Februari 2017
Geavanceerde regeling laat warmtepompsysteem optimaal presteren
Wat voor een moderne modulerende cv-ketel geldt, geldt nog sterker voor warmtepompsystemen: een goedwerkende regeling is essentieel voor een ongestoorde en optimale werking. Immers, warmtepompen moeten presteren bij een relatief lage temperatuur voor verwarming en hoge temperatuur voor koeling. Dat stelt hoge eisen aan een juiste aansturing en afstemming van de verschillende systeemonderdelen.
Een geavanceerd warmtepompinstallatie kan alleen met een grote energie-efficiëntie functioneren als die wordt aangestuurd door een regeling die is ontworpen op de mogelijkheden die deze techniek biedt. Een adaptieve regeling is eigenlijk wel het minste wat een dergelijke installatie vraagt. Een adaptieve regeling lost het probleem van overshoot op door slimme software in de regelthermostaat. Nog slimmer is de weersafhankelijke regeling. Hierbij wordt niet alleen de binnentemperatuur gebruikt als signaal voor het aan- en uitschakelen, maar speelt ook de buitentemperatuur een rol in de regeling. Dit gebeurt door het instellen van de stooklijn, het verband tussen de gewenste aanvoertemperatuur van het cv-water en een bepaalde buitentemperatuur. Als een stooklijn wordt toegepast, wordt de aanvoertemperatuur van het verwarmingssysteem aangepast aan de buitentemperatuur. Ook hier zijn zelflerende systemen in opmars die bijvoorbeeld een ingestelde stooklijn automatisch corrigeren op basis van de gerealiseerde ruimtetemperaturen. Omdat veel installaties worden uitgevoerd met individuele (na)regeling van de vertrekken, is een weersafhankelijke voorregeling aan te raden. Dit optimaliseert het rendement doordat de regeling voorkomt dat cv-water onnodig hoog wordt verwarmd of ruimten te ver doorschieten in temperatuur. Het beste is om een terugkoppeling met de warmtepomp tot stand te brengen waardoor de warmtepomp een signaal ontvangt of er al dan niet een warmte- of koudevraag is. Zo worden buffervat of distributieleidingen niet onnodig op temperatuur gehouden als er geen warmte- of koudevraag is.
Geavanceerde aansturing
Zoveel is duidelijk: een simpele regeling volstaat in de meeste woningen niet meer. Alleen een geavanceerde aansturing kan het optimaal functioneren van een verwarmingssysteem garanderen. Steeds vaker zijn regelingen in staat hun gedrag gaandeweg aan te passen aan de wensen van de gebruiker. Zulke ‘lerende’ regelingen kunnen uiteindelijk tot op zekere hoogte de wensen van de bewoners voorspellen en hierop anticiperen.
Combinaties van opwekkers, zoals een zonneboiler gecombineerd met een warmtepomp, vragen een complexe aansturing die rekening houdt met de warmtevraag, de weersomstandigheden, de technische eigenschappen van de warmteopwekking en de afgiftesystemen. De verwachting is dat in de nabije toekomst de regelingen mogelijk ook de actuele energieprijzen meenemen in hun aansturingsalgoritmen.
Vrije systeeminhoud
Veel lucht-waterwarmtepompen zijn toerengeregeld, veel bodemgekoppelde warmtepompen zijn dat (nog) niet. Dit betekent dat vooral voor lucht- waterwarmtepompen de minimale vrije systeeminhoud iets minder van belang is. De ontdooicyclus mag niet uit het oog worden verloren. Dit is vooral bij installaties met nageregelde groepen van belang om voldoende volumestroom en (energie)inhoud te kunnen garanderen.
Leveranciers benadrukken dat het voor lucht-waterwarmtepompen zeer wenselijk is dat ze toerengeregeld zijn, vooral vanwege hun verhouding tussen het geleverde vermogen en de buitentemperatuur. De afhankelijkheid van de buitentemperatuur is vaak groot, waardoor er erg veel vermogen over is bij hogere buitentemperaturen of vermogen te kort bij lagere buitentemperaturen.
Bij hybride warmtepompen moet de installateur zich realiseren dat de warmtepomp op de juiste wijze wordt ingezet. Wanneer de ventilatie harder moet werken, moet de warmtepomp de koude lucht die extra binnenkomt ook weer verwarmen. Door de karakteristieken van bestaande installaties – veelal werkend met ht-afgifte terwijl de warmtepomp juist een hoog rendement haalt bij lage temperaturen – is een goede regeling van essentieel belang om de warmtepomp optimaal in te zetten. Zo snel mogelijk met zo laag mogelijke temperaturen verwarmen en de ketel zoveel mogelijk ‘in toom’ houden, is hier het devies. Zo levert de warmtepomp de meeste warmte en blijft de inzet van de ketel tot een minimum beperkt zonder in te boeten op comfort. Ook bij water-waterwarmtepompen is een goede regeling/inregeling aan woningzijde uiteraard belangrijk. In de praktijk blijkt echter de bronzijde nogal eens uit het oog te worden verloren. Vooral bij wko-installaties, dus geen gesloten bronsysteem, is een juiste injectietemperatuur in zowel zomer als winter van groot belang. Door een goede regeling van de warmtepomp in zowel de winter als de zomer kan een goede regeling de capaciteit van de bron vergroten en de hoeveelheid verpompt grondwater beperken.
|
Zowel aan bron- als aan cv-zijde gaan er zaken mis
Tijdens het ontwerp en de aanleg worden nog steeds eenvoudig te voorkomen fouten gemaakt. Dat varieert van een warmtepomp die te groot wordt geselecteerd of juist veel te klein tot leidingen die aan bronzijde van de warmtepomp in corrosief materiaal worden uitgevoerd en niet dampdicht zijn geïsoleerd. Ook gaan er regelmatig zowel aan bronzijde als cv-zijde dingen fout. Vooral in de ontwerpfase is een nauwe samenwerking tussen installateur, adviseur, bronboorder en warmtepompleverancier zéér belangrijk om fouten aan de bronzijde te voorkomen. Het komt nog steeds voor dat de bron al is bedacht, zonder het BRL 6000-21-ontwerp goed gemaakt te hebben. Bij afgiftesystemen komen de leveranciers drie struikelblokken tegen. Dat zijn op de eerste plaats te grote verschillen in de ontwerptemperatuurtrajecten van de verschillende systemen, bijvoorbeeld een combinatie van vloerverwarming en radiatoren. Daarnaast blijken in systemen nogal eens mengverdelers te worden toegepast, terwijl dit voor de temperaturen voor verwarmen en koelen niet noodzakelijk is. Of er is gekozen voor mengverdelers die voor koeling moeten mengen, maar dat ‘automatisch’ voor verwarming ook doen. Hiermee gaat het afgegeven vermogen van de vloer aanzienlijk omlaag of moet de warmtepompinstallatie op veel hogere temperaturen verwarmen. Vervolgens willen er bij de naregeling nog wel eens zaken mis gaan. Variërend van onvoldoende vrije systeeminhoud die overblijft als alles dicht staat, tot badkamervloeren die niet worden afgesloten als het systeem koelt. Ook komt het voor dat een naregeling niet geschikt blijkt voor koeling of niet is gekoppeld aan de warmtepompinstallatie. ’
|
Totaalontwerp
Hoezeer een goed functionerend systeem afhankelijk is van een juiste afstemming van de diverse componenten weten ze ook bij Techneco. Het bedrijf is al enkele decennia producent en leverancier van warmtepompen inclusief bron en afgiftesysteem.
Techneco is er altijd voorstander van geweest om het totaalontwerp bij één partij onder te brengen, zodat een goed werkend systeem wordt gerealiseerd. 'En veel hangt uiteraard ook af van de kwaliteit van de uitvoering', vertelt Marijn Beekman. 'Het kennisniveau van installateurs varieert aanzienlijk. Daar staat tegenover dat een hybride warmtepomp met een aantal randvoorwaarden heel eenvoudig kan worden geplaatst. Ook veel combiwarmtepompen in combinatie met vloerverwarming voor nieuwbouw zijn niet erg complex. We werken voor de installatie nauw samen met installateurs als dit nodig is en kunnen aanbieden om hen te begeleiden bij het behalen van het BRL 6000-21-certificaat dat zij moeten hebben om dergelijke systemen te installeren. Maar we kunnen ook meedenken met de regelstrategie van de installatie.'
Overigens ziet Techneco er altijd op toe dat de juiste gegevens worden aangeleverd, zoals een warmteverliesberekening. Deze worden getoetst op basis van kentallen, kijkend naar bijvoorbeeld de manier van ventileren en isoleren. Beekman: 'Zodoende krijgen we snel een indruk of de berekening juist is uitgevoerd. Ze vormen immers de basis van de keuzes die vervolgens gemaakt gaan worden voor de selectie van de warmtepomp, het ontwerp van de bron en het afgiftesysteem.'
Ondanks de vele negatieve aandacht die er in het verleden is geweest voor falende warmtepompprojecten en de inspanningen om certificeringsregelingen op te tuigen, gaat het in de praktijk toch nog met zekere regelmaat mis. De meeste fouten worden gemaakt bij de afwerking, zo is de ervaring van veel warmtepompleveranciers. Installaties worden vaak niet of slecht ingeregeld en het instrueren van de gebruiker hoe met de deze installatietechniek om te gaan laat ook wel eens te wensen over. Daardoor ontstaan kort na oplevering klachten door onbegrip of zoiets eenvoudigs als lucht in de installatie. Goede voorbereiding van de inbedrijfstelling, inregelen van de installatie en voorlichten van de gebruiker kunnen deze klachten voorkomen.
|
Nieuw systeem voor verwarming, zonne-energie en ventilatie
Wolf Energiesystemen heeft een serie regelsystemen waaronder de nieuwe BIM-2-bedienmodule en de interface communicatiemodule ISM7. Samen vormen ze de toegangspoort voor het efficiënt regelen van verwarming, zonne-energie en ventilatiesystemen. Via vier functietoetsen en een draaiknop laat de bedienmodule zich intuïtief aansturen. Voor de installateur is een sd-kaartslot aanwezig voor software-updates. De installateur kan op afstand storingsanalyses uitvoeren, waarbij hij ondersteuning krijgt met mogelijke tips en oplossingen. Instellingen kunnen direct worden aangepast. Indien nodig kunnen de benodigde onderdelen onmiddellijk worden besteld. Helder en eenvoudig dankzij de tekstomschrijving en de grafische display. Met de interfacemodule ISM7 kan het verwarmingssysteem worden aangesloten op een lan-of wifi-netwerk. De bediening via het internet vindt plaats via de browser-gebaseerde interface van de Wolf portal of de Wolf Smartset-app voor iOS of Android. ’
|
Tekst: Mari van Lieshout
Fotografie: Industrie
