Condensatieboiler of niet-condensatie gasboiler? Wat is het verschil tussen deze twee soorten ketels? Waarom wordt meestal over condensatieketels gesproken? Wat betekent het woord condensatie? Wat is het werkingsprincipe van condensatieketels? Lees ons artikel om meer te weten te komen over deze onderwerpen.
Wat is het werkingsprincipe van een condensatieketel? Hoe werkt een gasboiler?
Wat betekent het dat een gasketel of kachel "condensatie" is? Zijn er überhaupt "niet-condensatie" gasketels?
✅ Vanaf het begin... In de 20e eeuw waren gasverwarming en dus ook gasketels nog niet populair, onder andere vanwege het gebrek aan transmissie-infrastructuur. Desondanks bestond er al technologie voor gasketels, die al werden gebruikt en verbeterd.
☑️ Het werkingsprincipe van een gasketel is eenvoudig: warmte-energie wordt opgewekt door het verbranden van gas, dat zoals elke brandstof een bepaalde calorische waarde heeft. De zo opgewekte warmte-energie verwarmde water via een warmtewisselaar, waarna dit water werd gebruikt om onze warmteafnemers te verwarmen, zoals radiatoren of, minder vaak, vloerverwarming die toen nog niet zo populair was.
☑️ Een korte uitleg: Een warmtewisselaar is in dit geval een onderdeel van de gasketel dat de warmte die vrijkomt bij het verbranden van gas, overbrengt naar het water, waardoor we het warme water kunnen gebruiken voor verwarming.
De eerste gasketels waren geen condensatieketels
Toen al werden gasverwarmingen beschouwd als aanzienlijk minder arbeidsintensief of zelfs onderhoudsvrij en schoner en milieuvriendelijker in vergelijking met verwarmingsketels op traditionele brandstoffen (kolen of hout). Ze waren echter geen condensatieketels, omdat er geen "condensatie" optrad. De uitvinding en toepassing van een condensatiekachel moesten nog wachten.
✅ Pas aan het einde van de 20e en het begin van de 21e eeuw werd de technologie van gasketels verbeterd door het toevoegen van het condensatie-proces, waardoor ze aanzienlijk efficiënter en goedkoper in gebruik werden (ze konden minder brandstof verbruiken, gas, en toch een hogere efficiëntie bereiken).
Wat is condensatie?
In een traditionele gasketel wordt warmte-energie opgewekt door het verbranden van gas, waarna de gasrookgassen naar de atmosfeer worden afgevoerd. Deze rookgassen bevatten echter ook warmte, omdat ze vaak een temperatuur hebben van meer dan 100-110°C. De ontwikkeling van gasttechnologie had tot doel om ten minste een deel van de warmte-energie die op deze manier verloren ging naar de atmosfeer terug te winnen.
✅ Zo ontstond de condensatie-technologie, waarbij in één klein en betaalbaar verwarmingstoestel, de ketel, naast de verbranding van gas (en het verkrijgen van warmte-energie) ook condensatie van de rookgassen plaatsvindt, waarbij water betrokken is, dat ook zijn temperatuur verhoogt door dit proces. Hierdoor vindt er een warmte-uitwisseling plaats tussen het water en de gasrookgassen, waardoor de rookgassen niet langer de hoge temperaturen bereiken die ze bij traditionele ketels hebben. Bij condensatieketels hebben de rookgassen die uit de schoorsteen komen daarom slechts een temperatuur tussen 35 en 50°C (waardoor ze als milieuvriendelijker worden beschouwd, wat goed nieuws is voor degenen die geloven dat mensen bijdragen aan de opwarming van de aarde). Door de temperatuur van de rookgassen terug te winnen, verbruikt de ketel minder gas om dezelfde resultaten te bereiken, omdat deze warmte direct wordt gebruikt om het water te verwarmen. Dit verschil voel je in je portemonnee. Dat is wat condensatie betekent.
Vergelijking van condensatie- en traditionele gasketels
✅ Traditionele gasketels bereikten in de beste, handboekachtige omstandigheden een efficiëntie die aan het einde van de 20e eeuw conventioneel werd aangeduid als 100%. In de praktijk kwam hun efficiëntie echter zelden in de buurt van deze 100% en schommelde meestal tussen de 80-90%. Naarmate de apparaten ouder werden, nam hun efficiëntie verder af, wat leidde tot een hoger brandstofverbruik. Er was simpelweg meer gas nodig om dezelfde hoeveelheid warmte te produceren, en de verliezen die samen met de rookgassen de atmosfeer in gingen, waren nog groter. Hoe verhouden de nieuwe generatie ketels, de condensatieketels, zich hiertoe? Deze overtreffen meestal de conventionele 100% en bereiken vaak een efficiëntie van 110-111%.
☑️ In de praktijk verbruikt een condensatieketel ongeveer 15-20% minder brandstof dan een oude gasketel. Gezien het feit dat oude gasketels tegenwoordig vaak verouderde apparaten zijn, kan de vervanging door een nieuwe condensatieketel het gasverbruik zelfs met een derde verminderen.
✅ Een belangrijke overweging is de noodzaak van periodieke inspecties van gasketels. Dit is wettelijk vereist voor de veiligheid, maar het is ook belangrijk voor het behoud van de efficiëntie van de ketels en een lager gasverbruik. Jaarlijkse inspecties van condensatieketels worden aanbevolen.
Vergelijking van de prijzen van een condensatieketel en een ketel met open verbrandingskamer
✅ Allereerst is het op de markt brengen van niet-condensatieketels niet langer toegestaan, en zijn alleen nog ketels beschikbaar die eerder op voorraad waren (vanwege pro-ecologische EU-regelgeving).
Nieuwere technologieën betekenen natuurlijk altijd hogere kosten, althans in de implementatiefase. Helaas is een condensatieketel ongeveer 40-60% duurder. Het wordt steeds moeilijker om conventionele, niet-condensatie gasketels (met zogenaamde open verbrandingskamer) te vinden, maar het is nog steeds mogelijk. Hun prijs begint al bij 2200-2300 PLN inclusief btw.
☑️ Gezien de huidige gasprijzen is het echter de moeite waard om te overwegen of dit daadwerkelijk een besparing is, aangezien een ketel met open verbrandingskamer zonder condensatie jaarlijks 15-20% meer brandstof verbruikt. In sommige landen is het vanwege het inefficiënte brandstofverbruik al verboden om verouderde gasketels te installeren. In NL mogen ze nog steeds worden verkocht, maar dit geldt alleen voor eerder geproduceerde modellen. Het is niet langer toegestaan om nieuwe modellen op de markt te brengen, waardoor deze technologie, die als weinig efficiënt wordt beschouwd, feitelijk door de overheid is geblokkeerd (de impuls kwam trouwens van de Europese Unie, die hierover een speciale richtlijn heeft uitgevaardigd).
Verbod op gasketels in de Europese Unie in de toekomst?
Recentelijk verspreidden de media berichten dat de Europese Unie, in het kader van de zogenaamde Green Deal, van plan is om de installatie van gasketels, inclusief moderne condensatieketels, volledig te verbieden. De redenen voor dergelijke beleidsmaatregelen worden verschillend geïnterpreteerd, maar het lijkt verband te houden met het mislukken van de plannen om een gas-superhub voor Europa te bouwen, vooral vanwege de instorting van de plannen voor gasimport uit het oosten na de Russische agressie tegen Oekraïne en het falen van de projecten Nord Stream en Nord Stream 2.
✅ In dit artikel zijn we echter meer geïnteresseerd in de vraag of het mogelijk is dat gasverwarming wordt verboden. Veel commentatoren denken van niet, zeker niet binnen de aangegeven tijdsperiode. Het is niet mogelijk om de gasinfrastructuur op te geven, waarin afzonderlijke landen miljoenen euro's hebben geïnvesteerd vanuit hun eigen en Europese budgetten. Hoewel we geen politieke analisten zijn, stellen veel experts overtuigend dat dit hoogstens een toekomstvisie kan zijn, zo ver weg dat het waarschijnlijk eerder onze kinderen of kleinkinderen zal treffen.
☑️ De kans op een volledig verbod op gasverwarming, inclusief de noodzaak om al geïnstalleerde condensatieketels te verwijderen, lijkt op dit moment simpelweg onrealistisch.
Gesloten verbrandingskamer in een gasketel
✅ Condensatieketels, in tegenstelling tot oudere modellen, hebben een zogenaamde gesloten verbrandingskamer. Dit betekent dat ze de lucht (die nodig is voor het verbrandingsproces) niet uit de ruimte kunnen halen waarin ze zich bevinden, wat door velen als een voordeel wordt beschouwd. Het voordeel is dat een dergelijke ketel vanuit het oogpunt van de luchtkwaliteit in huis neutraal is en geen invloed heeft op de kwaliteit of samenstelling ervan. Dit vereist echter dat de verbrandingslucht van buiten het gebouw wordt aangevoerd, wat meestal gebeurt via ventilatiekanalen. Dit betekent dat er bij het plannen van de locatie van de ketel rekening moet worden gehouden met deze mogelijkheid. Bovendien moet de ketel de resterende rookgassen via een schoorsteen afvoeren. De restanten van condenswater uit het condensatieproces worden rechtstreeks in het riool afgevoerd. Hier moet men aan denken bij het plannen en aansluiten van de condensatieketel in de stookruimte.
Heeft een moderne condensatieboiler nog steeds ventilatie nodig?
✅ Absoluut, ongeacht het type gasketel. Het is een kwestie van veiligheid. Hoewel ketels met een gesloten verbrandingskamer als veiliger worden beschouwd, moet er toch ventilatie worden geïnstalleerd als voorzorgsmaatregel. In het geval van een lekkage in het systeem of een andere storing (we moeten denken in termen van jaren), zal dit beschermen tegen een hoge concentratie gas in de stookruimte, wat zelfs tot een explosie zou kunnen leiden.
Een condensatieboiler is nog steeds een gasketel. Hoewel het een veilige technologie is om te gebruiken, vereist het een correcte naleving van de aanbevelingen en veiligheidsnormen.
Wat als ik een oude ketel op ecopek of steenkool heb die ik wil behouden, en daarnaast een gasketel wil toevoegen? In een gesloten of open systeem?
✅ Dit is een veel voorkomende beslissing: we willen onderhoudsvrije verwarming, maar zijn bang dat het bij strenge winters duur zal zijn. Gas is een brandstof die gevoelig is voor politieke spanningen, zoals blijkt uit de recente prijsstijgingen in de jaren 2022-2024.
Condensatieketel gecombineerd met een oude ketel
In dit geval wordt het systeem meestal in twee delen verdeeld, waarbij een open en een gesloten systeem wordt gecreëerd. Kort uitgelegd, een open systeem is dat deel van ons verwarmingssysteem dat op een bepaald punt in contact staat met de lucht, omdat er in het hoogste punt een open expansievat is. Dit is een vat dat gevuld is met water uit het systeem, maar niet volledig gevuld, en in geval van druktoename stijgt het waterniveau. Het vat is zo ontworpen dat water alleen overloopt in geval van oververhitting van het systeem, wat gepaard gaat met een gevaarlijke drukstijging, die in het open vat wordt geneutraliseerd. Het andere deel van het systeem, het gesloten systeem, is letterlijk gesloten en heeft geen open elementen. In plaats van een open expansievat heeft het een gesloten drukvat, en ter bescherming van het systeem is er een zogenaamde veiligheidsklep om het systeem te beschermen tegen hoge drukken.
Traditionele CV-ketels blijven in het open systeem met een open expansievat
✅ In het open systeem moet de ketel op ecopek of steenkool, enz. blijven, omdat deze warmtebronnen om verschillende redenen veiliger en beter werken met een open expansievat. Hetzelfde geldt vaak voor de open haard (als we een houtkachel met watermantel combineren met een gasketel). Waarom in een open systeem? Omdat deze warmtebronnen minder controleerbaar zijn. Ze kunnen niet plotseling worden uitgeschakeld en snel worden afgekoeld zoals bijvoorbeeld een gasketel. Ze blijven warm, en in geval van oververhitting van het systeem en een gevaarlijke drukstijging, zal het open vat het overtollige water afvoeren naar het riool en de druk in het systeem gelijkmaken, waardoor schade wordt voorkomen.
✅ Gasketels daarentegen worden aanbevolen voor gebruik in gesloten systemen, net als bijvoorbeeld elektrische ketels.
Hoe beide systemen verbinden? Hoe een open systeem met een gesloten systeem verbinden?
Dergelijke systemen worden verbonden via een zogenaamde BPHE, oftewel een platenwarmtewisselaar. Dit is een apparaat dat de warmte van het gasketelsysteem naar de andere kant overbrengt zonder de systemen te mengen. Bovendien verkort het de kringloop van de gasketel, waardoor het systeem zich druktechnisch in balans brengt. Dit heeft een positief effect op de werking van het systeem. Voor de juiste werking van de warmtewisselaar met de gasketel is een correcte dimensionering essentieel.
Moeten gasketels altijd in een gesloten systeem werken?
✅ Nee. Dit is slechts een algemene regel die voortkomt uit de praktijk in ons land, maar heeft zeer redelijke gronden, zoals eerder vermeld. ☑️ Het belangrijkste criterium voor de beslissing of een ketel in een gesloten of open systeem moet werken, is de aanbeveling van de fabrikant. Als we specifieke plannen hebben voor de plaatsing van de ketel in de installatie, is het verstandig om de specificaties goed te controleren voordat we een aankoop doen. ☑️ Er zijn gasketels die zijn ontworpen voor open systemen, evenals ecopek-kachels die zijn ontworpen voor gesloten systemen. In de praktijk komt dit echter minder vaak voor.
Een extra voordeel van een gesloten systeem voor gas is dat de blootstelling van het water in de installatie aan lucht na verloop van tijd bijdraagt aan corrosie. Een gesloten systeem met een membraanvat wordt over het algemeen als veiliger beschouwd voor delicate gasketels.
Foto 2 - Platenwarmtewisselaar met thermische isolatie en wandmontageset voor wisselaars - bedoeld voor het verbinden van een gesloten en een open systeem. Foto - eigendom van Nordic Tec.
De afbeelding toont een 50-platen model uit de Ba-32 serie wisselaars.
Oude installatie - en een condensatiegasboiler
✅ Het is mogelijk - hoewel de uitspraak "gas alleen in nieuwbouw" vaak wordt gehoord, en daar zit een kern van waarheid in. Gas is een relatief economische brandstof, maar vooral in nieuwe of gerenoveerde systemen. Het werkt het beste in geïsoleerde huizen in nieuwbouw, omdat deze minder warmte-energie nodig hebben om te verwarmen (en minder warmteverlies hebben). Daarnaast wordt vaak gezegd dat gasketels zeer economisch werken in installaties die gebaseerd zijn op vloerverwarming (zelfs volledig, zonder radiatoren), omdat het medium dan alleen wordt verwarmd tot temperaturen van 30-35°C, in plaats van 50-60°C zoals bij radiatoren. Hierin zit veel waarheid. Laten we tot de kern van de zaak komen.
Oude installaties, die mogelijk nog niet zijn gemoderniseerd, bevatten vaak verschillende soorten verontreinigingen en kalkaanslag. Dit is niet bevorderlijk voor de levensduur van onze ketel. We raden aan om in zo'n situatie te kiezen voor het scheiden van de installatie van de gasketel door deze een korter circuit in een gesloten systeem te geven, dat wordt verbonden met de installatie via een platenwarmtewisselaar. Dit beschermt onze ketel en zorgt tegelijkertijd voor een evenwichtige druk in de werking van de ketel (vergelijkbaar met een hydraulische afscheider).
Hydraulische afscheider - is het nodig als alles in een systeem werkt?
Niet altijd is een hydraulische afscheider nodig. De meeste ketels hebben een ingebouwde pomp die de circulatie verzorgt. Ondanks de aanwezigheid van circulatiepompen in de installatie, kunnen in grote systemen de drukken in verschillende delen van het systeem ongelijk zijn, wat de werking van een condensatieketel kan belemmeren. De watercirculatie die door de ketel wordt veroorzaakt, kan in te grote installaties niet voldoende zijn. Daarom, als dit probleem zich voordoet, moet het systeem in balans worden gebracht door een kort circuit voor de ketel te creëren. Dit kan theoretisch worden gedaan met een warmtewisselaar, waardoor twee aparte, niet-mengbare systemen ontstaan. Als er echter geen specifieke redenen zijn om een platenwarmtewisselaar te installeren (bijvoorbeeld de wens om de ketel te scheiden van een mogelijk vervuild oud systeem, of om het systeem te splitsen vanwege de wens om een oude kolen- of vastebrandstofketel in het verwarmingssysteem te behouden), kan een hydraulische afscheider worden gebruikt. Deze scheidt het systeem, maar laat het water mengen. Hierdoor ontstaat een korter quasi-circuit voor de ketel, waarin de druk wordt uitgebalanceerd, waardoor de ketel efficiënt en effectief kan werken.
____________________
Wij raden warmtewisselaars van het merk Nordic Tec aan, waaronder je een reeks geschikte modellen vindt om een gasketel met een installatie te verbinden. Als je technische vragen hebt over het gebruik van een warmtewisselaar in combinatie met een gasketel, neem dan contact met ons op.
Laat een reactie achter