Server » Verwarming » Eigen installatie » Electrisch gestuurde kleppen
Componenten van de installatie
Electrisch gestuurde kleppen
Componenten
We bespreken hier de electrisch gestuurde radiatorkleppen. Het zijn kleppen die open gaan bij het aanleggen van een spanning.
-

-

Electrisch gestuurde kleppen

Klep in uitgeschakelde toestand
(geen spanning = klep gesloten)

en

Klep ingeschakeld
(krijgt spanning = klep gaat open)

Deze kleppen bestaan uit een kleine weerstand (de schijf onderaan op de foto) dat door de electrische stroom opgewarmd wordt. De weerstand warmt een luchtreservoir (rechts in het midden). De warme lucht zet uit en duwt op een zuiger dat de waterklep opent. Om de klep te laten open gaan moet je dus gewoon spanning op de klep zetten.

De klepweerstand is een PTC weerstand (lage weerstand bij lage temperatuur, hoge weerstand bij hoge temperatuur). Het voordeel daarvan is dat de weerstand snel opwarmt en niet oververhit kan worden (hoe warmer de weerstand, hoe minder stroom er door de weerstand kan lopen). De eerste seconden trekt de klep een 30 watt, na een paar minuten is het vermogen gezakt tot 4 watt. Dergelijke PTC-weerstanden kunnen defekt gaan (er ontstaan zogenaamde "hot spots" op de weerstand, die sneller en sneller opwarmen). Meestal gaat het defekt gepaard met een luide knal en bijhorende rookontwikkeling.

Toch moet je rekening houden dat de klep 5 minuten nodig heeft om van gesloten toestand naar open toestand te gaan. Door de voedingsspanning te pulseren kan het debiet zelfs geregeld worden. Omdat de traagheid van de klep zeer hoog is, mag de pulsfrekwentie laag zijn. 0.1 Hz is geen probleem. Uiteindelijk ben ik van dit systeem afgestapt omdat er geen feedback mogelijk was: niet iedere klep reageert op dezelfde manier, waardoor n klep 80% open was en de andere slechts 20% bij eenzelfde puls/pauze-verhouding.

Deze electrisch gestuurde kleppen worden gebruikt in de voornaamste plaatsen, daar waar een veranderlijke warmtevraag nodig is: living (enkel warmte nodig 's avonds), kamers (enkel warmte nodig 's nachts) en badkamer (op bestelling). In de andere plaatsen zoals de keuken en de gangen wordt de temperatuur geregeld met thermostatische kranen (daar is een constante, relatief lage temperatuur gewenst).

De kleppen bestaan uit een electro-element R479V van Giacomini dat gemonteerd wordt op een standaard-kraan. De standaard kranen kunnen uitgerust worden met een gewone kraan, een thermostatische kraan of een electrisch gestuurde klep.

Voor grotere installaties (bijvoorbeeld een gebouw met kantoorgedeelte, woongedeelte en winkelgedeelte) is het aangewezen een gescheiden circuit toe te passen met aparte circulateurs. De warmte-afgifte kan zo beter geregeld worden door het vermogen van de circulatiepomp te veranderen. In het ander geval is de temperatuur in de ruimte die weinig warmte nodig heeft niet echt stabiel: het duurt een tijdje voordat de klep open gaat, dan detecteert de temperatuursensor de stijging van de kamertemperatuur en wordt de klep opnieuw gesloten. Het sluiten van de klep duurt een paar minuten, en de nu warme radiator blijft warmte afgeven. Met een circulatiepomp per deel van het gebouw kan men het vermogen van de pomp aanpassen naargelang de effectieve warmtevraag.

Johnson Controls VA-7450-reeks

Naast de kleppen met weerstand bestaan er ook kleppen met servo-motor. De sturing is ofwel direct (de motor wordt gevoed en de klep gaat langzaam open of dicht) ofwel proportioneel waarbij de klep een positie aanneemt afhankelijk van de controlespanning van 0 tot 10V.

De klep met proportionele sturing heeft nog extra mogelijkheden:

  • Anti-stick: om de 24 uur doet de klep een volledige beweging om vastlopen van de kraan tegen te gaan.
  • Automatische calibratie: bij het inschakelen en om de 2 uur wordt de positie gecontroleerd.
De beweging van de stoter bedraagt 5mm (zoals bij de thermisch gestuurde kleppen) en een beweging van 3mm gebeurt in 1 minuut (wat sneller is).

Bij een directe sturing moet de motor gevoed worden naar de sluitpositie gedurende 2 minuten (zodat de eindstand bereikt wordt) en dan wordt de motor gedurende een welbepaalde tijg gevoed (open richting). Wordt de motior gedurende 30 seconden gevoed, dan gaat de klep voor ongeveer 1/4 open. De anti-stick mogelijkheid en de calibratie moeten hier manueel uitgevoerd worden.

Thermostatische kranen


Klassieke kraan


Thermostatische kraan


Met welk temperatuur komt een bepaalde stand overeen?


Thermostaat van een gaskachel


Ruimtethermostaat

Thermostatische kranen zijn niet uitgerust met een temperatuurschaal, maar met een gradatie in nummers. De reden is eenvoudig.

Klassieke kraan

Bij een klassieke kraan blijft de opening constant, ongeacht de ruimte-temperatuur. De kraan staat bijvoorbeeld 60% open, en dit blijft zo ongeacht de ruimte-temperatuur (behalve indien de gebruiker de stand van de kraan wijzigt).

Thermostatische kraan

Een thermostatische kraan gaat niet plots open of dicht, maar geleidelijk. De kraan is bijvoorbeeld volledig open bij 16 of minder, en volledig dicht vanaf 20 (op een "gemiddelde" stand op de kraan).

Invloed van de buitentemperatuur
(verliezen)

Als het buiten redelijk warm is, dan is een kleine aanvoer van warm water reeds voldoende om de kamer op temperatuur te houden (bijvoorbeeld 20%). De kraan zal dus de temperatuur stabiliseren rond 19.

Als het buiten koud is, dan is er veel warmteverlies dat gecompenseerd moet worden door een sterkere watercirculatie. Stel bijvoorbeeld dat de kraan op 80% moet staan om voldoende warm water aan te voeren om de verliezen te compenseren. De kraan zal nu de temperatuur stabiliseren rond 16.

Hier speelt ook de invloed van de watertemperatuur een rol, omdat het de opening bepaalt waarbij de verliezen gecompenseerd worden: een kleine opening als het water zeer warm is, een grote opening als het water niet zo warm is.

Een thermostatische kraan kan dus de temperatuur stabiliseren, rekening houdend met de verliezen en de warmwatertemperatuur. De temperatuurstabilisatie is des te beter als de centrale verwarming de watertemperatuur aanpast aan de buitentemperatuur.

Met welke temperatuur komt een bepaalde stand overeen?

Er staan geen temperaturen op de thermostaat om aan te geven dat de thermostaat de temperatuur niet kan stabiliseren op een absolute temperatuur. De temperaturen rechts zijn van toepassing als het water voldoende warm is om de verliezen te compenseren (bijvoorbeeld 60 in de winter en 45 in het tussenseizoen).

De thermostaat van een gaskachel heeft ook geen temperatuuraaduiding. De mechanische thermostaat heeft een grote hysteresis, waardoor de temperatuur binnen een bereik van 2 of meer graden gestabiliseerd wordt.

De uiteindelijke temperatuur hangt ook zeer sterk af van de omstandigheden: als het zeer koud is, dan wordt de gewenste temperatuur niet gehaald, zelfs al is de brander sterk genoeg.

Door het effekt van de nabijgelegen warmtebron zal de thermostaat vroeger afschakelen, en de gewenste temperatuur wordt slechts na een paar cycli gehaald.

1234567
8
12
12
15
15
18
18
21
21
23
23
25
25
27

Wisselwerking met de ruimtethermostaat

In de ruimte waar de ruimtethermostaat staat plaats men best geen thermostatische kranen: men moet de ruimtethermostaat zijn werk laten doen.

Als de ruimtethermostaat bijvoorbeeld op 20 staat, maar de thermostatische kraan op 2, dan zal de temperatuur in de leefruimte nooit 20 bereiken. De verwarmingsinstallatie zal blijven werken, maar de thermostatische kraan laat geen water meer door.

Ruimtethermostaat

En hoe zit het met de ruimtethermostaat? Een normale mechanische thermostaat zoals op een electrisch vuurtje heeft een hysteresis. De verwarming schakelt uit bij bijvoorbeeld 19 en schakelt opnieuw in bij 17. De ruimtetemperatuur zal dus oscilleren tussen 17 en 19 graden in ons voorbeeld (en zelfs meer, want na het uitschakelen stijgt de temperatuur nog een beetje, vooral als we te maken hebben met een olieradiator).

Toegepast op een centrale verwarming zou dit een onvoldoende confort leveren. Daarom zijn ruimtethermostaten voor de centrale verwarming uitgerust met een warmteversneller. Deze zorgt ervoor dat de brander uitgeschakeld wordt vr het bereiken van de gewenste temperatuur (de opgeslagen warmte in het water zorgt dat de ruimtetemperatuur nog verder stijgt).

Meer informatie over dergelijke ruimtethermostaten kan u hier vinden.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-