisselvlakken afzetten, dan werkt deze laag warmte-isolerend. De warmteovergang van de verbrandingssgassen in het water wordt duidelijk bemoeilijkt en dit vermindert bijgevolg de werkingsgraad en het vermogen van het waterdeel. Afhankelijk van de brandstof, de brandstofkwaliteit en de installatieverhoudingen kan een reinigingsinterval van 5 tot 10 weken nodig zijn voor de wisselvlakken. Bij het gebruik van geschikte en droge brandstof, bij een correct werkende terugloopverzorging en pompregeling en bij een juiste luchttoevoer voor de verbranding en een correcte werking van de schoorsteen kunnen de reinigingsintervallen vanzelfsprekend langer zijn. Op dezelfde manier kunnen reinigingen ook sneller nodig zijn, wanneer de brandstofkwaliteit niet optimaal is of de schoorsteenverhoudingen ongunstig zijn. Naast het in acht nemen en het plannen van voldoende en zinvolle reinigingsmogelijkheden moet ook de gebruiker er uitdrukkelijk op worden gewezen dat een regelmatige controle en reiniging noodzakelijk is.
12. Zinvolle inpassing in de woningtechniek De boilerhaard is bijzonder geschikt als verwarming of bijverwarming wanneer de waterverwarming gebeurt in combinatie met een zonneboiler. De behoefte aan directe warmteafgifte van een kachel is normaal gezien dan minder (in de overgangstijden), wanneer de warmte-energie voldoende door de zon wordt verzorgd. De natuurlijke zonnewarmte komt daarbij ten goede aan het gebouw als totaalsysteem via een geringere warmtebehoefte dankzij hogere buitentemperaturen. Ook moet er rekening worden gehouden met warmtewinst door de instraling van de zon door vensters en andere glazen oppervlakken. In de zomer kan bij een optimaal aangelegde zonneboiler het gebruikswaterverbruik zelfs volledig door de zon worden verzorgd. De kachel moet dan gedurende de warme periodes van het jaar niet worden gebruikt.
33
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. Een eerlijke planning en een correcte beschrijving van de mogelijkheden schrikt klanten zeker niet af, maar is een verplichting en opgave voor de vakman die zeker zal lonen. De goede kachelbouwer kan zich door een vooruitziende en deskundige planning prima onderscheiden van de bouwpakketaanbieders, evenals van klusjesmannen. Voor verdere vragen kan u uiteraard ook steeds bij ons terecht.
Veel succes … … vanwege het SAEY-team
34
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. lengte 4 m met max. 3 bochten, geen afsluiting, zonder stijging, temperatuurbestendigheid 100 °C thermische ingang / uitgang telkens ½” AG afloopveiligheid, aansluitingen TAV-ventiel, aansluitingen telkens ¾” IG TAV, leidingen min. DN 18, tot een totale leidingslengte van 15 m, resp. min. DN 22, bij een totale leidingslengte tussen 15 m en 25 m. temperatuurbestendigheid 110 °C TAV, voeler-aansluiting ½” IG leegloop-aansluiting ketelvoeler-aansluiting ½” IG ontluchter-aansluiting 3/8” IG Technische mogelijk
wijzigingen
voorbehouden,
kleurafwijkingen
zijn
druktechnisch
www.saeyheating.com 35
