# Boiler met spiraal voor warm tapwater – klassieke en eenvoudige oplossing
Warm tapwater (WTW) is een van de belangrijkste onderdelen van elke verwarmingsinstallatie en de basis van wooncomfort. Bij warmtepompen is de manier waarop het water wordt bereid van bijzonder belang, omdat deze toestellen het efficiëntst werken bij relatief lage temperaturen - en dat betekent dat het apparaat dat de warmte overdraagt aan het warme tapwater bijzonder efficiënt moet zijn (het is immers moeilijker om warm tapwater te verwarmen met een warmtepomp die op 50 graden Celsius werkt dan met een ouderwetse ketel op bijvoorbeeld 70 graden).
In de praktijk komen we meestal twee oplossingen tegen: een boiler met ingebouwde spiraal en een systeem met een externe platenwarmtewisselaar.
Beide oplossingen hebben hun voordelen, maar verschillen in werkingsprincipe, capaciteit en toepassingsmogelijkheden. De keuze voor de juiste oplossing moet niet alleen afhangen van de prijs, maar vooral van de parameters van de warmtepomp (of een andere warmtebron), het aantal gebruikers en de warmwaterbehoefte.
Een boiler met ingebouwde spiraal is een van de meest gebruikte manieren om warm tapwater te bereiden. Hierbij stroomt het verwarmingsmedium van de warmtepomp door een spiraalvormige buis in het vat en geeft het warmte af aan het water in de boiler. De spiraal is in feite een warmtewisselaar, eigenlijk een specifiek subtype daarvan.
Het grootste voordeel van een spiraal in de boiler is de eenvoud. De installatie vereist minder onderdelen en heeft geen extra warmtewisselaar of extra regelsysteem nodig. Het is een handige oplossing die vaak wordt toegepast in kant-en-klare warmtepompsets voor eengezinswoningen. Je sluit simpelweg de aanvoerleiding aan op de uitgang van de boiler, waarop de spiraal al is aangesloten.
Beperkingen van de spiraal bij gebruik met een warmtepomp - of bij lage-temperatuurverwarming
Ondanks de populariteit van deze oplossing - die eigenlijk de standaard was en dat in zekere zin nog steeds is - heeft de spiraal een aantal beperkingen. De belangrijkste beperkingen van spiralen zijn het warmtewisselend oppervlak en de warmteoverdrachtscoëfficiënt. Om energie effectief van de warmtepomp naar het tapwater over te dragen, moet de spiraal een voldoende groot oppervlak hebben.
Warmtepompen werken doorgaans op lagere temperaturen dan gas- of oliegestookte ketels, waardoor ze een groter warmtewisselend oppervlak nodig hebben. Bij een te kleine spiraal kan het opwarmen van het tapwater lang duren en werkt het toestel minder efficiënt.
Het oppervlak van de spiraal is niet hetzelfde als het platenoppervlak van een platenwarmtewisselaar
De warmteoverdrachtscoëfficiënt van een platenwarmtewisselaar is aanzienlijk hoger dan die van een spiraal. Dat betekent dat een spiraal met een oppervlak van 2 vierkante meter nog steeds veel minder warmte overdraagt dan een platenwarmtewisselaar met eenzelfde platenoppervlak van 2 vierkante meter. In werkelijkheid is de warmteoverdrachtscoëfficiënt van platenwarmtewisselaars zo veel groter, dat een platenwarmtewisselaar met een oppervlak van 1 vierkante meter in de praktijk vaak doeltreffender is dan een spiraal met een oppervlak van 3 tot 3,5 vierkante meter.
Waarom is dat zo?
Het antwoord ligt voor de hand als je kijkt naar hoe beide apparaten werken. Een platenwarmtewisselaar is een pakket stalen platen, met daartussen doorgaans zo'n 2 mm ruimte. Het water dat door de platenwarmtewisselaar stroomt, wordt als het ware verdeeld in dunne, 2 millimeter dikke "plakjes", die aan beide zijden in contact staan met een hete stalen plaat. Het is dan ook logisch dat dit water sneller opwarmt dan in een boiler met spiraal, waar de spiraal grote, compacte hoeveelheden water moet verwarmen.
☑️✅ Onthoud dit goed - bij het vervangen van een spiraal door een platenwarmtewisselaar vergelijk je niet zomaar de oppervlaktes van beide apparaten. Het zijn twee volledig verschillende typen apparaten en die vergelijking gaat niet op: een platenwarmtewisselaar met een kleiner oppervlak kan de efficiëntie van een zelfs groot spiraaloppervlak evenaren of overtreffen.
Platenwarmtewisselaar – hogere efficiëntie en snellere opwarming van warm tapwater
Een alternatieve oplossing is het gebruik van een platenwarmtewisselaar. In dit systeem wordt de energie uit het circuit van de warmtepomp overgedragen aan het tapwater via dunne stalen platen met een zeer groot uitwisselingsoppervlak.
Dankzij hun speciale constructie bereiken platenwarmtewisselaars een zeer hoog rendement bij relatief kleine afmetingen. Ze kunnen snel grote hoeveelheden energie overdragen, wat bijzonder gunstig is in installaties waar veel warm tapwater nodig is. Het apparaat heeft dus enorme voordelen, en niet alleen de efficiëntie is hier belangrijk. Er zijn ook enkele nadelen ten opzichte van spiralen.
Een platenwarmtewisselaar is een heel klein apparaat - in de stookruimte een voordeel
Een voordeel van de platenwarmtewisselaar is zijn compactheid. In moderne stookruimtes is weinig ruimte beschikbaar; ze worden juist zo ontworpen dat er zo min mogelijk ruimte verloren gaat die anders als leefruimte gebruikt zou kunnen worden. Dat is belangrijk, want een platenwarmtewisselaar is geen boiler, maar een klein doorstroomapparaat van amper een paar kilo. Daardoor past hij in vrijwel elke stookruimte. Het komt zelden voor dat je ervan moet afzien - simpelweg omdat er geen ruimte voor is.
Waarom kan een platenwarmtewisselaar voordeliger zijn voor een warmtepomp dan een spiraal?
Spiralen hebben altijd uitstekend voldaan, tot het moment dat aan het begin van de 21e eeuw de ontwikkelingen in verwarmingstechnologie en systeemontwerp in het algemeen versnelden. Tegenwoordig is lage-temperatuurverwarming de tendens - niet alleen bij lage-temperatuur vloerverwarming met verdelers of bij plaatradiatoren, maar ook bij warm tapwater. Moderne verwarmingstoestellen - gasketels, pelletketels of warmtepompen - verbruiken minder energie wanneer ze op zogenaamde lage aanvoertemperatuur werken. Dat vereist echter een hoger rendement van de warmtewisselaars (ook van spiralen - want ook die zijn warmtewisselaars).
Dat wil niet zeggen dat spiralen niet zouden werken in combinatie met een warmtepomp. Ze hebben alleen vaak boilers met veel grotere spiralen nodig dan gebruikelijk was in de jaren '90, toen de standaard aanvoertemperatuur 60-70 graden Celsius bedroeg. In veel gevallen ontdekken mensen die een warmtepomp installeren in een ouder huis - waar al een boiler met spiraal aanwezig was - later dat diezelfde spiraal niet meer efficiënt genoeg warm water levert zodra de warmtebron door een warmtepomp wordt vervangen.
De combinatie van een warmtepomp met een platenwarmtewisselaar kan verschillende belangrijke voordelen opleveren. Vooral kan het toestel sneller warm tapwater bereiden, omdat de warmtewisselaar een zeer efficiënte energieoverdracht garandeert.
Dit is vooral van belang in grotere woningen, meergezinswoningen, bedrijfspanden of overal waar een grote warmwaterbehoefte bestaat. In dergelijke gevallen kan een standaardspiraal ontoereikend blijken.
Een efficiëntere warmtewisselaar is beter voor de warmtepomp én voor de compressor
Een efficiëntere warmtewisselaar is ook gunstiger voor de warmtepomp zelf, voor de energiekosten, maar ook voor de levensduur en bedrijfszekerheid. Bij een te zwakke warmtewisselaar - stel dat dit een spiraal is (maar even goed een verkeerd of te klein gedimensioneerde platenwarmtewisselaar) - schakelt de warmtepomp vaker uit en vervolgens ook vaker weer in. Dat verhoogt aanzienlijk het stroomverbruik, maar ook de slijtage van de compressor, die het hart van het warmtepompsysteem vormt en waarvan een storing zeer vervelend is.
Heeft een platenwarmtewisselaar ook nadelen?
Een platenwarmtewisselaar is echter geen oplossing zonder nadelen. Hij vereist extra installatie-onderdelen, zoals een circulatiepomp en kleppen - kortom, alles wat nodig is om een extra circuit te monteren. Dat betekent een uitgebreider systeem dan bij een klassieke boiler met spiraal. Iemand moet dit aanleggen - en daarvoor moet betaald worden. Bij een spiraal krijg je een boiler met een kant-en-klaar systeem; de installatie zelf is veel eenvoudiger.
Ook de kosten mogen niet vergeten worden - een platenwarmtewisselaar moet, als hij gekozen wordt voor lage-temperatuurbronnen, met een passende marge worden gedimensioneerd, dus met reserve op het uitwisselingsoppervlak. Dat brengt in de praktijk extra kosten met zich mee.
Ook een juiste dimensionering van de warmtewisselaar is belangrijk. Helaas zijn er veel gevallen waarin installateurs niet weten hoe ze dit type apparaat moeten kiezen, met als gevolg dat ze modellen selecteren die niet voldoen - bijvoorbeeld omdat ze te klein zijn. Fouten bij de aansluiting van platenwarmtewisselaars door vakmensen komen zelfs massaal voor.
Vervolgens beweren ze dat het apparaat zelf inefficiënt is, of dat er bij een platenwarmtewisselaar altijd een groot warmteverlies optreedt tussen de aanvoer- en de afnamezijde. Dat zijn evidente onwaarheden die voortkomen uit verkeerde dimensionering - maar ook uit montagefouten. Hoewel dit geen typisch nadeel van het apparaat zelf is, is het de moeite waard dit te vermelden, omdat veel mensen hiermee te maken hebben gehad - het gemak van aansluiten pleit hier duidelijk in het voordeel van de spiraal.
Hygiëne van warm tapwater – water opslaan of doorstroomverwarming?
Een belangrijk aspect bij de keuze van een oplossing is ook de hygiëne. In een klassieke boiler wordt een grote hoeveelheid water gedurende langere tijd bewaard, waardoor het noodzakelijk is om de juiste temperaturen aan te houden en de installatie periodiek te beschermen tegen bacteriegroei, zoals legionella.
Een systeem met platenwarmtewisselaar kan met een boiler werken (natuurlijk kan dat!), maar kan ook meer doorstromend functioneren, dat wil zeggen het water pas verwarmen wanneer het nodig is. Dit beperkt de opslagtijd van het water en kan het comfort en de veiligheid van het gebruik vergroten. Deze oplossing wordt bijzonder gewaardeerd, omdat je hiermee van een boiler af kunt, die ruimte inneemt.
Platenwarmtewisselaar of spiraal – welke oplossing kies je?
Er kan niet eenduidig gezegd worden dat de ene oplossing altijd beter is dan de andere. Bij een kleine eengezinswoning met een gematigd warmwaterverbruik kan een boiler van goede kwaliteit met een voldoende grote spiraal een volledig toereikende oplossing zijn.
Als het echter aankomt op hoge capaciteit, snelle bereiding van warm tapwater en het maximaal benutten van de mogelijkheden van de warmtepomp, zal een platenwarmtewisselaar vaak de geavanceerdere en efficiëntere oplossing zijn.
De uiteindelijke keuze moet afhangen van de parameters van de specifieke installatie, het vermogen van de warmtepomp, het aantal gebruikers en het gewenste warmwatercomfort. In veel moderne installaties is het juist de platenwarmtewisselaar die het volledige potentieel van de warmtepomp benut.
BLOG:
Laat een reactie achter