Rendementswinst bij LTV

Condenseren

Een hr-ketel (hoog rendement) verwarmt cv-water met een hoger rendement dan een vr-ketel (verbeterd rendement). Dit hogere rendement wordt veroorzaakt door benutting van de condenswarmte in de rookgassen. De waterdamp in de rookgassen kunnen alleen condenseren op een relatief koud oppervlak (kouder dan 60°C). Dit oppervlak is beschikbaar in de warmtewisselaar van de ketel, waar cv-water uit het afgiftesysteem afgekoeld retour komt. Om een hr-ketel met een hoog rendement te laten werken, moet de retourtemperatuur niet alleen lager zijn maar bij voorkeur zo laag mogelijk. Hoe lager de retourtemperatuur, hoe meer rookgassen kunnen condenseren en hoe hoger het rendement (figuur 1).
Het ligt dus voor de hand om hr-ketels op een lage (55°C of lager) aanvoertemperatuur in te stellen voor een hoog rendement (figuur 2). Een afgiftesysteem met een aanvoertemperatuur van 55°C en lager, is lagetemperatuurverwarming (LTV).

Resultaat

Bij een maximale aanvoertemperatuur van 80°C is de retourtemperatuur het grootste deel van de aanwarmtijd onder de 50°C gebleven. Bij het aanwarmen is eerst koud water (16,5°C) aangevoerd vanuit afgekoelde radiatoren. Vanaf 8.10 uur is de retourtemperatuur hoger dan 50°C. Dit deel is in figuur 3 oranje gemarkeerd. Na aanwarmen van de woning moduleert de ketel terug naar een aanvoertemperatuur van 45°C. Hier kunnen de rookgassen prima condenseren op de retourtemperatuur van 30°C tot 40°C. Op deze dag is in totaal 8 m3 aardgas verbruikt met een productie van in totaal 3,6 liter condenswater met 8,1 MJ aan extra energiebenutting door condenseren.
Bij een maximale aanvoertemperatuur van 55°C is de retourtemperatuur altijd onder de 50°C gebleven. Op deze dag is in totaal 7,3 m3 aardgas verbruikt met een productie van in totaal 3,5 liter condenswater met 8,0 MJ aan extra energiebenutting door condenseren.

Conclusie

Verlagen van de aanvoertemperatuur tot onder de 55°C voor LTV levert in een bestaande woning weinig tot geen rendementswinst op bij een modulerende regeling. Bij een buitentemperatuur van 2°C wordt slechts 5% van de dag verwarmd met een retourtemperatuur van meer dan 50°C. Alleen dan treedt geen condensatie op. De belangrijkste oorzaak is dat bij aanwarmen van de woning koud cv-water (18°C) onttrokken wordt aan de radiatoren. Zolang die temperatuur laag is ontstaat optimale condensatie. Tijdens het warmhouden van de woning moduleert de regeling terug, waardoor er vrijwel altijd sprake is van LTV.
Door condenseren is een rendementswinst van maximaal 11% te realiseren. In de praktijk zal dit wat lager zijn (zo rond de 7%) bij retourtemperaturen rond de 30 à 40°C. Als bij 5% van het gasverbruik een rendementswinst van 7% wordt gerealiseerd, resulteert dit in een totale rendementswinst op ruimteverwarming van 0,2%.
In deze test werd bij hogetemperatuurverwarming (HTV, maximaal 80°C) 3,6 liter condenswater geproduceerd. Bij 55°C ontstaat 3,5 liter condenswater. Dit levert bij HTV 3,2% rendementsverbetering op. Bij LTV was dit 3,5%. LTV gaf bij deze test een rendementsverbetering van 0,1% ten opzichte van HTV. Het condensvolume was in beide situaties vrijwel gelijk 
Auteur: Rik Altena, DWA