---

31 jaar ingenieurservaring in industriële en huishoudelijke projecten. 

Het beste is maar goed genoeg.

---

Weersafhankelijke regeling

WEERSAFHANKELIJKE REGELING CRUCIAAL VOOR CONDENSATIEKETEL

Terwijl een kamerthermostaat een verwarmingsketel stuurt naargelang van de temperatuur die hij meet in de kamer waarin hij hangt, houdt een weersafhankelijke regeling ook rekening met wat voor weer het buiten is en stuurt hij op basis daarvan de ketelwatertemperatuur aan.

Beperkingen klassieke kamerthermostaat

Het regelen van de warmteproductie gebeurt in huishoudelijke installaties vaak door de brander aan en uit te schakelen. Een regeling waarbij één cyclus (tijd tussen twee opeenvolgende inschakelmomenten) zeer lang duurt, geeft te grote temperatuurschommelingen in huis. Een te korte cyclus (zeer frequent starten) geeft dan weer een grotere uitstoot van schadelijke gassen en een hoger energieverbruik. Dit probleem kan je oplossen door een tijdsproportionele thermostatische regeling (waarbij de duur van een cyclus vast ingesteld staat op vijf minuten) toe te passen, of een modulaire regeling. Een thermostatische regeling vraagt namelijk een referentieruimte, meestal de woonkamer. Wanneer er in de woonkamer waarin de kamerthermostaat zich bevindt, echter nog andere warmtebronnen aanwezig zijn zoals een sterke zoninstraling of een open haard, dan vraagt de thermostaat weinig warmte aan de verwarming. Doordat het ketelwater afkoelt, wordt het kouder in de andere kamers. De thermostatische radiatorkranen gaan dan wel open, maar de radiatoren blijven koud. Krijgt een gebruiker het te warm in de referentieruimte en draait hij de radiatorkraan toe, dan wordt het in de andere kamers dan weer bloedheet.

Eisen moderne condensatieketels

De klassieke ketels moeten steeds meer plaats ruimen voor de condensatieketels, die een hoger rendement halen (108%). Om effectief ook een belangrijke rendementswinst te halen met een condensatieketel is het echter wel noodzakelijk dat de temperatuur van het cv-retourwater zo laag mogelijk is om condensatie van de stoom in de rookgassen toe te laten. Hoe lager de temperatuur, hoe meer de rookgassen namelijk condenseren en hoe meer warmte er dus kan teruggewonnen worden. Ook bij een klassieke ketel ligt het rendement hoger naarmate men werkt bij een lagere watertemperatuur. In tegenstelling tot standaardketels, waar de watertemperatuur niet te laag mag zijn omwille van condensatie en corrosie, hebben condensatieketels en goede lagetemperatuurketels geen ondergrens voor de watertemperatuur. Zij zijn namelijk zo geconstrueerd dat ze bestand zijn tegen de hoge zuurtegraad van het condenswater.

Een oplossing: weersafhankelijke regeling

Hoewel er al diverse evoluties waren qua mogelijkheden bij de kamerthermostaat om de beperkingen te verminderen; tijdsproportionele regeling modulerende regeling, boden die nog geen oplossing voor alle hierboven genoemde problemen. Resultaat van de zoektocht naar een hoger comfort en lager verbruik is de komst van de weersafhankelijke regeling. Die kende op haar beurt al een hele evolutie, gaande van een eenvoudige weersafhankelijke regeling tot een adaptieve weersafhankelijke regeling met ruimtetemperatuur-compensatie.

Een weersafhankelijke regeling bestaat uit:

1) De buitenvoeler

Een buitenvoeler stuurt z'n gegevens door naar een elektronisch regelpaneel binnen op de ketel. Deze meet de buitentemperatuur. Bij wind en regen, wanneer de warmteverliezen groter zijn dan bij even koud maar droog en windstil weer, meet de voeler niet alleen de luchttemperatuur maar ook de door de wind en verdampingskoude veroorzaakte lagere waarde. De plaats waar de buitenvoeler wordt aangebracht moet beschermd worden tegen de wind en hij mag zeker niet blootgesteld zijn aan direct zonlicht. Wel monteert u de buitenvoeler het best aan de noordkant van het huis. Het apparaat moet wel voldoende verwijderd zijn van openingen in de buitenmuur waaruit voortdurend of bij momenten warme lucht kan stromen. Hang de voeler dus op minstens 1 m van ramen, deuren, ventilatieroosters, een rookgasafvoer. Om de buitentemperatuur optimaal te registreren, moet de buitenvoeler bij gebouwen tot 3 verdiepingen bovendien op ongeveer 2/3 van de hoogte van de gevel aangebracht worden. Bij hogere gebouwen brengt u hem het best aan tussen de 2e en 3e verdieping. Al naargelang de toegankelijkheid van de montageplaats, kan u kiezen tussen een muuropbouw- of een muurinbouwuitvoering.

2) Elektronisch interfacepaneel : klokthermostaat in woonkamer

Nachtverlagingstemperatuur: deze staat doorgaans ingesteld op 16 °C . Een gewenste temperatuur die gelijk of lager is dan deze waarde wordt gezien als een nachtverlagingstemperatuur.  

3) Warmwatersonde

Via een warmwatersonde controleert het elektronisch regelpaneel of de aanvoerwatertemperatuur of vertrektemperatuur van het cv-water hoog genoeg ligt om de gewenste binnentemperatuur te bekomen bij die specitieke buitentemperatuur. Deze kan eventueel achteraf ingebouwd worden in bestaande ketels.

4) Regelunit op de ketel

Veel ketelfabrikanten hebben hun toestellen voorbereid op de weersafhankelijke regeling en hebben hun recente ketels al voorzien van een warmwatersonde en regelunit. Vaak is de installatie van een weersafhankelijke regeling dan ook gewoon een kwestie van een voeler voor de buitentemperatuur aanbrengen en de juiste installatie-parameters invoeren. Hebt u te maken met een recente, bestaande ketel zonder regelunit, dan kan u de regelunit vaak ook achteraf in de ketel inbouwen. Bij sommige bedieningspanelen is er hiervoor al een opening voorzien waar u de unit kan inpluggen, bij andere is er nog een beetje bedradingswerk, waarvoor u de aanwijzingen vindt in de installatievoorschriften. Is een binnenregelunit geïnstalleerd in de schakelkast van het verwarmingstoestel, dan wordt de binnentemperatuurregeling automatisch gedesactiveerd. Werkt men met ruimtetemperatuur-compensatie, dan moet u uiteraard met een regelpaneel voor wandmontage werken. Ook als de ketel er niet op voorbereid is, kan een losse, weersafhankelijke regelaar gemonteerd worden.  

Werking : De buitenvoeler stuurt z'n gegevens door naar het elektronisch regelpaneel. Via een warmwatersonde controleert het elektronisch regelpaneel op haar beurt of de watertemperatuur hoog genoeg ligt om de gewenste binnentemperatuur te realiseren. Is dat niet het geval, dan zet het regelsysteem de brander in werking of stuurt de opening van een mengkraan tot die temperatuur bereikt is. Hoe kouder het buiten is, hoe hoger de cv-watertemperatuur dus wordt. Wordt het buiten warmer, dan daalt de cv-watertemperatuur. De relatie tussen buitentemperatuur en cv-watertemperatuur is dus lineair, of kan m.a.w. in een lijn uitgedrukt worden, de zogenaamde stooklijn. Deze stooklijn wordt ingesteld bij de indienstname, op basis van de wensen van de gebruikers, de grootte en isolatiegraad van het gebouw en de oppervlakte van de radiatoren. Is de stooklijn goed gekozen, dan zal het bij elke buitentemperatuur binnen even warm worden. Je kan 's nachts uiteraard wel een verschillende binnentemperatuur vragen dan overdag.  

Stooklijn: de stooklijn is een lijn die aangeeft wat de gewenste temperatuur van het cv-water moet zijn bij een bepaalde buitentemperatuur. U kan de stooklijn instellen met behulp van twee punten:

het voetpunt: de gewenste cv-watertemperatuur bij een buitentemperatuur van + 20 °C

het eindpunt: de gewenste cv-watertemperatuur bij een buitentemperatuur van -10 °C

5) Thermostatische kranen op alle radiatoren (ook in de woonkamer)

Radiatorthermostaten op alle radiatoren, ook in de woonkamr als u werkt zonder ruimtetemperatuur-compensatie. Hiermee regelt u de temperatuur per ruimte.  

6) Circulatiepomp

Sinds 2005 zijn er hoogrendementspompen verkrijgbaar voor cv-installaties in privéwoningen. Vanuit technisch oogpunt is hun lagere verbruik te danken aan een nieuw soort motor met permanente magneten en een elektronische snelheidsregeling welke gestuurd wordt door een drukverschilmeting op zuig- en perszijde. De ingebouwde elektronische sturing en regeling stuurt het toerental van de pomp zodanig dat ten allen tijde de juiste minimale opvoerdruk gerealiseerd wordt. De nieuwe circulatiepompen zetten een nieuwe standaard. Zij  verbruiken maar 6W tijdens normaal bedrijf. Deze circulatiepompen zijn voorzien van het A-klasse energielabel. 

7) Drukverschil- of overstortregelaar

Drukverschil- of overstortregelaar tussen aanvoer- en retourleiding. Die zorgt ervoor dat er nog een minimale hoeveelheid cv-water rondgepompt wordt als alle radiatorthermostaten gesloten zijn.  

Werking :

De buitenvoeler stuurt z'n gegevens door naar het elektronisch regelpaneel. Via een warmwatersonde controleert het elektronisch regelpaneel op haar beurt of de watertemperatuur hoog genoeg ligt om de gewenste binnentemperatuur te realiseren. Is dat niet het geval, dan zet het regelsysteem de brander in werking of stuurt de opening van een mengkraan tot die temperatuur bereikt is. Hoe kouder het buiten is, hoe hoger de cv-watertemperatuur dus wordt. Wordt het buiten warmer, dan daalt de cv-watertemperatuur. De relatie tussen buitentemperatuur en cv-watertemperatuur is dus lineair, of kan m.a.w. in een lijn uitgedrukt worden, de zogenaamde stooklijn. Deze stooklijn stel je zelf in bij de installatie, op basis van de wensen van de gebruikers, de grootte en isolatiegraad van het gebouw en de oppervlakte van de radiatoren. Is de stooklijn goed gekozen, dan zal het bij elke buitentemperatuur binnen even warm worden. Je kan 's nachts uiteraard wel een verschillende binnentemperatuur vragen dan overdag. De ruimtetemperatuur wordt verder fijngeregeld per kamer door de thermostatische radiatorafsluiters.

Soorten regelingen

Zonder ruimtetemperatuurcompensatie

De meest eenvoudige vorm van een weersafhankelijke regeling is die zonder ruimtetemperatuurcompensatie. Door de stooklijn correct in te stellen en de installatie juist in te regelen is het mogelijk om de cv-watertemperatuur zodanig te regelen dat de diverse vertrekken op temperatuur gebracht en gehouden worden. Hiermee realiseer je een installatie die op vrij eenvoudige manier te bedienen is door de eindgebruiker, namelijk door middel van de thermostatische radiatorafsluiters. Bovendien bereik je ook relatief vlot een goed resultaat met deze regeling.  

Met ruimtetemperatuurcompensatie

Een weersafhankelijke regeling kan je eventueel combineren met een ruimtetemperatuurvoeler. Op basis van de gemeten buitentemperatuur (een gemiddelde temperatuur over een aantal uren), de gemeten temperatuur in de ruimte waar het elektronisch regeldisplay hangt en de ingestelde stooklijn wordt een gecorrigeerde cv-watertemperatuur berekend. Met dit regelprincipe laat de regeling de cv-ketel moduleren op basis van ruimtetemperatuur. De ketel zal over het algemeen gedurende langere tijd branden op een laag vermogen en met de laagst mogelijke watertemperatuur. Hiermee wordt een zeer hoog comfort bereikt in de referentieruimte omdat de ruimtetemperatuur goed constant wordt gehouden. In deze situatie wordt ook het hoogste rendement bereikt. Om zo'n regeling te gebruiken moet de installatie wel nauwkeurig uitgebalanceerd worden. Het is mogelijk dat bij toepassing van de weersafhankelijke regeling met ruimtetemperatuurcompensatie niet altijd kritische vertrekken op temperatuur gebracht en gehouden kunnen worden. De stooklijn moet namelijk aan de hand van het referentievertrek ingesteld worden. Let er wel op dat met de komst van de ruimtetemperatuur-compensatie de referentieruimte ook weer terugkomt. Zo moeten de radiatorafsluiters in de eferentieruimte hierbij uiteraard altijd volledig openstaan, net als bij thermostatische regeling.

Adaptief

Zelflerende regelingen zijn regelingen die de aansturing aanpassen aan de resultaten van de vorige dag(en). De regelaar onthoudt de tijdsduur die nodig was om het gebouw de dag(en) ervoor op te warmen en leidt daarvan het opwarmtijdstip van de volgende dag af. Zo'n regeling past de helling van de stooklijn aan als de werkelijk heersende ruimtetemperatuur afwijkt van wat de gebruikers ingegeven hebben. Vanzelfsprekend moet die ruimtetemperatuur dan wel ergens gemeten worden, bijvoorbeeld met behulp van een binnenvoeler. De gebruiker moet dus alleen instellen wanneer het ’s morgens warm moet zijn, waarna de regelaar zelf het ideale start- en stoptijdstip berekent.

Voordelen

• Zuiniger

Weersafhankelijke regelingen gebruiken minder energie in vergelijking met thermostatische regelingen doordat ze een constante (lagere) temperatuur onderhouden. Ook de stilstandverliezen worden kleiner doordat deze regelingen modulerend werken. In vergelijking met manuele regelingen kunnen ze tot meer dan 20% besparen. Voorwaarde is wel dat het gekozen regelsysteem precies past bij de installatie, dat de nodige regelapparatuur nauwkeurig gedimensioneerd en geplaatst wordt, en dat de stooklijn goed ingesteld wordt.

• Geen referentieruimte

Er is geen referentieruimte voor nodig, tenzij je werkt met een (al dan niet adaptieve) ruimtetemperatuurcompensatie. Dit betekent ook dat er niet extra verwarmd wordt als er een deur of raam openstaat in wat anders de referentieruimte zou zijn.

• Comfort

Een weersafhankelijke regeling biedt een hoger comfort doordat de binnentemperatuur beter op dezelfde hoogte gehouden kan worden dan bij een klassieke kamerthermostaat. Het radiator-water heeft namelijk steeds dezelfde temperatuur. Voorwaarde is wel dat de juiste stooklijn juist is ingesteld.

• Bediening

Een weersafhankelijke regeling is moeilijker te bedienen. Het bepalen van de juiste stooklijn vraagt de nodige tijd en aandacht.

• Toepassing

Een weersafhankelijke regeling is aangewezen als er een onafhankelijke regeling per vertrek gewenst is, als er geen goede referentieruimte kan gekozen worden en bij condensatieketels. Een standaard weersafhankelijke regeling wordt dan ook vaak toegepast in de utiliteitsbouw. Daar zijn er overdag namelijk veel ruimtes die tegelijk gebruikt worden door verschillende mensen met verschillende wensen. Ook bij woonhuizen waar er geen goed referentievertrek is, is een weersafhankelijke regeling aangewezen. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn als in de woonkamer een warmtebron aanwezig is. Bij condensatieketels is het gebruik van een weersafhankelijke regeling altijd aan te raden om een goed rendement te halen.

MODULERENDE REGELING

Een modulerende regeling zorgt ervoor dat het vermogen van de ketel optimaal wordt aangepast aan de warmtebehoefte. 's Morgens bij het opwarmen staat de brander volledig open. Komt de kamertemperatuur in de buurt van de gewenste waarde, dan worden de laatste graden overbrugd met een steeds minder brandende ketel (die uitgerust moet zijn met een modulerende brander). Het gevolg is dat de kamer geleidelijk op temperatuur komt en de gewenste kamertemperatuur niet overschrijdt. Overdag blijft de temperatuur ook goed op hetzelfde niveau, wat een hoog comfort oplevert. Een modulerende regeling is doorgaans zuiniger in gebruik dan een 'aan/uit'-regeling doordat er minder stilstandverliezen zijn. Doordat de brander minder vaak start, vermindert ook de uitstoot van schadelijke gassen.

Afregeling

Hoe kouder het buiten is, hoe hoger de cv-watertemperatuur wordt. Wordt het buiten warmer, dan daalt de cv-watertemperatuur. De relatie tussen buitentemperatuur en cv-watertemperatuur is dus lineair, of kan m.a.w. in een lijn uitgedrukt worden, de zogenaamde stooklijn. Deze stooklijn moet u correct inregelen bij iedere installatie. De stooklijn stelt u zelf in bij de installatie, op basis van de wensen van de gebruikers, de grootte en isolatiegraad van het gebouw en de warmtebronnen. Is de stooklijn goed gekozen, dan zal het bij elke buitentemperatuur binnen even warm worden. U kan uiteraard 's nachts wel een verschillende binnentemperatuur vragen dan overdag. Dit doet u door verschillende 'schakelpunten' of 'setpoints' in te stellen op de klokthermostaat. Om bijvoorbeeld een extra schakelpunt in te voegen, voert u de gewenste dag, tijd en temperatuur in. Verder kan u de instellingen ook aanpassen aan speciale omstandigheden, zoals wisselende temperaturen in het tussenseizoen of verschillen in bezonning of thermische eigenschappen tussen onderdelen van het gebouw (noordkant, zuidkant, overheersende windrichting ...).Na de eerste instelling van de stooklijn is het doorgaans nodig deze later nog iets preciezer in te stellen.

Inregelen

Vanaf welke waarde u start bij een eerste inregeling is in de eerste plaats afhankelijk van het type installatie. Hebt u bijvoorbeeld te maken met een klassieke, goed geïsoleerde nieuwbouwwoning, dan kan u bij een radiatorinstallatie bijvoorbeeld starten met een maximale aanvoertemperatuur van 75 °C bij -10 °C , en 20 °C bij 20 °C [stippellijn bij 1]. De brandertemperatuur kan u via de regelunit eventueel begrenzen, bijvoorbeeld tot 60 °C [2]. De maximumgrens hierbij is doorgaans 90 °C . Werkt u met een vloerverwarming, dan kan de stooklijn hierbij lager ingesteld worden, aangezien dit met haar grote waterinhoud een lagetemperatuursinstallatie is. Daar kan u bijvoorbeeld werken met een maximale aanvoertemperatuur van 60 °C en een maximale brandertemperatuur van 50 °C [3]. Wordt de vloerverwarmingsinstallatie geleverd met een eigen temperatuurregeling en circulatiepomp, dan mag u de stooklijn op een hogere temperatuur instellen. Hebt u te maken met een convector- en luchtverwarmings-installatie, dan moet de stooklijn hierbij steeds een hogere watertemperatuur realiseren, aangezien een luchtverwarmings-installatie een hogetemperatuur-installatie is. In dat geval kiest u bijvoorbeeld een maximale aanvoertemperatuur van 90 °C en een maximale brandertemperatuur van 90 °C [4]. Combinaties van deze types installaties zijn ook mogelijk. Hiervoor neemt u een gemiddelde van beide stooklijnen. Op te merken is dat de convectoren- en luchtverwarmingsinstallaties niet te gebruiken zijn bij een weersafhankelijke regeling met ruimtetemperatuurscompensatie.  

Naregelen

Doordat de omstandigheden waarin een installatie moet functioneren nooit gelijk zijn aan een vorige situatie, moet u de stooklijn, na het inregelen van de installatie en de eerste instelling van de stooklijn, wat nauwkeuriger afstellen. In praktijk betekent dit dat u meestal na de eigenlijke installatie van de regeling nog eens zal moeten terugkeren naar de klant om de stooklijn nog iets preciezer in te regelen. Indien er, ondanks een correct ingeregelde installatie, toch een temperatuurafwijking optreedt, doet u het volgende: bepaal de buitentemperatuur die gold tijdens het optreden van de temperatuurafwijking:

• is die tussen 20 en 10 °C: verschuif de stooklijn dan parallel door het setpoint te verhogen [5] of te verlagen [6]. Wilt u de kamertemperatuur 1 °C doen stijgen, dan moet u bij een goed ingeregelde installatie hiervoor de cv-watertemperatuur ongeveer 3 °C doen stijgen.

• tussen 10 en 0 °C: verander de stooklijn door een combinatie van het parallel verschuiven (setpoint aanpassen) en steilheid (max. cv-aanvoertemperatuur) toe te passen. Het zwaartepunt dient te liggen bij het veranderen van de steilheid.

• tussen 0 en -10 °C: verander de steilheid van de stooklijn door de maximale cv-aanvoertemperatuur te verhogen of te verlagen. In figuur [7] toont de volle lijn een steilere stooklijn t.o.v. de oorspronkelijke stippellijn, figuur [8] toont een vlakkere stooklijn.  

 "Nous n’héritons pas de la terre de nos ancêtres, nous l’empruntons à nos enfants"              Antoine de St-Exupéry