Stroom besparen bij het verwarmen: de regeling is belangrijk!

Verborgen stroomvreters in de verwarmingsruimte

In bijna elk gebouw vindt u tegenwoordig radiatoren. De warmte die deze afgeven wordt meestal geproduceerd in een verwarmingsketel. Om het water dat in de verwarmingsketel is opgewarmd naar de radiatoren te transporteren, heb je verwarmingscirculatiepompen nodig. Maar deze hebben stroom nodig om het water te laten circuleren, en niet zo weinig ook. In een gemiddelde eengezinswoning verbruikt de circulatiepomp al snel een vijfde van het totale stroomverbruik van een huishouden - meer dan de wasmachine of de koelkast.

Energieverbruik bijvoorbeeld Duitsland:

Volgens het Duitse Ministerie voor Milieu is het elektriciteitsverbruik van de circa 30 miljoen verwarmingscirculatiepompen alleen al in bondsrepubliek in totaal ongeveer 15,6 miljard kilowattuur per jaar. Dit komt vrijwel overeen met het elektriciteitsverbruik van het gehele jaarlijkse spoorwegverkeer in Duitsland, inclusief sneltram en metro

De capaciteit en regeling van de pomp zijn essentieel

In principe is het belangrijk om te begrijpen dat met name twee factoren bepalend zijn voor het stroomverbruik van een verwarmingspomp: ten eerste het vermogen in watt (W) en ten tweede hoe nauwkeurig de regeling kan worden aangepast aan de werkelijke warmtevraag. Als basisregel geldt: hoe lager het elektrische vermogen, hoe minder stroom de pomp nodig heeft. Hoe nauwkeuriger de regeling op de verwarmingsbehoefte reageert, hoe minder de regeling met een hoog of zelfs buitensporig aantal watt moet werken, waardoor energie en kosten worden bespaard.

Misschien denkt u dat een op vraag gebaseerde regeling van pompen daarom tegenwoordig vanzelfsprekend is. Maar dat is niet het geval: ongeveer een kwart van de verwarmingscirculatiepompen in Duitsland is ouder dan 20 jaar. Een op de twee van deze pompen werkt ook nog steeds zonder regeling. Deze pompen zonder regeling zijn echter ware stroomvreters, omdat ze niet kunnen worden afgesteld of alleen kunnen worden bediend met een vast ingestelde waarde. Meestal draaien ze daarbij met een constant hoog vermogen, wat resulteert in een hoog energieverbruik.

Ongeregelde pompen veroorzaken door hun hoge energieverbruik echter niet alleen hoge kosten, maar gaan ook ten koste van het milieu. De EU-commissie heeft daarom besloten om ongeregelde verwarmingscirculatiepompen vanaf 2013 geleidelijk van de markt te halen. In de toekomst moeten verwarmingscirculatiepompen worden aangepast aan de huidige stand van de techniek en aan strenge eisen op het gebied van energie-efficiëntie voldoen. Om aan deze vereisten te voldoen, moeten verwarmingscirculatiepompen bijvoorbeeld zijn uitgerust met een toerenregeling.

Hoogefficiënte pompen met toerenregeling verlagen de stroomkosten

In tegenstelling tot niet-geregelde circulatiepompen, waarbij het stroomverbruik zelfs bij een lage warmteafgifte gelijk blijft, zijn moderne hoog-efficiënte pompen dankzij een toerenregeling in staat het vermogen aan de werkelijke warmtevraag aan te passen en het warme water alleen in de werkelijk gebruikte hoeveelheid te laten circuleren. Sensoren registreren de respectievelijke gemeten variabele (bijv. druk, debiet of temperatuur) en geven deze aan de verwarmingsbesturing door, die de frequentieregelaar van de pomp dienovereenkomstig aanstuurt.
 
Dit klinkt op zich goed maar heeft echter ook een zwak punt.
Dit komt doordat de meeste geregelde verwarmingspompen hun capaciteit en opvoerhoogte aanpassen op basis van een algoritme, zodat hun bedrijfspunt langs een geprogrammeerde regelcurve verschuift. De minimale installatiekarakteristiek beschrijft daarbij de leidingweerstand wanneer alle thermostaatventielen volledig open zijn. Omdat deze minimale installatiekarakteristiek echter meestal niet bekend is, ligt de regelcurve bij conventionele systemen vaak duidelijk boven de minimale installatiekarakteristiek. Het gevolg is dat ondanks de regeling er nog steeds veel waardevolle energie verloren gaat. Bovendien kan heet water dat te snel in een leiding circuleert ook storende geluiden veroorzaken bij de thermostaatventielen van de radiators.
.

Dynamisch geregeld werkt het beter!

Met Dynamic Control heeft KSB een slim systeem ontwikkeld waarmee het opgenomen vermogen van verwarmingscirculatiepompen met wel 20 procent kan worden verminderd ten opzichte van conventioneel geregelde aggregaten. 

Dit wordt mogelijk wanneer de dynamische regeling het bedrijfspunt van de verwarmingspomp uitgaande van de momenteel geselecteerde regelcurve zo ver omlaag schuift tot de minimale systeemkarakteristiek is bereikt.

Als de minimale installatiekarakteristiek wordt onderschreden, herkent het algoritme van Dynamic Control dit onmiddellijk en schakelt de pomp terug naar de oorspronkelijke regelcurve om voldoende voeding te garanderen. Dat bespaart niet alleen stroom, maar is ook goed voor het milieu: ook de CO2-uitstoot van de verwarmingsinstallatie wordt door de dynamische regeling aanzienlijk verminderd.

Trouwens brengt Dynamic Control geen extra kosten met zich mee voor installateurs en exploitanten van de verwarmingsinstallatie. Het slimme programma stelt zelfstandig alle benodigde informatie op basis van de interne signalen van de pomp vast. Er hoeven geen extra instellingen te worden gemaakt. Het herkennen van de minimale installatiekarakteristiek op basis van het signaal van de capaciteit is bovendien zo betrouwbaar dat een te lage capaciteit uitgesloten is.

Dynamic Control is momenteel standaard geïnstalleerd in verwarmingscirculatiepompen van de huidige Calio- en Calio S-serie van KSB. Als firmware-update kan Dynamic Control echter ook heel eenvoudig in reeds ingebouwde pompen van de derde generatie Calio worden geïntegreerd.

De voordelen van Dynamic Control in één oogopslag:

• De implementatie van het algoritme is softwarematig en vereist geen extra sensoren of actoren, waardoor er geen extra kosten ontstaan.
• Omdat de Q-tolerantielimieten constant worden bewaakt, treedt er geen te kleine toevoer op.
• Als het bedrijfsgedrag constant is, kan het opgenomen vermogen van de pomp aanzienlijk worden verlaagd (gemiddeld met 20%).