Vloerverwarming in hoge ruimten
ZD575
��������������������������
Hoge ruimten worden verwarmd met verschillende verwarmingssystemen. In volgorde van bekendheid zijn dit globaal: -
direct gestookte luchtverwarming (gasgestookte luchtverhitters)
-
indirect gestookte luchtverwarming (luchtverhitters of luchtbehandelingskasten aangesloten op een cv-ketel)
-
stralingspanelen
-
buisstralers
-
open gasstralers
-
vloerverwarming
Functie van de verwarmers De verwarmers hebben als functie een acceptabel binnenklimaat te bewerkstelligen door het verhogen van de temperatuur in de hal. Luchtverwarmers verhogen de luchttemperatuur. Stralingsverwarmers en vloerverwarming verhogen voornamelijk de stralingstemperatuur, waarbij de luchttemperatuur geleidelijk toeneemt.
Verticale temperatuurverdeling, warmtebehoefte en energiegebruik Verticale temperatuurverdeling wordt
tuurgradiënt te verkleinen. Bij luchtver-
ook wel de verticale temperatuurgradi-
warming worden vaak hulpventilatoren
ent genoemd. Dit is het verschil tussen de
toegepast en bij warmtestralers wordt de
luchttemperatuur op vloerniveau en de
bovenzijde geïsoleerd.
luchttemperatuur onder het dak, gedeeld door de hoogte van de hal in meters. De
Voor het berekenen van de warmte-
gradiënt is positief als de luchttempera-
behoefte van een hal weegt volgens
tuur boven hoger is dan beneden en
de DIN 4701 de temperatuur op halve
negatief als het omgekeerde het geval
hoogte zwaarder dan de temperatuur
is. Bij alle systemen, met uitzondering
in de zone boven de vloer. Afhankelijk
van vloerverwarming, is het boven in
van het gekozen verwarmingssysteem
de ruimte warmer dan op vloerniveau,
en de temperatuur moet gerekend wor-
dus is de gradiënt positief en dit heeft
den met 1 tot 4K hogere temperatuur
een negatieve invloed op het energiever-
op halve hoogte, dus een verhoging
bruik. Bij vloerverwarming is de gradiënt
van 2 tot 8K boven in de hal. Deze
0 of negatief. Het spreekt voor zich dat
verhoging van de luchttemperatuur
men het meeste belang heeft bij een aan-
correspondeert met een verhoging
gename temperatuur in de verblijfszone.
van de warmtebehoefte van 20 tot 30%.
Vaak worden er aanvullende maatrege-
Zie hiervoor de tabel op de pagina
len genomen om de verticale tempera-
hiernaast.
Verwarmingssysteem
Temperatuurverschil in K/m hoogte Onder / boven het afgifteapparaat
Vloerverwarming
Zonder / met hulpventilator
0
Hangende luchtverwarmers (laag-inducerend)
1,3*
0,8**
Lucht behandelingskast (laag-inducerend)
1,0
0,5
Luchtverwarming (hoog-inducerend)
0,1
Stralingspanelen (indirect LT)
0,3
0,3
Buisstralers (indirect MT)
0,3
0,3
Keramische stralers (indirect HT)
0,5
0,1
*= circulatievoud 1,9 **= circulatievoud 3,6 Tabel 1: beoordeling van verticale temperatuurgradiënt
Verwarmingssysteem
Procentuele toename van de warmtebehoefte voor drie hoogtes 5m
5-10m
>10m
Vloerverwarming
0
0
0
Plafondverwarming
0
0 tot 5
*)
Gemiddelde of hoge temperatuurstralers
0
0
0 tot 5
0
0 tot 5
*)
Luchtrichting horizontaal
0 tot 5
5
15 tot 30
Luchtrichting verticaal
0 tot 5
6 tot 10
10 tot 20
Straling
Convectief Convectoren Heteluchtsystemen
*) systeem niet aan te bevelen
Tabel 2: toename van de warmtebehoefte afhankelijk van de hoogte van het verwarmingssysteem
Doordat vloerverwarming een hoge stralingsintensiteit heeft, kan in het verblijfsgebied met een circa 2K lagere luchttemperatuur volstaan worden bij een vergelijkbaar behaaglijkheidsgevoel als bij luchtverwarming. Dit geeft nog een extra besparing t.o.v. luchtverwarmingssystemen. Tevens is hierdoor het warmteverlies ten gevolge van ventilatie kleiner. Vloerverwarming werkt met een maximum watertemperatuur van 55°C in tegenstelling tot bijvoorbeeld 90°C voor luchtverwarming en stralingspanelen. De lage temperatuur verhoogt het warmteopwekkingsrendement en maakt toepassing van alternatieve energie mogelijk.
Praktijkmeting Deze meting is uitgevoerd in een 7 m hoge hal voorzien van vloerverwarming, bij een buitentemperatuur van -7°C. De temperatuur op 0,5 m boven de vloer was 18°C en 0,5 m onder het dak 18,6°C. Dit is een kleine positieve verticale temperatuur gradiënt van <0,1K/m veroorzaakt door de warmteafgifte van de verlich-
Comfort en binnenmilieu
tingsarmaturen. Wanneer de verlichting uit zou zijn zou dit circa 0 K/m zijn.
Vloerverwarming brengt zoals reeds vermeld de warmte voornamelijk over door straling, dus er is nagenoeg geen luchtverplaatsing. De voordelen hiervan zijn dat er geen stofcirculatie optreedt en er geen tochtklachten vanwege de verwarmingsinstal-
Elektrisch energieverbruik
latie zijn. Door het grote verwarmend oppervlak is de warmtespreiding optimaal. Tevens is de oppervlaktetemperatuur lager dan bij de andere systemen dus er vindt
Dit is het gebruik van zogenaamde hul-
geen stofschroei plaats met als gevolg een goede luchtkwaliteit en een gezond
penergie. Tussen vloerverwarming en
binnenklimaat. Doordat warmte in de vloer geaccumuleerd is en voornamelijk door
andere systemen is in dit opzicht ook
straling wordt afgegeven aan de te verwarmen ruimte, zal in de winter, na het openen
een groot verschil. Bijvoorbeeld voor
en weer sluiten van deuren, het comfort direct weer hersteld worden. Tevens is, in
een hal met een vloeroppervlak van
tegenstelling tot wat bij luchtverwarming het geval is, het warmteverlies door de
≤1000 m2 is voor een vloerverwarming
open deuren geringer.
een pomp met een motorvermogen van circa 200W nodig. Bij luchtverwarming is het motorvermogen circa 1300 tot 2600W
Onderhoud
afhankelijk van het circulatievoud. Het verschil in jaarlijks stroomverbruik kan
Vloerverwarming is een onderhoudsvrij systeem. De andere systemen hebben mini-
hierdoor oplopen tot circa 2200kWh en
maal tweejaarlijks onderhoud nodig. De kosten hiervoor zijn niet onaanzienlijk daar
in de regel is voor de vloerverwarmings-
de meeste toestellen hoog in de ruimte hangen en dus meestal alleen met behulp van
pomp geen extra elektragroep nodig.
steigers of een hoogwerker bereikbaar zijn.
Bouwkundige en ruimtelijke aspecten
Berekening van het warmteverlies door de vloer
Vloerverwarming neemt geen ruimte in. Ook vormt het systeem geen obstakel voor hijskranen en dergelijke. Vloerverwarming
Het warmteverlies door een vloer aangebracht op de bodem
bestaat uit een kunststof buizenstelsel dat in de dekvloer of in
wordt berekend aan de hand van het temperatuurverschil
een monolithisch gestorte betonvloer verwerkt wordt. In het
tussen bodem, het oppervlak en de warmtegeleidingcoëfficiënt
laatste geval wordt de buis meestal onder tegen de boven-
van de vloer. Voor het bepalen van het warmteverlies zijn alle
wapening bevestigd of als men de mogelijkheid wil behouden
genoemde factoren van belang. In de praktijk zijn deze vaak
om later op willekeurige plaatsen in de vloer te boren wordt
niet allemaal beschikbaar.
de leiding onder in de vloer aangebracht. Zie hiervoor ook de WTH Vloeropbouw en de informatie Vloerverwarming in
Als er geen warmte aan de bodem onttrokken wordt mid-
monolithische vloeren. De temperatuur van het verwarmings-
dels bodemcollectoren van een warmtepomp kan als glo-
water is zo laag dat dit geen nadelig effect heeft op de vloer.
bale benadering voor ongeïsoleerde vloeren de volgende formule gehanteerd worden:
Volgens de bouwverordening moeten de vloeren van verwarmde verblijfruimten een isolatiewaarde hebben van
Bt = 2/5 * (Vt-10) / log(L) + 10
R=2,5 m2 K/W. In de praktijk wordt uit kostenoverwegingen de isolatie van grote vloeren (aangebracht op de bodem)
Waarin
Bt = bodemtemperatuur (oC)
vaak geheel of gedeeltelijk weggelaten. Als de vloer gedeel-
Vt = vloeroppervlaktetemperatuur (oC)
telijk geïsoleerd wordt betreft dit meestal een 2-5 m brede
L = kleinste zijde van het gebouw (m)
randstrook. Wanneer de isolatie weggelaten wordt neemt het
Vt-Bt ≥ 2
energiegebruik toe. Voor de randstroken binnen 5 meter van de gevel rekenen we De grootte van het warmteverlies door de vloer hangt van diverse factoren af, dit zijn onder andere: - het gekozen verwarmingssysteem - de samenstelling van de vloer en bodem - de grondwaterstand, temperatuur en stroomsnelheid - de temperatuur in de hal - het vermogen van de verwarming - afmetingen van de vloer
een bodemtemperatuur van 5oC.
Regeling
Kosten
Vloerverwarming is een traag verwarmingssysteem. Voor grote ruimten is dit geen
De investeringskosten voor vloerver-
enkel probleem mits men een goede regeling toepast. Temperatuurregeling op basis
warming zijn over het algemeen lager
van de heersende buitentemperatuur is hier de beste oplossing. Voor het versneld
dan die van de andere systemen. De
opwarmen kan tevens een regeling op basis van retourwatertemperatuur worden
exploitatiekosten zijn altijd lager, denk
toegevoegd. Kleine ruimten kunnen eenvoudig met een ruimtethermostaat op basis
hierbij ook aan de lagere kosten doordat
van de ruimtetemperatuur geregeld worden. De plaats van de vloerverwarming in
er minder stof behoeft te worden afge-
de vloer heeft invloed op de opwarmsnelheid. Kiest men voor plaatsing onder in de
nomen door de mindere stofcirculatie.
vloer dan is het systeem trager dan bij plaatsing boven in de vloer. Ruimtetemperatuurverlaging gedurende nacht en weekend kan eveneens toegepast worden. Of dit een besparing oplevert hangt van diverse factoren af zoals: - soort warmtebron, bijvoorbeeld warmtepomp - afmeting, isolatiewaarde, en gebruiksduur van de ruimte - binnentemperatuur - warmte-inhoud van de goederen
Referenties Peecon, Etten-Leur Baan Mercedes, Hengelo Kroymans Jaguar, Houten Pon’s Automobielhandel, Leusden (Porsche, Audi, VW en Skoda) C.B. Visie, Monster Karwei, Hendrik-Ido-Ambacht St. Jozef Kerk, Nijmegen Grote of OLV Kerk, Breda Grote Kerk, Oud-Beijerland St. Laurenskerk, Alkmaar Knook’s Automobielbedrijf, Breda (Landrover) Vriens Autocenter, Breda Louwman & Parqui, Raamsdonksveer WTH Vloerverwarming B.V., Dordrecht Olifantenverblijf Diergaarde Blijdorp, Rotterdam Van Hoeckel Grootverbruik, ’s Hertogenbosch Haagse Hogeschool, ’s Gravenhage Boer & Zn, Purmerend Avio Diepen, Alphen aan den Rijn Bosman Transportbedrijf, Dordrecht Stoutenbeek, Waalwijk Scania Beers, Roosendaal Allers Bedrijfswagens, Venlo Gamma, Ermelo Oude Rijkswerf Willemsoord, Den Helder Hangar vliegveld, Eelde
WTH Vloerverwarming B.V. Mijlweg 75 ��������������������������
Postbus 491 3300 AL Dordrecht Telefoon 078 651 06 40
WTH vloerverwarmingssysteem heeft KOMO/KIWA keur onder nr. K11399/01
Telefax
078 618 42 82
E-mail
[email protected]
Internet www.wth.nl
