Een gids voor hydronische ventilatorconvectoren in een lagetemperatuurverwarmings-systeem

Hydronische ventilo-convectoren: laminaire vs. turbulente stroming

Hydronische ventilo-convectoren, zoals de iVector S2 of Aquilo vloerventilo-convectoren, geven bijna 100% convectiewarmte af. Daarvoor gebruiken ze een koperen circuit of spoel met aluminium vinnen. Wanneer er water door de koperen leidingen in de convector loopt, is het belangrijk om een turbulente stroming te verkrijgen in plaats van een laminaire stroming.


Turbulente stroming: een onregelmatige stroming met een continue verandering in de grootte en richting van de stroming. Gekenmerkt door een hoge snelheid.


Laminaire stroming: een soepele, gestroomlijnde stroming die wordt gekenmerkt door een lagere snelheid.

"Door de turbulente stroming kan het water de warmte beter overbrengen naar de leiding. Daarom is debietregeling zo belangrijk bij hydronische ventilo-convectoren. Als het debiet te laag is, wordt de vereiste warmteafgifte gewoon niet bereikt", legt Niclas Schubert, Vice President of Sales bij Purmo Group, uit.

Het geeft ook aan waarom hydronische ventilo-convectoren zo goed passen bij verwarmingssystemen op lage temperatuur. Aangezien de warmteafgifte eenvoudigweg wordt berekend door het debiet en de temperatuur met elkaar te vermenigvuldigen, volgt hieruit dat als je de temperatuur verlaagt, je het debiet verhoogt en omgekeerd. Door de temperatuur te verlagen wordt de vereiste turbulente stroming verkregen die hydronische ventilo-convectoren nodig hebben om de nodige warmteafgifte te produceren. De ventilatoren helpen op hun beurt om het vermogen te verhogen, zodat je geen grotere unit nodig hebt om aan de warmtevraag te voldoen.

Nauwkeurige metingen voor hydronische ventilo-convectoren

Om te garanderen dat het berekende vermogen overeenkomt met het werkelijke vermogen, is een nauwkeurige meting van het grootste belang. "Daarom meten we bij Radson ventilo-convectoren en vloerventilo-convectoren in zowel laminaire als turbulente stroming", zegt Jan Samuelson, Product Manager bij Purmo Group. "Dat geeft ons het werkelijke vermogen. De meeste leveranciers gebruiken meestal testresultaten voor hun berekeningen, uitgaande van een turbulente stroming, maar dan loop je het risico dat je onvoldoende vermogen krijgt wanneer de unit in werkelijkheid in laminaire stroming werkt."

Niclas voegt toe: "Bovendien verhogen leveranciers soms de stroming in de hydronische ventilo-convectoren meer dan nodig is. Als je de turbulentie verhoogt, verhoog je ook het afgegeven vermogen. Hierdoor kan de warmteoverdracht van het water via de leidingen naar de vinnen tot 20% toenemen. Dit betekent dat je een kleinere ventilo-convector kan hebben die dezelfde hoeveelheid energie afgeeft. De bedrijfskosten van de convector stijgen echter aanzienlijk omdat je een grotere circulatiepomp nodig hebt om het systeem aan te drijven. Daardoor stijgt het elektriciteitsverbruik, wat de energiebesparing die je probeert te bereiken met lagere aanvoertemperaturen tenietdoet."

"Als we het over de pomp en energiebesparingen hebben, is het belangrijk om op een andere nuance te wijzen. Pompfabrikanten beweren soms dat je het energieverbruik met 40% kunt verlagen. Dat is waar, maar alleen voor het stroomverbruik van de pomp. Niet voor het systeem. De pomp vertegenwoordigt ongeveer 4 tot 5% van het totale energieverbruik in een verwarmingssysteem. Je verlaagt dus 40% van 5%, niet 100%."

Het belang van de retourtemperatuur

Naast de juiste stroming is het ook erg belangrijk om rekening te houden met de juiste aanvoer- en retourtemperatuur. "Vooral met de retourtemperatuur wordt vaak geen rekening gehouden door leveranciers. Het is echter belangrijk om de aanvoer- en retourtemperaturen op elkaar af te stemmen als we energie-efficiënte verwarmings- en koelsystemen willen creëren. Dit betekent dat het vermogen van ventilo-convectoren niet langer berekend moet worden volgens de oude EN422-norm. Je hebt nauwkeurige metingen nodig van de daadwerkelijke convector bij de juiste systeemtemperaturen. Dus voordat we het vermogen van onze hydronische ventilo-convectoren konden aangeven, hebben we veel meetwerk verricht", zegt Jan.

"Als de werkelijke retourtemperatuur afwijkt van de theoretische temperatuur, loop je het risico op een laminaire stroming en een veel lager vermogen. Dit veroorzaakt problemen wanneer je hoge aanvoertemperaturen en lage retourtemperaturen hebt. De oplossing is dan om de aanvoertemperatuur te verlagen zodat je een turbulente stroming creëert en het systeem uitlijnt met de warmtebron. Als systeemleverancier weten wij hoe belangrijk het is om alle elementen op elkaar af te stemmen en zowel de aanvoer- als de retourtemperatuur te regelen om het juiste vermogen te garanderen. Onze nauwkeurige metingen in laminaire stroming vormen hiervoor de beste basis."

Niclas voegt toe: "De retourtemperatuur is zo belangrijk. Vooral als je een condensatieketel hebt, wat in de meeste gebouwen nog steeds het geval is. Je moet kunnen condenseren. Als de retourtemperatuur te hoog is, is het systeem niet zo efficiënt als bij een lage retourtemperatuur.

 

Om te garanderen dat het berekende vermogen overeenkomt met het werkelijke vermogen, is een nauwkeurige meting van het grootste belang. "Daarom meten we bij Purmo ventilo-convectoren en vloerventilo-convectoren in zowel laminaire als turbulente stroming", zegt Jan Samuelson, Product Manager bij Purmo Group.

De juiste leidingen voor jouw hydronische ventilo-convectoren

Het creëren van de juiste stroming voor een optimale warmteafgifte in een hydronische ventilo-convector is niet alleen gekoppeld aan de aanvoertemperatuur, ook de leidingen spelen een cruciale rol. Een kleine leiding verlaagt de stroming, terwijl een grotere leiding de stroming verhoogt. De pomp creëert de druk, maar de werkelijke stroming wordt bepaald door de weerstand die het water ondervindt. Meer weerstand betekent een lage stroming, terwijl een lage weerstand een grotere stroming creëert.

Het leidingnetwerk is dus een belangrijke factor bij zowel nieuwbouw als renovatieprojecten. Maar in tegenstelling tot nieuwbouw, waarbij je de juiste leidingen vrij kunt kiezen, kan een renovatieproject in dat opzicht een uitdaging vormen. "Allereerst moet je de nieuwe warmtevraag berekenen, omdat je mogelijk ook andere aspecten gaat renoveren, zoals de ramen, isolatie, ventilatie enz. Op basis van de nieuwe warmtevraag kan je beoordelen of de huidige convectoren nog steeds de juiste grootte hebben. Aangezien je de vraag hebt verminderd, is de kans groot dat ze te groot zijn. De logische stap is om de stroming te verminderen, maar je moet eigenlijk een nieuwe stroming voor de convector berekenen, anders loop je het risico dat je een laminaire stroming creëert", zegt Niclas. "Als de nieuwe stroming erg hoog is omdat je de temperatuur in het systeem verlaagt, moet je rekening houden met de leidingen, omdat ze mogelijk te klein zijn. Een toename van de stroming in een verwarmingssysteem op lage temperatuur vormt een belasting voor het bestaande leidingnetwerk."

Als we energiezuinige systemen willen creëren, moeten we het goed doen.

"Bij het overschakelen naar een lagetemperatuursysteem moet je niet alleen rekening houden met de temperatuur. Ook de stroming en druk van de pomp zijn belangrijke factoren. Als de temperatuur daalt, neemt de stroming toe, maar de druk van de pomp moet ook stijgen als je dezelfde leidingen wilt behouden. Helaas worden de leidingen, samen met de ventielen en de hydronische inregeling van het systeem vaak vergeten."

Jan voegt toe: "Als je renoveert en een energiezuinig systeem wilt creëren, moet je rekening houden met alle parameters bij het ontwerpen van een nieuw verwarmings- en koelsysteem met hydronische ventilo-convectoren. Anders werkt het systeem inefficiënt en kan je niet profiteren van de beloofde besparingen. Als je overstapt op een nieuwe energiebron, balanceer je het systeem zodat het energie levert met de bijbehorende aanvoer- en retourtemperatuur. Het is dan echt belangrijk dat de ventilo-convector op dezelfde manier wordt ontworpen, zodat zowel de aanvoer- als de retourtemperatuur vastliggen en het vermogen overeenkomt met die parameters. Anders kan het systeem midden in de winter niet genoeg vermogen leveren. Een andere reden waarom werkelijke waarde in laminaire stroming zo belangrijk is. Als we energiezuinige systemen willen creëren, moeten we het goed doen."

Debietregeling in hydronische ventilo-convectoren met de juiste ventielen

Een ander belangrijk onderdeel van de puzzel om de stroming onder controle te houden, is het juiste type ventielen gebruiken. "Om een optimale stroming naar de hydronische ventilo-convectoren te garanderen, heb je regelventielen nodig waarmee je de stroming vooraf kunt instellen en meten", legt Niclas uit. "Een pomp met variabele snelheid is hier niet de oplossing. Je moet ervoor zorgen dat je de stroming van elke individuele convector in het systeem kunt regelen. Een regelklep met actuator is niet voldoende. Je moet een ventiel met een voorinstelfunctie hebben, zoals het Flamingo-ventielinzetstuk of het Evoflow-ventiel."

Voor bestekschrijvers en installateurs van HVAC betekent de implementatie van hydronische ventilo-convectoren in moderne, energiezuinige verwarmingssystemen dus dat ze met veel dingen rekening moeten houden. Dit omvat ook het vergelijken van ventilo-convectoren van verschillende leveranciers. Jan legt uit: "Als Delta T erg hoog is en je een lage stroming in het systeem hebt, is het belangrijk om te beoordelen of je een turbulente stroming hebt. Dat bepaalt of je het opgegeven vermogen van de leverancier kan gebruiken. Het vermogen van onze ventilo-convectoren is meestal iets lager dan dat van andere convectoren, maar dat komt omdat we echte metingen gebruiken die het juiste vermogen in laminaire omstandigheden weergeven. Voor HVAC-professionals is het belangrijk om dit verschil te begrijpen, zodat ze appels met appels kunnen vergelijken en het systeem met de juiste stroming kunnen ontwerpen."

Conclusie

Door essentiële kennis te delen, hebben we geprobeerd het belang van debiet- en temperatuurregeling over te brengen, met name met betrekking tot ventilo-convectoren in lagetemperatuursystemen. Verschillende factoren spelen een belangrijke rol, zoals de juiste aanvoer- en retourtemperatuur, het aansluiten van leidingen en het juiste type ventielen. Als je met al deze elementen rekening houdt, kan je gemakkelijker overschakelen op een verwarmingssysteem op lage temperatuur. Bovendien leggen nauwkeurige metingen de basis voor HVAC-professionals om de juiste keuze te maken op basis van het werkelijke vermogen van de ventilo-convector. Alleen zo kan je het hele jaar door comfort en efficiëntie garanderen.

Als je vragen hebt over de implementatie van onze hydronische ventilo-convectoren, aarzel dan niet om contact op te nemen met onze experts. Wij helpen je graag om de beste keuzes voor jouw project te maken.

Ontdek ons volledige assortiment hydronische ventilo-convectoren