B2

De temperatuurregeling van een cv-ketel werkt via een kamerthermostaat welke meestal in de woonkamer van het huis geplaatst wordt.

Kamerthermostaten werken op verschillende manieren. Over de loop van tijd is de functionaliteit verbeterd van de simpele aan/uit procedure tot een modulerend gedrag.
De volgende werkingsprincipes bestaan:

• Aan/uit
  Als de kamer koeler is dan de gewenste temperatuur, geeft de thermostaat een signaal aan de cv-ketel om warm water aan de radiatoren te leveren. Zodra de gewenste temperatuur in de kamer bereikt is, wordt de cv-ketel uit gezet. De cv-ketel kent alleen maar twee standen: aan en uit.
  Nadat de cv-ketel van het thermostaat het signaal heeft gekregen om te stoppen met verwarmen zal het warme water dat dan al in de leidingen zit nog door het systeem stromen, waardoor de gewenste temperatuur in de kamer mogelijk overschreden wordt.
• Tijdsvertraging meerekenen
  Het systeem werkt in principe als een aan/uit systeem met de toevoeging dat de thermostaat rekening houdt met de restwarmte. De thermostaat zal de cv-ketel vlak voordat de gewenste temperatuur bereikt is al het signaal geven om met het verwarmen te stoppen.
  Hetzelfde geldt andersom ook: Als de temperatuur zakt gaat de thermostaat net voordat het koeler wordt dan de gewenste temperatuur de ketel weer aanzetten.
  Deze systemen kunnen in een toestand van ‘pendelen’ komen, als door het iets vroeger uitschakelen en iets vroeger aanschakelen de temperatuur in de kamer rond de gewenste temperatuur schommelt. Als gevolg gaat de cv-ketel continu aan en uit.
• Moduleren
  In dit systeem communiceren de thermostaat en de cv-ketel continu met elkaar. De cv-ketel kan niet alleen aan of uit staan maar de temperatuur van het water kan gevarieerd worden. Sommige cv-ketels kunnen ook de hoeveelheid warm water die door de radiatoren gepompt wordt variëren, dit wordt bereikt door een zogenaamde modulerende pomp.
  Het systeem streeft naar een balans waar precies de juiste temperatuur en hoeveelheid warm water door de radiatoren gepompt wordt, zodat de kamertemperatuur constant op de gewenste waarde blijft. Dit is niet alleen comfortabel voor de mens maar ook ten opzichte van het energieverbruik optimaal.

Met een eenvoudige thermostaat kan je alleen de temperatuur hoger en lager zetten. Luxere thermostaten, oftewel klokthermostaten, zijn programmeerbaar, zowel qua tijdstip, temperatuur als ook interval. Daarnaast zijn er thermostaten die zich op afstand laten bedienen, bijvoorbeeld via smartphone of tablet.

Thermostaten kunnen ook gebruik maken van de buitentemperatuur om de verwarming te regelen. Deze hebben dan of een sensor buiten geïnstalleerd die de temperatuur terugvoedt aan de thermostaat of ze halen de weersinformatie via een internet connectie.

Nachtverlaging

Nachtverlaging betekent dat op tijdstippen waar het niet nodig is om het huis te verwarmen de temperatuur op een lager niveau gezet wordt. Bijvoorbeeld ’s nachts, wanneer iedereen slaapt of overdag, wanneer iedereen werkt of op school zit, kan de thermostaat duidelijk lager staan dan wanneer iemand thuis en wakker is. Dit levert een energiebesparing op en het is beter voor het milieu.

Radiatorknoppen: Thermostaat of aan/uit-knop

De kamerthermostaat regelt alleen de temperatuur in de kamer waar de thermostaat hangt. In de andere kamers is de temperatuur afhankelijk van de stand van de radiatorknop, de capaciteit van de radiator in relatie tot de kamergrootte en de temperatuur in de kamer met het thermostaat.

Het water dat door alle radiatoren stroomt heeft nagenoeg dezelfde temperatuur, dus de radiatoren zullen (als alle radiatorknoppen open staan) allemaal dezelfde temperatuur hebben. Maar dat zegt nog niets over de temperatuur in de verschillende kamers. De kamertemperatuur hangt af van de radiatorcapaciteit, welke aangeeft hoeveel warmte de radiator aan de lucht afgeven kan, en van de kamergrootte. Bijvoorbeeld om een kamer van 30 kubieke meters op 20 graden te verwarmen moet de radiator een capaciteit hebben van ongeveer 30 x 77 watt = 2310 watt. Dezelfde radiator kan een kamer met 60 kubieke meter op maximaal 10 graden verwarmen, waarentegen een kamer kleiner dan 30 kubieke meter warmer dan 20 graden zal worden.
Door het kiezen van een hoge radiatorcapaciteit kan dus bereikt worden dat het in een kamer warmer wordt dan in de kamer met het kamerthermostaat. Dit kan interessant zijn voor de badkamer.

Door de goede radiatorcapaciteit te kiezen kan je dus beïnvloeden hoe warm een kamer maximaal wordt.
Zie ook Radiatorcapaciteit berekenen op onze Rekentools pagina.

Met een open/dicht-knop op je radiatoren kan je alleen maar kiezen tussen geen verwarming of de temperatuur bepaald door de radiatorcapaciteit en kamergrootte.

Als je meer variatie wilt, kan je thermostaatkranen op je radiatoren plaatsen. De maximaal bereikbare kamertemperatuur wordt nog steeds bepaald door de radiatorcapaciteit maar er kan een lagere temperatuur gekozen worden door de thermostaatknop iets dicht te draaien. Bijvoorbeeld in een kamer die zowel voor slapen als ook voor studeren gebruikt wordt kan je tijdens het studeren de temperatuur op 20 regelen, terwijl als je slaapt 16 graden voldoen. Je kiest dus een radiator met voldoende capaciteit om de kamer op 20 graden te verwarmen. De thermostaatknop zet je tijdens het studeren op stand 5 en als het bedtijd is op stand 3.

In de ruimte waar de kamerthermostaat hangt plaats je beter geen thermostaatknoppen op de radiatoren. Hier wordt de temperatuur al door de thermostaat geregeld. Alle kamers buiten deze ruimte kan je voorzien van radiatoren met thermostatische radiatorkranen; anders kan het gebeuren dat een radiator in de gang, slaapkamer of berging onnodig veel warmte afgeeft.

OpenTherm

OpenTherm, ook wel afgekort met OT, is een fabrikant-onafhankelijk protocol dat tussen de kamerthermostaat en de cv-ketel gebruikt wordt. Vroeger moest je de thermostaat kopen die bij je ketel hoorde, met een ander thermostaat zou de verwarming niet werken. Met de komst van het OpenTherm protocol eind 1996 kan de kamerthermostaat onafhankelijk van de cv-ketel gekozen worden, mits de cv-ketel ook Opentherm begrijpt.

Voordat je een ketel of een thermostaat koopt, zal je dus moeten checken of alle beide toestellen OpenTherm spreken. Als je tegenwoordig een nieuwe cv-ketel koopt, kan je vaak kiezen of je de ketel-specifieke thermostaat van dezelfde fabrikant wilt of een OpenTherm thermostaat. De laatste keuze heeft het voordeel, dat bij de aanschaf van de volgende ketel de thermostaat kan blijven hangen.

De communicatie tussen thermostaat en cv-ketel met OpenTherm is digitaal en gaat in beide richtingen. OpenTherm is uitermate geschikt voor de nieuwe modulerende ketels waar de cv-water temperatuur aangepast wordt aan de warmtevraag. Hierdoor wordt het verwarmingsproces geoptimaliseerd en energie bespaard.

Het expansievat is het (meestal) rode, eivormige vat, dat vlak bij je cv-ketel hangt.

Waarvoor is een expansievat nodig?

In de cv-installatie zit water en tijdens het verwarmen van je huis wordt dit water door de cv-ketel opgewarmd waardoor het watervolume toeneemt. Omdat de meeste cv installaties gesloten installaties zijn, moet voor het uitzetten van het cv-water extra ruimte gecreëerd worden. De functie van het expansievat is het opvangen van het extra watervolume dat ontstaat als het water van de centrale verwarming opgewarmd wordt.

Plaatsing, opbouw en werking van een expansievat

Het expansievat moet op de retourleiding van de installatie aan de zuigzijde van de pomp gemonteerd worden en de afstand tot de cv-ketel moet zo kort mogelijk zijn.

Aan de bovenkant van het expansievat zit bij de gangbare modellen een 3/4 duims schroefdraad-aansluiting. Hiermee wordt het expansievat aan de cv-installatie gemonteerd, meestal door middel van een zogenoemde expansievatbeugel.

Aan de onderkant zit een luchtventiel, net zoals bij een autoband, waarmee eventueel de druk van het expansievat verhoogd kan worden. Dit is in de praktijk vaak niet nodig, omdat de fabrikant het expansievat al met de juiste druk gevuld heeft. Welke druk erin zit kan je aflezen van het label op het expansievat. De meeste expansievaten zijn gevuld met stikstof. Om te voorkomen, dat je zelf de druk in het expansievat moet bijstellen (of laten bijstellen), is het handig om een expansievat aan te schaffen met de juiste voordruk. Deze voordruk is afhankelijk van de grootte van de cv-installatie en van de locatie in huis.

In het expansievat zit een rubbermembraam, ook wel hoedmembraan genoemd vanwege de vorm. Dit membraan scheidt het cv-water van het stikstof.

In een nieuw, niet-geïnstalleerd expansievat zit het membraan tegen de bovenkant van het vat aan. In een expansievat in een koude cv-installatie zitten ongeveer drie liter water en het membraan wordt door het water een beetje in het vat geduwd. Bij het opwarmen van het cv-water vloeit met oplopende druk meer water in het expansievat en wordt het stikstof samengedrukt.
Als de druk te hoog wordt, wordt via het overstort- of veiligheidsventiel water gelost. Dit ventiel opent bij 2,5 of 3 bar.

Maten en modellen expansievaten

In Nederland zijn de meest verkochte expansievaten gemaakt van staal in de vorm van een ei en over het algemeen rood, maar er zijn ook andere kleuren beschikbaar. Expansievaten zijn met een inhoud van twee tot honderden liter te koop. Hier bespreken we drie modellen: 18 liter, 25 liter en 35 liter, met een wisselende voordruk.

Expansievatinhoud

De benodigde inhoud van het expansievat heeft te maken met de grootte van de cv-installatie en waar het expansievat geïnstalleerd is. Grofweg kan je zeggen dat in een doorsnee rijtjeshuis een expansievat met een inhoud van 18 liter voldoet en in een groter huis, zoals bijvoorbeeld een herenhuis, een expansievat met 25, 35, 50 of zelfs 80 liter.

Toename van het watervolume

Volgens de Europeese norm EN 12828 mag de maximale temperatuur in een cv-installatie 110 °C niet overschrijden. Wat daadwerkelijk de maximale temperatuur in de installatie is, hangt van de cv-ketel af.

Uit veiligheidsredenen moet de inhoud van het expansievat groot genoeg zijn om het extra watervolume bij een opwarming tot 110 °C op te kunnen opvangen, dat zijn dus goed 5 % van de waterinhoud van de installatie.

Reservevolume

Het reservevolume is het watervolume dat in een koude installatie in het expansievat gedrukt wordt. Dit gebeurt omdat de druk in de installatie hoger is dan de voordruk in het expansievat. Voor expansievaten tussen de 15 en 600 l moet dit minstens 3 l zijn.

Voordruk in een expansievat

Een ander belangrijk gegeven van een expansievat is de voordruk. Over het algemeen zijn er drie verschillende waardes voordruk die door de fabrikant geleverd worden: 0,5 bar, 1,0 bar en 1,5 bar.

Welke voordruk nodig is, is afhankelijk van hoeveel meters hoger dan het expansivat de hoogst geplaatste radiator zich bevindt. Als het vat boven in de installatie (dus bijvoorbeeld op zolder) geplaatst is, gebruik je een expansievat met de laagste voordrukwaarde van 0,5 bar. Ook als het expansievat onderin in de installatie zit en radiatoren moet verwarmen, die tot 5 m hoger gemonteerd zijn, is een voordruk van 0,5 bar voldoende. Als de radiatoren meer dan 5 m en minder dan 10 m hoger liggen is een voordruk van 1,0 bar nodig. Dus per 5 meter, die het warme water omhoog getransporteerd moet worden, is een additionele druk van 0,5 bar nodig.

Expansievat kapot

Membraan lekt

Het rubberen membraan in het expansievat kan na een aantal jaren poreus worden en beginnen te lekken. Dan gebeurt er het volgende:
Omdat het membraan lekt, wordt langzamerhand het hele expansievat met water gevuld. Het water in het vat wordt niet meer door het membraan in de cv-leidingen terug gedrukt,
waardoor water uit de installatie verloren gaat, en de druk in de installatie zakt. Het stikstof gaat elders in leidingen of radiatoren zitten. Als je nu de cv-installatie een of meerdere keren bijvult tot de normale werkdruk, zal het expansievat verder met water vullen totdat het hele vat zo goed als vol is. Bij de volgende opwarming loopt de druk zo hoog op, dat het overstort- of veiligheidsventiel het overtollige water in de afvoer lost. Hierdoor gaat de druk in de installatie weer zakken.

Als het membraan lekt is het expansievat kapot en moet vervangen worden.

Hoe merk je of het expansievat lekt?

Of het membraan lekt kan je aan de buitenkant van het expansievat niet zien, maar er zijn wel een aantal duidelijke symptomen voor een defect membraan: