Thermostaten: aan/uit, modulerend en OpenTherm

Wie vertelt de ketel wat hij moet doen?

Een ketel doet niets uit zichzelf: hij wacht op een signaal van de thermostaat. Dat signaal kan drie vormen hebben, en het verschil bepaalt hoe zuinig en hoe rustig de installatie draait.

Bij een aan/uit-thermostaat is er maar een schakelaar: contact dicht is warmtevraag, contact open is geen warmtevraag. De ketel kent geen "een beetje warmte" of "veel warmte": zodra er een vraag is, warmt hij het cv-water op tot de temperatuur die op de ketel zelf staat ingesteld, ongeacht hoeveel warmte de woning op dat moment echt nodig heeft.

Bij modulerend regelen past de ketel zijn vermogen aan de warmtevraag aan, bijvoorbeeld via een 0 tot 10 V-signaal of via een eigen bus van de fabrikant (Remeha R-bus, Vaillant eBUS, Nefit/Bosch EMS). Deze protocollen zijn niet uitwisselbaar met een thermostaat van een ander merk zonder adapter.

OpenTherm is geen merk maar een open protocol: een taal waarin een compatibele thermostaat en een compatibele ketel met elkaar praten. Een OpenTherm-thermostaat geeft door wanneer en hoe ver de ketel de aanvoertemperatuur moet aanpassen, in plaats van steeds naar dezelfde vaste temperatuur te regelen. Zo kan bijvoorbeeld een Google Nest-thermostaat via OpenTherm zowel de tapwater- als de cv-temperatuur van de ketel regelen, op basis van gegevens als de gemeten binnentemperatuur, de buitentemperatuur en het aantal mensen in huis.

Het bericht achter de knop: hoe OpenTherm technisch werkt

Een OpenTherm-bericht is een pakketje van 32 bits, met een start- en een stopbit eromheen: een pariteitsbit, het berichttype, een data-ID die aangeeft waar het bericht over gaat, en een datawaarde van 16 bits. Elke seconde moet de thermostaat (de "master") minstens een keer met de ketel (de "slave") communiceren.

Elke data-ID heeft een vaste betekenis. Een paar voorbeelden uit de specificatie:

Temperaturen worden verstuurd in een vast-kommaformaat: het hoge byte is het aantal hele graden, het lage byte is een fractie van 1/256 graad. Zo kun je uit twee bytes precies berekenen welke temperatuur is bedoeld.

Rekenvoorbeeld: een OpenTherm-temperatuurbericht decoderen

Een OpenTherm-bericht voor data-ID 25 (aanvoertemperatuur) bevat de bytes 0x14 (hoog) en 0x80 (laag). Wat is de aanvoertemperatuur?

1. Het hoge byte 0x14 is 20 in decimaal: dat zijn de hele graden.
2. Het lage byte 0x80 is 128 in decimaal: dat is de fractie, 128 / 256 = 0,5 graad.
3. Samen: 20 + 0,5 = 20,5 graden Celsius.

Zo'n bericht zie je nooit rechtstreeks als monteur, maar het verklaart waarom een OpenTherm-thermostaat op tiende graden nauwkeurig met de ketel kan communiceren.

Wat modulatie met het rendement doet

Modulatie is niet alleen comfort, het raakt ook direct het rendement. Een HR-ketel condenseert meer waterdamp uit het rookgas naarmate de retourtemperatuur lager is. Een weersafhankelijke of modulerende regeling houdt de aanvoer- en dus de retourtemperatuur bij mild weer laag, in plaats van steeds op de vaste, hoge waarde van een handbediende thermostaat. Milieu Centraal noemt voor een modulerende slimme thermostaat een besparing van ongeveer 3% op de verwarmingskosten ten opzichte van een gewone aan/uit-thermostaat: de ketel brandt minder hard zodra er minder warmte nodig is, in plaats van steeds vol vermogen te leveren tot de temperatuur is bereikt.

Modulatie heeft wel een ondergrens. Een Remeha Calenta 25s heeft een minimale belasting van 5,2 kW. Is de warmtevraag van de woning lager, bijvoorbeeld 3 kW op een milde dag, dan kan de ketel niet verder terugregelen: hij slaat aan en uit. Dat heet pendelen en is geen storing, het is de ketel die zijn ondergrens heeft bereikt. Hoe je dat herkent en wat je eraan doet bij zoneregeling, lees je in les 6.3.

Praktijkgeval: "mijn slimme thermostaat doet niks"

Een klant heeft zelf een OpenTherm-thermostaat gekocht en aangesloten op een ketel met een eigen bus (bijvoorbeeld Vaillant eBUS). De thermostaat schakelt aan en uit, maar moduleert niet: hij "praat" niet dezelfde taal als de ketel verwacht, of de ketel staat nog op aan/uit-aansturing ingesteld. Voor je een dergelijke storing zoekt in de elektronica, controleer je eerst of het protocol van de thermostaat en van de ketel bij elkaar passen, en of de klemmen zijn aangesloten zoals de handleiding van de ketel voorschrijft (zie ook les 5.1 tot 5.3 voor hoe je een storing systematisch ordent per stroom).

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.