hysterese

De hysterese, ook wel schakeldifferentie genoemd, is de som van het temperatuurverschil tussen de gewenste temperatuur (bijvoorbeeld ingesteld op een kamerthermostaat) en de temperatuur waarop de warmtebron of koeling in- of uitschakelt wordt. Dit wordt ook wel eens de dode zone genoemd, omdat binnen dit gebied van de hysterese niets veranderd aan de status van de warmtebron of koeling; was hij ingeschakeld, dan blijft hij ingeschakeld, was hij uitgeschakeld, dan blijft hij uitgeschakeld.

Het doel van de hysterese is om veel in- en uitschakelmomenten te voorkomen (goed voor de levensduur) en het maximaal haalbare rendement van het apparaat te bereiken.

Als alternatief op de hysterese wordt bij een temperatuurregeling de techniek van graadminuten gebruikt, die overigens hetzelfde doel nastreeft.

Betekenis

Hysterese is de temperatuurvariatie rond de gewenste temperatuur waarbinnen de temperatuurregeling nog geen actie onderneemt om iets in- of uit te schakelen.

Een voorbeeld: een thermostaat van een centrale verwarming staat ingesteld op 21°C en heeft een hysterese van 2°C. Zodra de temperatuur daalt tot 20°C zal de thermostaat een warmtevraag hebben en de warmtebron opdracht geven om warmte toe te voeren. Bij 22°C zal de thermostaat aangeven geen warmtevraag meer te hebben en schakelt de warmtebron uit. In dit voorbeeld varieert de ruimtemperatuur met 2°C en dat is wat de hysterese wordt genoemd.

Alternatieve, foutieve, maar veel gebruikte definitie

In tegenstelling tot het voorgaande lezen we in veel beschrijvingen van temperatuurregelingen dat men de hysterese beschouwd als de afwijking ten opzichte van de gewenste waarde waarbinnen geen actie wordt genomen om iets in- of uit- te schakelen. Pas als de hysterese waarde bereikt wordt zal pas actie genomen worden om iets in- of uit te schakelen.

In deze alternatieve, maar naar onze mening foutieve uitleg, zal de hysterese uit het voorbeeld hiervoor zorgen dat de warmtebron zich pas zal inschakelen bij 23°C (21°C+2°C) en uitschakelen bij 19°C (21°C-2°C). Hou er dus rekening mee dat in de praktijk de hysterese dus op verschillende manieren geïmplementeerd wordt. Deze foutieve implementatie van de hysterese treffen wij frequent aan bij cv-warmtepompen.

Overigens, zal de effectieve (werkelijke) temperatuurvariatie mogelijk nog iets groter zijn vanwege het fenomeen overshoot.

In de praktijk vinden mensen een hysterese waarbij de kamertemperatuur met twee graden Celsius fluctueert te groot en wordt een variatie van 1°C of kleiner op prijs gesteld. Hoe groot de hysterese is van een kamerthermostaat is vaak een vast gegeven, maar soms is deze instelbaar in stapjes van bijvoorbeeld 0,2°C.

Hysterese bij cv-warmtepompen

Bij cv-warmtepompen kom je de hysterese tegen bij de bewaking van de boilertemperatuur en cv-watertemperatuur. Bij de boiler is vaak een hysterese van 5°C vastgelegd. Daarbij gebruikt men wéér een andere en wel heel afwijkende uitleg van de term hysterese. Stel dat de boiler-doeltemperatuur ingesteld is op 54°C en de hysterese (alleen voor de boiler) is ingesteld op 5°C. In dat geval zal de boiler opgewarmd worden zodra de temperatuur vijf graden daalt onder de gewenste boilertemperatuur (54-5=49°C) en de verwarming van de boiler stopt zodra de gewenste boilertemperatuur bereikt is (dus bij 54°C), terwijl je zou verwachten als men consequent is, dat de boilertemperatuur zal oplopen tot 54+5=59°C.

Voor de temperatuurregeling van het cv-water wordt vaak 2°C gehanteerd (maar is vaak op een kleinere waarde instelbaar). Als de temperatuur 2°C boven de gewenste cv-watertemperatuur komt, zal de warmtepomp stoppen en wanneer de temperatuur 2°C onder de gewenste temperatuur daalt, start de warmtepomp om het cv-water weer te verwarmen.

Het streven naar een hele kleine hysterese, om te zorgen voor een vrijwel constante temperatuur, is bij "snelle" onderdelen van het afgiftesysteem zoals een radiator of ventilatorconvector niet slim. De cv-warmtepomp zal dan vele malen per uur opdracht krijgen om zich in- en uit te schakelen. Dit snelle schakelgedrag levert niet alleen een verlaagd gemiddeld rendement op van de cv-warmtepomp, maar het zal ook de levensduur beperken. De negatieve invloed op de levensduur is van toepassing bij een cv-ketel maar in veel grotere mate bij een cv-warmtepomp en daarom moet frequent in- en uitschakelen te allen tijde voorkomen worden.

Meer informatie

Meer informatie is te lezen in het artikel over hysterese.

Klimaatproductenglossarium

In dit glossarium zijn nog veel meer termen te vinden, van "aanlegthermostaat" tot "zonnecollector", zie het klimaatproductenglossarium