September 2011

Montagefouten verstoren werking circulatiepomp

R&D-afdelingen van pompenfabrikanten spannen zich dagelijks in om de prestaties van producten te verbeteren. Hun pogingen blijven niet zonder succes; producenten weten pompen steeds efficiënter, energiezuiniger en duurzamer te maken. Helaas kan een verkeerd geselecteerde pomp of een onvakkundige montage er gemakkelijk toe leiden dat alle voordelen verloren gaan.

De range pompen die dagelijks de fabrieken van Grundfos verlaat, is indrukwekkend. Op vrijwel alle deelmarkten is de fabrikant met verschillende typen actief. Oké, niet op alle markten is de positie van deze wereldspeler even dominant. Maar dat geldt beslist wel voor de circulatiepompen die in W-installaties worden toegepast. Mooie producten, maar de montage moet niet te lichtvaardig worden opgevat. ‘Het is wel degelijk van belang dat onze pompen goed worden gemonteerd, wil de eindgebruiker ook alle voordelen kunnen benutten die onze nieuwe generatie circulatiepompen met zich meebrengt,’vertelt Ralph Huysers, teamleider Domestic Building Services van Grundfos.

‘We zien nog steeds dat pompen in de verkeerde richting werken of op de verkeerde plek worden gemonteerd. En dan kan de pomp ver onder het niveau presteren. Wij gaan ervan uit dat de erkende installateur niet alleen bekend is met de montagevoorschriften, maar ook met de werking van de pomp in het systeem waar die deel van uitmaakt.’ Huysers spreekt expliciet over erkende installateurs, want in het vakgebied zijn nogal wat minder gekwalificeerde monteurs en goedbedoelende doe-het-zelvers actief.

Pm-motor

De afgelopen zeven à acht jaar hebben twee belangrijke ontwikkelingen gebracht die van grote betekenis zijn geweest voor de vergroting van de efficiëntie en energiezuinigheid van de circulatiepomp. Op de eerste plaats is dat de ontwikkeling van de permanentmagneetmotor (pm). Met de komst van deze motor werd het mogelijk een onderhoudsarme en duurzame pomp te produceren waarvan het rendement tot 5 procent beter is dan een alternatieve inductiemotor.

Een andere belangrijke innovatie is de zelflerende regulering van de circulatiepompen. Grundfos noemt dat de Autoadapt-functie en het betreft hier een van de betere energiezuinige technieken die toepasbaar zijn op pompen. De pomp heeft een geheugen en is zelflerend voor het systeem waarin de pomp functioneert. De pomp slaat de karakteristieken van het systeem van de voorbije veertien dagen op en analyseert het verwarmingspatroon. De gegevens, afkomstig van de analyse, worden gebruikt voor de instellingen voor de komende 24 uur. Als na verloop van tijd het werkelijke werkpunt begint af te wijken van het referentiepunt, zal de circulatiepomp zijn werking direct en automatisch aanpassen aan de nieuwe situatie. Het systeem zoekt dus voortdurend naar de optimale instelling door te anticiperen op de verwachte warmtevraag.

Door deze technieken is de extra investering (plus-minus 50 euro) die deze innovatieve pomp met zich meebrengt in ongeveer anderhalf jaar terugverdiend, omdat het energiegebruik drastisch daalt. De ketel zal minder gas verstoken en de pomp verbruikt minder elektriciteit, omdat die gedurende langere periode op slechts 5 W draait.

Esthetiek boven functionaliteit

Mooi, die moderne technieken. Maar hoe zit het met de montage? Bij het ontwerp van een ketelhuis wordt het esthetisch aspect van een pompopstelling nog wel eens belangrijker geacht dan het functionele aspect, vindt Jakob Wijnne, technisch adviseur bij Biral. ‘Regelkleppen, pompen en afsluiters worden symmetrisch en keurig op een rijtje getekend zodat het er bij oplevering ook mooi uitziet. Dat kan afbreuk doen aan het functionele aspect. Installateurs houden soms te weinig rekening met de manier van aanstromen. Wanneer er voor de pomp een bocht zit, leidt dat tot een verstoring van de aanstroming. Dat geldt eveneens voor een verandering van de diameter van de leiding. Nog te vaak wordt de hand gelicht met de regel om in het gedeelte voor de pomp een rechte lengte pijp toe te passen die overeenkomt met een aantal maal de diameter. Dat voorkomt turbulentie in het water en daarmee ook het risico van cavitatie en geluidshinder.’

Ook Grundfos onderkent het belang van een goede montage. De fabrikant onderstreept dat met een groot aantal trainingen die regionaal worden gegeven.
Dat gebeurt bij groothandels of op inloopdagen, die de fabrikant in zijn vestiging in Almere organiseert. Huysers: ‘Het zijn echte cursussen. We trainen de installateur in het selecteren van de juiste pomp en dimensioneren van de systemen. De trainingen omvatten ook niet alleen de theorie; de installateur kan echt sleutelen. We hebben een prima geoutilleerde praktijkruimte. En voor de monteur met weinig tijd hebben we nog een virtueel trainingsprogramma. Deze school op internet heet bij ons de Ecademy en is bedoeld voor iedere afnemer die het fijne van pompsystemen wil weten.

Dimensionering

Dimensioneren is van essentieel belang voor de goede werking van pompen. Negen van de tien keer is de oorzaak van storingen terug te voeren op dit soort fouten. Een klassiek voorbeeld in dit verband is de fout die installateurs maken door pompen bij renovatie simpelweg te vervangen door een identiek type of een pomp met een vergelijkbare capaciteit. Die een-op-eenuitwisseling werkt prima zolang het circulatiesysteem al die jaren ongewijzigd is gebleven. Grundfos heeft daarvoor het Uitwisseltabellenboekje ontwikkeld dat het de installateur gemakkelijk maakt de juiste pomp te kiezen.

Comfortklachten

Maar als de verwarmingsinstallatie is uitgebreid, bijvoorbeeld omdat de bewoners er een slaapkamer hebben bij gekregen, is de pomp niet meer berekend op het grotere systeem. De circulatiepomp zal niet het vereiste (hogere) vermogen kunnen leveren en de kans dat comfortklachten ontstaan, is reëel. Het is aannemelijk dat de oorspronkelijke pomp de verwachte levensduur niet heeft gehaald omdat er te lang op topcapaciteit moest worden gedraaid. Wanneer er vervolgens bij de renovatie een een-op-eenuitwisseling plaatsvindt, wordt de pomp vervangen door een exemplaar dat net als de vorige ook niet op zijn taak is berekend, met als gevolg dat de klachten zullen blijven bestaan. ‘Bij een renovatie of vervanging moet de installateur zich daarom altijd afvragen of de installatie nog wel dezelfde is als bij oplevering. Want alleen dan kan de juiste pomp worden gekozen.’

Bij het ontwerp van een installatie moet rekening worden gehouden met het vermogensverlies. De installateur moet de weerstand berekenen die de pomp moet overwinnen. Bij die berekeningen is het gebruikelijk dat bij de verschillende stappen de som naar boven wordt afgerond, om er maar van verzekerd te zijn dat de pomp voldoende vermogen heeft. Het gevolg is dat de pomp overgedimensioneerd is, of er wordt meer water rondgepompt dan nodig is. Met deze werkwijze gaan de inspanningen van fabrikanten deels verloren. Biral heeft daarom in zijn berekeningsprogramma Pumpselector de mogelijkheid gecreëerd een kleinere pomp te selecteren om daarmee die afrondingsverschillen weg te werken.

Opvoerhoogte

Er zijn maar weinig cv-installaties waarvan de circulatiepomp standaard vanaf de fabriek over voldoende vermogen beschikt om de extra opvoerhoogte aan te kunnen wanneer na een renovatie ook nog de extra uitbreiding van de installatie wordt verwarmd. Hierbij valt te denken aan een installatie-uitbreiding van een garage en/of een zolderkamer die de functie van een slaapkamer krijgt. Een populaire maatvoering in Nederland is 25 – 40; een wat zwaardere circulatiepomp (25 – 60) zou waarschijnlijk beter volstaan, maar dat brengt voor de leverancier van de installatie net die prijsverhoging mee die uit oogpunt van concurrentie onwenselijk is.

Ook de richting waarin het cv-water wordt gepompt is van belang. Als de ketel op maaiveld of misschien in een souterrain is opgesteld, is er een vergrote kans op lucht in het leidingsysteem. Pompen houden niet van lucht in het cv-systeem; het vergroot de kans op cavitatie. Dit houdt in dat er dampbellen ontstaan aan de zuigzijde van de waaier die voor kleine implosies in de waaier zorgen waarbij de waaier kan beschadigen. Ook kan de storing geluidsklachten veroorzaken.

Expansievat

Van belang is de plaats van de pomp in relatie met het expansievat. Een expansievat zorgt ervoor dat de druk in het systeem gelijk blijft. Als het expansievat aan de zuigzijde van de pomp zit, blijft de druk aan de zuigzijde gelijk en zal de installatie keurig in overdruk functioneren. Stel dat in het gesloten systeem de installatiedruk 2 bar is. In het systeem wordt een pomp geplaatst die 1 bar drukverschil levert. Aan de perskant van de pomp wordt de druk vervolgens 3 bar, maar in de loop van het circuit neemt de druk steeds een beetje af. Als het expansievat nu naar de perskant van de pomp wordt verplaatst, blijft de druk aan de perskant 2 bar. De druk aan de zuigzijde zakt dus van 2 bar terug naar 1 bar. En daarmee is de hele installatie in onderdruk ten opzichte van het nulpunt.

Jakob Wijnne van Biral legt tot slot uit waarom volgens hem de pomp bij voorkeur in de aanvoerleiding moet worden ingebouwd. ‘De pomp ondervindt dan aan de perskant zijn weerstand. Door de pomp aan deze kant te belasten, wordt voorkomen dat de druk aan de intredekant te laag wordt. Belangrijk is ook dat de pomp spanningsvrij wordt ingebouwd. Wanneer de pomp in het leidingsysteem wordt weggehaald, mogen de leidingen niet wegspringen. De pomp moet eigenlijk moeiteloos tussen de twee afsluiters geschoven kunnen worden. Leidingen die onder spanning staan, kunnen tot resonantie en geluidsoverlast leiden’.

Tekst: Mari van Lieshout
Fotografie: Industrie