Een leidraad voor het kiezen van jouw warmwaterproductie

Uw dagelijks warmwaterverbruik berekenen? 

De keuze van een systeem voor warmwaterbereiding hangt af van het aantal personen in je woning en van je comfort eisen. Ideaal is een combinatie van optimaal comfort met een zo laag mogelijk energie- en waterverbruik.

Eandis stelt deze handige methode voor om uw dagelijks warmwaterverbruik te berekenen:

10 liter x aantal afwasbeurten = …………… (keuken)
47 liter x aantal douches per dag = …………… (douche met spaardouchekop)
85 liter x aantal douches per dag = …………… (douche zonder spaardouchekop)
120 liter x aantal baden per dag = …………… (bad)
+ ___________________________________________

Totaal dagelijks gebruik = …………… liter

Opgelet: Het verbruik is bepaald voor een temperatuur van het SWW aan het aftappunt van gemiddeld 38°C. Een voorraadtoestel of boiler bijvoorbeeld staat gemiddeld op 60°C en men mengt dit water met koud water tot men de gewenste afnametemperatuur heeft bereikt.

Warm water toestel

Sanitair warm water wordt niet enkel gebruikt voor sanitaire doeleinden (wassen, baden, douchen, …) maar eveneens in de keuken voor het bereiden van maaltijden (wassen van fruit en groeten, koken, …). Daardoor moet het sanitair warm water ook voor consumptie geschikt zijn en kan men dus algemeen stellen dat sanitair warm water eigenlijk drinkwater is dat voor sanitaire doeleinden opgewarmd wordt tot een maximale temperatuur van 60°C. Ook de fysische, chemische en biologische eisen zijn hetzelfde als voor drinkwater. Zonder de eisen voor drinkwater uit het oog te verliezen is het sterk aanbevolen het water zodanig te behandelen dat de opwarming ervan geen schade op korte of lange termijn toebrengt aan het warmwatertoestel bijvoorbeeld verwijderen van kalk, zand enz. Laat je installatie ook steeds plaatsen door een vakman die vooraf met jou de belangrijkste zaken zoals ventilatie, afvoer, gasleiding enz. ter plaatse kan bekijken en kan beoordelen op hun behoorlijke werking en veiligheid. Om je veiligheid en comfort te garanderen dien je ook steeds na te gaan of de nodige keuringslabels op je toestel voorkomen en anders vraag je ze op via de leverancier van het apparaat.

Doorstroomtoestellen ofwel geisers

Werking van een doorstroomtoestel

Bij doorstroomtoestellen wordt het inkomend koud water onmiddellijk verwarmd terwijl het door het toestel loopt. Een systeem detecteert het instromend koud water en start de brander, die werkt op gas of op stookolie, of de elektrische weerstand waardoor deze warmtebron de warmtewisselaar opwarmt waar het koude water doorvloeit. Omdat het water rechtstreeks door de warmtewisselaar naar de kraan stroomt waar de waterafname plaats vindt is het debiet beperkt tot wat er door het toestel en de leidingen door kan en dit kan onbeperkt doorgaan zolang de warmtebron werkt. Men heeft dus een constant en een beperkt debiet.

Klein verbruik en compacte doorstroom toestellen

Om bij kleine SWW - afnamen de brander niet elke keer te moeten aanspreken, zijn sommige toestellen uitgerust met een klein ingebouwd voorraadvat (20 à 60 liter). Het onderhoud van een doorstromer is eenvoudig en minmaal ook omdat er geen bewegende delen in het toestel zitten. Bovendien is de temperatuur makkelijk regelbaar en hebben ze geen stilstand verliezen omdat er geen voorraad op temperatuur dient gehouden te worden. Een apart geplaatste doorstromer maakt ook dat je verwarmingstoestel tijdens de zomermaanden volledig kan uitgeschakeld worden. Doorstromers zijn compacte toestellen, geschikt om aan de muur op te hangen en ze kunnen, mits inachtname van de vereiste veiligheids- en plaatsingsvoorschriften ingebouwd worden in een kast of keukenmeubel.

Doorstroom toestel op aardgas

Bij de toestellen die met aardgas of stookolie werken dient men rekening te houden dat de verbranding zuurstof verbruikt vanuit de ruimte waar het toestel staat opgesteld. Daarom mogen dergelijke toestellen niet in kleine ruimtes geïnstalleerd worden en zijn voldoende grote verluchtingsopeningen een absolute must. Alle recente toestellen beschikken evenwel over een beveiliging (TTB) die het toestel uitschakelt als er onvoldoende schouwtrek is. Om elk risico uit te sluiten, kan men ook kiezen voor een gesloten doorstromer met gestuwde afvoer. Dit toestel is hermetisch afgesloten van de ruimte waar het instaat. Het haalt tevens zijn verse lucht buiten de woning en blaast de verbrande gassen eveneens naar buiten, en dit door dezelfde afvoerschouw die uit twee in elkaar geplaatste buizen bestaat. Als het toestel niet werkt verbruikt het ook niets. En opteer je voor ééntje met een elektronische waakvlam, dan wordt deze slechts ontstoken bij de vraag naar warm water en kunt u zo gemiddeld 50 € per jaar besparen.

Soorten doorstromers

Modulerende toestellen

Sommige toestellen regelen hun warmtetoevoer aan het koud instromend water naargelang de hoeveelheid die er door stroomt wat bij een bepaalde afname een constante temperatuur garandeert. Dit zijn de zogenaamde modulerende toestellen. Omdat tegenwoordig onze woningen beter en beter geïsoleerd worden heeft men minder verwarmingsvermogen nodig dan vroeger maar het vermogen wil men wel aanwenden om een groter comfort aan SWW te leveren. Bij een modulerend toestel kan het vermogen van de verwarming ingeregeld worden op de capaciteit van de geplaatste verwarmingselementen in de woning waardoor er geen overcapaciteit wordt geproduceerd. En wanneer het toestel overschakelt van verwarming naar warmwaterproductie gebruikt het zijn volle brandervermogen om het nodige comfort te leveren. Kortom, zowel voor verwarming als SWW stelt men zo het toestel exact in op de vraag.

Niet-modulerende doorstromers

Bij niet-modulerende toestellen geeft de brander altijd hetzelfde warmtevermogen af aan het water dat door het toestel stroomt. Meestal rekent men op een temperatuursverhoging van 25°C van het inkomende koud water. Minder water door het toestel geeft een hogere temperatuur van het uitstromende water. De watertemperatuur is daarom niet constant maar wordt bepaald door de afname aan de aftappunten.

Concreet wil dit zeggen dat een doorstromer met een debiet van 13 liter/min, 13 liter koud water kan opwarmen van 10 tot 35°C per minuut. Draait men aan de instelknop op het toestel om de temperatuur te verhogen dan beperkt men in werkelijkheid het debiet van het instromende koud water. Zou men het koud water willen opwarmen tot 45°C dan kan het toestel nog maar 9,3 liter/min koud water opwarmen. Een niet-modulerend toestel slaat ook pas aan bij een hoger debiet dan bij een modulerend waardoor een spaardouchekop of thermostatische kraan onbruikbaar wordt. Een te hoge temperatuur in het toestel heeft ook een afzetting van kalk uit het koud water tot gevolg. Kalk in een warmwatertoestel heeft, zowel bij een doorstroom- als bij een voorraadtoestel, altijd tot gevolg dat er minder warmte naar het koud water wordt overgebracht omdat de kalkafzetting ermee gaat lopen. En dus is er meer energie nodig om hetzelfde vermogen aan warm water te leveren. Vooral bij doorstromers wordt zo het debiet verminderd als de nuttige doorgang van de buizen slinkt.

Combi-doorstroom toestel

Hetzelfde soort warmtebron als in de doorstromer kan men terugvinden in een combi-toestel dat zowel verwarming als doorstroomwarmwater levert. Deze functioneert dan ofwel voor verwarming ofwel voor sanitair. Om de vorm en het volume van het toestel zo klein mogelijk te houden worden meestal platenwarmtewisselaars gebruikt. Ook hier detecteert een systeem het instromende koud water in de warmtewisselaar en zorgt door middel van een pomp of een omkeerklep dat het warme verwarmingswater over de andere zijde van de warmtewisselaar stroomt om het koude water op te warmen. Bij toestellen uitgerust met een omkeerklep zal de voorrang voor het SWW nooit kunnen worden opgeheven. Ook hier zijn er apparaten die over een klein ingebouwd voorraadvat beschikken om bij kleine SWW -afnamen de brander niet telkens te moeten aanspreken. De debieten worden bepaald zoals bij de onafhankelijke doorstromers voor een opwarming van het koude water met 25°C en de uitlooptemperatuur van het SWW kan maar mits een modulerende brander nauwkeurig worden gestuurd. Combidoorstroomtoestellen werken meestal op gas of op stookolie en worden vooral geplaatst als wandapparaat.

Elektrische doorstroomtoestellen

Elektrische doorstroomtoestellen warmen het water op door middel van een elektrische weerstand. Ze zijn plaatsbesparend, licht en makkelijk te plaatsen en hebben geen afvoerschouw nodig waardoor ze ook dicht tegen het afnamepunt kunnen geplaatst worden en de leidingverliezen worden beperkt. Ze worden meestal gebruikt voor kleinere debieten en vermogens vermits ze op het dagtarief voor elektriciteitsafname werken, en dit relatief duur is, en een weerstand zijn warmteafgiftevermogen beperkt wordt door zijn grootte en dus door de grootte van het gehele apparaat. De temperatuur van het SWW is nauwkeurig te regelen. En meestal komen ze voor in combinatie met een kleine opslag , bijvoorbeeld 10 liter, waardoor het vermogen van de warmwaterweerstand nog kan verkleinen.

Voorraadtoestel ofwel boilers

Werking van een boiler

Een boiler slaat verwarmd water op, om onmiddellijk een grotere hoeveelheid SWW te kunnen leveren aan één of meerdere aftappunten. Een quasi onbeperkt debiet dat wel, maar in de tijd beperkt namelijk totdat de voorraad op is. Boilers zijn dan ook uitermate geschikt om piekverbruiken van SWW op te vangen. De warmtebron zit in de boiler zelf en warmt daar de hoeveelheid koud water op die zich er in bevindt. Bij een afname van SWW komt er automatisch door de waterdruk op het binnennet koud water bij dat op zijn beurt zal opgewarmd worden. De toevoer van koud water gebeurt onderaan de boiler en de afname van het warm water gebeurt bovenaan. Omdat warm water stijgt krijgt men zo bovenaan het warmste water dat er op dat moment in het vat aanwezig is. Voorraadtoestellen zijn te verkrijgen als staand of liggend model of bij een beperkte voorraad, kleiner dan 100l, als wandtoestel. Om de stilstandverliezen te beperken zijn ze voorzien van een isolatielaag en als geheel omhuld door een mantel.

Gebruik van een boiler

Om op elk aftappunt bij het openen van de warmwaterkraan of mengkraan onmiddellijk warm water te hebben kan men gebruik maken van een sanitaire recirculatieleiding. De vertrekleiding van het warm water naar de aftappunten in de woning wordt in een lus gelegd. Op deze lus wordt een omlooppomp geplaatst die ervoor zorgt dat het water constant circuleert en het voorraadtoestel passeert en zo terug op temperatuur wordt gebracht. In de meeste gevallen plaatst men op deze pomp een klok zodat deze enkel tijdens de gebruiksuren van het SWW zal werken om dit bijkomend comfort te leveren. Buiten deze tijden kan men wel op de normale manier warm water blijven afnemen. De distributieleidingen worden in dit geval twee keer zo lang en produceren meer leidingverliezen. Om dit verlies te beperken dient men de leiding vakkundig en voldoende te isoleren.

Een ideale stilstandtemperatuur voor een voorraadtoestel is gemiddeld 60 °C. Dit is voldoende warm om te mengen voor allerlei sanitaire toepassingen en toch niet te warm waardoor een overmaat aan kalkafzetting zou optreden. Om een ongebreidelde toename van ongewenste organismen in het voorraadwater te vermijden, is het aangeraden om periodiek de boilertemperatuur te verhogen naar 90°C gedurende een tiental minuten. In sommige regelingen zit dit standaard in en gebeurt dit ongemerkt voor de gebruiker. Vermits het SWW stil staat in het voorraadvat en ongestoord kan reageren met zijn omgeving kan er door elektrolyse corrosie optreden. Om dit verschijnsel tegen te gaan of alleszins af te remmen plaats je een boiler die ofwel vervaardigd is uit roestwerend materiaal ofwel bekleed is met een roestwerende coating ofwel plaatst u een type dat uitgerust is met een anode. De anode zal in de plaats van het boilermateriaal wegteren door de elektrolyse en dient daarom ook regelmatig vervangen te worden. Als de boilerwand zwakker wordt onder invloed van de corrosie kan deze op zijn zwakste plek door de druk van het water scheuren en een wateroverlast creëren met alle gekende gevolgen. Een boiler leent zich door het onbeperkt debiet, dat traploos van 0 tot maximum kan en mag variëren voor de werking van het toestel, uitstekend om met thermostatische kranen of mengkranen te gebruiken. Een warmwaterproductie die gescheiden is van uw verwarmingsketel, hetzij in doorstroom hetzij in voorraad, garandeert in geval van een panne van uw verwarmingstoestel een grotere bedrijfszekerheid dan wanneer alles in één toestel gebeurt.

Soorten voorraadtoestellen

Directe boiler

Een direct gestookte boiler bestaat uit een ingebouwde warmtebron, een elektrische weerstand of een brander op gas of stookolie en eventueel een rookgasafvoer. Zo houdt men het toestel zo compact mogelijk en maximaliseert men het rendement door zo veel mogelijk van de geproduceerde warmte af te geven aan het koud inkomend water. Een brander vergt een aansluiting voor de afvoer van de verbrandingsgassen. Naargelang het een open of gesloten toestel is zal er een schoorsteen of gedwongen rookgasafvoer aan te pas komen. Bij een open toestel zullen de stilstandverliezen hoger zijn omdat de ventilatie van de vuurhaard en rookgaswarmtewisselaar permanent is.

Elektrische boiler

Bij de elektrische voorraadtoestellen zorgt een ingebouwde elektrische weerstand voor de aanmaak van het SWW . Omdat de verhouding van het elektrisch vermogen van de verwarmingsweerstand ten opzichte van de boilerinhoud veel kleiner is bij een elektrische boiler als bij een boiler op gas of stookolie zal de opwarmingsduur veel groter uitvallen. Daardoor, en ook door de prijs van de elektriciteit in de daluren (nachttarief), worden elektrische boilers doorgaans ‘s nachts opgeladen en wordt naverwarming overdag zo goed als niet toegepast. De keuze van de boilerinhoud is hier dus heel belangrijk om tussen twee nachtelijke opwarmingen niet zonder SWW te vallen. Een elektrisch voorraadtoestel is uitermate geschikt om comfort te leveren waar geen primaire brandstof voorhanden is of om veiligheidsredenen niet mag gebruikt worden. Het is makkelijk te plaatsen, heeft weinig onderhoud en geen afvoerschouw nodig.

Indirecte boiler

Bij indirect gestookte boilers zorgt een externe verwarmingsbron, gas- of stookolieketel, voor de aanmaak van sanitair warm water door middel van een in de boiler ingebouwde spiraalvormige warmtewisselaar (serpentin) of van een dubbelwandige boiler. Deze laatste werkt volgens het bain-marie principe wat een boiler in een boiler voorstelt waarbij het verwarmingswater tussen de twee vaten circuleert en het binnenste vat opwarmt. Het verwarmingswater wordt in het eerste geval met een boilerlaadpomp door de inwendige warmtewisselaar gestuwd en kan in het tweede geval zowel met een pomp als op natuurlijke wijze (thermosifon) circuleren tussen de dubbele wand. Door de eigenheid van de natuurlijke circulatie zal de opwarming trager gebeuren en zal een nauwkeurige regeling van de temperatuur van het warme water zo goed als onmogelijk maken. Eén enkel verbrandingstoestel is in deze toepassing vereist, namelijk de verwarmingsketel. Het regelsysteem voor de sturing van de boilerlaadpomp is voorzien in de ketelregeling of kan worden toegevoegd als optie. De SWW- regeling zorgt dat de boiler altijd eerst wordt opgewarmd. Tijdens de opwarming van de boiler wordt de verwarming van de woning tijdelijk uitgeschakeld (15 à 30 min naargelang boilerinhoud en ketelvermogen). Men spreekt dan van de voorrangschakeling voor SWW . Deze regelaar laat eveneens toe om de temperatuur van het sanitair warm water nauwkeurig in te stellen.

Zonneboiler

De zonneboiler slaat de door de zonnepanelen opgenomen energie van de zon op in zijn warmwatervoorraad. Aangezien zonne-energie een constante energiestroom is maar van een relatief laag vermogen dient een zonneboiler een dubbele opslagcapaciteit te hebben dan een traditioneel voorraadvat voor dezelfde toepassing. Een zonneboiler is een indirect gestookte boiler met als warmtebron de zon. Het zon-opslagvat bevat één of twee warmtewisselaars. In geval van één warmtewisselaar wordt er geen bijverwarming voorzien en wacht men tot het water op de gewenste temperatuur is, alvorens het te gebruiken. In het ander geval gaat het water vanuit dit vat verder naar een bijverwarming waar het door toevoeging van warmte op het gewenste tijdstip op de gewenste temperatuur wordt gebracht. Deze bijverwarming kan een in het vat ingebouwde elektrische weerstand zijn, een doorstroomtoepassing, al dan niet in een verwarmingsketel ingebouwd, of een direct of indirect gestookt voorraadtoestel. Het uitgangspunt is dat het water niet warm genoeg kan gemaakt worden door de zon om direct te gebruiken tenzij je een groot opslagvat voorziet waaruit je je SWW ineens gebruikt zonder te mengen. In onze huishoudelijke toepassingen hebben we slechts ruimte voor een traditioneel toestel dus bijverwarming zal altijd noodzakelijk zijn. 

Zonne energie opslag

In een opslagvat met twee spiralen gebruikt men de onderste om de zonne-energie binnen te halen en het water voor te verwarmen en de tweede spiraal, die hoger zit, om het water op de gewenste temperatuur te brengen. De warmtebron en de bijverwarming zitten in één voorraadvat wat plaats bespaart en hoe warmer het SWW boven in het vat al is hoe minder er dient bijgewarmd te worden. Een gezin dat bestaat uit twee volwassenen en twee kinderen kan zo tussen 1 mei en 1 september zijn bijverwarming uitschakelen. Dat betekent in cijfers dat zonnepanelen kunnen instaan voor 50 à 70% van de SWW behoeften bij individuele huishoudelijke toepassingen. In de ganse zonne-installatie is de regelaar het belangrijkste onderdeel. Hij stuurt de gevraagde warmte naar de juiste plaats op het juiste moment. Zorg dat het geheel van de installatie duidelijk en transparant is voor u want na de plaatsing neemt u de taak om zo zuinig mogelijk uw comfort te genereren van de technicus over. Een zonneboiler is goed voor het milieu want de uitstoot van broeikasgassen vermindert aanzienlijk en zo gaan we de opwarming van de aarde tegen. Tevens brengt ze geen geluidshinder voort. De opbrengst van de zonneboiler hangt voor een grootste gedeelte af van de wijze waarop de zonnepanelen geplaatst zijn en al dan niet hun hoogste rendement halen. Tot slot is het belangrijk om bij de beoordeling van een zonneboiler de keurmerken en labels te vergelijken. Een zonneboilerinstallatie heeft een relatief lange levensduur en dan is een door de fabrikant gegarandeerde opbrengst van groot belang.

Warmtepomp

Een warmtepomp gebruikt men om te verwarmen of te koelen. Men maakt in beide gevallen gebruik van hetzelfde basisproces alleen keert men de werking om als men wisselt tussen verwarmen en koelen. Ofwel haalt men de warmte uit lucht of water om te verwarmen of geeft men de warmte of aan, meestal, lucht om te koelen. Het betreft dus een apparaat dat gevuld is met een koelmiddel en voor huishoudelijke toepassingen met een compressor is uitgerust is om de cyclus van verwarmen en koelen in gang te houden. Voor de productie van warm water is de overeenkomst met de zonnepanelen groot. Het warmtepompproces levert lage temperatuurwarmte af in een voorraadvat met één of twee spiralen. Er dient wel meer elektrische energie aan het proces toegevoegd te worden dan bij een zonneboiler en dat wordt ruimschoots goed gemaakt door het hoog rendement van enkele honderden percenten. De bijverwarming gebeurt principieel net hetzelfde als bij de zonneboiler. De installatie kan overal geplaatst worden waar er maar voldoende elektrisch vermogen aanwezig is. Net zoals bij de zonneboiler vergt ook de warmtepomp een grotere technische ruimte, een goed begrip van wat de mogelijkheden zijn van de installatie en hoe de werking ervn optimaal te houden en een constante service en nazorg.

Besluit

Er is geen systeem dat algemeen beter is dan de anderen. Elk type van SWW- productie heeft zijn voor- en nadelen. Iedere toepassing vergt een grondige analyse om het aanbod zo goed mogelijk af te stemmen op het profiel van de eindgebruiker en zijn specifieke wensen. De ene keer zullen gedecentraliseerde warmtewisselaars de correcte toepassing zijn, de andere keer gecentraliseerde voorraadvaten. En indien er alternatieve productiemethode, zoals een warmtepomp of een zonneboiler, aan te pas komt zal er altijd een deel van de productie moeten gebufferd worden. Om de aankoop van een warmwatertoestel kritisch en onafhankelijk te beoordelen kan men bij de selectie, buiten de reeds besproken criteria, het plaatje volledig maken door een berekening te maken van de totale kost van de investering over de gehele geschatte levensduur van het beoogde toestel. De parameters die kunnen bekeken worden zijn:

• de geschatte levensduur
• de aankoopprijs
• de installatiekost
• de verbruikskost
• de onderhoudskost
• premies
• subsidies
• eventuele restwaarde
• enz.

Gebruikt u niet alle parameters bij een vergelijking ? Gebruik dan toch steeds hetzelfde aantal en dezelfde soort om verschillende toepassingen te vergelijken. Tevens kan uw adviseur of verkoper u hierbij helpen. Het zal u een beter beeld geven van wat u mag verwachten voor welke prijs.