CV_warmteproductie_nl_for_web2

Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid

MODULE 3.2

WARMTEPRODUCTIE:INSTALLATIETOEBEHOREN ENPLAATSINGSVOORSCHRIFTEN

MODULAIR HANDBOEK CENTRALE VERWARMING

MODULAIR HANDBOEK CENTRALE VERWARMING

Warmteproductie:

installatietoebehoren en plaatsingsvoorschriften

FONDS VOOR VAKOPLEIDING IN DE BOUWNIJVERHEID (FVB)

Koningsstraat 45 – B-1000 BrusselTel.: +32 2 210 03 33 – Fax: +32 2 210 03 99

Website: www.debouw.be - E-mail: [email protected]

2

@ Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid, Brussel, 2007.Alle rechten van reproductie, vertaling en aanpassing onder eender welke vorm, voorbehouden voor alle landen.D/2007/1698/01

Voorwoord

3

Er bestaan al verschillende uitgaven voor de centrale verwarming, maar demeeste zijn niet praktisch gericht of verouderd. Daarom is de vraag naar eenpraktisch gericht handboek zeer groot.

Het “Modulaire handboek Centrale Verwarming” werd geschreven in op-dracht van het FVB (Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid), onderde stuwende kracht van Roland Debruyne, ere-voorzitter UBIC (beroepsor-ganisatie van de installateurs voor centrale verwarming) en met de steun vanBOUWUNIE (De Vlaamse KMO-bouwfederatie).

Bepaalde onderdelen die gemeenschappelijk zijn voor het handboek “Desanitair installateur” (uitgave FVB) werden in overleg met de redactie vanvoornoemd handboek op elkaar afgestemd.

Een aantal krachten uit het onderwijs, VIZO & Syntra en bedrijven sloegen dehanden in elkaar en vormen het redactieteam.

Dit naslagwerk is opgebouwd uit verschillende modules en boekdelen, ge-baseerd op de modulaire opleidingsstructuur uitgewerkt door de DienstBeroepsopleiding van het Ministerie van Onderwijs en Vorming. Deze op-leidingsstructuur is op zijn beurt afgeleid van het beroepsprofiel. Zo vindenwe boekdelen die zich meer gaan richten naar het niveau van uitvoerder(monteur), terwijl andere boekdelen zich eerder gaan richten naar het niveauvan onderhoudsmedewerker (technicus) of leidinggevende (installateur).De actuele structuur met modules en boekdelen is terug te vinden in de ver-zamelmap, en zal aangepast worden aan de noodzaak van de opleiding envernieuwing van de technieken.

In het naslagwerk wordt tekst zoveel mogelijk afgewisseld met afbeeldingen.Hierdoor krijgt de lezer het leermateriaal meer visueel aangeboden.

Om goed aan te sluiten aan de realiteit en bij de principes van competentiele-ren, is een praktijkgerichte beschrijving het uitgangspunt van elk onderwerp.In deze boekdelen zal men echter geen praktijkoefeningen terugvinden; hetis immers geen schoolboek.

4

Het naslagwerk werd zodanig ontwikkeld, dat het voor verschillende doel-groepen toegankelijk is.We streven naar een doorlopende opleiding: zo kan een leerling van eenschool, een cursist van een middenstandsopleiding, een werkzoekende inopleiding of een verwarmingsmonteur die wenst bij te blijven, gebruik makenvan dit naslagwerk. Ook een installateur, die bepaalde technieken terug wil opfrissen, vindt hierzijn/haar gading.

Duurzaam installeren zal geïntegreerd worden in de leerstof.Om overlap te voorkomen, is ervoor gekozen om binnen elk boekdeel eenapart thema toegepaste wetenschappen uit te werken.Er wordt naar gestreefd om veiligheid, gezondheid en milieu zoveel mogelijkte integreren. Waar nodig zal een apart thema voorzien worden.Hetzelfde geldt voor delen uit normen en WTCB- publicaties die ook wordenopgenomen in de boekdelen.

Stefaan Vanthourenhout,FVB-Voorzitter.

Coördinatie Patrick Uten

Werkgroep Paul Adriaenssens, Inge De Saedeleir, Marc Decat, Gustaaf Flamant,Eric Maertens, René Onkelinx, Jacques Rouseu

Teksten Paul Adriaenssens, Patrick Uten

Tekeningen Thomas De Jongh

Contact Voor opmerkingen, vragen en suggesties kan je terecht op volgendtadres:FVB

Koningsstraat 45 1000 Brussel Tel.: 02 210 03 33 - Fax: 02 210 03 99

www.debouw.be

Redactie

5

VOORWOORD ........................................................................................................................................... 31 KRANEN ............................................................................................................................................... 9

1.1 Doel ..................................................................................................... 91.2 Symbool.............................................................................................. 91.3 Materialen ........................................................................................... 91.4 Plaatsing ............................................................................................. 91.5 Soorten ............................................................................................... 10

1.5.1 Klepkraan ................................................................................ 101.5.2 Klepkraan uitgevoerd als inregelkraan .................................... 121.5.3 Naaldkraan .............................................................................. 131.5.4 Schuifkraan ............................................................................. 131.5.5 Membraankraan ...................................................................... 141.5.6 Plugkraan ................................................................................ 141.5.7 Vlinderkraan ............................................................................ 151.5.8 Kogelkraan .............................................................................. 16

1.6 Overzichtstabel ................................................................................... 182 FILTER EN VUILAFSCHEIDER ........................................................................................................... 19

2.1 Doel..................................................................................................... 192.2 Symbool.............................................................................................. 192.3 Constructie ......................................................................................... 192.4 Plaatsing ............................................................................................. 21

3 VEILIGHEIDSVENTIEL ........................................................................................................................233.1 Doel.....................................................................................................233.2 Symbool..............................................................................................233.3 Werking...............................................................................................233.4 Plaatsing ............................................................................................. 24

4 ONTLUCHTINGSAPPARATUUR .........................................................................................................264.1 Doel .....................................................................................................264.2 Symbool..............................................................................................274.3 Plaatsing .............................................................................................274.4 Soorten ...............................................................................................28

4.4.1 Ontluchtingskraantje ...............................................................284.4.2 Vlotterontluchter .....................................................................r 294.4.3 Luchtpot ..................................................................................t 304.4.4 Luchtafscheider ......................................................................r 324.4.5 Drukstapontgasser ..................................................................r 34

5 BELUCHTER ........................................................................................................................................355.1 Doel .....................................................................................................355.2 Symbool..............................................................................................355.3 Plaatsing .............................................................................................35

Inhoudsopgave

6

6 EXPANSIEVAT ......................................................................................................................................366.1 Doel.....................................................................................................366.2 Symbool..............................................................................................366.3 Plaatsing ............................................................................................. 376.4 Soorten ...............................................................................................38

6.4.1 Expansievat voor installatie met variabele druk ......................k 386.4.2 Expansievat voor installatie met constante druk .....................k 39

6.5 Werking...............................................................................................406.5.1 Expansievat voor installatie met variabele druk ......................k 406.5.2 Expansievat voor installatie met constante druk .....................k 41

6.6 Inbedrijfstelling van expansievat voor installatie met variabele druk .............................................................................43

7 MANOMETER ......................................................................................................................................467.1 Doel .....................................................................................................467.2 Symbool..............................................................................................467.3 Soorten ............................................................................................... 47

7.3.1 Vloeistofmanometer ................................................................r 477.3.2 Metaalmanometer ...................................................................r 477.3.3 Elektronische manometer .......................................................r 48

8 THERMOMETER ..................................................................................................................................498.1 Doel.....................................................................................................498.2 Symbool..............................................................................................498.3 Soorten ...............................................................................................49

8.3.1 Bimetaalthermometer .............................................................r 498.3.2 Vloeistof-in-glasthermometer .................................................r 498.3.3 Elektronische thermometer.....................................................r 508.3.4 Vloeistofdrukthermometer - gasthermometer -

dampspanningsthermometer..................................................r 508.3.5 Infraroodthermometer.............................................................r 51

8.4 Uitvoeringen ....................................................................................... 519 CIRCULATIEPOMPEN ........................................................................................................................53

9.1 Doel .....................................................................................................539.2 Symbool..............................................................................................549.3 Werking...............................................................................................549.4 Plaatsing .............................................................................................559.5 Uitvoeringen .......................................................................................60

9.5.1 Circulatiepomp met droge motor ...........................................r 609.5.2 Circulatiepomp met natte motor.............................................r 61

9.6 Parallel schakelen van identieke circulatiepompen............................639.7 Energielabel voor pompen ..................................................................64

10 VERSCHILDRUKREGELAAR ............................................................................................................6510.1 Doel.....................................................................................................6510.2 Symbool..............................................................................................6610.3 Werking...............................................................................................6610.4 Plaatsing .............................................................................................67

Inhoudsopgave

7

Inhoudsopgave

11 TERUGSLAGKLEP .............................................................................................................................6811.1 Doel.....................................................................................................6811.2 Symbool..............................................................................................6811.3 Plaatsing .............................................................................................6811.4 Soorten ...............................................................................................69

12 WATERZIJDIGE BEVEILIGINGEN ....................................................................................................7212.1 Doel.....................................................................................................7212.2 Soorten ...............................................................................................73

12.2.1 Lagedrukschakelaar ................................................................r 7312.2.2 Laagwaterstandbeveiliging .....................................................7312.2.3 Debietschakelaar ....................................................................r 74

13 DE EVENWICHTSFLES (HYDRAULISCHE EVENWICHTSCOLLECTOR) ..................................... 7513.1 Doel ..................................................................................................... 7513.2 Symbool.............................................................................................. 7513.3 Constructie ......................................................................................... 75

14 DE GEMOTORISEERDE REGELKRAAN ..........................................................................................7814.1 Doel .....................................................................................................7814.2 Symbool..............................................................................................7814.3 Soorten ...............................................................................................78

14.3.1 Tweewegkraan ........................................................................7814.3.2 Driewegkraan ..........................................................................7914.3.3 Vierwegkraan ..........................................................................84

14.4 Aandrijvingen of servomotoren...........................................................8614.4.1 Doel ..........................................................................................l 8614.4.2 Symbool ...................................................................................l 86

15 HYDRAULISCHE SCHEMA’S ............................................................................................................8716 AANDUIDING NOMINALE DRUK (PN) EN NOMINALE DIAMETER (DN) .....................................9417 TOEGEPASTE WETENSCHAPPEN ...................................................................................................95

17.1 Druk ....................................................................................................9517.2 Diffusie................................................................................................9617.3 Corrosie ..............................................................................................9617.4 Temperatuur........................................................................................9717.5 Wet van Boyle.....................................................................................9817.6 Wet van Henry ....................................................................................9817.7 Dampdruk ...........................................................................................9917.8 Cavitatie ............................................................................................ 10117.9 Absorptie .......................................................................................... 10117.10 Adsorptie .......................................................................................... 101

Hoofdstuk 1: Kranen

9

1.1 DoelEen kraan dient om een hoeveelheid doorstromende vloeistoffen engassen (water, brandstof) in een installatie te regelen of om bepaaldeonderdelen die zich in de installatie bevinden te kunnen afzonderen(om af te koppelen).Een ander doel is het kunnen vullen en aflaten (aflaatkraan op hetlaagste punt) van de installatie.

1.2 Symbool

1.3 MaterialenAlle kranen kunnen in verschillende materialen uitgevoerd worden na-melijk:

- messing (legering van koper en zink) en brons (legering van koperen tin),

- gietijzer,- staal en non-ferrometaal nl. roestvaststaal,- kunststof,- koper.

1.4 PlaatsingDe aansluiting van de kranen op de leiding gebeurt door:

- schroefdraad,- soldering,- persen,- moflassen,- flenzen.

Bron: WTCB

Bron: Patrick Uten

Hoofdstuk 1: Kranen

10

1.5 Soorten

1.5.1 Klepkraan

De werking van deze kraan is als volgt: wanneer men het handwiel (1)verdraait, zal de klepspindel (2) door de schroefdraad op de spindelen in het huisdeksel (3) naar beneden en naar boven worden bewogen.Hierdoor zal de klep (4) op de zitting (5) sluiten.

Er zijn verschillende constructies van klep en zitting mogelijk. Het af-dichtingsvlak kan conisch1, vlak of bolvormig zijn.De klep en zitting kunnen in verschillende materialen uitgevoerd zijn enkunnen vervangen worden.

1 Conisch wil zeggen geleidelijk toenemend in diameter (in tegenstelling tot cilindrisch),kegelvormig. Ook knelkoppelingen zijn tweezijdig conisch, waardoor ze bij aandraaien goed afsluiten.

1

2

63

45

Bron: Thomas de Jongh

Bron: Econosto

Brandstof

Hoofdstuk 1: Kranen

11

Een harde dichting is staal op staal. Wanneer de temperatuur beperktblijft tot ca 120 °C, is het toepassen van een zachte dichting (bv. tef-londichtingsring) aan te bevelen. Zelfs bij een kleine laskorrel, die opde zitting komt, sluit de klep af.

De klepkraan wordt gemaakt voor één stromingsrichting, daarom geeftmen die aan de buitenkant van de kraan aan door middel van een pijlop het kraanhuis.

De klepkranen worden onderverdeeld in een haakse uitvoering en eenschuine uitvoering.Het doorstromend medium ondervindt bij een schuine klepkraan min-der weerstand dan bij een haakse.

Klepkranen zijn met een pakkingbus (6) uitgevoerd, en vergen regel-matig onderhoud, omdat anders een hinderlijk lekken van de pakking-bus optreedt.

De klepkraan met toepassing van een kunststoffen lamellenpakkingals spindelafdichting en de reeds besproken zachte afdichting vergtminder onderhoud. De hoofdafdichting van de spindel bevindt zich bijdeze kraan aan de onderzijde van het klepdeksel. De pakkingbus, aande bovenzijde van het deksel, fungeert als veiligheidspakking.

Bij een volledig onderhoudsvrije klepkraan, die uiterst geschikt is voorstoom- en heetwaterinstallaties, is de hoofdafdichting van de spindeleen balgmembraan.

Bron: VSH

Bron: VSH

Bron: Comap

Bron: Econosto

Hoofdstuk 1: Kranen

12

1.5.2 Klepkraan uitgevoerd als inregelkraan

Een inregelkraan is een speciaal ontworpen klepkraan met instelbare klep en afsluitbare meetnippels voor het inregelen van de volume-stroom van bv. centraleverwarmingskringen.

Een goede inregelkraan wordt gekenmerkt door- een traploos instelbare volumestroom van 0 - 100 % via de voor-

instelling door de klepstang,- permanent afleesbare inregelstand,- mogelijkheid voor blokkeren van de inregelstand,- goed bereikbare meetnippels met universele aansluiting voor slang

of snelkoppeling.

Met een meetinstrument, eigen aan het merk van de geplaatste inre-gelkraan, zal men de volumestroom of debiet meten en instellen.

Bron: Oventrop

Bron: WTCB

Bron: Oventrop

Bron: René Onkelinx Bron: GTI Mortsel

Hoofdstuk 1: Kranen

13

1.5.3 Naaldkraan

Met een naaldkraan kan men een kleine doorstromende hoeveelheidvloeistof bijzonder fijn inregelen.

1.5.4 Schuifkraan

De schuifkraan is te herkennen aan de kortere inbouwlengte en hetverhoogde huis waarin de schuif zich bevindt, wanneer de kraan ge-opend is.

De doorlaatopening voor het doorstromende medium wordt door eenconische schuif afgesloten op de zitting. Daardoor ondervindt het me-dium weinig weerstand bij geopende schuif en is dus niet geschiktvoor een regelkraan. De schuifkraan bestaat in uitvoeringen met stijgende en niet stijgendespindel en is geschikt voor beide stromingsrichtingen.

Bron: Econosto Bron: Econosto Bron: Watts

Bron: EconostoBron: Tyco

Hoofdstuk 1: Kranen

14

1.5.5 Membraankraan

De doortocht van het medium wordt geregeld of verhinderd door eenmembraan, wat door een membraanschotel wordt uitgebold. Door eenspindel wordt de membraanschotel naar beneden en naar boven be-wogen.Bij membraankranen zijn dus alle bewegende onderdelen, zoals spin-del en membraanschotel, door het membraan van het medium ge-scheiden, zodat ze niet vervuilen of corroderen. Ook hinderlijke lek-kage langs de spindel wordt zo voorkomen. Hierdoor zal de kraan, ookindien ze lange tijd niet bediend is, toch betrouwbaar blijven werken.Niet alle membranen zijn bestand tegen alle vloeistoffen, hogere druk-ken en temperaturen. Daarom moet bij bepaalde toepassingen over-wogen worden welk soort membraan er het meest geschikt is om ge-plaatst te worden.

1.5.6 Plugkraan

Een plug is een afgeknotte kegel die doorboord is en die de doorstro-ming van het medium zal afsluiten of regelen.

De plugkraan is een kwartslagkraan. Dit betekent dat men de spin-del van de kraan slechts een kwartslag moet verdraaien om deze teopenen of te sluiten. Sommige uitvoeringen hebben een groef, in hetkopvlak van de plug die de open of gesloten stand aanduidt.

Deze kraan vindt haar toepassing als vul- en aflaatkraan en als ge-keurde gaskraan.

Bron: EconostoBron: Econosto

Bron: Watts

Hoofdstuk 1: Kranen

15

1.5.7 Vlinderkraan

De vlinderkraan bezit een klepschijf als afsluitingsmiddel en wordtdwars op de stromingsrichting geplaatst. De dichting gebeurt doordatde klepschijf sluit tegen een volledig uitgevoerde vormvaste klepzet-tingsring in kunststof.Deze klepzettingsring is ook de afdichting van de vlinderkraan, als zetussen de leidingflenzen geplaatst wordt.

Ook deze kraan is een kwartslagkraan. Dit betekent dat men de hand-greep van de vlinderkraan maar een kwartslag moet verdraaien om zete openen of te sluiten.Als de handgreep dwars op de stromingsrichting staat, is de vlinder-kraan afgesloten.Wanneer de handgreep in de stromingsrichting staat, is ze vollediggeopend.

Sommige uitvoeringen van vlinderkranen hebben een getande bui-tenschijf, waar de handgreep in verschillende tussenstanden kan ge-plaatst worden. Zo kan men de hoeveelheid doorstromend mediumregelen.

Bron: Patrick Uten

Bron: Keystone

Bron: Watts

De vlinderkraan heeft een kleine inbouwlengte, lage stromingsweer-stand, onderhoudsarme constructie en is vaak geschikt voor tweestromingsrichtingen.

Uitvoeringen:

- constructie zonder flenzen, geschikt om tussen flenzen te wordeningebouwd,

- constructie met één flens, het zogenaamde monoflensmodel,- constructie met twee flenzen.

1.5.8 Kogelkraan

Net zoals de plugkraan en de vlinderkraan behoort de kogelkraan, ookbolkraan genoemd, tot de snelafsluitkranen.

Deze kraan vindt haar toepassing als vul- en aflaatkraan en als ge-keurde gaskraan, maar ook als gewone afsluitkraan.

De kogelkraan heeft een verdraaibare doorboorde kogel. De afdichtingvan de kogel in het huis gebeurt door twee hoogwaardige kunststof-fen afdichtingsringen veelal in PTFE. (PolyTetraFluorEthyleen = teflon).Kunststof PTFE heeft een groot toepassingsgebied, daar het een ui-terst lage statische en dynamische wrijvingscoëfficiënt bezit, waar-door een snelle en zachte schakeling van bolkranen mogelijk wordtgemaakt.

De PTFE is bijna onverwoestbaar en is geschikt voor de media wateren, indien goedgekeurd, voor aardgas.

Hoofdstuk 1: Kranen

16

Bron: SPIA Antwerpen

Bron: VSH

Hoofdstuk 1: Kranen

17

Enkele kenmerken van de kogelkraan:

- een robuuste vorm, waardoor deze geschikt is voor hoge drukkenen temperaturen;

- een vrije doorlaat, waardoor er praktisch geen weerstand is;- er bestaan kogelkranen met volle doorlaat en met gereduceerde

doorlaat;- geschikt voor twee stromingsrichtingen.

Bron: VSH Bron: VSH Bron: Watts

Bron: GITOK Kalmthout Bron: Econosto

Hoofdstuk 1: Kranen

18

1.6 Overzichtstabel

Kranen Toepassingen en Klep Naald Schuif Membraan Plug Vlinder Kogel

Afsluitkraan ja neen ja ja ja ja ja

Regelkraan ja ja neen neen neen ja neen

Goedgekeurde gaskraan

neen neen neen neen ja neen ja

Vul- aflaatkraan neen neen neen neen ja neen ja

Kwartslagopening neen neen neen neen ja ja ja

Controle stromings-richting bij plaatsing

ja ja neen neen neen neen neen

Geschikt voor tweestromingsrichtingen

neen neen ja ja ja meestal ja

Drukval over kraan groot groot kleiner kleiner klein zeer klein geen

Spindelafdichting ja neen ja neen ja neen ja

Warm water (θ ≤ 111 °C)

ja ja ja ja ja ja ja

Lagedrukstoom ja ja ja ja ja ja ja

Koud voedingswater ja ja ja ja ja ja ja

Samengeperste luchtof ander samenge-perst inert gas

ja ja ja ja ja ja ja

Thermische fluïda en stookoliën θ ≤ 80 °C

ja ja neen ja ja neen ja

Hoofdstuk 2: Filter en vuilafscheider

19

2.1 Doel

De huidige filters en vuilafscheiders vormen een onmisbaar onderdeelin de leidingsystemen. Bij nieuwbouw en veranderingswerken, ook na de spoeling van de in-stallatie, wordt voor het opvangen van hoeveelheden in het water zwe-vend materiaal (laskorrels, zand, klonters van roest, metaalschilfers,kalk, enz.) en bestaande verontreinigingen een waterfilter of vuilaf-scheider geplaatst.

2.2 Symbool

2.3 Constructie

➔ Filter

In het huis van de filter bevindt zich een zeef die de uit vaste deeltjesbestaande verontreinigingen van het doorstromend water opvangt.Hoe meer de zeef bevuild is, hoe groter de weerstand die ze zal gevenaan het doorstromend medium. In het slechtste geval zal ze dichtslib-ben. Daarom moet deze filter, bij onderhoud van de installatie, op staatvan vervuiling gecontroleerd worden.

Bron: WTCB

Bron: Caleffi Bron: Watts

Bron: VSH


20

➔ Vuilafscheider

Een vuilafscheider houdt het vuil niet in de waterstroom, zoals bij eenfilter, maar scheidt het vuil meteen af uit de waterstroom. Daarom kanhij niet dichtslibben.

Vuilafscheiders zijn speciaal ontworpen om vaste vuildeeltjes te ver-wijderen.

In het verlengde van de bodem is een ruimte die vrij is van turbulentie.Dit geeft aan vuildeeltjes, welke zwaarder zijn dan water, de gelegen-heid om naar de bodem te zinken, zodat ze niet weer in het systeemterug kunnen worden opgenomen. Het water stroomt op turbulentewijze om de kern van de buis heen.

De horizontale stroming ondervindt hierbij weinig weerstand. In de ver-ticale zin is de weerstand zeer groot, waardoor de buis in deze richtinghet doorstromende water afremt.Onder in de vuilafscheider is het water volledig stil. Zelfs het fijnste vuilkrijgt de tijd en de gelegenheid om naar de verzamelkamer te bezin-ken.

Dit vuil kan bij onderhoud van de installatie manueel afgelaten wordenvia de aflaatopening met kraan.

Bron: Spirotech

Bron: Flamco

Bron: Pneumatex

Bron: Flamco


21

2.4 Plaatsing

➔ Filter

De meest interessante plaats om de ketel en de circulatiepomp te be-schermen, is de filter te plaatsen in de terugloopleiding van de ver-warmingsinstallatie.De filters werken slechts in één richting. De stromingsrichting wordtdoor een pijl op het huis aangegeven.Let bij montage op de stromingsrichting en plaatst de filter zo, dat dezeef van de filter gemakkelijk bereikbaar is voor onderhoud.

Bron: GTI Mortsel Bron: SPIA Antwerpen

Bron: Thomas De Jongh


22

➔ Vuilafscheider

De meest interessante plaats om de ketel en de circulatiepomp te be-schermen, is de vuilafscheider te plaatsen in de terugloopleiding vande verwarmingsinstallatie.In enkele gevallen waar de vuilafscheider in de aanvoerleiding magstaan, kan men een gecombineerde lucht- en vuilafscheider plaatsen.

Bron: Thomas de Jongh

0,001 0,01 0,1 1 10 mm1.000 �m1 �m

Bereik vuilafscheider

Met menselijk oog waarneembaarBereik standaard filter

Laskorrels

Haar

Hematiet

Zand

Magnetiet

Bron: Spirotech

Hoofdstuk 3: Veiligheidsventiel

23

Dit wordt ook overdrukventiel, veiligheidsklep, afblaasklep of over-stortventiel genoemd.

3.1 DoelOm de cv-installatie hydraulisch te beveiligen tegen overdruk, mon-teert men een veiligheidsventiel.

3.2 Symbool

3.3 WerkingDit is een klep die door een gekalibreerde (afgestelde) veer geslotenwordt gehouden. Indien de druk van de installatie boven de ingestelde waarde oploopt,zal de klep openen. Het water zal via een open trechter wegvloeiennaar de riolering. Deze trechter is zo uitgevoerd, dat de ruimte tussen uitmonding vanhet ventiel en de afvoerleiding 2 cm zal bedragen. De reden daarvooris dat je dan een vrije uitloop hebt.

De druk, wanneer de klep moet openen, wordt de openingsdruk vande veiligheidsklep genoemd. Deze wordt vooringesteld in de fabriek enaangeduid op het veiligheidsventiel.

Dit ventiel mag nooit gebruikt worden om water af te laten!

Er bestaan ook uitvoeringen van veiligheidsventielen waarop een ma-nometer gemonteerd is.

Bron: WTCB

Bron: Watts

Bron: Flamco


24

De doorlaat van het veiligheidsventiel is afhankelijk van het geïnstal-leerde vermogen en de openingsdruk van het veiligheidsventiel.

De onderstaande tabel geeft aan bij welke doorlaatopening en ope-ningsdruk veiligheidsventiel welk maximum vermogen men mag instal-leren, met informatie van verschillende fabrikanten.

Voorbeeld

Doorlaatopening ½” ¾” 1”

Openingsdruk 3 bar 4 bar 3 bar 4 bar 3 bar 4 bar

Maximum vermogen56 kW125 kW

70 kW112 kW 200 kW

140 kW 246 kW

224 kW375 kW

280 kW461 kW

3.4 Plaatsing

Het overdrukventiel moet tussen de afsluitkranen en de ketel staan, opde aanvoerleiding van de kring warmteproductie.De afvoeropening mag nooit afgesloten worden door een stop, enwordt best aangesloten op de riolering via een reglementaire verbin-ding.

Bij sommige ketels is het veiligheidsventiel al in het toestel gemon-teerd.

➔ Indien er meerdere ketels werden opgesteldmoet op iedere ketel een veiligheidsventiel geplaatst worden.

Bron: FLamco




25

➔ Installatie en ketels met groot vermogen

Er staan minimum twee veiligheidsventielen op één ketel met grootvermogen. Het aantal geplaatste veiligheidsventielen moet overeen-stemmen met ketelvermogen plus één extra met dezelfde doorlaat-opening.

Het expansiesysteem zelf is voorzien van een veiligheidsklep op de-zelfde druk geregeld als deze van de ketels en met een diameter of doorlaatopening welke minstens gelijk is aan de vulleiding.

Bron: GTI Mortsel Bron: GITOK Kalmthout


Hoofdstuk 4: Ontluchtingsapparatuur

26

4.1 Doel

Ontluchtingsapparatuur dient om lucht en andere gassen zo snel mo-gelijk uit de cv-installatie te verwijderen:

1 - vrije lucht met een snel- of vlotterontluchter,2 - microbellen met een microbellenafscheider (luchtafscheider),3 - opgeloste lucht met een drukstapontgasser.

Lucht bevat zuurstof, stikstof en koolstofdioxide, na corrosie van deinstallatie ook andere gassen: oa waterstof, methaan, ammoniak.

Lucht komt in een cv-installatie, daar ze reeds aanwezig is vóór hetvullen, opgelost in het vulwater.Andere gassen kunnen zich ook vormen tijdens het corrosieproces2;deze gassen kunnen ontvlambaar zijn.

Als de installatie in bedrijf is, zal de lucht/gassen door de tempera-tuursverhoging en/of drukverlaging, in de vorm van microbellen vrij-komen in de cv-ketel. Bij temperatuursverlaging in de radiator kan delucht weer opgenomen worden (absorptie) in het water3.

Lucht kan ook aangezogen worden via delen van de installatie die zichin onderdruk bevinden en door diffusie4 (luchtdoorgang door materi-alen).

2 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Corrosie.2

3 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Absorptie.3

4 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Diffusie.4

Bron: Spirotech

1

2

3




27

De voordelen van een goede ontluchting zijn:- evenwichtige werking van de installatie,- verbeterde warmteafgifte,- géén storende geluiden,- sterk verminderde corrosie en slibvorming (door de reactie van de

zuurstof met de metalen onderdelen),- minder defecten en reparatiekosten.

In praktijk betekent dit:- dat een installatie gemakkelijk en volledig ontlucht kan worden bij

de vulling met water;- dat de installatie bij werking steeds automatisch ontlucht wordt;- gepast vulwater gebruiken, eventueel behandeld (ontkalken, zuur-

tegraad aanpassen, juiste hardheid) of met toevoegmiddelen datmen toe zal voegen bij het systeemwater.

4.2 Symbool

4.3 Plaatsing

Men plaatst ontluchtingsapparatuur op het hoogste punten van datdeel van de installatie, zodat de verzamelde lucht kan afgelaten wor-den (ontluchten).Als de stromingsrichting verandert van horizontaal naar verticaal be-neden, zal de lucht zich bij deze overgang verzamelen, indien de wa-tersnelheid niet te hoog is. Hier moet dus ontlucht worden!

Bron: WTCB

In de meeste gevallen is de watersnelheid echter hoger en zullende luchtbellen meegenomen worden met de waterstroom.

In deze gevallen zal de ontluchter op deze plaats enkel werkzaamzijn tijdens stilstand van het water.

Bron: Thomas De Jongh Bron: Thomas De Jongh


28

4.4 Soorten

4.4.1 Ontluchtingskraantje

Een kleine naaldkraan, uitgevoerd als ontluchtingskraan, wordt op ver-warmingselementen of op luchtpotten geplaatst. Door het handwiel of een speciaal bij de ontluchtingskraan horend sleuteltje, kan men hetkraantje openen en de vrije lucht.afvoeren.Dit om het verwarmingselement te ontluchten of dat deel van de instal-latie waarop een luchtpot werd gemonteerd.

Sommige ontluchtingskraantjes, radiatorontluchters genoemd, heb-ben een knop die wordt losgedraaid tot de lucht uit het verwarmings-lichaam verdwenen is. Andere hebben een 360° richtbare aftap waar-door ontluchten van het verwarmingselement vereenvoudigd wordt.

Een speciale uitvoering is een radiatorontluchter met automatischeontluchting. Bij vulling van de installatie wordt deze gebruikt als hand-bediende ontluchting, door het handwiel één omwenteling om te draai-en. De automatische ontluchting wordt bereikt bij een volledig vastge-draaid handwiel.De automatische werking is gebaseerd op de eigenschappen van dehygroscopische schijfjes uit cellulosevezel die het afdichtingpatroonvormen.

Bron: Watts

Bron: Patrick Uten


Bron: Thomas De Jongh/Caleffi


29

In aanraking met water vermeerdert het volume van de hygroscopi-sche schijfjes met 50 %.Onder normale werkomstandigheden zijn de schijfjes in contact metwater. Dankzij hun volumetoename sluiten zij de doorgang af. Is erechter lucht aanwezig, drogen de schijfjes op en laten zij de lucht ont-snappen.De sluitingstijd van de hygroscopische schijfjes is in de orde van groot-te van enkele seconden.De drogingstijd van het hygroscopische ventiel loopt nagenoeg gelijkmet de cyclus van de opeenvolgende luchtvorming en luchtafschei-ding.

4.4.2 Vlotterontluchter

Deze wordt ook automatische ontluchter genoemd.

De functie van een vlotterontluchter is het continu en automatisch teontluchten van de hoge punten van de installatie bij het vullen , hetafvoeren van de vrije lucht. Tijdens het spoelen van de installatie moet men het stofdopje afgeslo-ten laten om te voorkomen dat er vuildeeltjes in de vlotterontluchterkomen.Bij het vullen en de werking van de installatie moet het stofdopje éénslag losgedraaid worden.

De vlotterontluchter bestaat uit een huis waarin een vlotter drijft op hetwaterniveau:

- wanneer er geen lucht in de vlotterontluchter is, staat het water-niveau hoog, drijft de vlotter op het water en sluit daardoor hetluchtventiel af;

- wanneer er voldoende lucht in de vlotterontluchter is, daalt het wa-terniveau, zakt de vlotter en opent het ontluchtingsventiel, waar-door de lucht zal verwijderd worden. Hierdoor stijgt het waterni-veau en het ontluchtingsventiel sluit weer.

Bron: Thomas De Jongh/Caleffi

Bron: Watts

Bron: Flamco Bron: Flamco


30

➔ Plaatsing

Om de vlotterontluchter te kunnen reinigen of vervangen, is het besteen afsluitsysteem te voorzien tussen de installatie en de vlotteront-luchter.Men kan dan een automatische klep of een afsluitkraan plaatsen.

4.4.3 Luchtpot

Een toebehoren om lucht te verzamelen. De luchtpot is een bolvormigof cilindervormig stalen vat waarop een ontluchtingskraan (vb. bol-kraan of vlotterontluchter) werd gemonteerd.

Bron: Watts Bron: Watts

Bron: GTI Mortsel


31

➔ Plaatsing

Een luchtpot monteert men op die plaatsen in de installatie waar zichveel lucht kan verzamelen.

Bij plaatsing op grote hoogte, wordt de luchtpot van een ontluchtings-leiding met een afsluitkraan voorzien.


Bron: GTI Mortsel


32

4.4.4 Luchtafscheider

Deze toestellen zullen de opgeloste lucht (-gas)bellen uit het instal-latiewater halen volgens het absorptieproces op basis van tempera-tuursverschil (wet van Henry)5. Water kan minder lucht (microbellen)in oplossing houden als de temperatuur stijgt.

Sommige systemen berusten op het principe van de centrifugale (mid-delpuntvliedende, ronddraaiende) kracht of een vertraagde doorstro-ming.

Andere systemen scheiden microbellen af, doordat ze zich vasthech-ten aan metalen ringen, een speciaal gevormd RVS metaalstructuurof aan een netwerk. De verzamelde lucht wordt dan afgevoerd via deingebouwde vlotterontluchter.

5 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Wet van Henry.5

Bron: Flamco Bron: Pneumatex Bron: Spirotech


Bron: Flamco


33

➔ Plaatsing

De beste plaats om een luchtafscheider te plaatsen is die plaats vande installatie waar de hoogste temperatuur en de laagste druk heerst.Om de installatie optimaal te ontluchten (ontgassen) dient de luchtaf-scheider direct achter de ketel of de mengkraan in de aanvoerleidingte worden gemonteerd (water met hoogste temperatuur). Het verschil in hoogte tussen de luchtafscheider en het hoogste puntmag niet meer dan 15 m bedragen (= statische druk van 1,5 bar/150kPa).

Volgens een studie van “Karel de Grote Hogeschool Antwerpen” enIWT, blijkt dat met een statische hoogte tot 4 m het systeem traagwerkt, en met een statische hoogte van 8 m het systeem niet meerwerkt (= geen absorptie: zie wet van Henry).

Bron: SPIA



34

4.4.5 Drukstapontgasser

Ook genoemd: vacuümontgasser, om de opgeloste gassen (lucht) teverwijderen.Dit toestel werkt door absorptie op basis van drukverlaging (wet vanHenry)6. Water kan minder lucht in oplossing houden als de drukdaalt. Een deel van het installatiewater wordt in onderdruk gebracht, waarbijopgeloste gassen (gasbellen) vrijkomen en zo een volledige ontgas-sing kan plaatsvinden7. Nadien zal dit onverzadigde water elders in deinstallatie terug lucht opnemen. Dit is het absorptieprincipe.Door dit proces continu te herhalen zullen nagenoeg alle gassen wor-den vrijgemaakt en verwijderd.

➔ Plaatsing

Dit toestel kan gebruikt worden, daar waar de gewone luchtafscheiderontoereikend is (te groot hoogteverschil) en wordt best geplaatst ophet laagste punt (hoogste statische waterdruk).

6 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Wet van Henry. 6

7 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Dampdruk.7

Bron: Spirotech


Bron: Spirotech

Drukverlaging = gassen uit water Drukverhoging = gassen in water

Hoofdstuk 5: Beluchter

35

5.1 Doel

Ook genoemd: snuifklep.Bij het ontstaan van een onderdruk (vacuüm) in de verwarmingsinstal-latie zal de klep zich openen in noodgevallen.

Een onderdruk kan ontstaan wanneer het water uit de installatie ver-dwijnt bij een lek, voor een herstelling of bij het afblazen van druk viahet overdrukventiel in geval van een te hoge druk of oververhitting.Deze onderdruk kan schade toebrengen aan de ketel of de instal-latie, vooral bij radiatoren uit plaatstaal (inklappen van de radiatoren).

5.2 Symbool

5.3 Plaatsing

Wordt meestal geplaatst op het hoogste punt van de installatie, somsvoorgeschreven op de verwarmingsketel.

Bron: Watts

Bron: WTCB


Hoofdstuk 6: Expansievat

36

6.1 Doel1. Expansie (uitzetting) opvangen – contractie (krimping) terug-

geven

Water zet uit bij verwarming en krimpt in bij afkoeling. Het spreekt van-zelf dat er in elke installatie maatregelen moeten worden getroffen omdie volumevermeerdering of vermindering op te vangen.Het expansievat zal continu de uitzetting opnemen en weer afgeven.De volumevergroting bij verschillende temperaturen is voorgesteld inde onderstaande tabel en grafiek.

Temperatuur in °C 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Uitzetting in % 0,44 0,75 1,17 1,67 2,24 2,86 3,55 4,31 5,11 5,99

2. Installatie op druk houden

Het expansievat moet er ook voor zorgen dat steeds en in elk puntvan de installatie voldoende overdruk heerst, zo dat geen lucht in deinstallatie kan komen.

6.2 Symbool

4

3,5

3

2,5

2

1,5

1

0,5

010 20 30 40 50 60 70 80 90

temperatuur °C�

uitz

ettin

g %


Bron: WTCB


37

6.3 Plaatsing

• Best aangesloten aan de terugloopleiding van de installatie.• Altijd aan de zuigzijde van de circulatiepomp (het expansievat is het

“druk nulpunt” in een installatie: zie ook “circulatiepompen”.

Het is ook nodig een afsluitkraan met aftapmogelijkheid in de expan-sieleiding op te nemen. De afsluitkraan dient beveiligd te zijn tegenbediening door onbevoegden, daar er altijd een open verbinding moetzijn tussen de ketel/warmtewisselaar en expansievat.

Installatie met meerdere ketels

Omdat in de aanvoer- en terugloopleidingen van de ketels kranen zijnopgenomen, moeten de ketels zelf ook beschermd worden. Dit kandoor tussen de afsluitkranen en de ketel een expansievat te plaatsenmet een inhoud afgestemd op de waterinhoud van de ketel en eenvoordruk afhankelijk van het installatie-expansiesysteem.

Vergeet ook niet iedere ketel te voorzien van een veiligheidsventiel.

Bron: Flamco

Bron: Watts


Bron: Flamco


Een praktische oplossing


38

6.4 Soorten

6.4.1 Expansievat voor installatie met variabele druk

Een volumetoename in de installatie wordt door het expansievat op-gevangen, waarbij het aanwezige stikstofvolume wordt samengedrukt.Dit heeft een druktoename tot gevolg, vandaar dat dit het systeem metvariabele druk wordt genoemd 8.

Wordt vooral toegepast in installaties met een beperkte hoogte bovenhet expansievat. Bij grotere installatiehoogten loopt volgens de natuur-kundige wetten het opnamevermogen (nuttig effect) sterk terug. Dewaterhoogte zorgt immers voor een hogere waterdruk, waardoor erggrote vatvolumes nodig worden omdat de expansieruimte (drukgas)onder het membraan wordt samengedrukt.

Men onderscheidt twee uitvoeringen:- expansievat met membraan,- expansievat met een balg.

➔ Expansievat met membraan

Membraanexpansievaten zijn bolvormige of cilindrische stalen vatendie aan de buitenzijde gelakt worden en waarin, door middel van in-klemmen tussen de twee vathelften, een membraan gemonteerd is.

Het expansievat wordt in twee ruimten verdeeld door het membraan:

- onder het membraan bevindt zich de met drukgas gevulde ruimte.Dit drukgas bestaat uit stikstof of gedroogde lucht. De druk ervanwordt de voordruk van het expansievat genoemd.

- boven het membraan wordt door de samendrukbaarheid van hetdrukgas de volumevermeerdering van het water opgevangen.

Het drukgas kan samengedrukt worden tot de maximale druk diewordt begrensd door het veiligheidsventiel van de installatie.

8 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Wet van Boyle.8

Bron: Flamco

Verklaring :1= verwarmingswater2= drukgas3 = membraan



39

➔ Expansievat met een balg

Balgexpansievaten zijn cilindrische stalen vaten die gelakt zijn.Een diffusiedichte balg in butylrubber vangt de uitzetting van het waterop.

• De balg is bevestigd bovenaan het vat.• Onderaan in het vat bevindt zich de balgingang samen met de uit-

wendige aansluiting van het vat.• Het drukgas vindt men tussen het vat en de buitenkant van de balg.

Daardoor komt het water niet in contact met de metalen wand vanhet expansievat.

6.4.2 Expansievat voor installatie met constante druk

➔ Expansievat met compressor

Het expansievat met compressor en besturingsautomaat is een cilin-drisch stalen vat, voorzien van een verwisselbare balg in butylrubber.Dit vat bezit een automaat die, met behulp van een compressor enaflaatventiel, de druk in het vat constant houdt.

Bron: Pneumatex


Bron: Flamco

Verklaring :1= verwarmingswater2= drukgas3 = balg


40

➔ Expansievat met pomp

De expansieautomaat bezit een pomp en magneetklep, en werkt sa-men met een extern drukloos expansievat. De automaat zal met be-hulp van een pomp, een magneetventiel en een extern expansievat dedruk in de installatie constant houden.

6.5 Werking

6.5.1 Expansievat voor installatie met variabele druk

Het expansievat heeft een bepaalde inhoud, die moet toelaten dat devolumevermeerdering van het water van de installatie wordt opgevan-gen.

• Als het water van de installatie opwarmt, wordt de volumevermeer-dering opgevangen door het samendrukken van het drukgas.

• Als het water van de installatie afkoelt, zal het drukgas opgevangenwater terugduwen in de installatie.

De druk van de installatie varieert door de temperatuurveranderingen.

Bron: Flamco

Bron: Flamco


41

6.5.2 Expansievat voor installatie met constante druk

➔ Expansievat met compressor

In het expansievat met compressor en besturingsautomaat is een balgin butylrubber voorzien voor het opvangen van de uitzetting van hetwater. De hoeveelheid lucht in het vat wordt aangepast aan de volume-verandering van het water, zodat de druk constant blijft.

• Bij opwarming van het installatiewater wordt water aan het expan-sievat afgegeven, en zal samengedrukte lucht van het vat wordenafgelaten via een magneetklep.

• Bij afkoeling van het installatiewater, wordt water aan het expansievatonttrokken en brengt de compressor extra lucht in het vat.

➔ Expansieautomaat met pomp

De centrale regeleenheid van de expansieautomaat met pomp of pom-pen en magneetklep wordt op een drukloos expansievat aangesloten.De druk in de installatie wordt constant gehouden door water uit hetexpansievat terug in de installatie te pompen of expansievolume waternaar het drukloos expansievat af te leiden.

• Wanneer de temperatuur in de installatie stijgt, vergroot het water-volume.

• Daardoor stijgt de installatiedruk. Dit wordt gecompenseerd door hetwegvloeien van water in het drukloze expansievat.

Bron: Pneumatex

3a3a

3a3a4a4a

4a4a


Verklaring:1 = verwarmingswater2 = gas (lucht)3 = bij opwarming: uitzetten/ 3a lucht aflaten4 = bij afkoelen: krimpen/ 4a lucht toevoegen


42

• Wanneer de temperatuur in de installatie daalt, verkleint het water-volume.

• Daardoor daalt de installatiedruk. De pomp perst dan opnieuw waterin de installatie.

De volume- en drukcompensaties verlopen uiterst nauwkeurig en vol-automatisch.

OpmerkingHet expansievat staat met de expansieleiding rechtstreeks in verbin-ding met de installatie.Om het membraan of de balg van het expansievat niet in aanrakingte laten komen met watertemperaturen hoger dan 70 °C, wordt eentussenvat geplaatst. Dit is een cilindervormig stalen vat dat aan debuitenzijde gelakt wordt.

Bron: Pneumatex


Verklaring:1 = verwarmingswater2 = gas (lucht)3 = bij opwarming: uitzetten/ water uit installatie naar expansievat4 = bij afkoelen: krimpen/ water uit expansievat toevoegen aan installatie

Bron: Paul Adriaenssens Bron: Thomas De Jongh


43

6.6 Inbedrijfstelling van expansievat voor installatie met variabele druk

➔ Controle voordruk expansievat9

• De voordruk van het expansievat controleren en indien nodig aan-passen in functie van de statische hoogte van de installatie bovenhet vat.

• De voordruk van het expansievat van de meeste installaties moetgelijk zijn aan de druk gevormd door de hoogte van de waterkolomtussen aansluiting van het vat en het hoogst gelegen punt van deinstallatie in bar vermeerderd met 0,3 bar (30 kPa).

De minimum voordruk moet 0,5 bar (50 kPa) zijn.

Voorbeeld

Hoogte waterkolom 8 meter wordt (hoogte in meter gedeeld door 10)= 0,8 bar10 ( = 80 kPa).

De voordruk van het expansievat wordt 0,8 bar + 0,3 bar = 1,1 bar(110 kPa).

Opmerking

Bij sommige installaties geldt deze basisregel niet en moet er een gro-tere voordruk genomen worden. De reden daarvoor is dat de minimumNPSH (Net Positive Suction Head of netto statische zuigdruk) van decirculatiepomp, en de minimum keteldruk moeten gerespecteerd wor-den11.9 Meer informatie vind je in module 4:”Ontwerpen, dimensioneren en inregelen van 9

verwarmingsinstallaties”.10 Meer informatie vind je in het hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen”. Druk.11 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Circulatiepompen”.



44

➔ Meting van voordruk expansievat

Bij afgekoppeld vat

• Aan meetnippel expansievat voordruk meten en eventueel aanpas-sen.

Bij geïnstalleerd vat

• Afsluitkraan in expansieleiding sluiten.• Leiding tussen afsluitkraan en expansievat drukloos maken.

• Aan meetnippel van expansievat voordruk meten en eventueel aan-passen.

➔ Controle druk bij vullen van installatie

De minimale bedrijfsdruk of vuldruk van de installatie in koude toe-stand moet ongeveer 0,3 bar (30 kPa) hoger zijn dan de voordruk inhet expansievat.

Bron: Pneumatex Bron: Pneumatex

Bron: Pneumatex


45

➔ Meting van de minimum bedrijfsdruk of vuldruk van de instal-latie

• Op iedere installatie moet een manometer geplaatst worden. Meestalwordt deze in de buurt van de ketel en op dezelfde hoogte van hetexpansievat geplaatst. Veel cv-ketels zijn al voorzien een manome-ter.

• Indien mogelijk kan men de rode instelbare wijzer van de manometerde minimale druk of vuldruk van de installatie laten aanduiden.

• Als het vat en de manometer zich niet op dezelfde verdieping bevin-den, moet er bij het instellen van de rode wijzer rekening gehoudenworden met het hoogteverschil.

Opmerking 1

Sommige cv-ketelfabrikanten vragen een minimale bedrijfsdruk of in-stallatiedruk om de ketel te laten blijven functioneren.

Opmerking 2

Om een watertekort te voorkomen kan men een toestel plaatsen datautomatisch water bijvult bij een installatiedruk verlaging. Let wel opdat dit gecontroleerd verloopt, zodat er geen water bijgevuld wordt bijeen lek.

Bron: Watts

Bron: Pneumatex

Hoofdstuk 7: Manometer

46

7.1 Doel

Om de druk12 in de installatie te kunnen meten, dient in de installatieeen manometer te worden gemonteerd.

De SI-eenheid van druk is Pa, maar in het vak verwarming wordt veelmet andere, meer praktische eenheden, gewerkt:

- bar 1 bar = 100.000 Pa = 100 kPa- mbar 1 mbar = 100 Pa = 1 hPa - kPa 1 kPa = 1.000 Pa = 0,01 bar

Opmerking

In praktijk komt men nog drukmeters tegen die werken met andereeenheden.

Andere eenheden:

- mmWk “millimeterwaterkolom” 1 mmWk = ± 0,1 mbar- mWK “meterwaterkolom” 1 mWk = 1mWs = ± 0,1bar

10 mWk = ±1 bar- kg/cm2 1 kg/cm2 = 1 bar

7.2 Symbool

12 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Druk.2

Bron: Watts

Bron: Flamco

Bron: Paul Adriaenssens

Bron: WTCB


47

7.3 Soorten

7.3.1 Vloeistofmanometer

Wanneer je de gasdruk in een gasleiding wil meten, zal men de U-buis-meting toepassen. Eén zijde van de U-buis wordt aan de meetnippel of de leiding aan-gesloten. De verplaatsing van de vloeistofspiegel (vloeistofoppervlak)tussen de beide benen van de drukmeter duidt de aanwezige druk aanin mbar.

7.3.2 MetaalmanometerDe metaalmanometer bestaat uit een holle buis met een ovale of el-lipsvormige (= ovaalvormig) doorsnede.De druk van het gas of de vloeistof die gemeten moet worden, wordtop deze buis overgebracht.Bij overdruk zal de buis zich willen strekken, waardoor via een over-brengingsmechanisme een wijzer in beweging brengt. Dit type mano-meter noemt men “Bourdonmanometer”. Hij wordt toegepast voor hetmeten van gasdruk en waterdruk.

Bron: Patrick Uten Bron: Wikipedia


Bron: Watts


48

7.3.3 Elektronische manometer

Dit meettoestel bezit een elektronische sensor voor het meten vandruk. Zodra de sensor de voedingsspanning ontvangt, meet deze deprocesgrootheid en brengt zijn meetsignaal over naar het scherm.Elektronische meetinstrumenten kunnen gevoelig zijn voor vocht.Sommige kunnen door condensatie beschadigd worden als zij ge-bruikt worden vlak nadat zij van een koude naar een warme omgevingverplaatst worden.Gebruik zo’n instrument nooit voordat het dezelfde temperatuur heeftals de omgeving.Gebruik nooit een elektronisch meetinstrument net nadat het uit eenkoude servicewagen in een warmere omgeving gebracht wordt.

Bron: Euro-index

Hoofdstuk 8: Thermometer

49

8.1 Doel

De temperatuur is een maat voor kinetische energie van de moleculenvan een stof en geeft een aanduiding van de toestand waarin deze stof bevindt.De eenheden waarmee wij werken zijn °C (graden Celsius) en K (Kelvin)13.

8.2 Symbool

8.3 Soorten

8.3.1 Bimetaalthermometer

Het principe berust op het verschil in uitzetting van twee strookjesmetaal (bimetaal) met een verschillende uitzettingscoëfficiënt, die vastaan elkaar zijn verbonden. De vorm van het bimetaal verandert zodrahet wordt verwarmd. De wijzer die op het bimetaal is aangebracht zalop een wijzerschaal de temperatuur aanduiden.

8.3.2 Vloeistof-in-glasthermometer

Het principe berust op de volume-uitzetting van een vloeistof.Deze werkt met een dunne glazen buis naast een schaalverdeling. Vaakwordt kwik of gekleurde alcohol gebruikt, maar ook andere organischevloeistoffen worden gebruikt. Door de uitzetting van de vloeistof stijgtde kolom als de temperatuur hoger wordt

13 Meer informatie vind je in “Toegepaste wetenschappen” - Temperatuur.3

Bron: WTCB

Bron: Thomas De Jongh Bron: Watts

Bron: Watts


50

8.3.3 Elektronische thermometer

Weerstandsthermometers zijn thermometers die berusten op hetprincipe van de temperatuurafhankelijkheid van elektrische weerstan-den. Men verkrijgt een vrijwel lineair verband tussen temperatuur- enweerstandverandering.

PTC-weerstanden hebben een stijgende weerstand bij temperatuur-verhoging.

NTC-weerstanden hebben een dalende weerstand bij temperatuurver-hoging.

De weerstandsverandering bij NTC-weerstanden is 10 maal zo grootals bij meters met PTC-weerstanden.

Thermokoppel thermometer: deze bestaat uit twee draden van ver-schillend metaal. Op het contactpunt ontstaat een elektrische span-ning die afhankelijk is van de temperatuur.

8.3.4 Vloeistofdrukthermometer - gasthermometer - dampspanningsthermometer

Deze thermometer bestaat uit een reservoir, dat (al dan niet via eencapillaire leiding) met een bourdonbuis met aanwijsmechanisme isverbonden.

De gemeten temperatuur geeft een volumeverandering en drukveran-dering in het reservoir aan. Die drukverandering wordt overgebrachtvia de capillaire leiding naar de bourdonbuis. De opgevangen drukver-hoging of drukverlaging wordt dan door de bourdonbuis overgebrachtop de wijzer.

Bron: Euro-index

Bron: Patrick Uten

Bron: Watts


51

8.3.5 Infraroodthermometer

Alle objecten boven het absolute nulpunt (-273 °C) stralen een infra-roodenergie uit. Infraroodmeters meten de hoeveelheid uitgestraaldeinfra-roodenergie als maat voor de temperatuur. Hoe heter het object,des te hoger is de frequentie van het uitgestraalde infrarode licht.De infraroodmeter registreert met behulp van een lens het tempera-tuurverschil tussen object en meter. Dit gebeurt door het meten van dethermo-elektrische spanning die de infraroodstraling van het te metenobject veroorzaakt.

8.4 Uitvoeringen

Bron: FLIR systems

Bron: Watts Bron: Watts

Bron: Watts Bron: Euro-indexBron: Watts

Dompelvoeler met huls Directe dompelvoeler

Afstandsvoeler AanlegvoelerAanlegvoeler


52

Speciale uitvoering

Voor het meten van de druk en de temperatuur van de installatie, mon-teert men in sommige gevallen een gecombineerde meter, namelijkeen manometer en een thermometer in één meetinstrument. Dezethermometer wordt thermo-manometer genoemd.

De thermo-manometer wordt op de ketel of in de aanvoerleiding ge-monteerd.

Bron: Watts Bron: Euro-index

Hoofdstuk 9: Circulatiepompen

53

9.1 Doel

Er ontstaat circulatie in een installatie door het verschil in dichtheidtussen het verwarmde water in de verwarmingsketel en het kouderewater in de verwarmingslichamen. Deze circulatie noemt men de na-tuurlijke circulatie.

De natuurlijke circulatie die geen energietoevoer vergt, vertoont driegrote nadelen:

- de installatie is moeilijk te regelen;- de diameters van de leidingen van de installatie zijn groot;- de verwarmingsketel moet steeds onderaan in de installatie staan

(thermosifon).

Nu worden verwarmingsinstallaties vrijwel uitsluitend uitgevoerd mettoepassing van een geforceerde circulatie door middel van een circu-latiepomp.

Hiermee wordt bereikt, dat er een verplaatsing van watervolumes(warmtedrager) plaatsvindt in een leidingsysteem, waardoor de dia-meters relatief klein kunnen worden gehouden.

Bron: Wilo




54

9.2 Symbool

9.3 Werking

In de centraleverwarmingstechniek wordt het type centrifugaalpom-pen uitsluitend als circulatiepompen uitgevoerd.

De werking van de centrifugaalpomp kan aan de hand van de figuurworden uitgelegd.

Door het draaien van de pompas, wordt het water door het aan depompas bevestigde schoepenrad naar de buitenkant van het pomp-huis gestuurd. Hierdoor ontstaat een drukverhoging aan de uitlaatzijdevan het pomphuis en een drukverlaging aan de inlaatzijde.

Men spreekt respectievelijk dan ook van de perszijde en de zuigzijdevan de pomp.De grootte van drukverschil tussen de in- en uitlaatzijde van de pomp,wordt bepaald door de grootte of de diameter en uitvoeringsvorm vande waaier, en de speelruimte tussen de waaier en het pomphuis.

Bron: WTCB

Bron: Wilo Bron: Grundfos

Bron: Grundfos


55

Verder is het mogelijk om grote, tot zeer grote, drukverschillen te be-reiken door de centrifugaalpomp zo uit te voeren, dat hierin meerde-re waaiers achter elkaar worden geplaatst, zodat men verschillendedruktrappen verkrijgt. Een circulatiepomp voor een normale centrale verwarmingsinstallatie,is een pomp met één waaier welke veelal de vorm van een open uit-voering heeft.

9.4 Plaatsing

Montage circulatiepomp met natte motor uitgevoerd als leiding-inbouwpomp

• De motoras dient horizontaal te liggen teneinde de eventuele lucht-bellen in de motor automatisch met de vloeistofstroom te laten ver-dwijnen.

• De pijl op de circulatiepomp dient in de stromingsrichting van het teverpompen medium.

• De aansluitklemkast van de motor dient niet aan de onderzijde ge-plaatst te worden; hiermee voorkomt men eventueel binnendringenvan vocht via de kabel, met een defect tot gevolg.

Het motorhuis kan na het verwijderen van de bouten gemakkelijk ophet pomphuis verdraaid worden, zodat de aansluitklemkast bovenaanof aan één van de zijden van het pomphuis komt te staan. Let er welop dat de pakking tussen het motoren het pomphuis niet beschadigdwordt en op de juiste plaats zit.

Bron: Grundfos

Bron: Grundfos


56

Montage alle circulatiepompen

• Circulatiepompen kunnen uitgevoerd worden met schroefdraadkop-peling of een flensaansluiting.

• Circulatiepompen kunnen monofasig en driefasig uitgevoerd worden(voor de elektrische aansluiting).

• De circulatiepomp best tussen twee kranen monteren.

De plaats van de circulatiepomp t.o.v het expansievat

Monteer de pomp zodanig dat het grootste gedeelte van de drukop-bouw of opvoerhoogte van de pomp zich als persdruk manifesteert.Daarom moet men het aansluitpunt van het expansievat zo dicht mo-gelijk aan de zuigzijde van de circulatiepomp voorzien.

Voorbeeld

Vloeistoftemperatuur 85 °C 90 °C 110 °C

Minimumdruk aan zuigzijdepomp

4,9 kPa 27 kPa 108 kPa

0,049 bar 0,27 bar 1,08 bar

0,5 mWk 2,8 mWk 11,0 mWk

Bron: Grundfos




57

De druk in de installatie zal hoger zijn dan de stilstanddruk (druk als depomp niet werkt).



Positief: voordruk van expansievat is aan pomp

nog voldoende, geen cavitatiegevaar.


58

Dit heeft twee voordelen:

- er bestaat minder kans op onderdruk en luchtgeluiden op hethoogste punt van de installatie;

- er bestaat minder kans op cavitatie14. Alle pompen die water ver-pompen, hebben aan de zuigzijde een bepaalde minimale ingangs-druk nodig. Als de druk klein is, kunnen er dampbellen ontstaan dieverderop in de waaier, waar de druk toeneemt, in elkaar klappen(imploderen). Cavitatie gaat gepaard met grote krachten die wer-ken op de waaier, en die hierdoor op vrij korte tijd onherroepelijkbeschadigd wordt. Iedere pompfabrikant geeft in de technischefiche van zijn pompen de waarde aan van de minimale druk dieaan de zuigzijde van de pomp moet heersen, namelijk de NPSHwaarde (Net Positive Suction Head of netto statische zuigdruk).kk

Voorwaarden:

- de pomp dient de juiste opvoerhoogte bij een volumestroom of debiet te hebben, en deze zal éénmalig ingesteld moeten wordenof zich automatisch moeten aanpassen;

- dit kan door de juiste stand in te stellen bij pompen met een stan-denschakelaar, waardoor het toerental wijzigt;

14 Meer informatie vind je in hoofdstuk “Toegepaste wetenschappen” - Cavitatie.4


Negatief: voordruk van expansievat is aan pomp onvoldoende, daardoorcavitatiegevaar. In sommige gevallen kan een gedeelte van de installatie in

onderdruk komen te staan.


59

- dit kan bij pompen met ingebouwd verbindingskanaal tussen zuig-en perskant binnen in de pomp. De doorlaat in dit kanaal wordtvergroot of verkleind door de regelbare schuif aan de buitenkantvan de pomp te bedienen. Wegens het slechte rendement wordtdeze techniek omzeggens niet meer toegepast.

- het beste resultaat wordt bekomen met toerentalgeregelde pom-pen, ook “elektronische pompen” genoemd. In de toerentalrege-laar van de pomp wordt de gewenste opvoerhoogte ingesteld.

Daar de pomp met dit systeem haar toerental automatisch aanpastaan de wijzigende behoefte aan volumestromen bvb door opengaanof sluiten van thermostatische kranen, zal men enerzijds elektriciteitbesparen, anderzijds wordt het storende stromingsgeruis nagenoegvolledig uitgesloten.

(1mWK = ± 10 000 Pa of 10 kPa = 0,1 bar)

(1 l/s = 3,6 m3/h)

De draairichting van driefasig aangesloten circulatiepompen moetworden gecontroleerd.

Bron: Wilo

Bron: Grundfos

De opvoerhoogte is het drukverschil tussen persen zuigzijde van de pomp,wordt uitgedrukt in Pa en omgezet in de praktische eenheid kPa.

Pompfabrikanten geven de opvoerhoogte nog vaak aan in mWk of mbar.Meer informatie vind je in module: “Ontwerpen, berekenen en inregelen van verwarmingsinstallaties”.

De volumestroom of (volume)debiet van een circulatiepomp uitgedrukt in l/s is een vereiste om een hoeveelheid warmte te verplaatsen. Pompfabrikanten geven de volumestroom bij circulatie-

pompen aan in een praktischere eenheid m3/h.Meer informatie vind je in module: “Ontwerpen, berekenen en inregelen van verwarmingsinstallaties”.

Bron: Grundfos


60

9.5 Uitvoeringen

Bij de samenbouw van circulatiepompen onderscheidt men volgendeuitvoeringen:

- circulatiepomp met droge motor,- circulatiepomp met natte motor.

9.5.1 Circulatiepomp met droge motor

De as van de uitwendige motor wordt gekoppeld aan de pompas vande circulatiepomp.

We hebben drie soorten van uitvoeringen, namelijk - de verticale pomp,- de horizontale pomp, - de leidinginbouwpomp.

De pompasdichting kan met pakkingsringen (bussen) zijn of met eenmechanische koolstof/keramiek dichting.


Bron: Grundfos

Bron: Wilo


61

9.5.2 Circulatiepomp met natte motor

Deze bestaat maar uit één uitvoering, namelijk de leidinginbouw-pomp.

Deze pomp heeft geen pakkingbussen of mechanische dichting envergt geen speciale voorziening op de verbindingsas tussen motor enwaaieras.

De rotor en zijn as draaien in het verwarmingswater. De lagers wordendus ook gesmeerd door het water van de installatie. Deze lagers zijnuitgevoerd in een speciaal voor “heetwatersmering” ontwikkelde kool-stoflegering of keramisch materiaal.

Bron: Wilo


Bron: GrundfosBron: Grundfos


62

De stator met zijn wikkelingen wordt door een dunwandige roestvrij-stalen bus (mantel) van de vloeistof gescheiden, maar door warmte-overdracht koelt de motor af.Pakkingen tussen deze bus (mantel) en het motorhuis zorgen voor dedichtheid van de stator.

Opmerking

Dit type van pomp mag nooit droog draaien, ook niet kortstondig. Metandere woorden, de installatie en het pomphuis moeten met water ge-vuld en zorgvuldig ontlucht te worden.Er bestaan ook circulatiepompen die voorzien zijn van een ontluch-tingskamer in het pomphuis. Hierop dient een automatische ontluchterte worden geplaatst.

Deze pompen kunnen na een zomerstop wel eens geblokkeerd gera-ken. Deze pompen zijn nu eenmaal gevoelig voor vervuiling of corrosie.Men kan deze snel terug vrij maken door de stop vooraan de pomp loste maken en rechtsreeks de as te draaien dmv een schroevendraaier.

Moderne ketelsturingen zorgen ervoor dat de pomp in de zomer regel-matig een korte tijd draait om te voorkomen dat de pomp blokkeert.

Bron: Grundfos

Bron: Grundfos

Bron: Grundfos


63

9.6 Parallel schakelen van identieke circulatiepompen

Het doel is, om door plaatsing van niet te grote circulatiepompen, tochgrote volumestromen te verkrijgen.Men krijgt bij plaatsing van twee identieke pompen bij dezelfde op-voerhoogte een dubbele volumestroom.Parallel geschakelde circulatiepompen hebben echter meestal tot doelom de bedrijfszekerheid te verhogen. Eén pomp levert dan de volledi-ge capaciteit, de tweede wordt als reservepomp beschouwd. Meestalwordt een schakelkast voorzien die zorgt voor een pompenwissel infunctie van de tijd (bv. eens per week of om de vierentwintig uur), teneinde de last over beide circulatiepompen te spreiden. In geval vandefect zal eveneens automatisch worden overgeschakeld naar de re-servepomp en zal een alarm worden gegenereerd.Als variante bestaan er ook zogenaamde dubbelpompen namelijk tweemotoren met elk zijn waaier ondergebracht in één gemeenschappelijkpomphuis. In de persklep is een keerklep ingebouwd.

Deze uitvoering is goedkoper dan twee afzonderlijke enkele pompenen vergt bovendien heel wat minder montagewerk.Het verdient aanbeveling om bij zulke installaties steeds een blindflenste voorzien. Bij defect worden de afsluitkranen voor en na de dub-belpomp gesloten, de defecte pompkop wordt voor herstelling verwij-derd, de blindflens wordt op het pomphuis aangebracht en de overblij-vende pomp kan weer in dienst gesteld worden nadat de afsluitkranengeopend werden.


Bron: Grundfos


64

9.7 Energielabel voor pompen

Het Europese systeem van labeling biedt de consument de mogelijk-heid om energievriendelijke toestellen te van minder energievriende-lijke apparaten te onderscheiden. Een A-label geeft aan dat het toestelhet meest energiezuinigste is, B, C en E tot G zijn minder zuinig.

Naast koelkasten, diepvriezers ed wordt zo’n label ook toegewezenaan circulatiepompen. Pompen met een A-label kunnen tot 80 % zui-niger zijn, dank zij de toerentalregeling en de nieuwe generatie elektri-sche motoren (synchrone motor met permanente magneten).

Bron: Grundfos

Hoofdstuk 10: Verschildrukregelaar

65

10.1 Doel

De comfortabele werking van een centrale-verwarmingsinstallatiewordt verkregen door de primaire temperatuurafhankelijke regelingvan de verwarmingsketel of -kring en de secundaire fijnregeling doorde thermostatische kranen.

Wanneer deze thermostatische kranen sluiten, neemt de volume-stroom of het debiet in de kring af, waardoor de verschildruk over deradiatorkraan groter zal worden. Door de vernauwde doorlaat van dekraan zal geruis ontstaan, met een fluitend geluid als gevolg.

Een installatiekring, zonder een daarop werkende verschildrukrege-laar, kan door de ontstane overdruk de thermostatische kranen open-duwen, waardoor de gewenste temperatuurregeling wordt verstoord.

Bij een installatiekring met een daarop werkende verschildrukregelaar,zal door de steeds aanpassende drukregeling van de regelaar, dezekring werken met een constante verschildruk over de kranen. De aan-passende drukregeling van de verschildrukregelaar geeft een verbe-tering van de werking van de kranen. Deze kranen gaan stabieler enpreciezer functioneren.

Bron: Danfoss

Bron: Patrick Uten


66

Een ander bijkomend voordeel bij een verschildrukregelaar geplaatst ineen verwarmingsinstallatie, is dat men door de verwarmingsketel eendegelijk debiet of degelijke volumestroom blijft behouden, waardoorer geen oplopen van temperatuur in de ketel kan ontstaan (chaufferenvan ketel) en de veiligheidsthermostaat niet in werking treedt.

10.2 Symbool

10.3 Werking

Met veerbelasting

De verschildrukregelaar is een proportionele regelaar15, die automa-tisch wordt bestuurd door de verschildruk van de installatie en ge-bruikt wordt als automatisch overstortventiel.

Met membraan

De verschildrukregelaar bestaat uit een instelgedeelte en een mem-braanhuis. De regelaar wordt bediend door de verschildruk die via dedrukmetingsleidigen (impulsleidingen) overgebracht wordt.

Een dalend drukverschil resulteert in een dalende druk aan de onder-kant van het membraan. Daardoor wordt, onafhankelijk van de open-of sluitwerking van de kraan, de kraanklep naar de geopende of geslo-ten positie bewogen, tot de druk op het membraan in evenwicht is metde ingestelde druk.

15 Proportioneel betekent dat het verschil in wenswaarde en gemeten waarde met een factor 5

wordt versterkt. Meer informatie vind je in module: “Ontwerpen, berekenen en inregelen van verwarmingsinstallaties”

Bron: WTCB

Opmerking

Bij installaties met toerentalgeregelde circulatiepompen mag men geen verschildrukregelaar in een installatiekring plaatsen. De ver-schildrukregelaar gaat de automatische regeling van de circulatie-

pomp beïnvloeden.

Bron: Caleffi


67

10.4 Plaatsing

De verschildrukregelaar wordt in de bypass gemonteerd aan de pers-kant van de circulatiepomp, tussen aanvoer- en terugloopleiding.De bypassleiding bevindt zich zo ver mogelijk van de verwarmingske-tel en vóór het eerste verwarmingslichaam.

Indien er drukmetingsleidingen (impulsleidingen) moeten worden aan-gesloten aan de verschildrukregelaar, zullen de drukmetingsleidingentussen aan- en terugloop steeds horizontaal geplaatst worden. Deaansluiting (+) moet verbonden worden met de aanvoerleiding en deaansluiting (-) op de terugloopleiding.

Het instellen van de drukregelaar wordt aan de hand van de bijgele-verde regelingscurve bepaald in functie van de opvoerhoogte van depomp en de weerstand in de installatie.

VuistregelEen controle van goede werking is, wanneer de meeste radiatorkranengesloten zijn, er geen geruis of fluitend geluid te horen is bij de noggeopende kranen en dat de bypassleiding warm geworden is.


Hoofdstuk 11: Terugslagklep

68

11.1 Doel

Het doel van een terugslagklep is dat zij stroming van het fluïdum(medium, systeemwater) slechts in één stromingszin toelaat en dat zijzorgt voor de afdichting in de andere stromingszin.

11.2 Symbool

11.3 Plaatsing

• Terugslagkleppen met scharnierende klep moeten in liggende leidin-gen worden geplaatst.

Bron: Watts

Bron: WTCB

Bron: Comap


69

• Terugslagkleppen met veerbelasting en kogelterugslagklep kan menplaatsen in liggende leidingen en stijgleidingen.

• Terugslagklep met veerbelasting kan een eigen behuizing hebben,soms wordt deze al mee in de kraan gemonteerd. Andere kunnen ineen ring gemonteerd zijn, met een kleine inbouwlengte als gevolg.

11.4 Soorten

Men onderscheidt de volgende terugslagkleppen:- terugslagklep met scharnierende klep,

Bron: Comap

Bron: Watts

Bij de plaatsing van een terugslagklep moet men rekeninghouden met de stromingsrichting van de terugslagklep!

Bron: Tyco Bron: Comap


70

- kogelterugslagklep (vb. voetklep gasolie),

- terugslagklep met veerbelasting.

Opmerking

Een speciale uitvoering is een antizwaartekrachtklep die rechtstreeksop de circulatiepomp wordt geplaatst, in 6/4” en 2” uitvoering. Dezeantizwaartekrachtklep kan extern geopend worden (om de pomp teontluchten).

Bron: Watts

Bron: Tyco Bron: Comap

Bron: Watts


71

In oudere installaties werd een regelbare “flow-valve” of antizwaarte-krachtklep geplaatst om de natuurlijke circulatie in de verwarmings-kring tegen te gaan. De “flow-falve” had twee aansluitkanten aan deaanvoer, waardoor je keuze had om verticaal of horizontaal aan te slui-ten. De vrije aansluitkant van de aanvoer werd met een stop afgeslo-ten.Bij warmtevraag van de verwarmingskring werd de metalen klep vanhaar zitting geduwd, met een regelbare volumestroom naar de verwar-mingselementen als gevolg.De verdraaibare knop op de “flow valve” gaf je de mogelijkheid om ineen kring de volumestroom of het debiet in te regelen.

Bron: Caleffi

Hoofdstuk 12: Waterzijdige beveiligingen

72

12.1 Doel

Een te lage druk in een cv-installatie kan een gevaarlijke situatie veroor-zaken, in het bijzonder bij een op zolder geplaatste ketel. Deze wordtin het algemeen het hoogste punt van een installatie, en daarom is heteen noodzaak te zorgen dat de ketel is voorzien van een beveiligingtegen lage druk en/of lage waterstand.

Om de ketel tegen oververhitting te vrijwaren, moet er een beveiligingin de installatie worden aangebracht die in werking treedt als de drukof het waterniveau zover gedaald is, dat er een gevaarlijke situatie zoukunnen ontstaan. Daarom zal deze beveiliging de brander van de ketelautomatisch uitschakelen.

Een te lage druk of te laag waterniveau in de installatie kan verschil-lende oorzaken hebben:

- het ontluchten bij pas gevulde installatie,- bij een automatische ontluchting kan de druk teruglopen zonder

dat men het merkt,- verborgen lek in een installatie,- leidingbreuk,- onoordeelkundig openen van vul- en aflaatkraan (bv. door spe-

lende kinderen).

Opmerking

Wanneer de ketel op de hoogste plaats van de installatie staat, moetmen er voor zorgen dat de ketel onder alle omstandigheden voldoendewater blijft behouden.

De aanvoer- en terugloopaansluitingen van de ketel moeten in dat ge-val worden geplaatst tot boven het waterniveau van de ketel.

In geval van een installatielek blijft de waterinhoud van de ketel be-waard.

Er moet worden gezorgd voor een goede ontluchting van de beideopgetrokken leidingdelen, omdat deze nu de hoogste punten in deinstallatie vormen.

Hier moet er altijd een lagedrukschakelaar aanwezig zijn op de ketel.Indien deze lagedrukschakelaar niet voorzien is op de ketel, moet hijgeplaatst worden op de door de ketelfabrikant voorziene plaats of ex-tern op de ketel.


73

12.2 Soorten

12.2.1 Lagedrukschakelaar

Een andere benaming van deze lagedrukschakelaar is de “droogkook-beveiliging”.Cv-ketels met een klein vermogen die op de zolder geplaatst worden,zijn vaak voorzien van een drukschakelaar.

De drukschakelaar wordt zo in de ketel geplaatst dat het water van deketel kan stromen in de ruimte onder het metalen membraan van dedrukschakelaar.Is de druk onder het membraan groter dan 60 tot 80 kPa (0,6 tot 0,8bar), dan is het membraan zoveel verbogen, dat de contacten bovenhet membraan sluiten. Daalt de druk in de installatie door een tekortaan water, dan worden, door de kracht van een veer in de drukschake-laar, de contacten verbroken.

Opmerking

Bij cv-installaties met ketels met groter vermogen, kan de beveiligingop lagedruk bestaan uit een extern geplaatste instelbare pressostaatdie bij te lage druk van de installatie de branders uitschakelt.

12.2.2 Laagwaterstandbeveiliging

Bij cv-ketels met groot vermogen of grotere installaties wordt een laag-waterstandbeveiliging op het hoogste punt van de installatie of op deketel geplaatst.

De laagwaterbeveiliging bestaat uit een vlotterschakelaar, waarvan devlotter voorzien is van een magneet die de microschakelaars bedient. De laagwaterstandbeveiliging wordt verticaal gemonteerd op minstens5 cm hoogte boven het waterniveau in de ketel.

De vlotter in de laagwaterstandbeveiliging drijft op het water. Daalt hetwaterniveau in de installatie, dan daalt ook de vlotter. Zodra de vlotterzover is gedaald dat de magneet zich ter hoogte van de microscha-kelaar bevindt, dan zal dit het contact openen, waardoor de branderwordt uitgeschakeld.

Bron: Watts


74

Opmerking

De laagwaterstandbeveiliging kan uitgerust zijn met een herbewape-ningsknop.

Een andere mogelijkheid is de elektronische meting zonder bewegen-de delen.

12.2.3 Debietschakelaar

Om een minimum debiet te garanderen wordt als beveiliging een de-bietschakelaar (stromingswachter) geplaatst. Deze elektrische scha-kelaar wordt bediend door een “klepel” die met de stroming mee zalbewegen en indien geen stroming de ketel uitschakelen.

Bron: Pneumatex Bron: Econosto

Bron: Watts

Hoofdstuk 13: De evenwichtsfl es (hydraulische evenwichtscollector)

75

13.1 Doel

Om in alle omstandigheden een constante volumestroom of constantwaterdebiet doorheen de primaire kringloop warmteproductie dooréén of meerdere ketels te waarborgen, is het noodzakelijk de dynami-sche druk van de secundaire kringloop warmteafgifte weg te werken.Het doel van een evenwichtsfles (hydraulisch neutraal punt bevindt zichin het midden van de fles) is dus een complete scheiding wat betreftdruk en volumestromen tussen de primaire kringloop warmteproductieen de secundaire kringlopen warmteafgifte. Met andere woorden, deevenwichtfles schept een zone met een beperkte weerstand waardoorde primaire en secundaire kringloop aan de evenwichtfles gekoppeldzijn hydraulisch onafhankelijk worden.De stroming in een kringloop veroorzaakt geen stroming in de anderekringloop indien de weerstand in hun gemeenschappelijk deel te ver-waarlozen is.

13.2 Symbool

13.3 Constructie

Indien de aansluitingen van de primaire en secundaire kring recht overelkaar zijn opgesteld, zowel voor aanvoer en terugloop, werd boven-aan in de fles een geperforeerde scheidingsplaat voorzien.Een andere uitvoering is het verschuiven van de primaire en secun-daire aansluiting van de aan- en terugloopleidingen. In dit geval wordter geen scheidingsplaat voorzien.In beide gevallen wordt de aanvoer primaire en secundaire kring bo-venaan de verticaal geplaatste fles aangesloten en de terugloop pri-maire en secundaire kring wordt onderaan de fles aangesloten.De afmetingen van de evenwichtsfles worden bepaald door het aan-gevoerde vermogen.

De evenwichtsfles kan rond of rechthoekig uitgevoerd zijn. Een recht-hoekig model gaat bij gelijk aangesloten vermogen minder hoog zijndan een rond.

Standaard wordt de evenwichtsfles voorzien van een ontluchtingsope-ning en een aansluiting voor het evacueren van slib.

Bron: WTCB

Bron: Caleffi


76

Voor een belastingsafhankelijke ketelsturing (cascade van bvb tweeketels), moet er een aansluiting voorzien worden bovenaan de even-wichtsfles, om de temperatuurvoeler van de regeling te plaatsen. Om een goed regelgedrag te verkrijgen van deze belastingsafhanke-lijke ketelsturing, dient er bij de uitvoering rekening te worden gehou-den, dat de totale volumestroom van de ketels aan de primaire kantvan de evenwichtsfles, met een factor 1,1 tot 1,5, groter moet zijn dande som van de secundaire volumestromen of debieten.

Bij een condenserende ketel of ketels is deze factor 0,8 (kleiner debietaan de primaire kant, dan het totaal van de secundaire) om tempera-tuurverlaging van het terugloopwater te verkrijgen.

Bij een kleine evenwichtsfles kan men bij de verschillende groottes enmodel, een bijhorende halve voorgevormde isolatieschalen verkrijgenom de fles te isoleren.De evenwichtfles wordt soms ook gecombineerd met een ingebouwdeluchtafscheider, eventueel met een vuilafscheider.Bron: Pneumatex

Primaire kring = ketelSecundaire kring

= installatie



77


Bron: René Onkelinx


Bron: MMT evenwichtsflessen

Hoofdstuk 14: De gemotoriseerde regelkraan

78

14.1 Doel

Een regelinstallatie kan bestaan uit één of meer regelkringen. Eenregelkring is opgebouwd uit een aantal onderdelen of organen, diesamen het regel- of besturingssysteem vormen. Een noodzakelijk on-derdeel van de regelkring, met als functie het regelen van de vloeistof-stromen, gebeurt door de gemotoriseerde regelkraan.

Opmerking

Het studiebureel of de installateur heeft door het berekenen (dimensi-oneren) van de installatie bepaald welke de nominale diameter van deregelkraan moet zijn.

14.2 Symbool

14.3 Soorten

14.3.1 Tweewegkraan

➔ Constructie

Een tweewegkraan wordt ook tweewegklep, tweewegafsluiter of zone-afsluiter genoemd.

Tweewegkranen kunnen, afhankelijk van de bewegingsrichting van deaandrijving, in twee basistypes worden onderverdeeld:

- meestal uitgevoerd als normaal gesloten kraan,- soms uitgevoerd als normaal geopende kraan.

De kranen sluiten tegen de stroomrichting in.

Bron: WTCB

Bron: Caleffi Bron: Honeywell

A AB


79

➔ Plaatsing

Voor verwarmingscircuits verdient de plaatsing in de terugloopleidingde voorkeur.

Bij het inbouwen dient de op de tweewegkraan aangegeven stromings-richting te worden gerespecteerd.

➔ Toepassingen

Ruimtetemperatuurregeling in verwarmingszones. Verwarmingszones kunnen zijn:

- appartementen in woonblokken,- meergezinswoningen eengezinswoning,- winkelruimtes en opslagplaatsen,- praktijken dokter of tandarts,- conferentieruimten,- vergaderzalen,- schoollokalen,- boilerregelingen voor de bereiding van warm water,- zonnewarmte-opslagregeling.

14.3.2 Driewegkraan➔ Constructie

Afhankelijk van de constructie kunnen driewegkranen onderverdeeldworden.

• Driewegkranen met een schuif of draaisegment als regelklep, her-kenbaar aan de draaiende spindel.


Bron: Danfoss


80

• Driewegkranen voorzien van twee kleppen die tegengesteld openenof sluiten, herkenbaar aan de lineaire aandrijving van de klepspin-del.

➔ Werking

Een driewegkraan regelt twee volumestromen.Zijn de twee volumestromen naar de kraan gericht, dan spreekt menover een mengende driewegkraan.

Wordt één ingaande stroom verdeeld in twee uitgaande volumestro-men, dan spreekt men over een verdelende driewegkraan.

Op het hydraulisch schema van de installatie gaan we de poortenwaarvan de volumestromen geregeld of verdeeld worden, ook als in-gekleurde driehoek terugvinden. De poort waarop niet geregeld of ver-deeld wordt, blijft een niet ingekleurde driehoek.

A

B

AB

Bron: Honeywell

Bron: Patrick Uten




81

➔ Plaatsing

De plaats van de circulatiepomp ten opzichte van de niet geregelde of verdelende poort is van zeer groot belang en moet bij plaatsing geres-pecteerd worden.

Bij plaatsing van een driewegkraan kan men aan de hand van de aan-duiding (pijlen, cijfers of letters) op het kraanhuis de poorten herken-nen die ingaande volumestroom en uitgaande volumestroom moetenkrijgen of geven.

Bij het inbouwen dient de op de afsluiter aangegeven stromingsrich-ting te worden aangehouden.



Mengende kraan Verdelende kraan

Mengkraan in verdeelopstelling


82

➔ Toepassingen

Verdelende driewegkraan

• Verdeling van ketelwater naar verwarmingselementen of boiler voorwarmwaterbereiding (boilervoorrangsschakeling).

• Bij verwarmingskringen en ketel met een grote waterinhoud kan mendoor plaatsing van een driewegkraan de ketel beschermen tegencorrosie. De regeling van de driewegkraan zorgt er dan voor dat detemperatuur van de rookgassen in de ketel niet onder de condensa-tietemperatuur komt.




83

• Luchtverhitter of een naverwarmingsbatterij van een luchtbehande-lingsinstallatie.

Mengende driewegkraan

De driewegmengkraan regelt de aanvoerwatertemperatuur van hetaanvoerwater naar de verwarmingslichamen of vloerverwarming. Deaanvoerwatertemperatuur zal veranderen aan de hand van de doorde op regelaar ingestelde stooklijn (*) en gemeten buitentemperatuur.Deze regeling wordt een weersafhankelijke regeling genoemd.

(*) Stooklijn

De stooklijn legt een verband tussen aanvoerwatertemperatuur en buitentemperatuur.Dit lineair verband wordt de stooklijn genoemd, en moet worden ingesteld in de regelaar van de gemotoriseerde drie- of vierwegkraan.



Mengkraan in verdeelopstelling


84

14.3.3 Vierwegkraan

➔ Constructie

Het vierwegkraanhuis is uitgevoerd in brons of gietijzer, met een draai-ende spindel. Deze spindel is verbonden met een draaisegment. Destand van het draaisegment wordt via de op de draaispindel gemon-teerde wijzer aangegeven.

Dit segment regelt aan de vier poorten de twee volumestromen:- de primaire vloeistofstroom of volumestroom, Ingaande volumestroom is de ketelaanvoer of collectoraanvoer(verdeler) en de uitgaande volumestroom wordt ketelterugloop of collectorterugloop (verzamelaar).

- de secundaire vloeistofstroom of volumestroom. Ingaande volumestroom is de verwarmingskringaanvoer en de

uitgaande volumestroom wordt de verwarmingskringterugloop.

Bron: ViessmannBron: Danfoss



85

➔ Plaatsing

Bij plaatsing van een vierwegkraan op een ketel moet de kraan min-stens op gelijke hoogte van de ketelaanvoer gemonteerd worden.

Toepassingen

In toepassing met moderne (condenserende) ketels worden deze kra-nen minder toegepast.Bij verwarmingskringen en ketel met een grote waterinhoud kan mendoor plaatsing van een vierwegkraan de ketel beschermen tegen cor-rosie. De regeling van de vierwegkraan zorgt er dan voor dat de tem-peratuur van de rookgassen in de ketel niet onder de condensatietem-peratuur komt (schema).Omdat er geen circulatiepomp aanwezig is in de primaire kring mag dewaterzijdige doorstroomweerstand van de ketel niet groot zijn.

De vierwegmengkraan regelt de watertemperatuur van het aanvoer-water naar de verwarmingslichamen of vloerverwarming. De water-temperatuur zal veranderen aan de hand van de door de op rege-laar ingestelde stooklijn en gemeten buitentemperatuur. Deze regelingwordt een weersafhankelijke regeling genoemd.



86

14.4 Aandrijvingen of servomotoren

14.4.1 Doel

De aandrijving en de servomotor zijn merk- en typegebonden.

Er zijn aandrijvingen of servomotoren voor niet-continue of tweestan-denregeling en voor continue of modulerende regeling.

In de technische fiche zijn door de fabrikant bij de aandrijving of ser-vomotor, technische gegevens beschreven, zoals: nominale spanning,verstelkracht, slaglengte, looptijd, stuursignaal, bedrijfstemperatuur,mogelijkheid tot handbediening, montage- en elektrische aansluitin-structies.

14.4.2 Symbool

Bron: Patrick Uten


Bron: WTCB

Hoofdstuk 15: Hydraulische schema’s

87

Hieronder vind je een reeks mogelijke aansluitschema’s.



Bij vraag naar sanitair warmwater stopt de pomp verwarming en start de pomp warmwaterproductie.


88


1 ketel met een verwarmingskring en een warmwater-productiekring


3-wegkraan in verdeelopstelling, met debietregeling op de verwarmingskring (minder toegepast op radiatoren, convectoren en vloerverwarming)


89


3-wegmengkraan in verdeelopstelling, met debietregeling op de verwarmingskring (minder toegepast op radiatoren, convectoren en vloerverwarming)


3-wegkraan in mengopstelling, met temperatuurregeling op de verwarmingskring


90


1 ketel met 1 kring met bypass en 2 pompen om een vast debiet over de ketelkring te verzekeren(minimum debiet en/of voorkomen condensatie in ketel) of wegens ingebouwde pomp in ketel


1 ketel met 3 kringen op een gesloten collector (bypass tussen de collectoren, zodat de pomp in de ketelkring de andere pompen niet zal beïnvloeden)


91


1 ketel met 3 kringen op de collector, met een evenwichtsfles zodat de ketelpomp de pompen in de kringen niet zal beïnvloeden

Bron: MMT Evenwichtsfles Bron: GTI Mortsel


92



Evenwichtsfles met hoge en lage temperatuuraansluiting

Bron: Patrick Uten


93


De ketelkring is hydraulisch gescheiden door een warmtewisselaar (bv. bij gebruik van niet zuurstofdichte materialen in de verwarmingskring).

Hoofdstuk 16: Aanduiding nominale druk (PN) en nominale diameter (DN)

94

De nominale druk of druktrap (PN) is de maximaal toelaatbare drukvan het te regelen of af te sluiten medium van het leidingonderdeel,aangegeven in bar binnen een temperatuurgebied van -10 tot +120 C°.Die aanduiding bestaat uit het symbool PN gevolgd door een geheelgetal.Veel voorkomende druktrappen zijn: PN 6 - PN 10 - PN 16 - PN 25.Materiaal en constructie van het leidingonderdeel, de spindelafdich-ting en de aansluitingen op het kraanhuis worden bepaald door degespecificeerde druktrap.Voor flenzen bestaat het verschil in het aantal boorgaten, en de diame-ter van de bouten en moeren.

Wat is het verschil tussen PN 6 en PN 10 flenzen?In de normering zijn de afmetingen van flenzen en de daarbij maximaaltoelaatbare druk vastgelegd. Zo is een PN 6 flens geschikt tot een drukvan 6 bar en PN10 tot een druk van 10 bar.Bij doorlaat van DN 80 en groter zijn de PN 6 flenzen uitgevoerd met 4boutgaten en de PN 10 flenzen met 8 boutgaten.

De nominale diameter (DN) van het onderdeel is de diameter van hetonderdeel en wordt gebruikt voor referentiedoeleinden.De aanduiding bestaat uit het symbool DN gevolgd door een geheelgetal. Dit getal stemt slechts op benaderende wijze overeen met debinnen- of buitendiameter, uitgedrukt in millimeter.

Bron: Caleffi

Hoofdstuk 17: Toegepaste wetenschappen

95

17.1 Druk

Druk is de verhouding tussen de kracht op een massa en het opper-vlak. Let wel, we spreken over een kracht. Dit betekent dat we voor demassa de kracht moeten berekenen.

Deze kracht kan afkomstig zijn van verschillende bronnen. Bijv. dehoogte van een waterkolom in een buis.

Definitie van druk: p = F waarbij A

- p de druk- F de krachtF- A de oppervlakte.Vermits de kracht uitgedrukt wordt in newton (N) en een oppervlakte inde SI-eenheden in m2, kunnen we de druk aangeven in N .

m2

Deze eenheid noemen we de pascal of Pa.

Voorbeeld

Een kolom van 12 meter water in een buis geeft onderaan een drukvan:

- massa van water = 9.800 N/m2 ( bij 4 °C),- hoogte waterkolom = 12 m.

➔ 9.800 N/m2 x 12 m = 117.600 N/m2

of 117.600 Pa of 1,176 bar

We onthouden als vuistregel voor de verwarming:10 m waterkolom = ongeveer 10 kPa of 1 bar



96

17.2 Diffusie

“Diffusie is een passieve vermenging van twee ongelijksoortige vloei-stoffen of gassen tot een volkomen homogeen mengsel.”

Moeilijk gezegd spreekt men van diffusie als verschillende stoffen zichdoor de beweging van de verschillende deeltjes (Brownbeweging voorwie er meer wil over weten) langzaam onder elkaar gaan mengen.

Als we bijvoorbeeld een gaslek hebben dan zal het ontsnapte aard-gas (voornamelijk methaan) zich geleidelijk mengen met de lucht.Weliswaar zal het lichtere gas zich bovenaan bevinden, maar toch is ergeen duidelijke scheidingslijn. Gasdeeltjes worden voortdurend weg-gebotst, zoals de ballen van een flipperkast.

Het probleem wordt ingewikkelder als er tussen bijv. een vloeistof eneen gas (water en lucht) een scheiding is die op het eerste zicht ‘wa-ter- en luchtdicht’ is. Deze wand (bv.: een buis) bestaat ook uit deel-tjes, die goed vast zitten als vaste stof, maar waartussen openingenzijn. Tussen deze openingen geraken geregeld eenzame deeltjes vanbeide stoffen die de cohesie- en adhesiekrachten overwinnen. Maarvermits de bewegingen van de luchtdeeltjes veel sterker is dan dezevan de waterdeeltjes zal de beweging vooral in de richting van het wa-ter, doorheen de scheidingswand (buis) verlopen.

17.3 Corrosie

Algemeen kan corrosie van een materiaal gedefinieerd worden als eenwisselwerking tussen het materiaal (bv. staal) en zijn omgeving (bv.water), waarbij het materiaal aangetast wordt en waardoor dus zijn in-trinsieke eigenschappen verslechteren (= verlies van de mechanischesterkte).

Specifiek is dat in het geval van een waterige omgeving deze wissel-werking van elektrochemische aard is, d.w.z. dat de optredende ver-schijnselen beheerst worden zowel door scheikundige als door elek-trische wetmatigheden.

Tijdens het corrosieproces komen gassen vrij (zuurstofgas, waterstof-gas) die uit de installatie moeten verwijderd worden (“ontluchten”, of beter nog: “ontgassen”).

Corrosie kan enkel plaatsvinden wanneer er zuurstof in het water aan-wezig is; het is dus van groot belang om de zuurstof uit het verwar-mingswater te houden.

Het water neemt dus voortdurend lucht op (tot verzadiging), zelfs doorheen de buiswand. Daarom is het belangrijk voor een verwar-

mingsinstallatie dat de installatie “diffusiedicht” is.


97

We onderscheiden verschillende soorten van corrosie:➔ uniforme corrosie;➔ plaatselijke corrosie:

- corrosie door galvanische koppels,- corrosie door verschil aan zuurstofconcentratie,- putcorrosie,- selectieve aantasting,- corrosie door erosie,- corrosie door spanning.

17.4 Temperatuur

Bij het bepalen van temperatuur had men in het verleden al snel doordat stoffen uitzetten bij temperatuurstijging en krimpen bij daling. Kwikbleek hierbij zowat ideaal omdat dit vloeibaar metaal heel gelijkmatiguitzet of krimpt bij temperatuurwisselingen. Een kwikthermometer blijftdus tot op heden de standaard. Hierbij wordt 0 °C (Celsius) gelijkge-steld met het smeltpunt (of vriespunt) van zuiver water. 100 °C wordtper definitie gelijkgesteld met het kookpunt van ditzelfde zuiver water.

Let wel: deze cijfers zijn vastgelegd bij een normale luchtdruk. Bij eenonderdruk zal het kookpunt lager liggen. We kunnen zelfs water latenkoken bij kamertemperatuur als we de druk maar voldoende verlagen.We kunnen eveneens ditzelfde water op veel hogere temperaturen la-ten koken, als we maar voor voldoende druk zorgen.

De schaalverdeling voor thermometers is lang een discussiepunt ge-weest. Nog steeds worden er verschillende schaalverdelingen ge-bruikt:Kelvin De in het SI-systeem vastgestelde eenheid voor tem-

peratuur. Het absolute nulpunt heeft in deze schaal dewaarde 0. Smeltend ijs heeft een temperatuur van on-geveer 273,15 K (de exacte waarde is afhankelijk van deluchtdruk), het tripelpunt van water 273,16 K (per defini-tie).

Celsius Door de Zweedse astronoom Anders Celsius in 1742 ge-definieerd: 0 graden is de temperatuur van smeltend ijs,100 graden de temperatuur van kokend water.

Fahrenheit Gebaseerd op de minimumtemperatuur die in het la-boratorium kon worden geproduceerd (in de tijd vanFahrenheit, met een mengsel van ijs, water en zout),deze werd gesteld op 0, en de maximumtemperatuur opaarde van ongeveer 40 °C, die op 100 werd gesteld. Deschaal wordt nog steeds veel gebruikt in Engelstaligelanden.

Réaumur Deze loopt van 0 (smeltend ijs) tot 80 (kokend water). Rankine Het absolute nulpunt staat op 0, het vriespunt van wa-

ter is 491,7. Dit staat tot de Fahrenheitschaal als Kelvinstaat tot Celsius.



98

17.5 Wet van Boyle

De Wet van Boyle is een van de natuurkundige wetten die de druk ingassen betreft.Wanneer een bepaalde hoeveelheid gas in een vat wordt gestopt (bij-voorbeeld in een expansievat) en het volume wordt verkleind (door hetuitzetten van het water), terwijl de temperatuur constant wordt gehou-den, gaat de dichtheid van het gas en daarmee de druk omhoog.De Wet van Boyle stelt: bij constante temperatuur is de druk in een gasomgekeerd evenredig aan het volume.p ~ 1 VHierin zijn: p: de druk van het gas V: het volume van het gas VV

De Wet van Boyle is genoemd naar de Ierse natuurfilosoof RobertBoyle (1627-1691). Edmé Mariotte (1620-1684) was een Franse natuur-kundige die dezelfde wet ongeveer gelijktijdig ontdekte, onafhankelijkvan Boyle. Daarom wordt deze wet ook wel de Wet van Mariotte of deWet van Mariotte-Boyle genoemd.

17.6 Wet van Henry

De Wet van Henry is een scheikundige wet die van toepassing is ophet moment dat een oplosmiddel (bv. water) in contact is met een gas(bv. lucht). Water wil bij een bepaalde temperatuur en druk een overeenkomstigehoeveelheid gas in oplossing houden. Bij een temperatuursverhogingen/of drukverlaging bezit het water de volgende natuurlijke eigen-schap: het oplosvermogen voor gassen neemt af. Het omgekeerde ishet geval bij afkoeling en/of drukstijging: de aanwezige vrije gassen inhet water worden geabsorbeerd.

Toepassingen

➔ Duikers moeten er rekening mee houden dat gassen bij duiken opgrote diepte in het bloed kunnen oplossen (absorberen); omgekeerdkunnen bij het opnieuw opstijgen luchtbellen in de bloedbaan ont-staan die de bloedstroom beletten (embolie) (zie Caissonziekte).

➔ In een pot met water op de verwarming worden luchtbelletjes ge-vormd tegen de warme wand van de pot.

➔ Bij het openen van een fles koolzuurhoudende frisdrank (bv. spuitwa-ter) zullen de gassen zo snel ontsnappen dat de fles “overbruist”.

Bron: Patrick Uten

Bron: Patrick Uten


99

➔ In de centrale verwarming kan men deze natuurwet gebruiken omgassen (lucht) uit het verwarmingswater te halen: - lage temperatuur/hoge druk: gassen worden geabsorbeerd door

het water;- hoge temperatuur/lage druk: gassen komen vrij uit het water.

Voorbeelden

- Bij 60 °C en 2,5 bar (ketel in kelder) kan verwarmingswater 40 llucht bevatten;

- Bij 20 °C (omgevingstemperatuur aan radiator) en 2 bar (radiator 5m hoger) kan dit verwarmingswater 50 l lucht bevatten en wordt deaanwezige lucht uit de radiator geabsorbeerd;

- Bij 20 °C (omgevingstemperatuur aan radiator) en 1 bar (radiator 15m hoger) kan dit verwarmingswater slechts 38 l lucht bevatten enwordt geen lucht uit de radiator geabsorbeerd.

17.7 Dampdruk

Dampdruk (ook wel dampspanning) is de druk die de damp van eenstof op de wanden van een gesloten ruimte uitoefent.

De damp oefent een druk uit op de wanden van de gesloten ruimte.Deze druk is sterk afhankelijk van de temperatuur en wordt de damp-druk genoemd. Bij voldoende hoge temperatuur (100 °C) zal de damp-druk één bar (1,013 bar of 1013 hPa) bedragen. Deze temperatuurwordt bij vloeistoffen het normaal kookpunt genoemd omdat bij dezetemperatuur het verdampingsproces niet langer alleen maar aan hetoppervlak plaats vindt maar ook in staat is overal in de vloeistof damp-bellen te vormen.

Bron: Spirovent


100

De damplijn die de dampdruk uitzet tegen de temperatuur laat zien bijwelke druk welk kookpunt hoort. Hieronder is de damplijn voor waterweergegeven.

Kooklijn / dampdruklijn water

0,023 0,042 0,074 0,1230,199

0,3120,474

0,701

1,013

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

temperatuur in °C

druk

in b

ardr

uk in

bar

Bron: Patrick Uten

Kooklijnof

damplijn

Smeltlijn

Sublimat

ielijn

ijs (vast)

water(vloeibaar)

Waterdamp(gas)

tripelpunt

kritisch punt

100 °C

1 bar of 100 kPa

0,01 °C

0,006 bar of 0,6 kPa)

temperatuur

druk

Bron: Patrick Uten


101

17.8 Cavitatie

Iedereen kent het ontstaan van gasbellen als water gaat koken. Doorde hogere temperatuur gaat water over van de vloeibare fase naar degasfase. Deze faseovergang kunnen we ook verkrijgen door de druk inde vloeistof te verlagen. Als de druk laag genoeg is, zullen er gasbellenontstaan. De vloeistof begint te “koken” bij een lage temperatuur.De gasbellen blijven aanwezig zolang de druk laag genoeg blijft. Wordtde druk langzaam verhoogd, dan worden de gasbellen weer vloeibaar.Maar stijgt te druk te snel, dan kunnen de gasbellen de veranderingniet bijhouden. De nog aanwezige gasbellen worden door de hogedruk in elkaar gedrukt en imploderen.

Het ontstaan van gasbellen door drukverlaging en het eventueelimploderen van gasbellen door snelle drukverhoging heet cavi-tatie.Cavitatie komt in de praktijk veel voor. Zo veroorzaken imploderendegasbellen vaak veel schade aan de bladen van scheepsschroeven encirculatoren, waar de stroming rond de bladen zorgt voor gebiedenmet hoge en lage druk. De gebieden met hoge druk liggen vaak zodicht bij het oppervlak van de bladen, dat de bellen dichtbij het op-pervlak imploderen en de bladen beschadigen.

17.9 Absorptie

Algemeen geformuleerd is absorptie het opnemen van deeltjes vaneen bepaalde stof in een andere stof.Voorbeeld, het water trekt in een spons, de spons heeft het water ge-absorbeerd.Absorptie moet niet verward worden met adsorptie.

17.10 Adsorptie

Adsorptie is een fenomeen dat optreedt aan het grensvlak van tweefasen. Dit kan zijn het grensvlak vloeistof-vast, vloeistof-vloeistof, vast-vloeistof, vast-gas. De moleculen aan het oppervlak worden niet vanalle kanten gelijk beïnvloed, waardoor ze niet in evenwicht zijn en zemoleculen van andere bestanddelen zullen aantrekken.

Toepassingen

Adsorptie kan gebruikt worden als scheidingsmethode. Als in watergeur-, kleur-, of smaakstoffen opgelost zijn, dan zijn die te verwijde-ren door middel van adsorberen. Een bekend adsorptiemiddel is Norit(een erg fijnverdeeld koolstof poeder) dat gebruikt wordt als koolstof-filter in bijvoorbeeld dampkappen, stofzuigers…)

Aantekeningen

102

Aantekeningen

Aantekeningen

103

Aantekeningen

Aantekeningen

104

Aantekeningen

Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid

MODULAIRE HANDBOEKENCENTRALE VERWARMING

1.1 Inleiding tot de centrale verwarming en installatietekenen

1.2 Buismaterialen, buisbewerkingen, dichtingen en bevestigingsmaterialen

2.1 Warmtetransport: leidingaanleg

2.2 Warmtetransport: principe, bescherming, onderhoud van de installatie

2.3 Warmteafgifte: verwarmingslichamen en toebehoren

3.1 Warmteproductie: verwarmingsketels

3.2 Warmteproductie: installatietoebehoren en plaatsingsvoorschriften

Overzicht beschikbare handboeken

CV_warmteproductie_nl_for_web2

Documents

Transcript of CV_warmteproductie_nl_for_web2