WATERZIJDIG INREGELEN VAN EEN

VERWARMINGSINSTALLATIE

Centrum Duurzaam bouwen – Oktober 2015

1

Technische prestaties, inregeling en reconditioning.

STRONGCLIMA?

• Ontwerpbureau voor thermische toepassingen.

• Wij ontwerpen en helpen mee bouwen aan allerlei verwarmings- en

koelinstallaties.

• Verwarmen en koelen met zon- en windenergie.

2

STRONGCLIMA?

• Voor bouwheren / architecten brengen we de theorie in de praktijk.

• Voor installateurs brengen we de praktijk naar de theorie.

3

VERWARMINGSINSTALLATIE?

4

VERWARMINGSINSTALLATIE?

Bron: opwekker van warmte of koude.

Afgiftelichaam: radiator, vloerverwarming, warmtewisselaar,…

Leidingwerk: maakt verbinding tussen bron en afgifte.

Circulator: brengt het water sneller van bron naar afgifte.

5

VERWARMINGSINSTALLATIE?

• We spreken veel over de bron en de afgifte.

Merk, type, uitzicht, rendement, enzovoort…

• We spreken nauwelijks over het leidingwerk.

Hoe brengen we de opgewekte warmte / koude naar de afgifte (lichamen).

6

VERWARMINGSINSTALLATIE?

Einddoel hydraulisch ontwerp?!

• De opgewekte energie, zijnde verwarming of koeling zo effectief en efficiënt

mogelijk afgeven.

• Het geheel van de installatie op elkaar afstemmen.

• Zorgen voor een stabiele temperatuursregeling.

7

WAT HEBBEN WE NODIG?

• Debiet

• Vermogen

• Temperatuurregime

• Drukverlies

• Kraanselectie

• Autoriteit

• Andere…

8

BEREKENING DEBIET EN VERMOGEN

Basisformule voor het berekenen van een thermisch vermogen.

9

BEREKENING DEBIET EN VERMOGEN

Basisformule voor het berekenen van een volumedebiet.

10

WAT NA VERMOGEN EN DEBIET?

11

WAT NA VERMOGEN EN DEBIET?

Berekenen drukverliezen

• Leidingwerk

• Appendages

12

BEREKENING DRUKVERLIEZEN

Drukverlies leidingwerk afhankelijk van:

• Type materiaal

• Afstand

• Leidingverloop

13

BEREKENING DRUKVERLIEZEN

Drukverlies Appendages:

• kranen, filters, terugslagkleppen, warmtewisselaars, batterijen, vuil- en

luchtafscheiders, …

• Drukverlies is gekend

• Berekening op basis van Kvs-waarde

14

KVS-WAARDE

De Kvs-waarde van een regelkraan is het waterdebiet (m3/h) door de volledig

geopende kraan bij een temperatuur van +5°C tot 30°C met een drukval van

1bar.

Een regelkraan kan dus meerdere Kv-waarden hebben maar slechts één Kvs-

waarde.

15

KVS-WAARDE

Basisformules voor het berekenen van het waterdebiet, de drukval en de Kv-

waarde.

16

KVS-WAARDE

Basisformules voor het berekenen van het waterdebiet, de drukval en de Kv-

waarde vereenvoudigd voor water.

17

AUTORITEIT REGELKRAAN

Basisformule voor het berekenen van de autoriteit van een regelkraan.

18

BELANG KVS-WAARDE EN AUTORITEIT

De Kvs-waarde is van groot belang voor het optimaliseren van uw circuit. Hoe

kleiner de Kvs-waarde, hoe groter de autoriteit van de regelkraan en dus hoe

beter de afregeling van het systeem. Een te grote Kvs-waarde maakt het

systeem minder stabiel.

Anderszijds mag de Kvs-waarde niet te klein zijn, want dan neemt het

drukverlies over de kraan en dus het pompverbruik toe.

19

VOORBEELD: 3-WEGKRAAN IN

HOOFDKRING

20

VOORBEELD: 2-WEGKRAAN IN DEELKRING

21

VOORBEELD: 2-WEGKRAAN IN DEELKRING

MET MEDIUM GLYCOL

22

WERKING EN EIGENSCHAPPEN INSTALLATIE

Werking installatie?

• Constant of variabel debiet?

• Temperatuurregimes?

• Wat is de bron van verwarming / koeling?

• Hydraulische eigenschappen installatie-onderdelen?

• Wat zijn de afgifte lichamen verwarming / koeling?

…

23

WERKING EN EIGENSCHAPPEN INSTALLATIE

Verwarmingsketel

• Constant (primair) debiet nodig?

• Een zeker minimum debiet nodig?

• Kan die werken op nuldebiet?

• Drukval over de warmtewisselaar? Bij ΔT 10? Bij ΔT 20?

• Maximale ΔT dat het ketellichaam kan verdragen?

24

WERKING EN EIGENSCHAPPEN INSTALLATIE

Luchtbehandelingsgroep

• Verse luchtname?

• Kans op vorstgevaar?

• Liefst circulator over verwarmingsbatterij?

• Temperatuurregimes over batterijen?

• Drukvallen over batterijen?

25

WERKING EN EIGENSCHAPPEN INSTALLATIE

Radiatoren

• Temperatuurregime 75-65°C bij 20°C? ΔT 10?

• Ketelregime 70-50°C? ΔT 20?

26

WERKING EN EIGENSCHAPPEN INSTALLATIE

Koelmachine

• Temperatuurregime?

• Mag het primair debiet over de koelmachine minderen?

• Hoeveel start – stops per uur toegelaten?

• Systeeminhoud installatie voldoende groot?

• Buffer nodig?

27

CIRCULATIESYSTEMEN

Verdeling water met een

• Constant debiet

• Variabel debiet

• Combinatie van beide systemen

28

CIRCULATIESYSTEMEN

Constant debiet.

Voordeel:

• Opvoerhoogte pomp alsook drukverliezen blijven constant.

• Ieder circuit heeft een constante verschildruk.

• Eenvoudige berekening regelkranen.

Nadelen:

• Pompverbruik is maximaal.

• Retourtemperaturen blijven hoog in verwarming en laag in koeling.

29

CIRCULATIESYSTEMEN

Variabel debiet.

Voordeel:

• Pompverbruik kan verminderen.

• Retourtemperaturen kunnen lager bij verwarming en hoger bij koeling.

Nadelen:

• Verschillende en veranderende verschildruk in ieder circuit.

• Berekening regelkranen moeilijker.

• Regelkranen hebben invloed op elkaar bij openen en sluiten.

30

PRAKTISCH

31

PRAKTISCH

32

SMOORSCHAKELING

33

VERDEELSCHAKELING

34

MENGSCHAKELING

35

SMOOR-INJECTIESCHAKELING

36

INJECTIE-MENGSCHAKELING

37

WAAROM HYDRAULISCH INREGELEN?

• Comfort• Niet meer te warm of te koud.

• Controle• Waterdebieten in de juiste hoeveelheden op de plaatsen waar nodig.

• Energiebesparing• 5 à 15%

• Uitbreiding• Eenvoudiger

38

NIET INGEREGELDE INSTALLATIE

39

38 l/h83 %

45 l/h98 %

79 l/h173 %

64 l/h140 %

118 l/h257 %

156 l/h338 %

113 l/h246 %

86 l/h187 %

46 l/h101 %

28 l/h60 %

21 l/h46 %

12 l/h26 %

18 l/h39 %

31 l/h68 %

55 l/h120 %

73 l/h159 %

190 l/h415 %

145 l/h316 %

31 l/h68 %

38 l/h83 %

V = 1387 l/h

DN 20DN 25DN 25DN 32

OPLOSSING: MEER DEBIET?

40

82 l/h175 %

103 l/h226 %

171 l/h373 %

157 l/h336 %

258 l/h552 %

345 l/h738 %

333 l/h712 %

249 l/h532 %

152 l/h324 %

91 l/h194 %

72 l/h154 %

46 l/h100 %

59 l/h129 %

99 l/h216 %

164 l/h358 %

219 l/h479 %

374 l/h817 %

280 l/h612 %

75 l/h160 %

95 l/h203 %

V = 3424 l/h

DN 20DN 25DN 25DN 32

INGEREGELDE INSTALLATIE

41

49 l/h108 %

51 l/h111 %

53 l/h116 %

50 l/h109 %

53 l/h116 %

56 l/h122 %

55 l/h119 %

52 l/h113 %

49 l/h107 %

45 l/h98 %

44 l/h96 %

55 l/h120 %

56 l/h122 %

42 l/h92 %

44 l/h96 %

45 l/h98 %

57 l/h124 %

54 l/h118 %

47 l/h103 %

48 l/h105 %

V = 1005 l/h

DN 20DN 25DN 25DN 32

INREGELAFSLUITERS

42

DRUKVERDELING BIJ VOLLAST

43

∆p = 7 kPa

∆p = 8 kPa

∆p = 20 kPa

∆p = 35 kPa

∆p = 7 kPa

∆p = 8 kPa

∆p = 8 kPa

∆p = 12 kPa

DRUKVERDELING BIJ DEELLAST

44

∆p = 28 kPa

∆p = 2 kPa

∆p = 5 kPa

∆p = 35 kPa

∆p = 28 kPa

∆p = 2 kPa

∆p = 2 kPa

∆p = 3 kPa

DRUKVERSCHILREGELAARS

45

TOEPASSING DRUKVERSCHILREGELAARS

46

Ketel

Strang 1 Strang 2 Strang 3

Thermostaat-

ventiel

DrukverschilregelaarStranginregel-

ventiel

Voetventiel

Thermostatisch

regelelement

DEBIET- EN DRUKVERSCHILREGELAARS

47

TOEPASSING DRUKVERSCHILREGELAARS

48

TOEPASSING DRUKVERSCHILREGELAARS

49

TOEPASSING DRUKVERSCHILREGELAARS

50

TOEPASSING DRUKVERSCHILREGELAARS

51

TOEPASSING DRUKVERSCHILREGELAARS

52

TOEPASSING DRUKVERSCHILREGELAARS

53

VRAGEN?

54