Vloerverwarmingssystemen: 3 systemen vergeleken

Hoog rendement

Een van de belangrijkste voordelen van een vloerverwarmingssysteem is het hoge rendement dankzij de zelfregulerende effecten. Dat zorgt ervoor dat een ruimte niet meteen te warm wordt als er een extra warmtebron wordt ingeschakeld of de zon schijnt. Om de gewenste warmteafgifte te leveren, moet het temperatuurverschil tussen de lucht in de kamer en het vloeroppervlak eerder klein zijn bij een groot verwarmingsoppervlak. Dus als de kamertemperatuur stijgt, neemt het temperatuurverschil sterk af zonder dat de temperatuur van het vloeroppervlak aanzienlijk hoeft te veranderen. Zo wordt het energieverbruik tot een minimum beperkt.

Oude versus nieuwe vloerverwarmingssystemen

Vroeger duurde het bij vloerverwarmingssystemen relatief lang om de temperatuur te regelen in vergelijking met radiatoren. Zo warmt een appartement met radiatoren na een wintervakantie relatief snel op, terwijl vloerverwarming meer tijd nodig heeft om de ingestelde temperatuur te bereiken. Dat komt door de relatief grote thermische opslagmassa. Gelukkig heeft de verwarmingstechnologie een lange weg afgelegd. Dankzij de simulatie die we door de Technische Universiteit van Dresden¹ lieten uitvoeren, konden we aantonen dat moderne, uiterst dynamische vloerverwarmingssystemen even snel kunnen reageren als radiatoren. Dat is een groot voordeel in thermisch gevoelige gebouwen of op plaatsen waar in wisselende regimes wordt verwarmd.

Opzet simulatie

In de simulatie werden de opwarmtijden van vier verschillende vloerverwarmingssystemen onder verder identieke omstandigheden berekend. De bedoeling was om indicaties te vinden die het keuzeproces optimaliseren, met name bij nieuwbouw of goed geïsoleerde oude gebouwen. Als basis diende een vaak gebruikt standaard vloerverwarmingssysteem bestaande uit een isolatielaag, verwarmingsleidingen en een vloeibare dekvloer met een totale dikte van 65 mm. Dit werd vergeleken met drie systemen met een lagere inbouwhoogte die ook geschikt zijn voor renovaties.  

Tot de renovatiesystemen behoren het klassieke clickjet S-systeem zonder isolatielaag en de ts14 R voor droogbouw, die uiterst dynamisch is. Met inbegrip van de vloerbedekking die rechtstreeks op de systeemplaten en de isolatielaag is gelegd, heeft dit systeem een totale opbouwhoogte van slechts 35 tot 40 mm. Doordat het zo weinig weegt, is het systeem geschikt voor bijna alle renovatieprojecten. Naast de geringe opbouwhoogte zorgen de warmtegeleidende aluminiumplaten van de ts14 R, die stevig vastgelijmd zijn aan de isolatie, voor een snelle en gelijkmatige warmteverdeling over de vloer.

In eerste instantie werd voor alle vier de vloerverwarmingssystemen gekozen voor een tegelbekleding.

Belangrijke verschillen tussen de vloerverwarmingssystemen

De wetenschappers van TU Dresden simuleerden de opwarmtijden van het vloeroppervlak voor een temperatuurstijging van 15 naar 24°C, met systeemtemperaturen van 35/28°C. Het standaard vloerverwarmingssysteem had 5,6 uur nodig om op te warmen. Door de veel grotere thermische massa van de verwarmingsdekvloer heeft dit systeem de grootste traagheid, wat resulteert in een langzamere toename van de warmteafgifte. Het renovatiesysteem zonder isolatie (clickjet) had slechts 3,8 uur nodig. De ts14 R kwam met een opwarmtijd van slechts 2,1 uur als beste uit de simulatie. Dit opmerkelijke resultaat is te danken aan het feit dat dit systeem geen conventionele natte en droge dekvloeren nodig heeft en dus de laagste thermische massa heeft om te verwarmen. Dit verhoogt de thermische prestaties (warmteafgifte) en het reactievermogen. De energieoverdracht van het water naar de ruimte is het snelst in dit systeem, met een verhouding van de verwarmingstijden tussen het standaard vloerverwarmingssysteem en de ts14 R van ongeveer 2,7 voor de tegelvloer.  

Belangrijk om daarbij te vermelden is het relatief grote temperatuurverschil tussen het begin en het einde van de opwarmfase en de lage systeemtemperatuur die zowat het worstcasescenario vormen over het volledige temperatuurbereik en dus ook de interpolatie van kleinere temperatuurschalen en -verschillen mogelijk maken.

 

Doorsnede van het TS14R vloerverwarmingssysteem

De impact van vloerbedekking

Hoewel in eerste instantie werd gekozen voor een tegelbedekking, werd de reeks simulaties herhaald met verschillende vloermaterialen om na te gaan hoe de vloerbedekking de opwarmtijden beïnvloedt. De langste opwarmtijden zijn vastgesteld voor parketvloeren. Daar had het standaard vloerverwarmingssysteem 8,9 uur nodig voor de verwarmingsfase van 15 naar 24°C, terwijl dat bij de ts14 R slechts 4,1 uur duurde. Voor tapijtvloeren lagen de vastgestelde tijden tussen de waarden voor tegel- en parketvloeren.

Opvallend is ook dat de hogere thermische weerstand van parket zorgt voor een gelijkmatigere oppervlaktetemperatuur en dus een lager temperatuurverschil, hoewel de opwarmtijden bij parket wel aanzienlijk langer zijn dan bij tegels. Dat betekent dat de combinatie van parket en vloerverwarming een hoger thermisch comfort biedt zodra de ingestelde temperatuur is bereikt.

Verminderde thermische opslagmassa

De resultaten van de simulatie tonen aan dat het reduceren van de thermische opslagmassa (dekvloer en vloerbedekking) of zelfs het direct afdekken van het systeem met een vloerbedekking (ts14 R) de reactietijden sterk beïnvloedt of verkort. De test bevestigt ook dat het alleen voor langere periodes (een afwezigheid van meerdere dagen) zinvol is om de ingestelde temperatuur van de ruimte met meer dan 2-3°C te verlagen om energie te besparen met een vloerverwarmingssysteem.

Uiterst relevant

Nu gebouwen thermisch steeds gevoeliger worden, blijkt de simulatie bijzonder relevant. Het wordt namelijk alsmaar belangrijker om goed te plannen en de meest geschikte combinatie te kiezen van vloerverwarmingssysteem, vloerstructuur en vloerbedekking. Bovendien is het steeds vaker doorslaggevend dat de verwarmingstechnologie op de juiste manier wordt geïnstalleerd. Dat omvat hydraulische inregeling, correct ontworpen pompen, een optimaal afgestelde stooklijn en een efficiënte regeltechniek.

Ontdek onze Unisenza vloerverwarmingsregelingen

Als je vragen hebt over onze vloerverwarmingssystemen of hoe je ze het beste kunt integreren in jouw project(en), aarzel dan niet om contact op te nemen met onze experts. Wij helpen je graag verder met advies op maat.  

Neem contact op

 

Bronnen:

1. https://www.rehva.eu/rehva-journal/chapter/comparative-performance-analysis-of-floor-heating-systems