Experimenteren met lage temperatuurverwarming

Inleiding

Ons appartement wordt voorzien van warmte door een gasketel ATAG I28EC in combinatie met een ATAG one thermostaat. Het initiatief ‘Zet ‘m op 60’ spreekt me erg aan en daarom heb ik de ketel in de loop der jaren al verlaagd naar 60 graden. Dit jaar heb ik de aanvoertemperatuur stapsgewijs verlaagd naar 50 graden, onder andere om te testen of de woning geschikt is voor een warmtepomp. De resultaten zijn positief en in dit artikel maak ik gebruik van twee grafieken om de ideale situatie voor de HR ketel te illustreren. Tijdens de test stond de aanvoertemperatuur op maximaal 50 graden en was het buiten erg koud. De temperatuur kwam niet boven het vriespunt uit.

Voorbereidingen

Mijn doel was om de woning warm te krijgen met een lage aanvoertemperatuur in combinatie met een optimaal afgifte systeem. Dit appartment heeft energielabel F. Door de aanvoertemperatuur te verlagen, daalt ook de warmte afgiftecapaciteit.  De onderstaande maatregelen vergroten weer de afgiftecapaciteit zodat de woning comfortabel blijft:

  • De vensterbanken die strak boven de radiatoren waren geplaatst, zijn in zijn geheel verwijderd of voorzien van roosters. Hierdoor kan de warme lucht sneller opstijgen en ontstaat er weer ruimte voor de koude lucht.
  • De radiatoren zijn voorzien van boosterventilatoren waardoor het proces van opstijgende warme lucht wordt versneld.
  • De radiatoren kunnen niet waterzijdig ingeregeld worden door de geïnstalleerde (ouderwetse) kranen. Met de infraroodcamera werd duidelijk dat alle radiatoren van boven naar beneden langzaam afkoelden (van 50 naar 40 graden).
  • Bijna alle radiatoren (6/7) staan nu één kwart open, waardoor de woning egaal wordt verwarmd. Onze woning is 65 vierkante meter groot, dus elke ruimte/kamer wordt intensief gebruikt.
  • De pompsnelheid van de ketel is ook verlaagd, waardoor het warme water langer de tijd heeft om af te koelen.
  • De naden rondom de radiatoren waren groter dan ik in eerste instantie had verwacht. Deze zijn nu allemaal gedicht. #kierdichting

Dataverzameling

Via mijn Home Assistant applicatie verzamel ik data van diverse bronnen zoals de HR ketel, CO2 meters (waaronder een Aranet 4 en twee Netatmo apparaten), en mijn slimme meter. Daarnaast verrijk ik de data om inzicht te krijgen in hoeveel van de door mij gebruikte elektriciteit afkomstig is van groene of grijze energiebronnen.

Screenshot Home Assistent. Appartement 60m2.

Resultaten

Het lukte mij deels om de woning optimaal te verwarmen met een lage aanvoertemperatuur. Twee scenarios worden in de grafieken weergegeven. In de linker grafiek is het resultaat te zien in de situatie dat de thermostaat handmatig wordt verhoogd. Van 16 naar 19.5 graden. In de rechter grafiek is het resultaat te zien wanneer de thermostaat een programma volgt en tijd heeft om de woning langzaam te verwarmen.

De oranje lijn is de aanvoertemperatuur, het hete water dat naar de radiatoren wordt gepompt. de blauwe lijn is de retourtemperatuur, het afgekoelde water dat terug stroomt naar de ketel. Zodra de ketel stopt met verwarmen daalt de oranje lijn. In de linker grafiek gebeurt dit negen keer. Dit gedrag wordt pendelen genoemd.

In de rechter grafiek valt op dat de aanvoer- en retourtemperatuur constant blijven met ongeveer een temperatuurverschil van 10 graden. Nu presteert het systeem optimaal en kan ik met een lage temperatuur de woning goed en duurzaam verwarmen.

21 januari 2023 was een koude dag met een gemiddelde temperatuur van -1,4 °C en zwaar bewolkt. 22 januari 2023 was een koude dag met een gemiddelde temperatuur van -0,4 °C en zwaar bewolkt.

Pendelen

Het gevaar van een te lage aanvoertemperatuur is dat de radiatoren niet snel genoeg de warmte aan de omgeving kwijt kan, waardoor de retourtemperatuur van het water te hoog is en de ketel stopt met verwarmen. De oorzaak is onvoldoende afgifte capaciteit. Enkele minuten later slaat de HR ketel weer aan omdat de gewenste kamertemperatuur (de set point temperatuur) nog niet is bereikt. Het frequente aan- en afslaan van de ketel, wat pendelen wordt genoemd, is niet bevorderlijk voor de levensduur van de ketel.

Conclusie

Het is mogelijk om met een lage aanvoertemperatuur de woning optimaal te verwarmen. Door de thermostaat van te voren goed te configureren weet de ketel precies hoeveel vermogen het moet leveren om de kamer optimaal te verwarmen.

Het is niet duidelijk of al mijn inspanningen hebben geleid tot een lager gasverbruik. Afgelopen winter, met name in januari, februari en maart, heb ik meer gas verbruikt dan het voorgaande jaar. Factoren zoals de buitentemperatuur, het aantal zonuren en de windsnelheid spelen een belangrijke rol in onze energiebehoefte. Bovendien stonden de woningen boven en onder ons leeg, waarbij er niet actief werd verwarmd, wat ook invloed heeft gehad.