✅ Aansluiting van een gasboiler die werkt in een open systeem op een open installatie via een platenwisselaar
Hoe wordt een gasboiler of condensatieketel, die normaal gesproken in een gesloten systeem moet werken, aangesloten op een open installatie - via een platenwarmtewisselaar. We bespreken alle technische en praktische aspecten die hiermee samenhangen - inclusief hoe je een wisselaar kiest voor een condensatieketel, waar je op moet letten bij de aansluiting, en geven basisinformatie over hoe een open en gesloten systeem binnen één verwarmingssysteem gecombineerd kunnen worden.
▶️ Wij merken op dat we in dit artikel de termen "gasboiler" en "gaskachel" gebruiken, hoewel technisch gezien alleen de eerste term correct is. In de volksmond wordt echter ook vaak de foutieve term "gaskachel" gebruikt.
Gasboilers zijn ontworpen voor gesloten systemen
Gasboilers zijn moderne apparaten, uitgerust met temperatuursensoren, en relatief kwetsbaar in vergelijking met oude gietijzeren ketels of zelfs iets modernere kolengestookte ketels. Gasboilers zijn daarom ontworpen voor gebruik in een gesloten systeem om hun veiligheid te waarborgen en ze te beschermen tegen onzuiverheden die van nature ontstaan in open systemen. Op deze manier wordt de gasboiler ook geïsoleerd van de toegang tot lucht, die voorkomt in open installaties (open expansievaten), waardoor corrosieve eigenschappen worden beperkt en het proces van ketelsteenvorming – de grootste vijand van efficiënte en effectieve verwarmingssystemen – wordt vertraagd.
De garantie op gasboilers is meestal afhankelijk van gebruik in een gesloten systeem
Vrijwel elke fabrikant van gasboilers vermeldt in de garantievoorwaarden dat de betreffende gasboiler moet worden gebruikt in een gesloten systeem. Dit betekent dat bij montage in een open systeem de garantie in principe vervalt. Het is daarom niet aan te raden dit te doen, vooral omdat er manieren zijn om dit te vermijden, zelfs als je een open huishoudelijk systeem hebt. Hiermee bedoelen we niet dat je de hele installatie moet ombouwen naar een gesloten systeem (dat vereist vaak grote financiële investeringen en ingrijpende veranderingen in huis), maar eerder methoden om beide systemen op een relatief goedkope manier te verbinden door gebruik te maken van een platenwisselaar voor de gasboiler.
Hieronder geven we meer informatie over dit onderwerp.
Warmtewisselaar CV - platenwisselaar voor het aansluiten van een gasboiler op een open systeem - een overzicht
Een warmtewisselaar-CV is een apparaat dat is ontworpen om warmte over te dragen van het ene medium naar het andere. Uiteraard zijn er veel verschillende soorten warmtewisselaars-CV – zoals de spiraal in een boiler voor warm tapwater, buis-warmtewisselaars, JAD-warmtewisselaars, enzovoort. Voor het aansluiten van een gasboiler op een open systeem wordt een platenwisselaar gebruikt, omdat deze het meest geschikt is voor deze toepassing, compact van formaat is en betaalbaar in prijs.
Het principe van de werking van een platenwisselaar is eenvoudig: door de wisselaar stroomt aan de ene kant een heet medium uit het gesloten systeem, waarin de gasboiler werkt, en aan de andere kant een koud medium uit het open systeem, waarin de warmteafnemers werken – eenvoudig gezegd: de radiatoren. Uiteraard mengen deze media zich niet in de wisselaar, maar de warmte van het gesloten systeem wordt overgedragen naar het open systeem, dat de warmte doorgeeft aan de radiatoren. Op deze manier maakt een platenwarmtewisselaar het mogelijk om een gasboiler aan te sluiten op een open systeem, terwijl de boiler zelf in een gesloten systeem werkt. Dit wordt duidelijker weergegeven in het schema voor de aansluiting van een gasboiler op een open systeem met behulp van een warmtewisselaar-CV, dat verderop in het artikel te vinden is.
Platenwisselaar - voor het aansluiten van een gasboiler op een open systeem kan ook in de omgekeerde richting werken, namelijk warmte overdragen van een open systeem (als er een warmtebron in zit, zoals een kolenkachel) naar een gesloten systeem (als onze radiatoren of vloerverwarming in een gesloten installatie werken). Op de foto staat een platenwarmtewisselaar Ba-16-50 van het merk Nordic Tec - in een uitvoering met thermische isolatie - die geschikt is voor klassieke gasboilers met een vermogen tot 24 kW.
Hoe kies je een warmtewisselaar-CV om een gasboiler aan te sluiten op een open systeem?
Dit is een cruciale kwestie – om ervoor te zorgen dat alles correct werkt en de gasboiler efficiënt functioneert, moet de warmtewisselaar-CV op de juiste manier worden geselecteerd, wat helaas volgens de praktijk vaak verkeerd wordt gedaan door veel vakmensen. De keuze van een warmtewisselaar-CV voor een gasboiler moet gebaseerd zijn op de verhouding tussen het oppervlak van de platen van de wisselaar en het vermogen van de boiler, uitgedrukt in kW (dit betekent dat ❌ de selectie van een warmtewisselaar voor een gasboiler niet gebaseerd mag zijn op het vergelijken van het vermogen van de wisselaar met het vermogen van de boiler).
Het merk Nordic Tec adviseert dat in het geval van hun warmtewisselaars 0,30 m² plaatoppervlak per 10 kW van de gasboiler moet worden toegepast, of iets minder (0,25 m²) in het geval van CV-systemen die in relatief goede staat verkeren (hoewel dit zeldzaam is – open CV-systemen die in ons land voorkomen zijn meestal behoorlijk versleten).
✅☑️ De bovengenoemde richtlijn van 0,30 m² platenoppervlak per 10 kW van de gasboiler is van toepassing op warmtewisselaars-CV van het merk Nordic Tec. Dit is niet noodzakelijkerwijs compatibel met platenwisselaars van andere fabrikanten (de warmtewisselingsplaten kunnen een ander niveau van profilering hebben, een andere dikte, en hun efficiëntie is niet altijd gelijk).
Bijvoorbeeld, voor een gasboiler met een vermogen van ongeveer 15 kW moet een warmtewisselaar worden gekozen met een minimaal platenoppervlak van 0,45 m².
✅ We hebben dit onderwerp uitgebreider besproken in de volgende artikelen:
Andere aspecten bij het kiezen van warmtewisselaars-CV voor gasboilers
Naast het warmtewisselende oppervlak is het ook belangrijk om aandacht te besteden aan de aansluitmaat van de warmtewisselaar-CV, zodat deze zo goed mogelijk compatibel is met de gasboiler en de installatie. Meestal moet je uitgaan van de aansluitmaat aan de kant van de installatie waarop de gasboiler wordt aangesloten – in vrijstaande huizen met open systemen is dit meestal 1 inch of 1 1/4 inch (hoewel "meestal" niet betekent "altijd"). Aan de kant van de gasboiler moet bijvoorbeeld vaak een verloopstuk worden gebruikt, maar dit zijn vrij eenvoudige zaken die doorgaans geen grote problemen opleveren.
Heeft een warmtewisselaar voor een gasboiler thermische isolatie nodig?
Daarnaast is het verstandig om na te denken over isolatie voor de warmtewisselaar als deze wordt gebruikt in combinatie met een gasboiler. Gasboilers zijn warmtebronnen voor laagtemperatuursystemen – het feit dat je de temperatuur van de boiler zelfs maar 1-2 graden lager kunt instellen, maakt al een aanzienlijk verschil in het gasverbruik (en dus in je verwarmingskosten). Hiervoor is echter een efficiënt verwarmingssysteem nodig zonder onnodige warmteverliezen. Een niet-geïsoleerde platenwarmtewisselaar die ergens in een kelder of stookruimte is geïnstalleerd, straalt warmte uit als een kleine radiator. Voor die warmte wordt gas verbrand, waarvoor jij betaalt. De kosten van isolatie liggen rond de 28-45 € en in de huidige omstandigheden verdient deze investering zich snel terug.
Schema voor het aansluiten van een gasboiler op een open systeem met een platenwisselaar
Het schema dat de plaatsing van de gasboiler in het door ons beschreven systeem laat zien, zou de meeste twijfels eigenlijk moeten wegnemen. Wij wijzen erop dat dit een vereenvoudigd schema is en slechts een conceptueel overzicht biedt van de verbinding tussen een open en een gesloten systeem binnen één CV-installatie.
In het centrale punt van het schema bevindt zich de platenwisselaar, die de twee delen van het systeem verbindt. Je zou kunnen zeggen dat de grens tussen beide delen door de wisselaar loopt – alles aan de linkerkant van de wisselaar behoort tot het gesloten systeem, waarin de gasboiler werkt. Alles aan de rechterkant behoort tot het open systeem, waarin de radiatoren zich bevinden.
Hieronder een toelichting op de verschillende elementen van het schema:
- Gasboiler die werkt in een gesloten systeem
- Circulatiepompen, in dit geval één aan elke kant
- Platenwisselaar die zorgt voor de warmteoverdracht van de gasboiler
- Het afgiftesysteem, oftewel de radiatoren
Het schema van de installatie met een gasboiler en een platenwisselaar is sterk vereenvoudigd en kan worden aangepast aan de specifieke kenmerken van ons gebouw en ons verwarmingssysteem. Bijvoorbeeld, de gasboiler hoeft niet het enige warmtebron te zijn – in veel gevallen wil de eigenaar van het gebouw een kolenkachel (de zogenaamde "allesbrander") behouden als back-up, die, zoals we weten, in een open systeem moet werken. In dat geval zou het systeem eruitzien zoals hieronder weergegeven.
Schema voor het aansluiten van een gasboiler en een kolenkachel met behulp van een warmtewisselaar-CV
Het schema voor het aansluiten van een gasboiler en een kolenkachel met de centrale rol van een warmtewisselaar-CV zou eruitzien zoals hieronder weergegeven. In principe moet worden opgemerkt dat een dergelijk conceptueel schema in veel gevallen vergelijkbaar zou kunnen zijn. In plaats van een gasboiler (1) kan elk willekeurig warmtebron worden gebruikt (werkend in een gesloten systeem) – en het schema zou er hetzelfde uitzien. Dit kan bijvoorbeeld een warmtepomp of een elektrische boiler zijn. Aan de andere kant kan in plaats van een kolenkachel (4) net zo goed een open systeem met een houtkachel met watermantel worden toegepast.
Hieronder een beschrijving van de afzonderlijke punten van het schema:
- Gasboiler in een drukgestuurd systeem, oftewel een gesloten systeem
- Circulatiepompen die de watercirculatie ondersteunen
- Warmtewisselaar-CV / Platenwisselaar die zorgt voor de warmteoverdracht van de gasboiler
- Extra warmtebron in het open systeem, in dit geval een kolenkachel
- Warmteafgiftesysteem / radiatoren.
Aansluiting van een gasboiler – is er warmteverlies bij een warmtewisselaar?
Deze vraag komt soms naar voren in online discussies, waar "experts" beweren dat het gebruik van een warmtewisselaar een warmteverlies van bijvoorbeeld 5 of zelfs 10 °C betekent. Dit zou betekenen dat als de boiler werkt op 50 °C, het afgiftesysteem slechts 40 °C ontvangt. Dit is uiteraard onzin en heeft geen technische basis – tenzij er een te kleine warmtewisselaar is geselecteerd, die niet in staat is om de warmteoverdracht goed uit te voeren. In dat geval spreken we echter over een verkeerde keuze van apparatuur, wat technisch gezien een fundamenteel probleem is. Ook een te kleine gasboiler zal moeite hebben om een groot gebouw te verwarmen, maar dat ligt niet aan de boiler zelf, maar aan de verkeerde selectie van het apparaat.
Bij een juiste keuze van de warmtewisselaar en een correcte aansluiting is het warmteverlies verwaarloosbaar en daalt het in een warm systeem tot onder de 1 °C. Als we deze mythe ontleden, realiseren we ons al snel dat als een warmtewisselaar om de een of andere reden 1/5 van de temperatuur zou verliezen, zo’n oplossing niet levensvatbaar zou zijn op de markt – niemand zou ervoor kiezen. Toch wordt het al tientallen jaren op grote schaal toegepast en is het in de afgelopen 20 jaar enorm populair geworden.
Het vermeende warmteverlies van een platenwisselaar kan alleen tijdelijk optreden bij het opstarten van een afgekoeld systeem, bijvoorbeeld wanneer de verwarming enkele dagen niet heeft gewerkt tijdens de winter (in dat geval keert relatief koud water terug naar het systeem en verbruikt het iets meer warmte). Na een paar uur stabiliseert het systeem zich, en verdwijnt het warmteverlies – dit zijn natuurkundige wetten, niets nieuws onder de zon.
De meer oplettende lezers zouden ook een ander fysisch probleem in deze mythe moeten opmerken. Wat gebeurt er namelijk met die aanzienlijke hoeveelheid warmte-energie wanneer de wisselaar zogenaamd plotseling 10 °C "afsnijdt"? Waar gaat die energie naartoe, aangezien er wordt gezegd dat in de natuur niets verloren gaat? Hoe kan een wisselaar van bijvoorbeeld 2-3 kg zoveel warmte-energie absorberen als de helft van ons huis? Het is niet nodig uit te leggen dat dit een absurd idee is – vergelijkbaar met het veelgehoorde misverstand dat huizen met alleen vloerverwarming zonder radiatoren koud zouden zijn.
Installatie van een platen-warmtewisselaar-CV – waar moet je op letten
De installatie van een warmtewisselaar-CV is over het algemeen een eenvoudige taak, maar er zijn een paar punten waarop je moet letten om ervoor te zorgen dat alles correct functioneert.
- Allereerst moet een platenwarmtewisselaar verticaal worden geplaatst. Wanneer hij horizontaal werkt, kan hij lucht in het systeem vasthouden, vooral wanneer de aansluitingen naar boven wijzen – dat moet absoluut worden vermeden.
- Een platenwarmtewisselaar is meestal een tegenstroomapparaat en moet als zodanig worden aangesloten – in tegenstroom. Dit betekent dat de vloeistof die aan de ene kant van de wisselaar stroomt van boven naar beneden gaat, terwijl de andere vloeistof in de tegenovergestelde richting stroomt. Als je de tegenstroom vergeet (wat installateurs soms overkomt), verliest de wisselaar 30-40% van zijn efficiëntie – meer dan genoeg om het systeem niet naar behoren te laten werken.
- De warmtewisselaar moet zo worden gemonteerd dat hij gemakkelijk toegankelijk is en eenvoudig kan worden losgekoppeld van het systeem. Het is aan te raden om aan beide zijden van de wisselaar afsluiters (kogelkraan) te plaatsen, zodat je hem indien nodig, zelfs na jaren, kunt afsluiten en verwijderen, bijvoorbeeld voor reiniging. Het feit dat je hem kunt afsluiten voorkomt dat je het hele systeem hoeft leeg te laten lopen.
Het is ook belangrijk dat de warmtewisselaar stevig wordt geïnstalleerd, op een manier die hem beschermt tegen trillingen. Het is de moeite waard om gebruik te maken van de montagesets voor warmtewisselaars die door Nordic Tec worden aangeboden:
Werkt een gasboiler beter met een warmtewisselaar-CV?
Dat hangt van veel factoren af, maar in veel configuraties is het antwoord ja. Wanneer we zeggen dat een gasboiler beter kan werken dankzij een warmtewisselaar-CV, bedoelen we dat door het systeem op te splitsen in twee circuits, er een relatief kort circuit ontstaat voor de gasboiler. Dit elimineert het probleem van druk in het circuit van de boiler, dat optreedt wanneer dit circuit te uitgebreid is. Drukproblemen veroorzaken vaak het frequente uitschakelen van de gasboiler, evenals een koudere retourstroom (om nog maar te zwijgen van slecht verwarmde kamers in huis). Daarom vereisen langere circuits van gasboilers soms het gebruik van een hydraulische open veredeler voor de CV-installatie.
- ▶️ Als je meer wilt weten over hydraulische scheidingen, bekijk dan onze BLOG: Wat is een hydraulische open verdeler en hoe werkt het?
Bij gebruik van een warmtewisselaar-CV neemt deze de functie van een open verdeler over – dat wil zeggen, de gasboiler krijgt automatisch een kort en drukgestabiliseerd pompencircuit zonder koude retour. In de praktijk betekent dit dat de boiler in de meest economische modus kan werken, waarbij het medium slechts enkele graden wordt verwarmd, maar de werking stabieler en continu is. Dit leidt vaak in de praktijk tot merkbaar lager gasverbruik, en dus lagere rekeningen. Het is daarom een oplossing die het overwegen waard is als je op dit moment geen ingrijpende renovatie van de installatie kunt uitvoeren om deze om te bouwen naar een gesloten systeem.
Laat een reactie achter