Waterstof transporteren via het aardgasnet in de toekomst?

Waterstof is volgens verschillende organisaties op de energiemarkt een belangrijke vervanger van aardgas. In plaats van aardgas als fossiele brandstof te gebruiken kan men beter een duurzaam verkregen waterstof inzetten. Er zijn verschillende voordelen te benoemen voor waterstof. Deze gasvormige stof kan namelijk worden geproduceerd. Daardoor kan waterstof in feite niet opraken. Daarnaast kan waterstof worden opgeslagen en getransporteerd.

Aardgasvrij wonen
Voor het transporteren van aardgas kan men mogelijk ook het netwerk van aardgasleidingen gebruiken dat reeds in Nederland aanwezig is. in Nederland wordt decennia lang gebruik gemaakt van aardgas. Dat zorgt er voor dat er een goed netwerk aan aardgasleidingen aanwezig is inclusief de bijbehorende installaties. De huidige installaties en aardgasleidingen zijn over een periode van zestig jaar opgebouwd en onderhouden. Dat betekent dat in de praktijk bijna alle gebouwen aangesloten zijn op aardgasleidingen behalve de nieuwbouwwoningen die aardgasvrij zijn gebouwd en aangesloten.

Fijnmazig netwerk
Volgens de beheerders van deze aardgasleidingen is het netwerk fijnmazig en bovendien in uitstekende en veilige conditie. Dat zorgt er voor dat er een waardevol systeem in de grond zit. Men heeft zichzelf terecht de vraag gesteld of dit leidingnetwerk in de toekomst misschien voor andere doeleinden kan worden gebruikt. Het transporteren van waterstof is dan heel interessant. Omdat waterstof volgens veel bedrijven in de installatietechniek de toekomst is zou het aardgasleidingnetwerk in de toekomst kunnen worden gebruikt voor het transport van waterstof.

Waterstofketel
Er zijn volgens experts een aantal kleine aanpassingen nodig om het huidige leidingnetwerk aan te passen voor waterstof. Aardgas is namelijk een andere soort gas dan waterstof. De energiewaarde van aardgas is anders en ook de dichtheid van het gas. Naast het aanpassen van het leidingnetwerk is het belangrijk dat ook de woninginstallaties worden aangepakt. Veel woninginstallaties hebben nog een standaard aardgasgestookte cv-installatie. Dat zal in de toekomst een waterstofketel moeten worden. Een waterstofketel heeft een ander verbrandingssysteem dan een aardgasgestookte cv installatie. Het aanpassen van de huidige cv-ketels naar een waterstofketel is vaak niet of nauwelijks mogelijk.

Wat is een hr-ketel, vr-ketel en een hr-combiketel?

Een hr-ketel is een hoog rendement centrale verwarmingsketel en wordt geplaatst in woningen met een aardgasgestookte cv-installatie. Hoewel een hr-ketel aardgas verstookt kunnen deze ketels toch een gunstig energielabel A krijgen. Dit heeft te maken met het rendement dat de hr-ketel uit aardgas haalt. Bij de verbranding van aardgas in de cv-installatie haalt de hr-ketel een hoger rendement dan de conventionele cv-ketel.

Vr-ketels
De hr-ketel levert ook nog een hoger rendement dan de vr-ketels. De vr-ketel is minder energiezuinig dan de hr-ketel hoewel de letters ‘vr’ staan voor verbeterd rendement.

Combiketels
De benaming combiketel is vrij algemeen. In feite zegt de term combiketel weinig over de energiezuinigheid van de ketel. Een combiketel is een cv-ketel waar ook een boiler bij geplaatst is. Deze boiler zorgt er voor dat er warm water uit de kraan komt. Een combiketel is energiezuiniger dan een losse boiler of geiser. Er zijn echter verschillende soorten combiketels die onder andere verschillen op het gebied van energiezuinigheid.

Vr-combiketels en hr-combiketels

Er zijn op dit moment nog vr-combiketels en hr-combiketels op de markt. De hr-combiketels zijn hoogrendementsketels met een boiler. De allernieuwste variant is de HRe-ketel. Dit is tevens ook de duurste combiketel en geschikt voor huishoudens vanaf 4 personen.

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.

Zijn pellets milieuvriendelijker dan andere brandstoffen?

Pelletkachels zijn populair. Steeds meer mensen overwegen om een pelletkachel te gebruiken als verwarmingsbron. Omdat pelletkachels nog niet echt ingeburgerd zijn als verwarmingssysteem stellen veel mensen vragen over deze nieuwe vorm van verwarming. Op internet zijn veel websites te vinden die het onderwerp pelletkachel behandelen. Naast pelletkachels heeft men het ook wel over pelletketels.

Pelletkachel of pelletketel
In feite is een pelletketel een biomassaketel die wordt gebruikt voor een centrale verwarmingsinstallatie. Daarom heeft men het ook wel over een pellet cv-ketel. Hierin worden houtpellets verstookt om vervolgens Cv-water te verwarmen. Dit water stroomt naar radiatoren in principe is dit hetzelfde systeem als een gasgestookte cv-installatie alleen wordt bij een pelletketel een ander type ketel gebruikt en een andere brandstof namelijk houtpellets. Pekketketels of biomassaketels worden naast verwarming ook wel gebruikt voor warm water. In dat geval spreekt men ook wel over een combisysteem.

Pelletkachels zijn het beste te vergelijken met houtkachels of een open haard. Dat komt omdat pelletkachels rechtstreeks warmte overbrengen op de omgeving net als een open haard. Wat hierbij opvalt is dat pelletkachels vooral efficiënt zijn in gebruik omdat het rendement zo hoog is van deze vorm van verwarming. Een hoog rendement zorgt er voor dat pelletkachels milieuvriendelijker zijn dan verschillende andere verwarmingsbronnen. Een pelletkachel is in ieder geval een stuk milieuvriendelijker dan een houtkachel of openhaard. Echter is een pelletkachel wel minder sfeervol.

Waarvan worden pellets gemaakt?
Pellets worden gemaakt van hout daarom noemt men pellets ook wel houtpellets. Deze houtpellets worden gemaakt van houtstof dat geproduceerd wordt van zogenaamde kaprijpe bomen. Wanneer kaprijpe bomen niet gekapt zouden worden maar gewoon in de natuur zouden blijven staan om weg te rotten zou er ook veel Koolstofdioxide uitgestoten worden. Dit komt omdat bij rottingsprocessen in de natuur ook een bepaalde hoeveelheid CO2 vrij komt. Volgens sommige berekeningen zou de CO2 die bij het rottingsproces vrijkomt gelijkwaardig zijn aan de CO2 die vrijkomt bij het verstoken van het hout in een houtkachel of openhaard.

Rendement van houtpellets
Het gaat natuurlijk om de warmte die vrijkomt bij het verstoken van hout. De verhouding tussen de hoeveelheid brandstof en de hoeveelheid warmte wordt ook wel rendement genoemd. Pelletmassa is hierbij een veel efficiëntere brandstof dan gewoon haardhout. Een pelletkachel of pelletketel zet ongeveer 85 procent van de energie uit hout om in warmte. Een open haard zet ongeveer 10 procent van de energie uit hout om in warmte.

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 een cv-ketel of centraleverwarmingsketel?

Een cv-ketel is het centrale punt van een verwarmingsinstallatie dat daadwerkelijk zorgt voor de verwarming van water. De afkorting cv staat in dit verband voor centrale verwarming. Het feit dat de verwarmingsketel het centrale verwarmingspunt vormt van dit verwarmingssysteem zorgt er voor dat men inderdaad van een centrale verwarming kan spreken. De cv-ketel zorgt er voor dat er water wordt verwarmd in een gesloten verwarmingssysteem.

CV-verwarmingsinstallatie
Het verwarmde water wordt doormiddel van cv-leidingen naar de verschillende warmtewisselaars die hierop zijn aangesloten getransporteerd. Deze warmtewisselaars zijn meestal radiatoren als is de term convector beter omdat deze warmtewisselaars werken op basis van convectie.  Het water dat door de cv-ketel is opgewarmd stroomt aan de bovenkant van de warmtewisselaar naar binnen. Het water koelt in de convector af doordat de convector warmte afgeeft aan de omgeving. Het afgekoelde water stroomt naar de onderkant van de convector en komt zo in de retourleiding die het water weer terug naar de cv-ketel transporteert.

Voor het creëren van warmte in een cv-ketel wordt een brandstof verbrand. De meeste cv-ketels werken op aardgas (laagcalorisch of hoog calorisch aardgas). Er zijn echter ook cv-ketels die werken op huisbrandolie dat ook wel mazout wordt genoemd in België, dit is een stookolie. De brandstof wordt in de cv-ketel verbrand door een brander. Deze brander verhit het water dat wordt getransporteerd naar de cv-leidingen die behoren tot de centrale verwarming. Bij het verbranden van brandstoffen komen rookgassen vrij. Deze rookgassen worden afgevoerd via een rookafvoerkanaal of schouw. Onder aan deze tekst zijn overigens een aantal alinea’s geschreven over pelletketels en biomassaketels. Deze ketels verbranden biomassa in plaats van fossiele brandstoffen en zijn daardoor milieuvriendelijker.

CV-ketel plaatsen
Het is belangrijk dat de rookgassen van een cv-ketel niet vrij komen in de ruimte waar de ketel is aangebracht omdat dit schadelijk is voor de gezondheid. Naast koolstofdioxide komt namelijk ook het zeer giftige koolstofmonoxide vrij. Een koolstofmonoxidemelder kan bij een cv-ketel worden geplaatst maar dat is geen garantie dat er geen koolstofmonoxide vrij komt. Daarom moeten cv-ketels door ervaren gecertificeerde cv-monteurs worden geplaatst en onderhouden.

Pelletketels en biomassaketels voor cv-installaties
Nu laagcalorisch aardgas steeds minder beschikbaar komt vanwege de beperking van de aardgasproductie uit de Groningse gasvelden wordt de roep om andere brandstoffen voor cv-ketels steeds luider. In eerste instantie dacht men dat Nederland wel hoogcalorisch gas kon importeren uit andere landen maar dat vereist aanpassingen aan de aardgasgestookte systemen waaronder gasgestookte cv-installaties. Daarom kijkt men nu naar biomassa zoals houtpellets. Er zijn al verschillende bedrijven en huishoudens die kiezen voor een pelletketel of biomassaketel. Daarin wordt in plaats van aardgas een niet-fossiele brandstof verstookt namelijk pellets die gemaakt zijn van samengeperst houtstof. Deze verwarmingsystemen werken grotendeels hetzelfde als aardgasgestookte cv-ketels maar zijn niet aangesloten op het aardgasnet.

Dat zorgt er voor dat mensen zelf logistieke oplossingen moeten bedenken voor de aanvoer van pellets. Deze pellets worden in een reservoir gebracht en worden doormiddel van een wormwiel naar de brandhaard getranspoteerd. Daar worden de pellets verbrand en met de warmte die daarbij ontstaat wordt cv-leidingwater verwarmd. Er wordt beweerd dat pelletketels een rendement hebben van 85 procent. Dat hout in dat 85 procent van de energie uit de pellets kan worden omgezet in warmte. Ter vergelijking is het rendement van een openhaardvuur maar 10 procent. De kans bestaat in de toekomst meer biomassaketels worden geplaats in een cv-installatie dan aardgasgestookte cv-ketels.

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 hoogrendementsketel of HR-ketel?

Een hoogrendementsketel of HR-ketel is een ketel die gebruikt wordt voor de verwarming van een gebouw zoals een woning of een utiliteitscomplex. De afkorting HR staat voor hoog rendement. Dit houdt in dat deze ketels een hoger rendement hebben dan andere ketels die worden gebruikt voor de verwarming. Het hogere rendement wordt door condensatie van de waterdamp uit de rookgassen gerealiseerd. De eerste hoogrendementsketels werden in Nederland ingevoerd door het bedrijf Nefit, dit gebeurde in het jaar 1981.

Drie categorieën HR-ketels
Het Gaskeur, dit is een keurmerk van KIWA, heeft een specifiek HR-label. Op dit HR-label worden HR-ketels in drie categorieën verdeeld, dit zijn de volgende:

  • HR 100, met een rendement van ten minste 100%
  • HR 104, met een rendement van ten minste 104%
  • HR 107, met een rendement van ten minste 107%.

Het Gaskeur HR is berekend op de onderste verbrandingswaarde van aardgas. Daar is de condensatiewaarde niet in meegenomen. Om die reden kan bij condenserende ketels de waarde boven 100% uitkomen. In de volgende alinea is uitgelegd hoe men aan deze percentages komt.

Hoe wordt het rendement van een ketel berekend?
Een rendement van een ketel kan in theorie niet boven de 100% uitkomen. Toch worden deze percentages wel door het Gaskeur HR gehanteerd. Dit is slechts een definitie. Volgens de Europese richtlijnen hoeven de verliezen die ontstaan door de afvoer van de verbrandingsgassen niet worden meegerekend in het rendement van de ketel. Als men het rendement van de ketel berekend gaat men uit van de onderste verbrandingswaarde. Dankzij condensatie van waterdamp in de rookgassen kan men een maximale warmtewinst boeken. Deze winst is in theorie bij aardgas maximaal 11% omdat in aardgas 11% condensatiewarmte zit en ongeveer 100% verbrandingsenergie.

Hoe werkt een hoogrendementsketel?
Het hogere rendement van deze ketels wordt verkregen door het koude retourwater van de ketel in een warmtewisselaar voor te verwarmen met de rookgassen van de ketel. Een deel van de waterdamp condenseert hierbij in de rookgascondensor en draagt daardoor veel warmte over, ongeveer 2258 kJ/kg. HR-ketels zijn voorzien van een zogenoemd condensaatafvoer die ook wel condensafvoer wordt genoemd. Daardoor wordt de gecondenseerde waterdamp afgevoerd. De hoeveelheid condens die afgevoerd wordt is afhankelijk van de brandstof die men gebruikt om de ketel te stoken. Als men 1 m³ (0,7 kg) aardgas verstookt in een HR-ketel dan heeft men ongeveer 1,5 liter condensaat. Per liter stookolie is het condensaat 1 liter.

Wat is een warmtewisselaar en waar wordt deze voor gebruikt?

Warmtewisselaars zijn apparaten die worden gebruikt om de warmte van een bepaalde vloeistof of gas gescheiden over te brengen op een andere vloeistof of gas. De afgewerkte lucht die uit een gebouw wordt getransporteerd is in de vertrekken van het gebouw opgewarmd. Hierdoor heeft de afgewerkte lucht een bepaalde energiewaarde. De warmte uit de afgewerkte lucht wordt onttrokken en gebruikt om verse lucht die in het gebouw wordt gebracht op te warmen. Hiermee wordt als het ware warmte teruggewonnen. Daarom noemt men dit systeem warmteterugwinning. Door gebruik te maken van een warmtewisselaar kan men energie besparen.

Ketels
Een Cv-ketel is ook een soort warmtewisselaar. Een Cv-ketel brengt namelijk de warmte van het verbrandingsgas over op het water dat door de leidingen van een Cv-installatie heen stroomt.  In een combiketel zit ook een warmtewisselaar. Deze wordt bijvoorbeeld gebruikt om heet Cv-water in warm tapwater om te zetten. Grote bedrijven in de industrie maken gebruik van omvangrijke stoomketels. Deze kunnen het bedrijf van energie voorzien. Hierbij wordt stoom gebruikt. Stoom is in feite heet verdampt water en lucht. Stoom kan echter ook weer worden afgekoeld zodat de stoom gaat condenseren.

Condensors en warmtewisselaars
Voor het verhitten en verwarmen van vloeistoffen wordt een warmtewissel gebruikt en voor het afkoelen van stoom zijn condensors nodig. Deze warmtewisselaars en condensors moeten goed bestand zijn tegen vocht daarom worden ze gemaakt van corrosievaste materialen zoals cunifer. Een warmtewisselaar brengt warmte over op een vloeistof of een gas en een condensor zorgt er voor dat de warmte juist wordt afgevoerd zodat de vloeistof of gas juist wordt afgekoeld en gaat condenseren.

De ideale warmtewisselaar
Een warmtewisselaar werkt optimaal wanneer de warmtewisselaar de eerste vloeistof of gas afkoelt tot de temperatuur waarmee de tweede vloeistof of gas instroomt. Het is ook mogelijk dat de tweede vloeistof of gas door de warmtewisselaar tot een lagere temperatuur wordt afgekoeld. Om dan veel rendement te krijgen is het belangrijk dat een verhoudingsgewijs grote hoeveelheid gas of vloeistof wordt afgekoeld. Men maakt gebruik van een tegenstroomprincipe bij warmtewisselaars. Dit tegenstoomprincipe zorgt er voor dat twee vloeistoffen of gassen tegen elkaar instromen en zo warmte en koude aan elkaar overdragen.

Wat is koperslager en wat doen koperslagers?

Koperslagers zijn vakmensen die koper en andere zachte metalen bewerken die koud vervormbaar zijn. Zachte metalen zoals koper kunnen op verschillende manieren worden bewerkt. Hierbij kan onder andere gedacht worden aan het knippen, zetten, buigen en felsen van dunne plaat. Koperslager is een oude ambacht die tegenwoordig niet veel meer wordt gebruikt. Net als een zinkwerker kunnen koperslagers ook worden ingezet voor het aanbrengen van dakbedekking. Koperslagers worden daarnaast ingezet voor het maken van sierlijke producten van koper zoals keukengerei. Hierbij werd gebruik gemaakt van een mal. De koper slager sloeg het koper om de mal heen in de gewenste vorm. Daar komt de naam koperslager vandaan.

Koperslager als oude ambacht
In het verleden was het beroep koperslager als ambacht bekender dan tegenwoordig. De meeste mensen weten niet wat een koperslager precies doet. Vroeger maakten koperslager veel verschillende producten. Hierbij gedacht worden aan de maken van melkbussen en melkemmers. Ook voor de maken van ketels werden in het verleden koperslagers ingezet. Koperslagers die ketels repareerden werden ook wel ketellappers genoemd. Een ketellapper maakte vroeger koperen ketels schoon en verrichtte hier reparaties aan. Door de industriële revolutie werd het beroep koperslager minder belangrijk. Verschillende machines werden gebruikt om koper in de gewenste vorm te persen of te walsen. Hierdoor kan koper tegenwoordig veel sneller in de juiste vorm gebracht worden.

Koper is een metaalsoort die goed koud vervormd kan worden. Daarnaast is koper in vergelijking tot materialen als zink of ijzer behoorlijk edel. Deze eigenschappen zorgden er voor dat vroeger koper veel werd gebruikt in uiteenlopende producten en installaties. Tegenwoordig wordt koper regelmatig vervangen door kunststoffen. Koper heeft echter wel een mooie warme uitstraling. Deze uitstraling maken het materiaal esthetisch aantrekkelijk. In luxe woningen, restaurants of utiliteit wordt daarom nog wel gebruik gemaakt van koper. Dit is dan met name voor delen van installaties die in het zicht zijn geplaatst. Het spreekt voor zich dat deze installaties vakkundig moeten worden aangebracht. De koperslagers van tegenwoordig zijn daarom nog steeds vakmensen.