Radiatoren en convectoren
Leerdoel van deze les
Je kunt het vermogen van een radiator of convector bij een bepaald temperatuurregime beoordelen en uitleggen wat dat voor de ketel betekent.
Waarom een radiator een temperatuurregime nodig heeft
Een radiator geeft warmte af aan de lucht en aan de omgeving, en hoeveel dat is hangt sterk af van hoe warm het water is dat erdoorheen stroomt. Fabrikanten geven daarom niet een enkel vermogen op, maar een vermogen bij een referentieregime: aanvoer 75 graden, retour 65 graden, ruimtetemperatuur 20 graden. Dat schrijf je als 75/65/20. Het verschil tussen de gemiddelde watertemperatuur en de ruimte heet de overtemperatuur (delta T): bij dit regime is dat (75 + 65) / 2 - 20 = 50 K.
Werkt de installatie op een andere temperatuur, dan verandert het vermogen niet lineair mee. Het vermogen volgt de formule:
Phi = Km x (delta T)^n
Km is een constante die per radiator verschilt (afhankelijk van het type en de afmeting), en n is een exponent die voor een gewone paneelradiator met een convectieplaat (type 22) meestal tussen 1,30 en 1,35 ligt bij het normale debiet, en iets lager bij een verminderd debiet. Een radiator zonder convectieplaat (een kale ledenradiator) volgt de formule doorgaans nauwkeuriger; bij een radiator met convectieplaat kan de formule bij een laag debiet de werkelijke afgifte tot ongeveer 10 procent overschatten.
Het vermogen daalt sneller dan de temperatuur
Een radiator die bij 75/65/20 zijn volle vermogen geeft, geeft bij een lagere temperatuur niet een beetje minder, maar veel minder. De exponent (ongeveer 1,3) maakt dat het vermogen sneller daalt dan het temperatuurverschil zelf. Dat is de reden waarom je een radiator niet zomaar op een lagere temperatuur kunt laten draaien zonder de afgifte te controleren.
Rekenvoorbeeld: vermogen bij een ander regime
Een radiator heeft een genormeerd vermogen van 1800 W bij het referentieregime 75/65/20 (delta T 50 K). Met n = 1,3 reken je het vermogen bij een ander regime uit met (delta T_nieuw / 50)^1,3 keer het genormeerde vermogen.
| Regime | Delta T | Factor (delta T / 50)^1,3 | Vermogen |
|---|---|---|---|
| 75/65/20 (referentie) | 50 K | 1,00 | 1800 W |
| 70/50/20 | 40 K | 0,75 | ongeveer 1350 W |
| 55/45/20 | 30 K | 0,52 | ongeveer 930 W |
| 45/35/20 | 20 K | 0,30 | ongeveer 540 W |
Bij 45/35/20 levert deze radiator dus nog maar ongeveer 30 procent van zijn genormeerde vermogen. Wil je op die temperatuur stoken, dan moet de radiator van tevoren al groter zijn gekozen, of moet je vermogen bijzetten met een ventilator (zie hieronder) of vloerverwarming (les 7.3).
Typen: paneelradiator, ledenradiator, convector en LT-radiator
Een paneelradiator is een platte, geperste stalen radiator, vaak met een of meer convectieplaten aan de achterkant die extra lucht langs het paneel laten stromen. Een ledenradiator is opgebouwd uit gietijzeren of stalen leden en heeft geen convectieplaat: hij straalt meer warmte uit en convecteert minder. Een convector bestaat uit een warmtewisselaar met lamellen in een ombouw, met veel oppervlak in weinig ruimte: bij dezelfde afmeting heeft een convector meestal meer vermogen dan een radiator, doordat de lamellen veel lucht laten passeren.
Een LT-radiator (lage temperatuur) is een radiator die zonder ventilator is ontworpen op een aanvoertemperatuur van ongeveer 35 tot 45 graden, met een warmtewisselaar die veel warmte uit weinig water haalt (Jaga noemt voor de Strada Hybrid ongeveer 90 procent minder waterinhoud dan een gewone paneelradiator). Een LT-convector met ventilator (Jaga noemt de Mini Canal Hybrid als voorbeeld) gebruikt een ingebouwde ventilator om bij lage temperatuur 3 tot 4 keer zoveel warmte af te geven als zonder ventilator.
Waarom een ventilator helpt bij lage temperatuur
Bij een lage aanvoertemperatuur is het temperatuurverschil tussen de radiator en de lucht klein. Daardoor is de thermische trek (de natuurlijke opwaartse luchtstroming langs een warm oppervlak) gering, en convecteert een gewone radiator minder goed. Een ventilator dwingt lucht langs het warmteafgevend oppervlak en kan het vermogen van een bestaande radiator daardoor met ongeveer 25 procent verhogen; een nieuwe ventilatorunit kan tot 100 procent meer leveren dan een vergelijkbare radiator zonder ventilator. Dat maakt een ventilator een goedkoper alternatief voor het vervangen van een radiator, zie ook les 7.6.
Verdieping: aritmetisch of logaritmisch delta T?
Er zijn twee manieren om de overtemperatuur te berekenen: aritmetisch, als (aanvoer + retour) / 2 - ruimte, en logaritmisch, met een natuurlijke-logaritmeformule die rekening houdt met de afkoeling van het water langs de radiator. De aritmetische formule (die in dit lesmateriaal wordt gebruikt) is voldoende nauwkeurig zolang het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour niet te groot is ten opzichte van het verschil met de ruimte. Bij een klein delta T, zoals bij vloerverwarming (les 7.3), is het verschil tussen de twee methodes klein.
Wat dit betekent voor de ketel
Een radiator die op lage temperatuur te weinig vermogen geeft, dwingt de ketel niet harder te stoken dan nodig, maar dwingt de bewoner de aanvoertemperatuur weer omhoog te zetten, waardoor het rendementsvoordeel van een lagere temperatuur (les 7.2) verdwijnt. Andersom geldt: hoe beter de radiatoren of convectoren passen bij een lage temperatuur, hoe lager de ketel of warmtepomp kan stoken. Dat is het uitgangspunt van de rest van deze module.
Video's bij deze les
Beeldmateriaal van derden, als aanvulling. Oudere of buitenlandse video's kunnen andere data of regels noemen: de les volgt de actuele Nederlandse bronnen.
Test jezelf
Beantwoord de vragen om te merken of de stof zit. Na elk antwoord zie je de uitleg, ook als je het goed had.
1. Een radiator heeft een genormeerd vermogen van 1800 W bij het referentieregime. Bij regime 60/50/20 (delta T 35 K) is het vermogen met exponent n = 1,3 ongeveer:
2. Waarom daalt het vermogen van een radiator sneller dan het temperatuurverschil zelf als je de aanvoertemperatuur verlaagt?
3. Twee radiatoren hebben dezelfde buitenafmeting: een kale ledenradiator zonder convectieplaat en een paneelradiator met convectieplaat. Wat is het meest waarschijnlijke verschil in vermogen bij hetzelfde regime?
4. Een convector en een paneelradiator hebben dezelfde buitenafmeting. Wat geldt meestal?
5. Een Jaga LT-convector met ventilator (voorbeeld: Mini Canal Hybrid) geeft bij lage temperatuur ongeveer hoeveel keer zoveel warmte als zonder ventilator?
6. Bij welke radiator wijkt de exponentformule (Phi = Km x delta T^n) volgens onderzoek het meest af van de werkelijke warmteafgifte?
Voordat je verdergaat
Flashcards uit deze les
Deze les levert 8 kaarten op. Zodra je de les afrondt, komen ze terug in je herhaalschema: kaarten die je goed weet steeds later, kaarten die je mist al de volgende dag.