Wat betekent de term afgiftesysteem bij een verarmingssysteem?

Het afgiftesysteem is dat gedeelte van een centraal verwarmingssysteem dat de warmte afstaat aan de ruimtes in de woning. Een afgiftesysteem kan bestaan uit radiatoren, convectoren, vloerverwarming of een combinatie daarvan.

Introductie

Een centraal verwarmingssysteem bestaat uit drie basisonderdelen, de warmtebron (bijv. cv-ketel of cv-warmtepomp), het transportsysteem/distributiesysteem (leidingen met water) om de geproduceerde warmte te verplaatsen naar ruimte die verwarmd moeten worden en het afgiftesysteem (bijv. radiator, vloerverwarming) die de warmte afstaat aan een ruimte.

Afgiftesysteem

De term afgiftesysteem bevat het woord "afgifte" en dat geeft bij een verwarmingssysteem precies aan wat de taak is: warmte afgeven. In het afgiftesysteem worden de volgende producten toegepast:

• radiatoren
• convectoren
• vloerverwarming
• fancoils

Radiator

Een radiator is een voorwerp (van metaal) waar het cv-water doorheen stroomt, en tegelijkertijd (een deel) van de warmte afstaat aan de omgeving. De warmteafgifte, meestal uitgedrukt in Watt (vermogen), van een radiator wordt primair bepaald door de oppervlakte (het verwarmend) oppervlakte van de radiator en de temperatuur van het water dat door de radiator stroomt (in relatie tot de omgevingstemperatuur) en secundair door het debiet (volumestroom cv-water).

Hoe groter het temperatuurverschil tussen het cv-water en de omgevingstemperatuur, hoe meer thermische energie overgedragen kan worden (hoe meer warmte afgestaan wordt). Een radiator zal bij een aanvoertemperatuur van 80°C flink meer warmte afgeven dan dat het water een temperatuur heeft van 60° of bij 40° Celsius.

Vloerverwarming

Bij vloerverwarming worden in de vloer leidingen gelegd die de warmte afstaan aan de vloer en de vloer staat de warmte weer af aan de lucht in de woning.

De leidingen kunnen voor het storten van de vloer gelegd worden (natbouw), achteraf ondiep in de vloer ingefreesd worden of kunnen achteraf op de vloer aangebracht worden (droogbouw).

Bij natbouw liggen de leidingen diep in de vloer, daarom duurt het lang voordat de vloer opgewarmd is. Dat kan je als een nadeel zien, maar het heeft ook voordelen. Als je de vloer opgewarmd hebt duurt het weer erg lang voordat deze afkoelt. Hij werkt dan als een soort warmteaccu. Wanneer je last hebt van pendelen wordt vaak een buffervat gebruikt om dit gedrag te beperken. Maar bij een natbouw vloerverwarming is dat niet noodzakelijk omdat de vloer één groot buffer vormt.

In sommige situaties is het wenselijk om maar voor een kortere periode per dag de cv-warmtepomp ingeschakeld te hebben, bij een natbouw zorgt de buffering van de thermische energie er voor dat de rest van de dag de temperatuur maar langzaam daalt.

De leidingen van de vloerverwarming kunnen in verschillende patronen gelegd worden (zie vloerverwarming) waarbij het slakkenhuispatroon de voorkeur geniet.

De afstand tussen de leidingen wordt de zogenaamde hart op hart afstand genoemd. De afstand tussen de leidingen bepaalt de warmteafgifte uitgedrukt in Watt/m². Hoe kleiner deze h-o-h afstand hoe meer vermogen afgestaan kan worden. De meest gangbare h-o-h afstand is 10 cm.

De leidingen in de vloer hadden bij gebruik van een cv-ketel een lengte van maximaal 100 meter. Bij gebruik van een cv-warmtepomp wordt geadviseerd om die lengte te beperken tot bijvoorbeeld maximaal 80 meter. Dit vanwege het grotere debiet dat noodzakelijk is bij cv-warmtepompen en een kortere lengte minder weerstand biedt.

De vloerverwarmingsleidingen zijn in verschillende diktes verkrijgbaar. Bij gebruik van een cv-warmtepomp heeft een grote diameter de voorkeur vanwege de lage stroomweerstand.

Door de beperkingen in lengte zullen in kamer meestal meerdere vloerverwarmingsleidingen gelegd worden. Deze leidingen komen samen in een vloerverwarmingsverdeler. Bij gebruik van een cv-ketel moet dit een open mengverdeler zijn "met pomp", maar bij een cv-warmtepomp moet dit een gesloten verdeler zijn "zonder pomp".

Bij gebruik van een cv-warmtepomp verdienen de cv-leidingen van de cv-warmtepomp naar de verdeler(s) speciale aandacht. Het debiet bij een cv-warmtepomp is, vanwege de lage cv-watertemperatuur, namelijk veel hoger dan bij een cv-ketel. Relatief dunne leidingen die bij een cv-ketel wel volstaan, zijn niet voldoende voor een cv-warmtepomp. Deze moeten dan ook vervangen worden voor cv-leidingen met een flink grotere doorsnede (vaak richting 32 mm buitendiameter).

Wanneer bij gebruik van een cv-warmtepomp deze leiding niet vervangen wordt door een dikkere versie is de consequentie daarvan dat cv-watertemperatuur hoger gezet moet worden om toch de benodigde warmte af te kunnen geven. Maar een hogere watertemperatuur heeft tot consequentie dat het rendement van de warmtepomp daalt. Per graad Celsius verhoging van het cv-water daalt het rendement met circa 2%.

Convector

Een convector heeft wat weg van een radiator. Doorgaans in hij minder hoog. Het is een metalen buis waar het warme cv-water doorheen stroomt. Daardoor wordt die buis warm. Aan die buis zijn honderden zeer dunne metalen lamellen aangebracht die geklemd zitten rond die buis. Daardoor worden de lamellen ook warm en geven zo de warmte af aan de omgeving.

Het voordeel van een convector is dat deze sneller reageert dan een radiator. Hij geeft sneller warmte af, maar, en dat kán een nadeel zijn, hij stopt ook heel snel met warmte afgeven zodra geen warm water meer door het cv-systeem stroomt.

Bij gebruik van een cv-warmtepomp heeft de convector een klein nadeel ten opzichte van een radiator. Dat komt omdat de inhoud van een convector zeer gering is ten opzichte van een radiator. Dat kan betekenen dat de minimale systeeminhoud die een warmtepomp vereist mogelijk niet gehaald kan worden met convectors een een serieel buffervat vereist.

Fancoil

Een fancoil is op de keeper beschouwd een convector. Het verschil is dat de fancoil een ventilator heeft die zorgt dat meer thermische energie overgedragen wordt. Hierdoor kan met een relatief kleine fancoil veel warmte afgegeven worden en warmt de woning ook nog eens sneller op.

Lage temperatuur verwarming (LTV)

Tot grofweg 2000 was de aanvoertemperatuur van de cv-ketel naar radiatoren (en vloerverwarmingsverdeler) circa 80° C. Na 2000 is steeds meer ingezet op hoog rendement cv-ketels. Die zijn circa 10% zuiniger doordat ze de rookgassen (die door de schoorsteen naar buiten worden geblazen) verder weten de afkoelen waardoor condensatie ontstaat.

De rookgassen bevatten namelijk veel waterdamp waar veel warmte in zit. Door deze te condenseren komt veel warmte weer beschikbaar om de woning op te warmen. Dit condenseren vindt plaats bij temperaturen rond de 55° C. De retourtemperatuur van het cv-water moet dus minimaal 55° en liefst iets koeler zijn. Hoe lager deze is, hoe meer gas zal condenseren. In België worden hoog rendement cv-ketels niet voor niets "condensatieketels" genoemd.

Sinds 2010 maar zeker vanaf de energiecrisis in 2022 is het gebruik van de warmtepomp populair geworden. Een warmtepomp werkt efficiënt bij lage aanvoertemperaturen. Het kost een warmtepomp veel meer elektrische energie om de aanvoertemperatuur van 55°C te maken dan van maar 35°C. Het verschil daartussen is ongeveer 40%. Dus als een warmtepomp het cv-water opwarmt tot 35°C zal deze 40% minder elektriciteit verbruiken dan bij een temperatuur van 55°C.

Vandaar dat sinds de komst van de HR cv-ketel maar nog meer de warmtepomp het gebruik van een LTV in trek is.

Doordat bij een lage aanvoertemperatuur de afgifte van warmte héél veel lager ligt, zal het verwarmend oppervlakte van radiatoren vergroot moeten worden, dus vervangen voor radiatoren met meer platen en/of het gebruik van ventilatoren die de lucht langs de radiator blazen.

Het gebruik van een vloerverwarming is bij LTV de beste keuze. Afhankelijk van hoe de vloerverwarming is aangelegd kan met een aanvoertemperatuur van 30°C (of nog lager) de woning op temperatuur gehouden worden. Hierdoor zal het energieverbruik van de warmtepomp erg laag zijn doordat de COP-waarde bij die temperatuur zeer hoog is.