Hybride warmtepompen: een warmtepomp en een cv-installatie gecombineerd

Hybride warmtepompen zijn een vorm van hybride verwarmingstechniek. Meestal denkt men bij hybride aan een gecombineerd systeem waarbij een duurzame technologie en een minder duurzame technologie worden samengevoegd. Dat is ook het geval met hybride warmtepompen. Een hybride warmtepomp wordt namelijk verbonden aan een centrale verwarmingsinstallatie met een cv-ketel. Dat betekent dat een hybride warmtepomp kan worden toegepast in woningen die op aardgas zijn aangesloten en met aardgas worden verwarmd. Het probleem met aardgas is echter dat aardgas een fossiele brandstof is die op kan raken en bovendien komt bij het verbranden van aardgas ook CO2 en andere uitstoot vrij.

Een warmtepomp heeft deze nadelen niet omdat een warmtepomp warmte uit de lucht haalt en eventueel ook uit de aardbodem. Uit de lucht en aardbodem kan echter niet heel veel warmte worden gewonnen. Daarvoor is de temperatuur in de lucht en de aardbodem te laag. Een warmtepomp wordt daarom gebruikt als lagetemperatuurverwarming. Een aardgasgestookte cv-installatie kan echter wel hoge temperaturen produceren. Een conventionele cv-ketel kan het cv-leidingwater wel opstoken tot 80 graden Celsius terwijl een warmtepomp gemiddeld een aanvoerwarmte van 30 tot 35 graden Celsius kan produceren, al zijn er warmtepompen die ook tien graden hoger kunnen produceren.

Een hybrideverwarming in de vorm van een hybride warmtepomp en een hybride ketel combineert te voordelen van de warmtepomp met de voordelen van een aardgasgestookte cv-installatie. In eerste instantie wordt de warmtepomp aangesproken om de basiswarmte te leveren. Bij een piekvraag wanneer het bijvoorbeeld erg koud is en de installatie hoger wordt gezet zal de cv-ketel aardgas gaan verstoken. Dat is ook het geval als men warm water aftapt. Omdat in de meeste gevallen niet hele hoge temperaturen zijn vereist is de warmtepomp als eerste verwarmingsinstallatie voldoende.

Doordat de warmtepomp als eerste wordt aangeslagen zal de CO2 emissie aanzienlijk verlaagd worden. Voor een optimaal rendement is het echter wel van belang dat de woning of het pand goed geïsoleerd is anders gaat er alsnog veel warmte verloren. Met name bij de lagetemperatuursverwarming is een goede isolatie van belang omdat anders alsnog extra moet worden bijgestookt de woning op de gewenste temperatuur te brengen.

Waterstofketel op groene, grijze en blauwe waterstof

De waterstofketel zou volgens sommige spelers in de installatiebranche wel eens de oplossing kunnen vormen voor het aardgasvrij wonen en bouwen. In dat geval moeten de cv-ketels die in woningen en utiliteit aanwezig zijn worden vervangen door waterstofketels. Het ombouwen van aardgasgestookte cv-ketels naar waterstofketels is technisch gezien wel mogelijk maar is tijdrovend en kostbaar. Daarom is vervanging van conventionele cv-ketels voor waterstofketels noodzakelijk. Dat is echter 1 aspect van deze energietransitie. Als men kiest voor waterstof als oplossing voor aardgasvrij wonen dan zal men ook moeten kijken naar de herkomst van waterstof. Daarvoor wordt waterstof in verschillende kleuren ingedeeld: groene waterstof, grijze waterstof en blauwe waterstof.

Groene waterstof
Waterstof komt niet voor in de natuur en moet geproduceerd worden. Dat kan op verschillende manieren waardoor je waterstof in meer en minder duurzame processen kunt verkrijgen. Om die reden zijn de benamingen groene, grijze en blauwe waterstof ontstaan. De meest duurzame productiemethode van waterstof is het proces dat men ook wel elektrolyse noemt. Elektrolyse kan men heel duurzaam laten plaatsvinden door gebruik te maken van duurzame elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen zoals windkracht en zonlicht. Als men deze ’groene’ energiebronnen gebruikt kan men ook ‘groene’ waterstof produceren.

Grijze waterstof
Als men waterstof gaat produceren uit koolwaterstoffen, waardgas en steenkool dan heeft men grijze waterstof. Bij de productie van grijze waterstof komen broeikasgassen vrij in de atmosfeer en daarmee is waterstof die op deze manier is verkregen niet ‘groen’ en niet duurzaam. In 2004 werd nog 90 procent van alle waterstof geproduceerd uit aardgas en koolwaterstoffen. Als men meer duurzame waterstof zou willen produceren moet men de productielocaties waarin men waterstof doormiddel van elektrolyse uit duurzame energiebronnen toepast vergroten.

Blauwe waterstof
Blauwe waterstof zit tussen grijze en groene waterstof in. in feite wordt blauwe waterstof geproduceerd op een manier waarop er CO2 vrij komt. Dat komt door verbranding van aardgas bijvoorbeeld. Alleen wordt de CO2 die vrij komt afgevangen en opgeslagen in bijvoorbeeld lege gasvelden. Blauwe waterstof kan door deze werkwijze klimaatneutraal worden omdat tijdens de productie van deze waterstof geen broeikasgassen vrijkomen in de atmosfeer. Echter worden deze broeikasgassen wel geproduceerd waardoor blauwe waterstof niet echt milieuvriendelijk is.

Groene waterstof heeft de voorkeur alleen wordt er veel te weinig groene waterstof geproduceerd om de gehele Nederlandse aardgasgestookte cv-installaties van groene waterstofketels te voorzien. Daarom moet de productie van groene waterstof aanzienlijk omhoog de komende tijd als Nederland van het aardgas af wil en duurzame waterstof wil gaan gebruiken.

Kan een aardgasgestookte cv-ketel omgebouwd worden tot waterstofketel?

Nederland zal de komende jaren afscheid gaan nemen van aardgas als verwarmingsbron. In plaats daarvan worden andere energiebronnen aangewend die duurzamer zijn. Dit wordt ook wel de energietransitie genoemd. Waterstof wordt binnen deze energietransitie steeds vaker genoemd als vervangende brandstof voor aardgas. Dat betekent dat men in de toekomst geen aardgasgestookte cv-ketels gaat gebruiken maar zogenaamde waterstofketels. Een aantal vragen kunnen dan ontstaan.

Allereerst de vraag of waterstof wel gebruikt kan worden in een cv-installatie. Het antwoord op deze vraag is ‘ja’. Waterstof kan worden gebruikt voor een cv-installatie alleen moet men dan wel een andere ketel gebruiken. De waterstofketel is speciaal ontworpen voor het verstoken van waterstof in een cv installatie. Dan is er natuurlijk nog de vraag of een aardgasgestookte cv-installatie kan worden omgebouwd tot waterstofketel. Deze vraag wordt in de volgende alinea behandeld.

Aardgasgestookte cv-ketels ombouwen tot waterstofketels

Aardgas is een fossiele brandstof en waterstof is een brandbaar gas dat men kan produceren. Beide brandstoffen kunnen worden gebruikt om cv-leidingwater te verwarmen. Toch is er wel een duidelijk verschil. Zo heeft waterstof een hogere verbrandingssnelheid dan aardgas. Dat is een aspect dat er voor zorgt dat men een aardgasgestookte cv-ketel niet kan gebruiken voor het verstoken van waterstof. Er zullen een aantal componenten moeten worden veranderd.

Componenten vervangen
Allereerst moeten de branders van de cv-ketel worden vervangen door branders die zijn ontworpen voor het verstoken van waterstof. De dichtheid van waterstof is ook anders evenals de vlamtemperatuur die hoger is. Om die reden moet de gebruikelijke aardgasgestookte cv-ketel verschillende aanpassingen ondergaan. Dat zorgt er voor dat het in de toekomst bijna ondoenlijk is om alle aardgasgestookte cv-ketels om te bouwen tot waterstofketels. Om die reden worden steeds vaker ketels in woningen gebouwd die voor aardgas en waterstof geschikt zijn. Deze ketels zijn alvast geplaatst voor het geval we in Nederland geen aardgas meer gaan gebruiken maar waterstof.

Is een waterstofketel de oplossing?
Toch is het nog maar de vraag of waterstof daadwerkelijk gebruikt gaat worden als vervangende brandstof voor aardgas om woningen te verwarmen. Om die reden wordt nog gewacht met de grote klus om alle woningen in Nederland te voorzien van een cv-ketel die ook als waterstofketel kan worden gebruikt. Het grote voordeel is wel dat er niet heel veel aanpassingen hoeven te worden gedaan aan het aardgasleidingnetwerk. In principe zou men ook door deze leidingen waterstof naar waterstofketels kunnen transporteren. Toch is waterstof niet de perfecte oplossing. Aardwarmte en warmtepompen zijn veel betere oplossingen omdat deze duurzamer zijn en woningen zelf in hun eigen energie kunnen laten voorzien zoals bij nulwoningen, balanswoningen en passiefhuizen het geval is.

Proef met waterstofketels

Verschillende installatiebedrijven doen in Nederland echter al mee aan projecten waarin woningen worden gebouwd die doormiddel van waterstof verwarmd worden. Deze projecten kunnen een voorproefje zijn van de toekomst. Door projecten te bouwen met waterstofketels raken mensen meer met het idee vertrouwt en kunnen ze in de toekomst hun ervaringen met waterstofketels delen in de social media. Dat kan er voor zorgen dat de acceptatie en populariteit van waterstofketels toeneemt.

Wat is een waterstofketel?

Een waterstofketel is een centraleverwarmingsketel waarin waterstof wordt verbrand in plaats van aardgas. Waterstofketels kunnen een belangrijke rol spelen in het aardgasvrij bouwen en wonen in Nederland omdat deze ketels zijn aangesloten op het aardgasnetwerk maar geen gebruik maken van aardgas als brandstof. Waterstofketels hebben namelijk andere branders dan de standaard centraleverwarmingsketels waarin laagcalorisch aardgas wordt verstookt. Bovendien is het ook technisch mogelijk om op waterstof te koken.

Waterstof transporteren naar woningen
Dat betekent dat men in de toekomst geen aardgas meer nodig heeft en waterstof zou kunnen distribueren via het leidingnetwerk dat werd gebruikt voor aardgas. De infrastructuur van deze leidingen is in Nederland al aanwezig en dat bespaart kosten en enorm veel werk. Volgens experts in de installatiebranche zijn er geen grote kostbare aanpassingen nodig voor het aardgasleidingnetwerk om deze geschikt te maken voor waterstof.
Er zullen wel aanpassingen gemaakt moeten worden aan de cv-ketels. Een waterstofketel is noodzakelijk om waterstof te kunnen verbranden. Ook zijn er ketels ontwikkeld die waterstof en aardgas kunnen verbranden. Deze ketels worden steeds vaker in woningen geplaatst zodat men klaar is voor de toekomst als waterstof daadwerkelijk zal worden getransporteerd door de huidige gasleidingen.

Wat is waterstof?
Waterstof is een brandbaar en explosief gas en heeft voordelen ten opzichte van aardgas. Waterstof is namelijk geen fossiele brandstof zoals aardgas. Dat maakt deze brandstof voor cv-installaties duurzamer. Waterstof kan bovendien geproduceerd worden en kan daardoor praktisch niet op raken. In tegenstelling tot de zon, waterkracht en de wind is waterstof geen energiebron maar een energiedrager. De energie moet dus uit het waterstof worden gehaald. Voordat dit gebeurd moet waterstof worden geproduceerd. Waterstof kan uit aardgas worden gehaald maar daarbij komt CO2 dat is dus niet wenselijk als men de CO2 emissie wil reduceren.

Er zijn ook andere middelen om waterstof te verkrijgen bijvoorbeeld doormiddel van elektrolyse. Deze techniek wordt gebruikt om waterstof te winnen uit water. Doormiddel van elektrolyse wordt het water in waterstof en zuurstof gesplitst. Daarbij komt geen schadelijke uitstoot vrij maar er is wel een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit nodig om dit proces uit te voeren. Deze elektrische stroom moet duurzaam worden opgewekt uit energiebronnen zoals windkracht, waterkracht en zonlicht. Als men dat weet te realiseren kan met de productie van waterstof duurzaam maken.

Waterstofketel is geen aardgasketel
De gebruikelijke cv-ketels zijn in feite aardgasketels omdat er aardgas in wordt verstookt. Waterstofketels hebben een andere brander in de ketel. Dat zorgt er voor dat de huidige ketels grotendeels vervangen zullen moeten worden door waterstofketels of door ketels die waterstof en aardgas kunnen verstoken. Als men echter een waterstofketel gebruikt hoeft men de leidingen en radiatoren van de cv-installatie niet aan te passen. Deze onderdelen transporteren warm water en geven doormiddel van confectie de warmte af aan de omgeving. Het maakt dan feitelijk niet uit of dit warme water wordt gerealiseerd door een aardgasgestookte cv-ketel of een waterstofketel die wordt gebruikt als cv-ketel. In de toekomst zullen daardoor in steeds meer woningen verwarmingsinstallaties worden geplaatst die zijn voorzien van een waterstofketel of een gecombineerde ketel die aardgas en waterstof kan verstoken. Op die manier is Nederland klaar voor de energietransitie in de cv-installatie.

Waaruit bestaat een geothermie installatie?

Geothermie is aardwarmte en kan worden aangewend als verwarmingsbron of indirect als energieleverancier worden gebruikt waarbij de aardwarmte bijvoorbeeld wordt omgezet in elektrische energie. Geothermie is een effectieve alternatieve energiebron omdat er bij deze installaties nauwelijks CO2 vrij komt in de atmosfeer. Dat maakt geothermie veel milieuvriendelijker dan bijvoorbeeld aardgas. Voordat met een geothermie-installatie gaat bouwen moet met een grondig onderzoek doen. Zo moet men een goed beeld hebben van de aardbodem en de aardlagen waarin warm grondwater aanwezig is. Als men dit in kaart heeft gebracht en de uitkomst interessant genoeg is, kan men gaan bouwen. Een geothermie-installatie bouwt men niet zomaar. Een dergelijke installatie kost miljoenen en moet daarom zorgvuldig worden gebouwd door professionele bedrijven. Een geothermie installatie bestaat uit een aantal onderdelen. Deze onderdelen zijn hieronder in een aantal alinea’s beschreven.

Putten
Allereerst zijn er twee schachten nodig die ook wel putten worden genoemd. Deze putten worden met een grote boorinstallatie geboord en zijn ongeveer 2 kilometer lang. Op 2 kilometer diepte is de aardwarmte ongeveer 60 tot 80 graden Celsius. De put wordt tot onder het grondwater geboord. Er moet dus rekening worden gehouden met de grondwaterstand voordat men gaat boren. Het warme water wordt uit de put omhoog gepompt.

Het is natuurlijk wel belangrijk dat de putten of schachten niet in elkaar storten tijdens het oppompen van het warme grondwater. De ondergrondse druk is hierbij een belangrijke factor. Deze druk kan er voor zorgen dat de schachten in elkaar gedrukt worden. Dat moet worden voorkomen en daarvoor worden buizen geplaatst in het boorgat van de put. Deze buizen worden vervolgens vastgezet met cement. Op die manier zijn de schachten verankert.

De uiteinden van schachten of putten zijn onder de grond ongeveer 1 tot 2 kilometer van elkaar verwijderd. Dat is noodzakelijk want via de ene put wordt warm water opgepompt en via de andere put wordt koud of afgekoeld water weer naar beneden gepompt. Dit koude water wordt vervolgens weer opgewarmd door de aarde en het overige grondwater zodat het weer opgewarmde water naar boven gehaald kan worden in de eerst schacht. Zo ontstaat er een circulair systeem waardoor het volume aan grondwater gelijk blijft en bodemdaling wordt voorkomen of geminimaliseerd.

Warmtewisselaar

Het opgepompte warme water stroomt door buizen in een warmtewisselaar. In deze warmtewisselaar komt het warme grondwater in contact met het water van het verwarmingssysteem. Dit water wordt door het grondwater verwarmt. Er vindt uitwisseling van warmte plaats vandaar de term warmtewisselaar. Het opgewarmde water stroom uit de warmtewisselaar naar de verwarmingssystemen van gebouwen, utiliteit en woningen. Een pomp zorgt er voor dat het afgekoelde grondwater weer naar beneden wordt gepompt via de juiste put. Daardoor komt het afgekoelde grondwater weer op dezelfde diepte waar het ook vandaan werd gepompt via de andere put.

Pompen
In de alinea’s hiervoor is een paar keer het woord ‘pomp’ gebruikt. Een geothermische installatie kan niet zonder een paar pompen waarmee het water wordt opgepompt uit de aardbodem en teruggepompt naar de oorspronkelijke diepte. Deze pompen worden net als de warmtewisselaar in een gebouw geplaatst van ongeveer twintig bij twintig meter. Hierin zijn vaak ook filters geplaatst voor het filteren van het grondwater.

Ontgassingsinstallatie
Samen met het grondwater kan ook aardgas naar boven komen. Dit brengt extra risico’s met zich mee in de vorm van brandgevaar en explosiegevaar. Om die reden wordt er meestal een ontgassingsinstallatie met een ontgassingstank. Dit is een veiligheidsvoorziening. Als er aardgas aanwezig is kan er ook een noodfakkel worden aangebracht die er voor zorgt dat het aardgas wordt afgefakkeld.

Technische ruimte
Tot slot is er nog een technische ruimte nodig voor het uitvoeren van revisie, reparatie en onderhoud. Een geothermie installatie heeft net als andere grote installaties onderhoud nodig. Vooral de aanwezigheid van aardgas kan voor extra risico’s zorgen waardoor het onderhoud en de reparaties door specialisten moet gebeuren met een werkvergunning en verschillende veiligheidscertificaten.

Geothermie en duurzaamheid

Geothermie is een ander woord voor aardwarmte en wordt steeds vaker genoemd als een goed alternatief voor aardgas. Dat is geen wonder want geothermie is altijd aanwezig en daardoor een onuitputtelijke duurzame energiebron. Veel woningen hebben nog een centrale verwarming waarin aardgas wordt verbrand om warm cv-leidingwater te realiseren. Het verstoken van aardgas staat echter ter discussie vanwege de CO2 uitstoot maar ook vanwege het feit dat aardgas een fossiele brandstof is die niet onuitputtelijk is.

Aardwarmte is onuitputtelijk duurzaam
Aardwarmte is de warmte die de aarde zelf afgeeft en is daardoor onuitputtelijk. Daarvoor moet men echter wel diep in de aardkorst boren. Hoe dieper men in de aardlagen boort hoe hoger de temperatuur wordt. Dat betekent dat men diep moet boren om voldoende warmte te winnen voor verwarmingsinstallaties van woningen en utiliteitscomplexen. Het boren van een schacht kost miljoenen euro’s. De geothermische dieptemaat is een belangrijke factor in de prijs van het boren naar aardwarmte of geothermie.

Geothermische dieptemaat
Aardwarmte wordt naar boven gehaald doormiddel van grondwater. Grondwater bevind zich in verschillende bodemlagen en heeft daardoor ook een verschillende temperatuur. Gemiddeld wordt de temperatuur van de aardbodem 35 °C tot 40 °C hoger naar mate men dieper boort. De diepte waarop men boort naar aardwarmte wordt ook wel de geothermische dieptemaat genoemd. De dieptemaat waarop men op een bepaalde aardwarmte stuit is echter niet in elk land hetzelfde en ook binnen een land verschilt de warmte die men aantreft in de aardlagen. Dat maakt het lastig om een vaste geothermische dieptemaat te bepalen waarop men een bepaald rendement aan geothermie kan aantreffen. Als men in een bepaalde regio gebruik wil maken van aardwarmte zal men daarom eerst een grondig bodemonderzoek moeten doen naar de aardlagen en de aanwezigheid van (warm) grondwater.

Warmteanomalieën
De geothermische dieptemaat oftewel de aardlaag waar een bepaalde aardwarmte wordt aangetroffen is verschillend zoals in de alinea hierboven beschreven is. Dat betekent dat er positieve en negatieve afwijkingen kunnen zijn in de aanwezige warmte. Deze afwijkingen van de standaard noemt men ook wel warmteanomalieën. Deze afwijkingen kunnen bijvoorbeeld ontstaan door lagen met vulkanische activiteit. Denk hierbij aan de geisers op IJsland waaruit kokend heet water naar boven spuit. Dit is een voorbeeld van geothermie waarbij enorm veel heet water vrij komt. Er zijn echter meerdere locaties waar vulkanische activiteit aanwezig is en het water op een redelijk kleine diepte al kokend heet is. Deze anomalieën zijn waardevol voor geothermie. In de geothermie worden deze beschouwd als hoogenthalpie vindplaatsen.

Direct en indirect gebruik van geothermie
Hoogenthalpie vindplaatsen zijn op verschillende locaties in de wereld aanwezig. Deze locaties worden wereldwijd gebruikt als energiebronnen voor het opwekken van elektrische stroom. Dit gebeurd in een geothermiecentrale. Daarbij maakt men bijvoorbeeld gebruik van een warmte-krachtkoppeling (WKK). Dit is echter een vorm van indirect gebruik van geothermie met een hoog rendement. Men kan echter ook direct gebruik maken van geothermie. Daarbij gaat men het warme grondwater direct door een verwarmingssysteem heen pompen.

Aardbodemdaling door geothermie?
Er zijn risico’s verbonden aan het gebruik van warm grondwater. Door grondwater uit de aardbodem te pompen bestaat er een kans dat de aardbodem gaat dalen als het grondwatervolume aanzienlijk afneemt. Daarom gebruikt men bij geothermie vaak installaties waarbij ook weer afgekoeld water teruggepompt wordt in de aardbodem zodat het volume aan grondwater ongeveer gelijk blijft.

Wat is geothermie?

Geothermie is een ander woord voor aardwarmte en is tevens een verzamelnaam voor technologie waarmee warmte uit verschillende aardlagen wordt gewonnen, getransporteerd en gebruikt om gebouwen en andere voorzieningen te verwarmen. Als men het in het kader van de energietransitie heeft over geothermie dan doelt men meestal op installaties waarmee warm grondwater uit diepere aardlagen naar boven wordt gepompt. Dit warme water wordt vervolgens via verwarmingssystemen overgedragen op de omgeving die daardoor wordt verwarmt. Het water wordt bij deze warmteafgifte afgekoeld. Het afgekoelde water wordt vervolgens weer in de aardbodem gepompt via een andere buis. Daar wordt het water weer door de diepere aardlagen verwarmd en mengt het zich met het overige grondwater. Dit wordt vervolgens opgepompt. Op die manier ontstaat in feite een circulair systeem waardoor bodemdaling wordt voorkomen en er ook geen tekort ontstaat aan water.

Wat betekent geothermie?
Het woord geothermie is een samenvoeging van de Griekse woorden geo (dat vertaald wordt met ‘aarde’) en thermos (dat vertaald kan worden met ‘warmte’). Deze vertaling zorgt er voor dat geothermie letterlijk vertaald kan worden met het woord ‘aardwarmte’. Aardwarmte is een energiebron die tot de duurzame energiebronnen wordt gerekend omdat aardwarmte altijd aanwezig is en dus niet opraakt. Aardwarmte is daardoor duurzamer dan fossiele brandstoffen die overigens uit de aardbodem worden gehaald. Echter worden de fossiele brandstoffen verbrand om warmte te realiseren. Bij het verbranden komt echter CO2 vrij en andere schadelijke stoffen zoals fijnstof. Door direct warmte te transporteren zonder brandstoffen te verbranden bespaard men energie en zorgt men er tevens voor dat er geen schadelijke stoffen in het milieu terecht komen. Toch kunnen er wel gassen vanuit de aardbodem naar boven komen tijdens het winnen van warm grondwater. Daar dient men bij de installatie van een geothermische warmtepomp wel rekening mee te houden.

Wat is een veiligheidsventiel of veiligheidsklep?

Een veiligheidsventiel of veiligheidsklep is een beveiligingssysteem dat wordt aangebracht in een toevoerleiding van een apparaat en automatisch opent of sluit wanneer er in het systeem een bepaalde maximumwaarde van temperatuur of druk wordt overschreden. Het veiligheidsventiel zorgt er voor dat het (leiding)systeem niet beschadigd wordt door de opgebouwde druk door de druk (voor een deel) te laten ontsnappen. Het veiligheidsventiel zal bij een te grote druk een deel van het gas of de vloeistof laten ontsnappen uit het systeem. Men heeft het dan over het laten ontsnappen van het ‘drukopbouwende medium’. Ook kan het veiligheidsventiel er voor zorgen dat de toevoer van het medium wordt beperkt waardoor de druk afneemt.
Er worden in systemen verschillende soorten veiligheidskleppen. Deze worden in twee hoofdgroepen ingedeeld namelijk de automatische en gestuurde veiligheidskleppen. Het verschil tussen deze veiligheidskleppen wordt kort toegelicht:

  • Gestuurde veiligheidsventielen worden doormiddel van een alarm in een elektronische besturing geschakeld.
  • Automatische ventielen kunnen zelf de grootheid van een medium meten. Wanneer er sprake is van een overschrijding van de ingestelde grenswaarde zal de klep zich automatisch gaan sluiten. Een voorbeeld van een automatisch ventiel is het overdrukventiel.

Overdrukventiel
Een overdrukventiel is een automatisch ventiel dat zich opent wanneer er een drukverschil tussen een ingang en uitgang wordt gemeten die boven de ingestelde waarde komt. Er is dan sprake van een ‘over’ druk oftewel een teveel aan druk. Een overdrukventiel wordt vaak aangebracht om een systeem te beschermen. Wanneer er teveel druk ontstaat in bijvoorbeeld leidingsystemen bestaat de kans dat gedeelten van het systeem openbarsten of losbreken wanneer de druk niet weg kan komen. Dit is ook het geval bij drukvaten die aangebracht zijn in leidingsystemen. Uiteraard is het belangrijk dat er duidelijke regels worden gehanteerd voor het plaatsen en fabriceren van drukapparatuur. Hiervoor zijn Europese regels opgesteld in de PED-richtlijn (Richtlijn 97/23/EG) en de richtlijn m.b.t. drukvaten van eenvoudige vorm in Richtlijn 87/404/EEG.

Overstortventiel
In centrale verwarmingsinstallaties wordt ook gebruik gemaakt van een veiligheidsventiel. In die installaties heeft men het echter over een overstortventiel. In het overstortventiel is een veer geplaats die de klep gesloten houdt. Deze veer is afgesteld op een druk van drie bar. Wanneer de druk in de cv-leiding boven de drie bar uitkomt zal het overstortventiel er voor zorgen dat er een bepaalde hoeveelheid water uit de cv-leiding zal worden geloosd.
Als water wordt verwarmd zal het uitzetten. Zo zet water van 10 wanneer het verwarmt wordt tot 85 °C uit met ongeveer 3%. In eerste instantie zal de toegenomen druk in de cv-installatie worden opgevangen door een expansievat dat is aangebracht in de installatie. Wanneer het expansievat echter defect raakt dan zal de druk alsnog oplopen. Daarom is een overstortventiel als extra veiligheidsmaatregel aangebracht. Een overstortventiel kan op het riool wordt aangesloten zal men gebruik moeten maken van een trechter.

Wat is een expansievat van een centrale verwarming?

Een expansievat wordt gebruikt in een met vloeistof gevulde installatie om de drukveranderingen te beperken. Zo wordt een expansievat aangebracht in een centrale verwarmingsinstallatie. In een expansievat zijn twee compartimenten aanwezig. Deze compartimenten worden van elkaar gescheiden door een membraan. Van deze twee compartimenten staat één compartiment in contact met het systeem. Dit houdt in dat dit compartiment is gevuld met dezelfde vloeistof als in het systeem wordt gebruikt. In het geval van een centrale verwarming is één compartiment van het expansievat gevuld met cv-leidingwater. Het andere compartiment van het expansievat bevat een samengeperst gas.

Hoe werkt een expansievat?
Een expansievat is een drukvat. Het woord expansie maakt duidelijk dat er ook sprake is van het uitzetten van een stof. In dit geval kan een vloeistof uitzetten en zal dit uitzetten opgevangen moeten worden met een ander soort stof namelijk een gas. Een gas kan men namelijk comprimeren en een vloeistof niet. Het ene compartiment van het expansievat bevat daarom de vloeistof van het systeem en het andere compartiment een gecomprimeerd gas.
Als de druk in het systeem oploopt zal het membraam dat de twee compartimenten van elkaar scheid richting het gas verschuiven. Hierdoor neemt het volume in het systeem toe en wordt het gas samengeperst. Omdat het volume in het systeem toeneemt zal de druk in het systeem afnemen. De zogenaamde voordruk in het expansievat bedraagt 0,5 bar of 1 bar. Er zijn expansievaten met verschillende inhoud op de markt. De inhoud van een expansievat houdt verband met de waterinhoud of vloeistofinhoud van de installatie.

Waar worden expansievaten toegepast?
De meest bekende toepassing van expansievaten is de toepassing in cv-installaties. Een expansievat is een belangrijk onderdeel van een cv-installatie omdat het water in de centrale verwarmingsinstallatie regelmatig wordt verwarmd en vervolgens afkoelt door het in- en uitschakelen van de verwarming. De cv-ketel verwarmt het water van de cv-leidingen en is meestal gekoppeld aan een thermostaat of aan domotica.

Expansievat kapot
De wisselende temperaturen van het cv-leidingwater zorgt voor volumeverschillen en drukverschillen in de cv-installatie. Warm water zet namelijk uit. Het verschil in druk en volume wordt opgevangen door het expansievat. Als het drukverschil echter te sterk varieert door de veranderingen van de watertemperatuur dan kan het expansievat het drukverschil niet meer goed opvangen. Het is mogelijk dat het expansievat dan een kapot membraam krijgt. Dit kan men zelf controleren door met een hard voorwerp te tikken tegen de zijkanten van het vat. Als het goed is hoort men een verschil tussen het tikken tegen de bovenkant van het vat en de onderkant. Als dat niet het geval is zal er geen sprake zijn van twee gescheiden compartimenten. Overigens wordt er naast een expansievat meestal een tweede beveiliging aangebracht tegen overdruk. Dit is de ontlastklep oftewel het overstortventiel. Het overstortventiel is een veiligheidsventiel.

Vormgeving van het expansievat
Wanneer men denkt aan een expansievat dan denkt men meestal aan een rood cilindervormig vat dat naast een cv-ketel hangt. Dit vat is bevestigd aan een opvangsysteem dat aan de muur is vastgemaakt. Dit rode expansievat werd vlak na de Tweede Wereldoorlog ontwikkeld door Johan Wormmeester. Na de oorlog was er weinig geld beschikbaar en moesten technici goed nadenken over een goedkope en effectieve oplossing voor technische vraagstukken. Wormmeester dacht dat het ontwikkelen van een nieuwe mal behoorlijk veel geld zou kosten. Daarom had hij een goedkopere oplossing bedacht namelijk twee pannen op elkaar. Deze twee pannen werden tegen elkaar gehouden door een ring. In het midden van deze twee helften zit een rubberen membraan vastgeklemd. De bovenste helft van het expansievat is gevuld met het cv-leidingwater en de onderste helft met stikstofgas. Het water bovenste helft van het expansievat kan uitzetten wanneer de cv-ketel in werking treed. Het stikstofgas wordt dan in elkaar gedrukt. Wanneer de cv-ketel afslaat zal het membraan langzaam weer naar boven bewegen en zal het stikstof gas gaan uitzetten.

Wat is een hybride ketel?

Een hybride ketel, een hybride HR ketel of een hybride cv-ketel is een gecombineerde verwarmingsinstallatie waarbij naast een gasgestookte ketel ook gebruik wordt gemaakt van een duurzamere en minder milieubelastende warmtebron in de vorm van een hybride warmtepomp. Over het algemeen heeft men het over een hybride warmtepomp in plaats van een hybride ketel. Net als andere producten waarbij men het woord hybride hanteert is er sprake van gecombineerd systeem waarbij een systeem aanwezig is dat werkt op fossiele brandstoffen en een ander systeem dat geen of nauwelijks CO2 uitstoot heeft. Zo bevat een hybride auto een verbrandingsmotor die op benzine werkt en een elektromotor die aangedreven wordt vanuit oplaadbare accu’s.

Hybride ketel of hybride warmtepomp
Een hybride ketel of beter gezegd een hybride warmtepomp bestaat uit een warmtepomp en een gasgestookte hoogrendementsketel (cv-ketel). De centrale verwarming haalt het benodigde warme water daardoor vanuit de warmtepomp en/of de cv-ketel. Omdat voor de werking van een cv-ketel of HR-ketel aardgas moet worden verstookt is een dergelijke verwarming belastend voor het milieu en zorgt deze voor CO2 uitstoot. Om die reden zal een hybride warmtepomp zo worden ingeregeld dat in eerste instantie de warmte wordt gehaald uit de hybride warmtepomp en in tweede instantie pas de cv-ketel in werking zal treden. In de praktijk blijkt vaak dat de cv-ketel in werking treed in koude perioden en wanneer er heet tapwater nodig is.

Hybride warmtepomp ter aanvulling op cv-ketel
Een hybride warmtepomp is een milieubewuste aanvulling op een bestaande cv-installatie. Dit maakt een hybride warmtepomp tot een interessant product voor mensen die een woning hebben met een cv-installatie en toch hun verwarmingssysteem willen verduurzamen. De bestaande centrale verwarmingsinstallatie hoeft er dan namelijk niet uit maar kan gewoon behouden worden en in gebruik blijven. De hybride warmtepomp zal echter een deel van het water voor de cv-installatie gaan verwarmen. Alleen wanneer het heel koud is zal de cv-ketel of hr-ketel worden ingeschakeld om warm water te leveren voor de cv-leidingen.

Voordelen van een pelletketel ten opzichte van een gasgestookte cv-installatie

Pelletketels worden tegenwoordig steeds vaker toegepast in een centrale verwarmingsinstallatie. Soms verward men het begrip pelletketel wel met het begrip pelletkachel. Er is echter een verschil tussen een pelletketel en een pelletkachel. Een pelletketel maakt namelijk onderdeel uit van een cv-installatie en een pelletkachel kan meer worden beschouwd als een autonoom verwarmingssysteem zoals een houtkachel of openhaard alleen is een pelletkachel veel milieuvriendelijker. In deze tekst wordt echter een pelletketel van een cv-installatie vergeleken met een gasgestookte ketel van een cv-installatie.

Waarvoor worden ketels gebruikt in een cv-installatie?
In feite worden cv-ketels gebruikt voor het verwarmen van leidingwater van een cv installatie. Dit houdt in dat ketels brandstof verbranden zodat er hitte ontstaat waarmee het water van een cv-installatie kan worden verwarmd. Een ketel is een centraal punt waar het water wordt opgewarmd en waar vandaan het water naar de radiatoren wordt getransporteerd. In de radiatoren wordt de hitte van het opgewarmde water afgestaan aan de omgeving. Daardoor wordt de omgeving warmer maar het cv-leidingwater kouder.

Het afgekoelde cv-water stroomt weer naar de cv-ketel waar het water door de verbranding van een brandstof weer wordt verhit en naar de radiatoren wordt getransporteerd. Dit is een cyclisch en gesloten systeem. Echter de brandstof moet wel voortdurend toegevoerd worden. De duurzaamheid van de cv-installatie heeft met de brandstof te maken maar ook met het zogenaamde rendement dat de cv-installatie weet te behalen uit de brandstof. Er moet namelijk zo weinig mogelijk energie verloren gaan. Dit houdt in dat er een optimale warmteoverdracht moet plaatsvinden en zoveel mogelijk van de brandstof moet worden omgezet in energie. Juist deze aspecten zijn belangrijk als je een afweging wilt maken of je een pelletketel wilt gebruiken of een gasgestookte ketel.

Voordelen van een pelletketel
Het grote voordeel van een pelletketel is dat deze milieuvriendelijker is dan een gasgestookte ketel van een cv-installatie. Pelletketels verstoken houtpellets van kaprijpe bomen die als ze zouden verrotten evenzogoed CO2 zouden uitstoten. Daarom wordt een pelletinstallatie als redelijk energieneutraal beschouwd. Verder heeft een pelletketel een hoog rendement van wel 85 procent volgens de meeste leveranciers van dit verwarmingssysteem.

Een ander belangrijk voordeel is dat men niet afhankelijk is van een gasaansluiting (tenzij men nog op aardgas kookt). Veel woningen en utiliteitscomplexen zijn afhankelijk van een dergelijke aansluiting. Hierdoor zijn deze gebouwen altijd afhankelijk van de levering van aardgas en juist dat zal steeds moeilijker worden. Vooral nu het kabinet (terecht) heeft besloten om minder (laagcalorisch) aardgas te produceren uit de Groningse gasvelden komt er minder laagcalorische aardgas beschikbaar. De overheid staat nu voor de keuze of ze kopen hoogcalorisch aardgas over de grens en passen alle gas-verbruikende installaties aan of ze gaan mensen stimuleren om meer alternatieve verwarmingssystemen en brandstoffen te gebruiken. In dat laatste geval zullen pelletketels, biomassaketels en pelletkachels alleen maar meer worden gebruikt.

Verder zorgen ook de doelstellingen met betrekking tot de CO2 reductie er voor dat pelletkachels populairder of zelfs noodzakelijker worden. Dat heeft tot gevolg dat overheden doormiddel van subsidies er alles aan zullen doen om pelletkachels en pelletketels zo goedkoop mogelijk te maken van consumenten. Het belangrijkste nadeel van pelletketels is namelijk dat ze nog relatief nieuw op de markt zijn en daardoor redelijk prijzig zijn. Ook moet men er rekening mee houden dat er voortdurend nieuwe houtpellets moeten worden aangevoerd. Dat kan logistieke problemen met zich meebrengen. Een bigbag pellets moet ook geleverd kunnen worden en dat vereist transport. Als al deze drempels worden overwonnen en pelletketels meer worden ingeburgerd in de verwarmingstechniek zullen steeds meer mensen kiezen voor een pelletketel.

Wat is een pelletketel of biomassaketel?

Pelletketels of biomassaketels zijn onderdelen van een centraal verwarmingssysteem oftewel een cv-installatie. De meeste cv-installaties werken op aardgas en zijn daarvoor voorzien van een gasgestookte cv-ketel. Er bestaan echter ook ketelsystemen die geen aardgas verbranden maar biomassa. Om die reden spreekt men van een biomassaketel. De benaming pelletketel is afgeleid van houtpellets of andere pellets die gemaakt zijn van cellulose en worden gebruikt als brandstof in verwarmingssystemen.

Pelletketels zijn milieuvriendelijk
Omdat pelletketels als milieuvriendelijker worden beschouwd dan de reguliere gasgestookte cv-ketels worden pelletketels steeds populairder. Vooral nu men tracht woningen en bedrijfspanden (utiliteit) gasvrij te maken worden pelletketels steeds vaker toegepast als verwarmingssysteem in nieuwbouwwoningen en utiliteitscomplexen.

Brandstoffen voor pelletketels
Pelletketels worden net als pelletkachels gestookt met pellets die gemaakt zijn van natuurlijke materialen. Over het algemeen worden in pelletketels houtpellets verstookt. Dit zijn pelletkorrels die gemaakt zijn van houtpoeder dat afkomstig is van kaprijpe bomen. Eventueel kunnen ook houtsnippers worden gebruikt en andere plantenresten zoals artisjokresten, olijfpitten, stro en miscanthus. Over het algemeen is de beschikbaarheid en het rendement van andere cellulose pellets minder gunstig dan het rendement van houtpellets daarom wordt in de praktijk vaak gekozen voor houtpellets als brandstof voor pelletketels.

Hoe werkt een pelletketel?
De pellets worden in het reservoir van de pelletketel gebracht. Vanuit dit pelletreservoir worden de pellets doormiddel van een wormschroef in de haard gebracht. Daar worden de pellets verbrand en word de warmte overgebracht op het cv-leidingwater.

Pelletketels geven niet direct warmte af aan de omgeving in plaats daarvan wordt de warmte die ontstaat door de verbranding van pellets afgegeven op het leidingwater van de centrale verwarmingsinstallatie. Dit warme water wordt vervolgens getransporteerd naar de radiatoren die zijn aangesloten op de cv-leidingen.

Pelletketel of pelletkachel
Naast pelletketels zijn er ook pelletkachels. In tegenstelling tot een pelletketel geven pelletkachels wel direct warmte aan de omgeving af. Pelletkachels worden niet gebruikt voor het verwarmen van cv-leidingwater. In plaats daarvan worden pelletkachels gebruikt als lokale verwarming van de ruimte waarin ze zijn geplaatst. Pelletketels worden net als gasgestookte cv-ketels vaak in een aparte ruimte geplaatst die niet beslist verwarmd hoeft te worden zoals een bijkeuken of garage. Het is wel belangrijk dat de toevoer van pellets goed kan plaatsvinden bij een cv pelletketel omdat deze voortdurend pellets moet verbanden om de cv installatie in werking te houden. De overeenkomst een pelletkachel en pellet

Wat is een pelletkachel?

Pelletkachel is een benaming voor een type kachel waarin houtpellets worden verbrand om warmte te creëren. Pelletkachels worden meestal gebruikt voor het verstoken van houtpellets. Daarbij kan de pelletkachel worden gebruikt om lucht te verwarmen maar ook om het water van een centrale verwarmingsinstallatie te verwarmen. In dat laatste geval wordt de warmte die door de verbranding van houtpellets in de pelletkachel ontstaat overgedragen op de radiatoren. Pelletkachels die worden gebruikt voor cv-installaties hebben meestal een groter pelletreservoir dan palletkachels die voor de sfeer worden gebruikt. Er is echter een onderscheid tussen een pelletkachel en een pelletketel die wordt gebruikt voor een cv installatie. Dit onderscheid is in de volgende alinea beschreven.

Pelletketel
Als men een pelletkachel gebruikt voor een cv-installatie dan spreekt men over het algemeen over een pelletketel of een pellet cv-ketel maar de benaming biomassaketel wordt ook wel gebruikt. Net als bij een cv-ketel brengt de pelletketel de warmte niet rechtsteeks over op de omgeving maar wordt eerst cv-leidingwater verwarmt. Dit verwarmde water wordt vervolgens naar radiatoren getransporteerd. De radiatoren geven dan vervolgens de warmte af aan de omgeving. Pelletkachels geven warmte rechtstreeks af aan de omgeving en zijn daardoor vergelijkbaar met een open haard al is het systeem en het rendement anders.

Brandstof voor pelletkachels
Pelletkachels verbranden over het algemeen houtpellets maar ze kunnen ook worden gebruikt om andere producten van cellulose te verbanden zoals olijfpitten, artisjokresten, stro, en miscanthus. Omdat de verbrandingseigenschappen van deze andere cellulose-producten minder gunstig zijn dan die van houtpellets worden in de praktijk voornamelijk houtpellets gebruikt in pelletkachels. Er zijn ook bepaalde varianten van pelletkachels die geschikt zijn voor het verbranden van brandstoffen in korrelvorm. Hierbij kun je denken aan mais en pitten van bijvoorbeeld kersen en olijven. De meeste palletkachels die zijn uitgerust met een raam kijken wel een beetje op houtkachels alleen zijn ze wel veel minder sfeervol.

Hoe werkt een pelletkachel?
De werking van een pelletkachel is niet complex. De pelletkachel bevat een pelletreservoir die gevuld is met pellets die over het algemeen bestaan uit korrels van samengeperst hout (cellulose). Vanuit het pelletreservoir worden de pellets op een mechanische manier getransporteerd naar de vuurkorf. Dit gebeurd bijvoorbeeld doormiddel van een wormschroef die de pellets met een draaiende beweging naar de vuurkorf maalt.

In de vuurkorf is een gloeispiraal geplaatst die zorgt er voor dat de pellets worden aangestoken. Daarvoor moet ook de luchttoevoer gedoseerd worden geregeld. Pelletkachels zijn uitgerust met regeltechniek die er voor zorgt dat de aanvoer van de pallets en de luchttoevoer op elkaar zijn afgestemd. Dit regelsysteem is elektronisch en optimaliseert het verbrandingsproces en de veiligheid. Het regelsysteem bevat temperatuursensoren en druksensoren. Ook zorgt het regelsysteem er voor dat een zo hoog mogelijk rendement behaald.

Verder worden de rookgassen doormiddel van een ventilator via een rookkanaal naar buiten geblazen. Er zijn echter ook pelletkachels die geen ventilator bevatten. Deze werken bijvoorbeeld op basis van convectiewarmte en stralingswarmte waarbij er een bepaalde trek optreed. Dit effect is ook aanwezig in de schoorstenen van openhaarden.

Werking pelletketel
Pelletketels zijn meestal geplaatst in een garage of andere ruimte waarbij de pelletketel in feite dezelfde functie heeft als een cv-ketel. Alleen moet men er bij een pelletketel wel rekening mee houden dat er een grotere toestroom van pellets nodig is om de pelletketel effectief te gebruiken om een woning of ander gebouw te verwarmen met biomassa. In plaats van aardgas wordt in een biomassaketel of pelletketel houten pellets of houtsnippers verstookt om cv-leidingwater te verwarmen. De pelletketel zelf wordt hierbij niet heel erg warm omdat dit warmteverlies zou betekenen. Doelstelling van de pelletketel is het zo effectief mogelijk verbrandingswarmte overbrengen op het leidingwater van de cv-installatie. De daadwerkelijke verwarming van de woning vindt plaats doormiddel van radiatoren die gevuld zijn met het warme leidingwater dat afkomstig is van de pelletketel.

Rendement pelletkachel
Pelletkachels hebben meer rendement dan een traditionele houtkachel of openhaard. Veel fabrikanten van pelletkachels beweren dat ze een rendement hebben van 80-97%. Dit is een zeer hoog rendement waardoor pelletkachels een efficiënte en populaire verwarmingsinstallatie zijn. Ter vergelijking wordt in een openhaard maar 10 procent van de energie uit hout omgezet in warmte. De overige energie wordt omgezet in vuur en as. Uiteraard is het rendement wel afhankelijk van de manier waarop men met de pelletkachel of een pelletketel omgaat. Als men het regelsysteem op de juiste manier hanteert kan er een hoog rendement ontstaan en is een pelletkachel of pelletketel duurzamer en veiliger dan bijvoorbeeld een openhaard.

Wat is zicht installatie?

Zichtinstallatie of ‘installatie in het zicht’ is dat deel van een installatie dat visueel waarneembaar is na de afmontage en de ingebruikname van het gebouw. Deze definitie geeft Pieter Geertsma, de schrijver van Technischwerken, over zicht installatie. De term zicht installatie wordt onder andere gebuikt in de elektrotechniek en installatietechniek. Kenmerkend voor installatie die in het zicht hangt is dat deze installatie met een grotere nauwkeurigheid wordt aangebracht. Omdat de installatie zichtbaar is spreekt men ook wel van zichtwerk.

Zichtwerk is vakwerk
Niet elke elektromonteur of installatiemonteur kan zichtwerkkwaliteit leveren dat is in de meeste gevallen vakwerk vooral wanneer leidingen in bochten gebogen moeten worden en meerdere leidingen naast elkaar, boven elkaar en onder elkaar moeten worden geplaatst. In dat geval is de afstand tussen de leidingen van groot belang ook dienen de leidingen allemaal waterpas en dus recht gemonteerd te worden. Afwijkingen in de installatie vallen namelijk voor ervaren installatiemonteurs en elektromonteurs meteen op omdat ze deze kunnen zien.

Ook een leek ziet al snel of een installatie slordig en onnauwkeurig is gemonteerd of niet. Het is echter goed om te weten dat een installatie er slordig uit kan zien maar wel kan functioneren. Andersom is helaas echter ook mogelijk, sommige installaties lijken heel netjes op het gebied van maatvoering maar zijn niet goed aangesloten en werken ondeugdelijk. Als een zichtinstallatie er goed en nauwkeurig uitziet gaan de meeste mensen er echter al snel van uit dat de installatie ook wel goed en deugdelijk zal werken.

Zichtwerk in de installatietechniek en elektrotechniek kan daardoor vertrouwen scheppen in de kwaliteit van de monteur en het desbetreffende installatiebedrijf. Wanneer een installatiebedrijf aan een opdrachtgever wil aantonen hoever het bedrijf gevorderd is met het installatiewerk wordt er over het algemeen wat zichtwerk geplaatst.

Zichtwerk in elektrotechniek
Zowel in de elektrotechniek als in de installatietechniek wordt zichtwerk geplaatst. Zichtwerk in de installatietechniek ziet er echter wel heel anders uit dan zicht installatie in de elektrotechniek. Dit heeft te maken met het verschil in leidingen, appendages en in geval van elektrotechniek met contactpunten. In elektrotechniek werkt men over het algemeen met kunststof installatiebuis. Dit zijn de bekende gele buizen deze worden onder andere voor zichtinstallaties gebruikt.

De geribbelde flexibele buis wordt niet voor zichtinstallaties gebruikt omdat deze buizen gaan hangen en met veel zadels moeten worden vastgezet om een strak en netjes geheel te krijgen. Zichtinstallaties met installatiebuizen worden vaak op halfsteensmuren aangebracht in bijvoorbeeld garages en schuren. Ook plaatst men dergelijke zichtinstallaties in utiliteitscomplexen met een industriële uitstraling of een industrieel interieur. In de grotere utiliteit gebruikt men echter grote kabelbanen en kabelgoten waarop gebundelde elektriciteitskabels liggen.

De lasdozen en de centraaldozen en contactpunten zijn naast de installatiebuizen ook zichtbaar. Net als elke installatie moet ook zichtinstallatie conform de geldende normen worden geplaatst, geïsoleerd en beschermd. Zichtinstallatie is over het algemeen bereikbaar voor mensen maar deze mogen niet in contact komen met spaninning voerende delen. Als dat gebeurd kunnen mensen onder spanning komen te staan. Uiteraard dient de installatie geaard te worden indien dit is vereist.

Zichtwerk  in installatietechniek
In de installatietechniek worden vloeistoffen zoals warm water en gassen zoals aardgas en stoom getransporteerd binnen woningen, industrie en utiliteitscomplexen. Dit transport gebeurd ook door buizen en leidingen maar die zijn van een andere diameter en een ander materiaal gemaakt dan de installatiebuizen die worden gebruikt in de elektrotechniek. De buizen die voor gas worden gebruikt worden ook wel installatiepijp genoemd de buizen voor stoom worden stoompijp genoemd. Deze pijpen worden doormiddel van flensen en lasverbindingen aan elkaar bevestigd.

Een flens of fitting is een uitneembare verbinding en een lasverbinding is een niet-uitneembare verbinding. Ook deze verbindingen zijn zichtbaar in de zichtinstallatie. Deze leidingen, pijpen en buizen zijn meestal doormiddel van beugels direct onder het plafond geplaatst. Daarbij moet men ook rekening houden met isolatie van leidingen en de veiligheid daarvan. Een installatiesysteem moet in de eerste plaats functioneel zijn en in de tweede plaats aantrekkelijk en netjes om te zien. Als bepaalde leidingen geïsoleerd moeten worden kan dat een lelijk gezicht zijn maar de functionaliteit, veiligheid en energiezuinigheid staan voorop.

Wat is centrale verwarming?

Centrale verwarming is een soort verwarmingssysteem waarbij men gebruik maakt van een centraal punt waar de warmte wordt opgewekt en vandaaruit wordt getransporteerd naar de verschillende ruimtes die men wil verwarmen. Hierbij maakt men gebruik van een medium dat geschikt is om warmte over te brengen. Dit medium is bijvoorbeeld water invloeibare vorm of water in de vorm van gas, namelijk stoom. Ook kan men gebruik maken van verwarmde lucht. Centrale verwarming wordt vaak afgekort met cv of cv-installatie.

Het water, stoom of gas wordt, nadat het centraal is op gewekt in bijvoorbeeld een cv ketel, getransporteerd doormiddel van leidingen naar een verwarmingselement dat geschikt is om warmte aan de omgeving af te geven. Deze verwarmingselementen worden ook wel warmtewisselaars genoemd, ze geven warmte af aan de omgeving.

Centrale verwarming voor woningen
Cv-installaties worden tegenwoordig nog veelvuldig toegepast in woningen al zijn er wel nieuwe systemen in ontwikkeling waardoor verwarming voor een groot deel buiten de woning wordt geregeld. Een centrale verwarming is op dit moment nog een effectief verwarmingssysteem om een woning comfortabel te verwarmen. Over het algemeen past men daarbij radiatoren toe als warmtewisselaar. Deze radiatoren zijn geplaatst aan de wanden of op de vloer in de vertrekken die verwarmt dienen te worden. De radiatoren zijn doormiddel van cv-leidingen verbonden aan het centrale punt waar het water voor de cv-leidingen wordt opgewarmd. Dit gebeurd in een centraleverwarmingsketel die ook wel een cv-ketel wordt genoemd.

Zodra het cv-leidingwater in de radiator de warmte aan de omgeving heeft afgedragen neemt ook de temperatuur van dit leidingwater af. Het koude water stroomt naar de onderkant van de radiator en wordt van daar uit doormiddel van een ander cv-leiding teruggevoerd naar de cv-ketel.  Bij de meeste cv-installaties staan de radiatoren parallel. Dit houdt in dat elke radiator een heengaande leiding heeft en een teruggaande leiding. Elke radiator kan afzonderlijk worden geregeld doormiddel van een radiatorkraan. In de cv-ketel wordt het water dat uit de teruggaande leiding opnieuw opgewarmd. Dit proces verloopt continue door. De cv-ketel treed in werking op basis van meet en regeltechniek. Deze techniek behoort tot de domotica van een woning. De temperatuur kan de woninggebruiker inregelen doormiddel van een thermostaat.

De daarop aangegeven temperatuur is de gemeten temperatuur daarnaast kan men de gewenste temperatuur invullen. Als de gemeten temperatuur lager is dan de gewenste temperatuur zal de cv-ketel worden ingeschakeld. Deze ketel zal vervolgens water gaan opwarmen. Daarbij wordt gas verbrand. De hitte van de brander waarmee het gas wordt verbrand verwarmd het water van de cv-installatie. Het water blijft in principe in een gesloten systeem waardoor het water telkens weer opnieuw wordt opgewarmd en er geen water uit het systeem raakt.

Wat is een radiator?

Een radiator is een warmtewisselaar die wordt gebruikt om warmte van vloeistoffen af te geven aan de omgeving. Het meervoud van radiator is radiatoren. In centrale verwarmingsinstallaties maakt men gebruik van radiatoren. Deze verwarmingssystemen plaatst men in woningen, utiliteit en ook in bepaalde ruimten in de industrie. In auto’s gebruikt met voor koelsystemen een enigszins vergelijkbaar systeem alleen wordt dit in de autotechniek een radiateur. In Vlaanderen noemt men een radiator ook wel een chauffage.

Eigenschappen van een cv-radiator
Een radiator is een onderdeel van een centrale verwarming, deze verwarming wordt ook wel afgekort met cv. Daarom heeft men het ook wel over een cv-radiator. Een cv-radiator is ontworpen om zoveel mogelijk warmte af te staan aan de omgeving waarin deze is geplaatst. Een cv-radiator bestaat daarom uit materiaal dat goed warmte geleid zoals staal. Daarnaast heeft deze radiator een zo groot mogelijk oppervlak. Dit grote oppervlak en het warmte geleidende materiaal zorgt er voor dat de warmte-overdacht zo effectief mogelijk plaatsvind.

Ledenradiatoren en paneelradiatoren
Hoe groter het contactoppervlak is hoe beter de afgifte van warmte aan de omgeving. Er zijn verschillende radiatoren die in de praktijk worden gebruikt. De meest bekende zijn de ledenradiatoren en de paneelradiatoren.

  • Een ledenradiator wordt ook wel een kolomradiator genoemd. Deze radiator bestaat uit een rij holle segmenten die aan elkaar gekoppeld zijn. Deze holle segmenten worden ook wel ‘leden’ of ‘kollommen’ genoemd vandaar de namen ledenradiator of kollomenradiator. Een ledenradiator heeft een veel groter oppervlak dan een paneelradiator.
  • Een paneelradiator bestaat uit een plaat of paneel. Daarom wordt dit type radiator ook wel een plaatradiator genoemd. Dit paneel bestaat uit een gesloten plaat waarin verschillende verticale kanalen zijn aangebracht. Meestal bestaat een paneelradiator uit twee of drie panelen om het oppervlak te vergroten. Daardoor kan meer warmte worden afgegeven aan de lucht rondom de radiator. Verschillende paneelradiators zijn voorzien van geprofileerde platen die bevestigd zijn achter of tussen de platen. Dit zorgt er voor dat de convectie vergroot wordt. Een paneelradiator die voorzien is van extra geprofileerde platen wordt om die reden ook wel een ‘convectorradiator’ genoemd. Convectie  is woord dat wordt gebruikt om een mechanisme voor warmtestroming aan te duiden.

Werking van een cv-radiator
De werking van een cv-radiator is gebaseerd op een tegenstroomprincipe. Hierbij stroomt het warme water in de cv-radiator van boven naar beneden. Aan de onderkant wordt het water kouder. Langs de radiator wordt de lucht opgewarmd. De opgewarmde lucht langs de radiator stroomt omhoog. Warme lucht heeft een lagere luchtdichtheid dan koude lucht en stijgt daardoor op. Radiatoren verwarmen de lucht in hun omgeving door de convectie.

Wat is de Warmtewet en wat is het doel van deze wet?

De Warmtewet is een wet die in Nederland is ingevoerd op 1 januari 2014. Deze wet is tot stand gekomen nadat men nieuwe technieken had ingevoerd om woningen en bedrijfspanden te verwarmen. Deze nieuwe technieken worden ook wel stadsverwarming, stadswarmte en blokverwarming genoemd. Ook zijn er woningen die aangesloten zijn op installaties die gebaseerd zijn warmte-koude-opslag.

Geen cv-ketelinstallatie
Bij de in de eerste alinea genoemde installaties maakt men geen gebruik van een cv-ketelinstallatie om warm water te creëren. In plaats daarvan wordt gebruik gemaakt van restwarmte die vrij komt uit fabrieken en afvalverwerkingsbedrijven waarbij gebruik wordt gemaakt van verbrandingsinstallaties die het water opwarmen. Dit warme water wordt vervolgens in een geïsoleerd warmwaterleidingnetwerk getransporteerd naar de consumenten.

Stadverwarming maakt consumenten afhankelijk
Omdat er geen gebruik wordt gemaakt van cv-ketels is de consument die aangesloten is op stadsverwarming niet gebonden aan de gasprijzen met betrekking tot verwarming. In plaats daarvan is de consumenten afhankelijk van de leverancier van de stadsverwarming. Deze leverancier bepaald de prijzen die de consument voor de stadsverwarming moet betalen. De consument is in die situatie niet vrij om de prijzen van energieleveranciers met elkaar te vergelijken en daardoor loopt de consument de kans om benadeeld te worden.

Voor wie is de Warmtewet bedoelt?
De Warmtewet is vooral gericht op kleinverbruikers van stadsverwarming en blokverwarming, dit zijn in feite de consumenten en huishoudens. De Warmtewet is van toepassing voor aansluitingen tot maximaal 100 kilowatt. Onder deze richtlijn vallen vrijwel alle huishoudens in Nederland. In 2014, het jaar dat de wet van kracht ging, ontving ongeveer 8 procent van alle Nederlandse huishoudens stadswarmte of blokverwarming. Dit komt neer op 600.000 huishoudens. De huishoudens die gebruik maken van cv-ketels hebben niets aan de richtlijnen van de Warmtewet. Deze huishoudens kunnen namelijk vrij onderhandelen met energieleveranciers over de prijzen van gas. Huishoudens die aangesloten zijn op stadswarmte kunnen dat niet en daarom moeten deze huishoudens volgens de overheid extra worden beschermd.

Warmtewet beschermd consumenten
De doelstelling van de Warmtewet is het beschermen van consumenten die gebruik maken van stadsverwarming, blokverwarming of stadswarmte. Deze consumenten zijn gebonden aan lokale warmtenetten. Omdat de consumenten gebonden zijn aan deze netten zijn ze afhankelijk van de prijzen die door de leveranciers van stadsverwarming, blokverwarming of stadswarmte worden opgelegd. De kans bestaat dat deze consumenten een te hoge prijs betalen voor warm water ten opzichte van consumenten die gebruik maken van een cv-ketelinstallatie.

De bescherming van kleinverbruikers is dus belangrijk om twee redenen:

  • Warmte is een basisbehoefte in een land met een relatief lage temperatuur zoals Nederland. De overheid dient er voor zorg te dragen dat haar burgers over degelijke basisbehoeften kunnen beschikken.
  • Kleinverbruikers van stadswarmte hebben geen keuzevrijheid en zijn volledig afhankelijk van de warmteleverancier. Dit maakt ze kwetsbaar.

Wat staat er in de Warmtewet?
In de Warmtewet zijn een aantal zaken vastgelegd. Zo zijn er in de wet landelijke maximumtarieven voor warmte benoemd die gebaseerd zijn op de gemiddelde tarieven van de drie grootste energieleveranciers van Nederland. Verder is vastgelegd onder welke voorwaarden een warmteleverancier een afnemer mag afsluiten. Ook de rechten van de afnemer op compensatie bij storing in het warmwaterleidingnetwerk zijn beschreven. Verder is in de wet aandacht voor de rechten en plichten van een afnemer bij het meten van de warmte die door de consument is verbruikt. Ook de inhoud van de overeenkomst tussen de afnemer en de warmteleverancier is in de Warmtewet beschreven. Verder is in de Warmtewet vastgelegd dat er gebruik kan worden gemaakt van een geschillencommissie als er meningsverschillen tussen de afnemer en de warmteleverancier ontstaat.

Wie houdt toezicht op de naleving van de Warmtewet?
De Autoriteit Consument en Markt controleert of de warmteleveranciers de richtlijnen van de Warmtewet naleven. Daarnaast wordt door de ACM ook duidelijk vastgelegd welke tarieven gehanteerd mogen worden door de warmteleverancier.

Wat is Unicor en wat is de toepassing in installatietechniek?

Installatiemonteurs maakten in het verleden veel gebruik van koperen buizen. Tegenwoordig wordt op de bouw een ander type buis toegepast, dit is de Unicor buis. Unicor is een merk voor een flexibele kunststof buis. Unicor is een buis met aan de buitenkant kunststof en aan de binnenzijde een kern van aluminium. Unicorbuizen zijn flexibel en kunnen worden opgerold op een grote rol. Op deze manier kunnen Unicorbuizen makkelijker vervoerd worden dan koperen leidingen. Koperen leidingen kunnen namelijk niet opgerold worden zonder dat er ernstige schade ontstaat aan de buis.

Toepassing van Unicor
Unicor kan worden gebruikt voor warm en koud water. Hierdoor is Unicor zowel geschikt voor waterleidingen voor drinkwater als voor leidingen ten behoeve van de centrale verwarming. De Unicorbuizen zijn diffuus dicht. Hierdoor kan er geen zuurstof in de leidingen komen. Loodgieters en installatiemonteurs maken vanwege de positieve eigenschappen veel gebruik van Unicor leidingen.

Unicor fitten
Unicorbuizen / Unicorleidingen zijn verkrijgbaar in verschillende diameters zodat een optimale druk kan worden gerealiseerd. De buizen of leidingen worden met elkaar verbonden door persfittingen. Deze persfitting zijn van Unicor en in verschillende maten verkrijgbaar, bijvoorbeeld 14, 16 en 25 millimeter. De persverbindingen worden gemaakt doormiddel van een Uponor handperstang of doormiddel Uponor accu perstang.

Voordelen van Unicor
Unicor is makkelijk toe te passen in installatiewerk. Niet alleen installatiemonteurs maken gebruik van deze buizen, ook doe-het-zelvers maken gebruik van Unicor. Met Unicor kan sneller gewerkt worden dan met roodkoperen buizen. Daarnaast is Unicor goedkoper dan koperen leidingen. Unicor is een flexibele kunststof buis. Hierdoor kan de buis eenvoudig in de gewenste bocht worden gemaakt, zonder moeilijke bochten te buigen met een buigijzer of buigtang. Bij koperen leidingen moet wel gebruik worden gemaakt van buigijzers. Vanwege het feit dat Unicor flexibel is kan het ook relatief eenvoudig worden aangebracht in muren en onder vloeren. Ondanks de voordelen van Unicor wordt in de praktijk nog wel gebruik gemaakt van koperen buizen.

Wat is autogeen lassen en waar wordt autogeen lassen toegepast?

Autogeen lassen is een lasproces waarbij gelast wordt met een zeer hete vlam. Voor het creëren van deze hete vlam wordt meestal gebruik gemaakt van acetyleen in combinatie met zuivere zuurstof. Door deze combinatie wordt autogeen lassen ook wel zuurstof-acetyleenlassen of gassmeltlassen genoemd. Er wordt gebruik gemaakt van een speciale brander. De brander wordt bij het autogeen lassen met één hand vast gehouden. Met  de andere hand wordt vulmiddel aangebracht.

Het is erg belangrijk dat de lasvlam goed wordt afgeregeld. Wanneer er teveel zuurstof wordt toegevoegd kan het werkstuk worden beschadigd. Daarnaast kan een overschot aan acetyleen niet tijdig worden verband en geeft daardoor nauwelijks hitte. De vlam kan tijdens autogeen lassen op drie verschillende manieren worden geregeld. Dit heeft te maken met de toevoeging van acetyleen en zuurstof.

Neutrale lasvlam
Er kan gelast worden met een neutrale lasvlam. In deze vlam wordt alle toegevoegde zuurstof gebonden aan acetyleen. Hierdoor blijft er in de lasvlam geen zuurstof over zodat het werkstuk niet kan worden verbrand. Een neutrale lasvlam heeft geen pluim maar een zo groot mogelijke kegel. Aan het uiteinde van de kegel zit een afgeronde punt.

Carburerende lasvlam
Een andere soort lasvlam is de carburerende lasvlam. Deze vlam bevat teveel acetyleen ten opzichte van de toegevoegde zuurtstof. De lasvlam heeft hierdoor een lange gele pluim in plaats van een scherpe kegel.

Oxiderende lasvlam
Naast de hiervoor genoemde lasvlammen kan ook een oxiderende lasvlam ontstaan bij autogeen lassen. Deze lasvlam ontstaat wanneer er weinig acetyleen is toegevoegd. Dit zorgt voor een vlam in de vorm van een kleine kegel. De kegel bevat een scherpe punt. Er is in de vlam teveel zuurstof aanwezig ten opzichte van acetyleen. Door het overschot aan zuurstof wordt het smeltbad gedurende het lasproces beschadigd. Gedeeltes van het smeltbad worden door de lasvlam verbrand.

Stekende en slepende lasmethode
Bij autogeen lassen kan gebruik worden gemaakt van twee verschillende lastechnieken. De eerste techniek is de stekende lasmethode. Deze methode wordt gebruikt bij wanddiktes tot maximaal 4 millimeter. Stekend lassen wordt ook wel duwend lassen genoemd. Hierbij wordt de lasbrander naar voren gebracht terwijl het lastoevoegmateriaal  door de lasvlam heen in het smeltbad wordt aangebracht.

De andere lasmethode die bij autogeen lassen wordt toegepast is de slepende lasmethode. Deze methode wordt ook wel trekkend lassen genoemd en wordt toegepast bij materialen met een wanddikte van 6 millimeter of meer. Hierbij wordt de lasvlam tegen het smeltbad in gehouden. De lasvlam brand hierbij tegen het smeltbad aan en de toorts wordt steeds verder naar achteren getrokken. Het lastoevoegmateriaal wordt met draaiende bewegingen in het smeltbad aangebracht. Door het wegtrekken van de lastoorts stolt het smeltbad en ontstaat de lasverbinding.

Waar wordt autogeen lassen toegepast?
Autogeen lassen wordt tegenwoordig voornamelijk toegepast bij dikwandig installatiewerk. Hierbij wordt autogeen lassen gebruikt voor het aan elkaar lassen van onderdelen van dikwandige installaties ten behoeve van centrale verwarming. Deze dikwandige installaties worden vaak aangelegd in grote utiliteit en industriële gebouwen. De leidingen die daar aan elkaar gelast worden zijn dikwandig. Dit houdt in dat wanddikte van leidingen dikker is dan 3 millimeter. Het autogeen lasproces wordt gebruikt voor het aan elkaar lassen van deze leidingen.  Tegenwoordig wordt autogeen lassen ook wel vervangen door TIG lassen. Autogeen kan ook worden gebruikt om leidingen en buizen te snijden.  Hierbij wordt gebruik gemaakt van een oxiderende lasvlam. Dit wordt ook wel snijbranden genoemd.