OliNo

Een combiketel gebruikt ook een klein beetje gas als we helemaal geen warmte afnemen, of warm water gebruiken.
Dit is een stand-by verbruik dat dag en nacht, zomer en winter doorgaat. In dit artikel ga ik hier op in, en beschrijf methoden om het stand-by verbruik te verlagen

De oorzaak van het stand-by gasverbruik.

In de combiketel bevind zich een kleine hoeveelheid warm water (b.v. enkele liters) in de warmtewisselaar van het tapwater circuit. Deze hoeveelheid water wordt constant op temperatuur gehouden (b.v. op 60°C). Hierdoor kunnen we snel beschikken over warm tapwater. Aangezien we altijd te maken hebben met lekkage van warmte, zal het water op gezette tijden weer op temperatuur moeten worden gebracht, waar dus gas voor nodig is.

Als deze voorziening er niet zou zijn, zou het langer duren voordat er warm water uit de kraan komt. Als de warme kraan wordt geopend moet immers eerst de brander aan, en vervolgens de warmtewisselaar met het water op temperatuur komen, wat enige tijd kost. En aangezien de kraan dan loopt, komt er steeds nieuw koud water in de warmtewisselaar, wat het opwarmingstempo vertraagd. Dit is dus een verlaging van het gebruikscomfort. In de tussentijd komt er eerst een tijdje lauw water uit de kraan. Zolang het water uit de kraan nog niet op de gewenste temperatuur is, verdwijnt het vaak rechtstreeks in het riool, en dat is dus weggegooid water plus energie. Dus naast een lager comfort hebben we dan ook nog eens verspilling.

Meten van het stand-by gasverbruik.

Om het stand-by gasverbruik te meten, kunnen we eenvoudigweg de gasmeterstand over een bepaalde tijdsduur nauwkeurig in de gaten houden. Zolang we bezig zijn met de meting, moet elk ander gasverbruik vermeden worden. Dus geen warm water tappen, geen centrale verwarming stoken, en niet het gasfornuis gebruiken. De gasmeter zie je dan steeds na een bepaalde tijdsduur een beetje vooruit lopen, dit is het stand-by verbruik van de combiketel.

Stand-by gasverbruik van mijn oude combiketel

In 2009 heb ik een nieuwe combiketel laten plaatsen, in het artikel: nieuwe combiketel met zonneboiler heb ik daarover geschreven. Mijn oude combiketel had een losse tapboiler, daarvan had ik het stand-by gasverbruik al eens gemeten. Het bleek dat het water in de tapboiler om de 12 uur weer op 60 °C werd gebracht, om daarmee de warmteverliezen te compenseren. En daar was per keer 130 liter gas voor nodig. Dus per dag 260 liter, ofwel zo’n 95 m³ gas per jaar. Dit is dus het gasverbruik zonder dat we één liter warm water hebben getapt. Als we wel warm water gaan tappen, komt het gasverbruik dat daar voor nodig is, daar nog bij.

Later besefte ik, en de metingen hierna laten dat ook zien, dat het stand-by verbruik afhankelijk is van de temperatuur rondom de combiketel.Toen ik het stand-by gasverbruik van de oude combiketel had gemeten, had ik echter nog niet de omgevingstemperatuur genoteerd, maar waarschijnlijk was dat rond de 20 °C

Stand-by gasverbruik van mijn nieuwe combiketel

Nadat de nieuwe combiketel (Nefit HRC30/CW5) was geïnstalleerd, heb ik ook daarvan het stand-by gasverbruik gemeten. De tapwatertemperatuur staat bij mij ingesteld op 60 °C. De metingen zijn gedaan in verschillende seizoenen, waardoor ik metingen kreeg bij verschillende temperaturen rondom de combiketel (de ketel staat op een onverwarmde zolder). Het blijkt dat de ketel steeds na precies 106 minuten gaat bijverwarmen, en dan de watertemperatuur op 66,5 °C brengt. In de daarop volgende 106 minuten koelt het water af naar b.v. 50 °C, en dan begint de hele cyclus weer op nieuw. Op het display van de combiketel is de actuele watertemperatuur af te lezen, in stapjes van 0,5 °C

Grafiek 1: Voorbeeld hoe de watertemperatuur van de tapwatervoorraad verloopt.

Deze meting is in de zomer gedaan bij een temperatuur rondom de ketel van 29 °C. Maar die eindtemperatuur (b.v. 50 °C) is wel afhankelijk van de temperatuur rondom de combiketel. Dat is ook wel logisch , als de temperatuur rondom de ketel lager is, wordt het warmteverlies uit de ketel groter, en koelt het water sneller af. Er is dan ook meer gas nodig om het water weer op te warmen tot 66,5 °C.

Bij 29 °C rondom de ketel bedraagt het stand-by verbruik 12,5 liter gas per 106 minuten, dat komt overeen met 170 liter gas per dag. Ook is er een meting gedaan bij 15,3 °C rondom de combiketel, toen was het stand-by verbruik 245 liter gas per dag.

Grafiek 2: het stand-by gasverbruik van mijn oude en nieuwe combiketel, als functie van de temperatuur rondom de ketel.

We zien dat de nieuwe ketel een lager stand-by verbruik heeft dan de oude ketel met tapboiler.

Verlagen stand-by gasverbruik

Om het stand-by gasverbruik te verlagen, ben ik gaan zoeken naar mogelijkheden om het warmteverlies uit de ketel te beperken door middel van een betere isolatie. Je zou ook gas kunnen besparen door het tijdelijk uitschakelen van de warmwater functie (b.v. ‘s nachts). Maar hier heb ik niet voor gekozen, ik wil onafhankelijk van het tijdstip warm water ter beschikking hebben. Het is in ieder geval zeer af te raden om de temperatuur van het tapwater permanent op een veel lagere temperatuur dan 60 °C in te stellen. Hoewel je hiermee wel het stand-by gasverbruik verlaagt, introduceer je daarmee een risico op gevaarlijke bacteriegroei in de ketel.

Isolerende waterleiding

Aan de onderzijde van mijn nieuwe combiketel bevinden zich de aansluitingen voor water, cv, gas, enz.
Het viel me daarbij op, dat de uitgang voor warm tapwater nogal warm aanvoelde. Dus ook in rust toestand, als er al uren geen warm water was getapt. De andere aansluitingen waren ook wel iets warm, maar de warmwaterleiding verreweg het meest. Aangezien de waterleidingen van koper zijn, en dit een zeer goede warmtegeleider is, ging ik er vanuit dat er mogelijk nogal wat warmte via deze leiding uit de ketel ontsnapt. Om dit warmteverlies te beperken, heb ik de eerste halve meter koperen warmwaterleiding laten vervangen door een stuk Pexfit leiding. Pexfit leidingen zijn van kunststof, met een dunne laag aluminium daarin verwerkt. De warmtegeleiding van een Pexfit leiding is veel lager dan die van een koperen leiding.Hierdoor kan de warmte uit de combiketel minder makkelijk via de aangesloten leiding ontsnappen.

Foto 1: De witte leiding midden onder de ketel is de kunststof Pexfit leiding.

Waar hij de vloer ingaat, gaat de leiding verder als koperen leiding. Na het vervangen van dit stukje leiding heb ik opnieuw het stand-by gasverbruik gemeten, bij verschillende temperaturen rondom de ketel.

Grafiek 3: Het stand-by gasverbruik bij een koperen warmwaterleiding (lijn 2) en één van kunststof (lijn 3).
Er is een zichtbare verlaging van het stand-by verbruik.

Warmte isolatie van de ketel

Het volgende dat mijn aandacht had, was de warmte isolatie van de ketel zelf. Eerst maar eens de kap van de ketel gehaald, om te zien hoe het apparaat geïsoleerd is. De zijden en bovenkant zijn geïsoleerd met een 18 mm dikke isolatielaag, welke lijkt op zwart tempex.
Ook de kap aan de voorkant is daarmee geïsoleerd. De bodem van de kast, en het elektronica compartiment (met bedieningsknoppen en display) zijn niet thermisch geïsoleerd. Hoewel de bodem van de kast niet geïsoleerd is, voel je weinig warmte aan de bodem.
De warmte blijft toch vooral bovenin de kast van de combiketel hangen.

Foto 2: Het inwendige van de combiketel.

Mijn idee was, dat het warmte verlies uit de ketel zou verlagen, als er een dikkere isolatielaag aanwezig zou zijn.

Isolerende kast

Nu ben ik aan het knutselen geslagen, en heb van MDF een kast gemaakt welke ik om de combiketel kan schuiven. De kast is aan de binnenkant (met behulp van dubbelzijdig plakband) voorzien van isolatieplaten. De isolatieplaten zijn van 2 cm dik polystyreen hardschuim, op de meeste plaatsen heb ik twee lagen aangebracht, dus 4 cm isolatie dikte.

Foto 3: Het inwendige van de isolerende kast.

Foto 4: De isolerende kast is om de combiketel geschoven.

Aan de achterzijde van de ketel, dus tussen muur en ketel, kon ik ook nog twee lagen dunne (3 mm) isolatie schuiven. Aan de bovenzijde van de ketel, heb ik nog een klein los geïsoleerd kastje geplaatst rond de pijp van de rookgasafvoer.

Er is alleen extra isolatie aangebracht op die plaatsen waar de ketel al isolatie had. Dus de onderzijde van de ketel, en het bedieningspaneel blijven ook nu ongeïsoleerd.

Na het plaatsen van de isolerende kast heb ik weer het stand-by gasverbruik gemeten bij diverse temperaturen rondom de ketel.
De onderstaande grafiek laat de uitkomsten zien.

Grafiek 4: Stand-by gasverbruik na het aanbrengen van de isolerende kast.

Door het aanbrengen van de Pexfit leiding, en de isolerende kast, is het stand-by gasverbruik aanzienlijk afgenomen. Het verschil tussen lijn 2 en 4 is de winst die we op dat vlak hebben geboekt. En dat blijkt zo’n 65 liter gas per dag te zijn, ofwel een besparing van zo’n 24 m³ gas per jaar.

Ik heb dit experiment uit nieuwsgierigheid uitgevoerd, om te zien hoeveel gas er bespaard kon worden. En het resultaat valt me niet tegen. De isolerende kast heeft ondertussen al een hele zomer en winter om de combiketel gestaan. Bijkomend voordeel is, dat de wirwar aan leidingen onder de combiketel is nu ook netjes aan het oog is onttrokken (vergelijk foto 1 en 4).

Veiligheid

De ketel heeft voor de verbranding een aanvoer van verse lucht nodig. Bij mijn combiketel wordt deze lucht via een concentrische buis (2 buizen in één) aangezogen vanuit de buitenlucht. Via dezelfde buis wordt het rookgas naar buiten afgevoerd. De ketel zelf is verder een luchtdicht apparaat, dit is een zogeheten gesloten systeem. Bij zo’n gesloten systeem kan het geen kwaad om de ketel ergens in te bouwen.

Er zijn ook open systemen, waarbij de lucht via openingen in de ketel uit de opstellingsruimte betrokken wordt. Bij zo’n open systeem is het nooit toegestaan om de aanvoer van lucht op de één of andere manier te belemmeren. Ook moet er dan voldoende aanvoer van buitenlucht naar de opstellingsruimte plaatsvinden.

Raakt de ketel nu niet oververhit met al die extra isolatie eromheen? Het antwoord op deze vraag is: nee. De temperatuur in de ketel zal vrijwel constant blijven, en wordt bepaald door de watertemperatuur waarop de ketel is ingesteld.

Ik heb nog een temperatuurmeting gedaan in het elektronica compartiment van de ketel. Het bleek dat de temperatuur daarin na het aanbrengen van de isolerende kast ongeveer 1 °C omhoog ging.

Verder heb ik nog de temperatuur op diverse plaatsen gemeten, aan de buitenkant van de ketel, dus in de ruimte tussen ketel en isolerende kast. Op het warmste punt (de bovenzijde van de ketel) bleef het keteloppervlak onder de 40 °C. Dit was nadat de ketel langdurig op vol vermogen had gedraaid. 40 °C is ruimschoots een veilige waarde voor het gebruikte isolatiemateriaal in de isolerende kast, er treedt dan nog geen smelten / krimpen van de isolatie op.

---

Dick Kleijer, duurzame elektronicus, website: Dicks-website

Gerelateerde artikelen

• Nieuwe combiketel met zonneboiler
• Artikelen over HR-ketel