Basiskennis Installaties: CV-ketels, verwarmingsketels

Referentienummers

• CV-ketels
• (51)X Verwarmingsinstallaties
• 60.00 verwarmingsinstallaties
• Combiketel, HR-ketels, CV-ketels

Samenstelling

Systeemopbouw

Warmwater CV-ketels zijn onder te verdelen naar de brandstof waarvoor ze geschikt zijn gemaakt, naar het materiaal dat is toegepast voor de warmtewisselaar (ketelblok) en naar brandertype (wijze waarop brandstof en verbrandingslucht bij elkaar worden gebracht). Verder is er een onderscheid naar ketels voor vloer- en wandopstelling. De verdeling is in onderstaand overzicht aangegeven. In dit overzicht zijn de ketels de geschikt zijn gemaakt voor meer dan één brandstof niet meegenomen, bv. olie/gas of olie/vaste brandstof. CV-ketels geschikt voor vaste brandstoffen zoals hout of pellets worden verder niet behandeld.

Onderlinge verschillen

De warmtewisselaars van gietijzer

De warmtewisselaars van gietijzeren ledenketels zijn opgebouwd uit gietijzeren leden die door nippels en trekstangen met elkaar zijn verbonden (type 1, 3, 5 en 6).

De warmtewisselaar van plaatstalen ketels zijn samengesteld uit plaatstaal delen en pijpen die meestal door middel van lassen onderling verbonden zijn (type 2, 4, 7 en 8). Meestal zijn de warmtewisselaars (lamellenblokken) van gaswandketels vervaardigd van koper (eventueel als nabehandeling volbad verlood, type 9), maar enkele zijn gemaakt van RVS. Echter worden ook bij enkele ketels met groot vermogen koperen warmtewisselaars toegepast. Aluminium in de ketelbouw wordt met name toegepast als constructiemateriaal voor het condenserende deel (tweede warmtewisselaar) van de HR-ketel (type 10).

Bij atmosferische gasbranders neemt het gas bij het verlaten van de spuitstukken primaire verbrandingslucht mee: de injectiewerking. Dit gas-luchtmengsel wordt in de branderstaven gevoerd en treedt via de openingen van het branderbed in de verbrandingsruimte. In de verbrandingsruimte met bovenin de warmtewisselaar ontstaat een thermische trek, waardoor secundaire verbrandingslucht wordt aangezogen. De afvoer van verbrandingsgassen geschiedt met behulp van natuurlijke trek van de ketel of door een verbrandingsgasventilator (type 6, 8, 9 en 10).

Bij ventilatorbranders wordt de voor de verbranding benodigde lucht door middel van een ventilator aangevoerd (type 1, 2, 5 en 7).

De ringbrander komt hoofdzakelijk in warmtapwaterbereiders voor; de potbrander in olieketels met klein vermogen.

Bij oliegestookte ketels wordt onderscheid gemaakt tussen onderdrukketels en overdrukketels. Onderdrukketels zijn in de regel uitgevoerd met ventilatorbranders, maar de ketel is zodanig geconstrueerd dat de verbrandingsgaszijdige weerstand (de stromingsweerstand die verbrandingsgassen in de warmtewisselaar ondervinden) klein is. De afvoer van verbrandingsgassen geschiedt met behulp van de natuurlijke schoorsteentrek. Bij overdrukketels is in vergelijking met onderdrukketels de verbrandingsgaszijdige weerstand groot. Het voordeel hiervan is dat het ketelbedrijf onafhankelijk van de schoorsteentrek is en de doorsnede van de rookgasafvoerkanalen kleiner is. Bovendien is de ketelafmeting kleiner, warmteoverdracht beter en het rendement hoger.

CV-ketels die geschikt zijn voor vaste brandstoffen zoals pellets zijn aan een opmars bezig. Deze biomassaketels branden zo zuinig, met geautomatiseerde gedoceerde toevoer van brandstof, gedoseerde luchttoevoer, met bv een dubbele branderhaard en branderbak van gietijzer, dat één keer bijvullen voldoende is om 1-5 dagen te kunnen stoken.

De CV-ketel bestaat in het algemeen uit:

• Brander;
• Verbrandingsruimte;
• Warmtewisselaar en/of platenwisselaar;
• Ventilator;
• Valwindafleider;
• Circulatiepomp;
• Driewegklep;
• Geïsoleerde behuizing;
• Regel- en beveiligingsapparatuur;
• Tweede warmtewisselaar, economizer of condensor.

Elementopbouw van CV-ketels

Brander

• Oliebrander:
  Oliebranders voor CV-ketels zijn in de regel ventilatorbranders (voorzetbranders). De ventilatorbranders zijn onder te verdelen in verdampingsbranders, hogedruk en lagedruk oliebranders, rotatiebranders, emulsiebranders en injectiebranders.
  • Verdampingsbranders bestaan uit een verbrandingskamer, waarin olie verdampt en waaraan met behulp van een ventilator verbrandingslucht wordt toegevoerd;
  • In hogedruk oliebranders wordt olie door een elektrisch gedreven oliepomp onder hoge druk naar een verstuiver gepompt, waar de olie tot fijne druppels wordt verneveld;
  • Bij rotatiebranders wordt olie via een snel roterende holle as toegevoerd aan een op die as gemonteerde holle conus. De olie wordt in kleine druppels van de conus geslingerd en meegenomen met de verbrandingslucht, die door een op de holle as gemonteerde ventilator wordt aangevoerd;
  • Het belangrijkste kenmerk van emulsiebranders is dat olie en primaire verbrandingslucht worden gemengd en dit mengsel met geringe overdruk uit een verstuiver stroomt. De secundaire verbrandingslucht wordt met behulp van een ventilator aangevoerd. Het primaire olie-luchtmengsel heeft een relatief groot volume. De boringen van de verstuiver zijn groot. De kans op verstopping is minder en afgewerkte motorolie kan o.a. worden gestookt;
  • De injectiebrander is te vergelijken met de lagedruk oliebrander, met dit verschil dat in plaats van lucht, stoom wordt gebruikt voor de olieverneveling. Voor industriegebruik; bij stoken met zware stookolie.
    Olieketels met een klein vermogen kunnen voorzien zijn van een potbranderverdampingsprincipe, met natuurlijke aanvoer van verbrandingslucht.
• Gasbranders:
  • Atmosferische gasbranders voor CV-ketels zijn branders met een gedeeltelijke luchtvoormenging (principe Bunsen) en zijn voorzien van een inrichting bestaande uit spuitstuk, injecteur, mengbuis en branderstaaf.
    Voordat het gas via de poorten van de branderstaaf in de verbrandingsruimte stroomt, wordt door middel van inductie een deel van de verbrandingslucht (primaire lucht) aan het gas toegevoerd en vermengd. Het gas-luchtmengsel verbrandt boven het branderbed onder bijmenging van secundaire verbrandingslucht. De secundaire lucht wordt via de ruimten tussen de branderstaven – door de thermische trek van de ruimte boven de branderstaven – aangezogen.
    Meerdere branderstaven naast elkaar vormen een branderbed, of samengestelde brander. Er zijn ook branders met centrale injectie.
    Tegenwoordig zijn branders van keramisch materiaal of roestvrij staal gemaakt.
  • Ventilatorgasbranders zijn wat betreft opbouw te vergelijken met ventilatoroliebranders. Hier wordt ook met behulp van een ventilator lucht aan het gas toegevoerd.

Verbrandingsruimte

Zowel bij gasgestookte als olie gestookte ketels met ventilatorbrander is in de regel de verbrandingsruimte uitgevoerd als een horizontale buis van min of meer cirkelvormige doorsnede. De wand van de verbrandingsruimte is watergekoeld. Vooral bij olie gestookte ketels wordt in dit deel van de ketel veel warmte overgedragen aan het water door de straling van de gloeiende kooldeeltjes in de olievlam.

Bij ketels met atmosferische branders vormt de verbrandingsruimte (vuurgang) een deel van de schoorsteen, die verder bestaat uit de kanalen van de warmtewisselaar, de verbrandingsgasverzamelkast (rookkast) en bij een trekonderbreker het gedeelte van het rookgasafvoerkanaal (verbrandingsgasafvoerbuis) tot de trekonderbreker. Deze ketels kunnen worden uitgevoerd met een verbrandingsruimte met gekoelde wanden of met de zogenaamde halfnatte voet of met natte voet; met als doel een groter deel van bij de verbranding vrijkomende warmte aan het water over te dragen. Bij ketels met ventilatorbranders is in het algemeen de natuurlijke trek in de ketel voor het afvoeren van de verbrandingsgassen van ondergeschikt belang.

Warmtewisselaar

Bij kleinere ketels voor woningverwarming maar ook bij grotere ketels met atmosferische branders, stromen verbrandingsgassen vanuit de verbrandingsruimte door de kanalen van de warmtewisselaar. De kanaalwanden vormen het convectieve verwarmend oppervlak. Omdat de waterzijdige warmteoverdracht vergeleken met de verbrandingsgaszijdige warmteoverdracht veel beter is (5-10 keer) is de verbrandingsgaszijdige warmteoverdracht door ribben vergroot en worden door uitsteeksels de verbrandingsgassen in een wervelende beweging gebracht.

Plaatstalen warmtewisselaars van ketels voor woningverwarming worden meestal voorzien van een corrosiewerende coating of zijn zelfs in zijn geheel van RVS vervaardigd. Maar in het overgrote deel van de gaswandketels worden uit koper vervaardigde warmtewisselaars toegepast, het zogenaamde lamellenblok.

Er bestaan uitvoeringen waarbij de warmtewisselaar uit één stuk bestaat en is vervaardigd van gietijzer. Ook wordt koper toegepast in grotere ketels tot bijvoorbeeld 1.000 kW.

De verbrandingsruimte van de meeste kleine gasketels en van vele grotere gasketels met atmosferische branders is niet watergekoeld, omdat de verbrandingsgassen de warmte voornamelijk overdragen door convectie. Aluminium en aluminiumlegeringen worden voor deze convectieve warmtewisselaars in kleinere CV-ketels toegepast. In de regel is de warmtewisselaar dan een gegoten ketelblok uit één stuk.

Bij ventilatorbranders, met name bij oliegestookte ketels, moet als gevolg van de vlamstraling de warmtewisselaar tot de verbrandingsruimte worden gerekend en zijn de wanden van de verbrandingsruimte in de regel gekoeld. Na het uitbranden worden de verbrandingsgassen in een verbrandingsgasverzamelkast van stromingsrichting veranderd en dragen in de tweede trek convectiewarmte over aan het water. Eventueel volgt een derde trek.

Ook deze grotere ketels kunnen worden opgebouwd uit gietijzeren leden of worden samengesteld uit plaat en pijpmateriaal.

De platenwisselaar is een warmtewisselaar die warmte overdraagt naar het koude drinkwater. Als de warmtewisselaar zowel het radiatorwater verwarmt als het drinkwater, dan wordt de platenwisselaar niet toegepast.

Ventilator

De ventilator zorgt voor de luchttoevoer naar de verbrandingskamers, voor de verbranding van het gas. Voordat de verbranding begint, zorgt de ventilator ervoor dat er genoeg zuurstof in de verbrandingskamer aanwezig is, na de verbranding ventileerd de ventilator de verbrandingsruimte om restgassen af te voeren via de rookgasafvoerkanaal.

Valwindafleider

Moderne CV-ketels met een gesloten constructie hebben geen valwindafleider.

Bij ketels met atmosferische branders met open constructie wordt de secundaire lucht aangevoerd en de verbrandingsgassen afgevoerd, door natuurlijke trek. Een valwindafleider of trekonderbreker zorgt ervoor dat de ketel onder gunstige bedrijfscondities blijft werken, ondanks veranderingen van de schoorsteentrek. Schoorsteentrek bij een ketel in bedrijf bestaat uit windtrek en thermische trek. Omdat zowel de windinvloeden als het temperatuurverschil tussen de gassen in de schoorsteen en de omgevingslucht niet constant zijn, varieert de schoorsteentrek. De werking van de CV-ketel wordt dankzij de trekonderbreker alleen bepaald door de thermische trek van het toestel zelf. Andere windinvloeden als valwinden mogen niet tot de CV-ketel doordringen. De valwindafleider komt voor in ketels met atmosferische branders. Voor een efficiënte werking van de ketel moeten de verhoudingen van primaire luchthoeveelheid, secundaire luchthoeveelheid en de hoeveelheid gas namelijk optimaal zijn.

Circulatiepomp

In iedere cv-ketel pompt de circulatiepomp het opgewarmde water van de ketel naar de radiatoren en voert het afgekoelde water terug naar de ketel om het opnieuw op te warmen. Een modulerende circulatiepomp verbruikt minder energie. Bij lage temperatuurverwarming op een CV-ketel is een modulerende pomp van groot belang.

Driewegklep

In combiketels schakelt de driewegklep tussen verwarmingswater en warm tapwater. Als de warmwaterkraan in de keuken of badkamer wordt opgedraaid, sluit de driewegklep de watertoevoer naar de verwarming af en gaat het warme water naar de platenwisselaar om het drinkwater te verwarmen.

CV-ketels met een warmtewisselaar die zowel de verwarming als het warme tapwater verwarmt, hebben geen driewegklep.

Geïsoleerde behuizing

CV-ketels zijn voorzien van een ommanteling. Ze verschaffen de ketel een acceptabel uiterlijk en daarnaast dienen ze als drager van isolatiemateriaal om de geluidsproductie van de ketel naar zijn omgeving te beperken. Een HR-ketel heeft een luchtdichte omkasting.

Regel- en beveiligingsapparatuur

Regelapparatuur wordt geïnstalleerd om de warmteproductie en warmtevraag op elkaar af te stemmen. Beveiligingsapparatuur wordt aangebracht om gevaarlijke situaties te voorkomen.

De beveiligingsapparatuur voor ketels met atmosferische branders wordt onderscheiden in:

• Vlambeveiliging
  De vlambeveiliging dient het uitstromen van onverbrand gas te voorkomen. Ketels voor woningverwarming zijn uitgerust met een thermo-elektrische vlambeveiliging. Daarbij is men ervan uitgegaan dat het branden van de waakvlam (aansteekbrander) het ontsteken van de hoofdbrander waarborgt. De waakvlak verwarmt een thermokoppel waardoor de gasklep wordt opengehouden. De waakvlak is in moderne ketels vervangen door een vonkontsteking (bougie) om energie te besparen. De vlakbeveiliging moet dan bestaan uit een ionisatiebeveiliging.
  Werking: in de vlam treedt ionisatie op, waardoor de vlam elektrisch geleidend is. De vlam wordt in een elektrische schakeling opgenomen. Bij wegvallen van de vlam wordt het elektrisch circuit onderbroken. Dit signaal wordt gebruikt om de veiligheidsklep te sluiten.
• Installatiebeveiliging
  De installatiebeveiliging bestaat uit onder andere de maximaalthermostaat, de veiligheidsklep en de droogkookbeveiliging.

Ketels met ventilatiebranders hebben naar de vlambeveiliging en installatiebeveiligingen de vereiste beveiligingen voor de toevoer van verbrandingslucht.

Tweede warmtewisselaar, economizer of condensor

Om de condensatie van de waterdamp uit de verbrandingsgassen op de warmtewisselaar te voorkomen, moeten de verbrandingsgassen de warmtewisselaar met een relatief hoge temperatuur verlaten.

Door toepassing van een tweede warmtewisselaar, nageschakeld verwarmend oppervlak, economizer en ook wel condensor genoemd, kan aan verbrandingsgassen in het voor- en naseizoen en tijdens het opwarmen warmte worden onttrokken, zoveel warmte dat tot beneden dauwpunt wordt afgekoeld en condensatie van de in de verbrandingsgassen aanwezige waterdampen optreedt. Het toestelrendement wordt hierdoor verhoogd. Toepassing van een ventilator voor de afvoer van de verbrandingsgassen is echter noodzakelijk in verband met de totale verbrandingsgaszijdige weerstand van de ketel en de vermindering van de natuurlijke trek door lagere verbrandingsgastemperaturen bij het verlaten van de ketel.

Toebehoren van CV-ketels

Sommige gaswandketels zijn voorzien van een ingebouwd drukexpansievat, waaraan eisen worden gesteld ten aanzien van de nuttige inhoud. Projectketels zijn ketels die zijn voorzien van ingebouwde circulatiepomp en eventueel expansievat, thermohydrometer, vulkraan en aftapkraan, veiligheidsklep en in de regel een ingebouwde trekonderbreker en afsluitbare koppelingen.

Vorm en afmeting

Afmetingen van CV-ketels

Door de verschillende typen en fabricaten zijn er grote maatverschillen tussen de diverse ketels. Naast de ketelafmetingen moet ook rekening gehouden worden met de benodigde ruimte voor het verrichten van onderhoudswerkzaamheden, de loopruimte, de ruimte die nodig is voor de appendages, leidingen, pompen, expansievaten, de schakelkast en het rookgasafvoerkanaal.

Ketels met een wandopstelling nemen veel minder plaats in beslag.

Gewicht van CV-ketels

Vergeleken met een gietijzeren ketel is een plaatstalen ketel met hetzelfde vermogen lichter van gewicht.

Compacte overdruk gietijzeren ledenketels zijn wat montagemogelijkheden, maar ook wat het gewicht betreft geschikt voor opstelling op het dak bij hoogbouw.

Als richtlijn wordt voor de vloerbelasting van stookruimtes 4.000 N/m² aangehouden.

Prestaties

Vuur, explosie en CV-ketels

Brandwerendheid

NEN 3028 geeft eisen met betrekking tot de brandwerendheid van wanden, afdekkingen, vloeren, deuren en ramen in wanden.

Explosie

NEN 3028 geeft eisen ten aanzien van situering van stookruimten en functie van bouwkundige delen van de stookruimte in de gebouwconstructie, om te voorkomen dat bij calamiteiten het bezwijken van die bouwkundige delen geen instorting van daarop rustende bouwdelen te veroorzaakt of daaraan grenzende vluchtwegen onbruikbaar worden.

Gassen, vloeistoffen, vaste stoffen en CV-ketels

Bestandheid

Ketels staan zowel door het water als door de verbrandingsgassen bloot aan corrosie, waartegen maatregelen genomen moeten worden. Dat gebeurt enerzijds door de materiaalkeuze, anderzijds door deugdelijk preventief frequent onderhoud.

Naast het voorkomen van corrosie moet ook rekening gehouden worden met ketelsteenvorming. Corrosie door verbrandingsgassen kan ontstaan door condensatie van verbrandingsgassen op delen van de warmtewisselaar. Vooral bij oliegestookte ketels moet aan dit probleem aandacht worden besteed.

Een extreem voorbeeld van corrosie door verbrandingsgassen is verdringergas uit spuitbussen dat met de verbrandingslucht wordt meegenomen, ontleedt in de vlam en snel een voortschrijdend corrosieproces veroorzaakt. Een heel kleine concentratie chloorhoudend gas is al voldoende om de technische levensduur van de ketel drastisch te verkorten.

Akoestische eigenschappen van CV-ketels

Het Bouwbesluit eist in artikel 3.8 dat een warmwatertoestel in een op een aangrenzend perceel gelegen verblijfsgebied een van LI;A;k < 30 dB veroorzaakt (volgens NEN 5077 bepaald). De stilste moderne CV-ketels voor woningen produceren ongeveer 39 tot 45 dB(A).

De geluidproductie van ketels met een atmosferische brander is lager ten opzicht van ketels met een ventilatorbrander, waardoor er minder voorzieningen nodig zijn om te voldoen aan NEN 1070.

Oliegestookte ketels met overdrukbrander produceren in het algemeen meer geluid dan ketels met onderdrukrbranders.

Met onder andere suskasten is het mogelijk om bij de toepassing van ketels met een ventilatorbrander het geluidsniveau in de stookruimte te verlagen.

de eis van te kunnen voldoen

Elektriciteit, magnetisme, straling van CV-ketels

Aarding

In NEN 1010 zijn onder andere eisen opgenomen waaraan de aarding van de elektrische installatie van CV-ketels moet voldoen.

Capaciteit

Het vermogen van een CV-ketel wordt bepaald uit de som van de warmtebehoeften van de te verwarmen ruimten en de warmteverliezen van het warmtedistributiesysteem. In de regel wordt er geen rekening gehouden met een gelijktijdigheidsfactor .

Bij grotere installaties wordt veelal geëist dat het totaal benodigde vermogen over twee of meerdere, in cascadeopstelling geschakelde ketels kan worden verdeeld.

Toepassing

Functionele bruikbaarheid van CV-ketels

Woningbouw

In de woningbouw worden globaal voor individueel gestookte woning atmosferische ketels met het volgende benodigd vermogen toegepast:

• Appartement: 11-23 kW;
• Tussenwoning: 16-28 kW;
• Hoekwoning: 16-30 kW;
• Vrijstaand huis: >30 kW.

Verder wordt de benodigde capaciteit o.a. bepaald door de grootte van het huis, de aanwezige isolatie, de gezinssamenstelling, het type douche en de aanwezigheid van een bad en het wel of niet gelijktijdig warm water kunnen tappen in zowel badkamer als keuken.

CV-ketels worden opgesteld in de (bij)keuken, op zolder of in een kast. De eisen waaraan dergelijke opstellingsruimten aan moeten voldoen, zijn opgesteld in NEN 3028 en NEN 1078. Voor opstelling in een kast komen in het algemeen alleen de wandgasketels in aanmerking.

Utiliteitsbouw en woningen met collectieve installaties

In de utiliteitsbouw worden ketels toegepast tot ca. 1.200 kW. De ondergrens voor het vermogen per ketel kan worden gesteld op ca. 60 kW. De totale warmtebehoefte van en gebouw wordt daarbij gedekt door het waterzijdig parallel schakelen (cascade) van een aantal kleine ketels. Ketels met een nominale belasting van meer dan 130 kW worden volgens NEN 3028 en NEN 1078 opgesteld in een stookruimte.

Economische bruikbaarheid van CV-ketels

Woningbouw (individueel gestookte installaties)

Een belangrijk selectiecriterium bij de keuze van een ketel is het rendement. Voorheen werden door Gaskeur de HR100, HR104 en HR107 labels gebruikt als rendement op verwarming. Die zijn vervallen en worden nu alleen met Gaskeur HR aangeduid. Deze aanduiding komt overeen met het oude HR107 label, omdat toestellen van deze hoge kwaliteit het meest werden verkocht.

Het Gaskeur CW label (Comfort Warmwater) hanteert strenge eisen aan de wachttijden van toestellen en aangesloten leidingen en aan temperatuurschommelingen van het warme water tijdens douchen. Door een klasse-aanduiding van 1 t/m 6 wordt aangegeven welke prestaties er geleverd worden tijdens douchen, tijdens het gelijktijdig gebruik van meerdere tappunten en van de mogelijkheid om een groot of klein bad te vullen.

CW1 - Keuken

CW2 - Keuken of douche

CW3 - Keuken of douche of bad (100 liter)

CW4 - Keuken of douche of bad (120 liter)

CW5 - Keuken of douche of bad (150 liter)

CW6 - Keuken en douche, keuken en bad (150 liter) of bad (200 liter)

Gaskeur NZ-label staat voor Naverwarming Zonneboiler. Een cv-ketel met NZ-label is geschikt als naverwarmer voor een zonneboiler, wanneer het water in de zonneboiler nog niet de juiste temperatuur heeft bereikt.

Gaskeur SV-label staat voor Schonere Verbranding. Toestellen met een SV-label beschikken over een geavanceerde brander waardoor de NOx-uitstoot zo laag mogelijk gehouden wordt. Dit label blijft bestaan totdat onder de Europese regeling vanaf september 2018 NOx eisen worden gesteld.

Bij toepassing van HR-ketels moet extra aandacht worden gegeven aan het rookgasafvoerkanaal (geïsoleerd), de afvoer van het condenswater en de kwaliteit van de riolering (bestand tegen water met lage pH. Uit milieuoogpunt is er geen bezwaar tegen lozing van condenswater).

Utiliteitsbouw en woongebouwen met collectieve installaties

Bij grotere installaties worden meerdere ketels in een cascadeopstelling geschakeld (ook wel waterzijdig parallel of ketelvolgordeschakeling). De voordelen zijn:

• Geringere vloerbelasting per m²;
• Eenvoudige regelings- en beveiligingsapparatuur;
• Eenvoudige service;
• Financieel-economisch aantrekkelijk;
• Hoog gebruiksrendement in verband met de verbeterde benuttingsgraad;
• Grotere bedrijfszekerheid (de functie van een ketel met een storing wordt door de andere ketels in cascade overgenomen);
• De besparing of elektriciteitsverbruik.

Om het jaargebruiksrendement te verhogen worden enkele ketelmerken standaard uitgerust met een verbrandingskapafvoerklep waardoor de stilstandverliezen met enkelen procenten worden verminderd.

Veiligheidsvoorschriften voor CV-ketels

Ketels met een nominale belasting van meer dan 130 kW moeten volgens NEN 3028 worden opgesteld in een stookruimte.

Elke niet als stookruimte aan te merken ruimte waarin een stookinstallatie is opgesteld, is in de terminologie van NEN 3028 een opstellingsruimte (werkplaats, bedrijfsruimte, sporthal, keuken, zolder of kast).

Beknopt de veiligheidseisen volgens NEN 3028:

• Een ruimte waarin zich een gastoestel bevindt en waarin een gasexplosie kan optreden, moet constructief zo worden opgelost dat zo’n explosie niet tot gevolg heeft dat het gebouw geheel of gedeeltelijk instort. Als de stookruimte in of onder het gebouw wordt gesitueerd, dan dit worden opgelost door zg. plofluiken of plofwanden;
• Er moet zowel binnen en buiten de stookruimte een noodschakelaar (binnen) en een brandschakelaar (buiten) op een goed bereikbare plaats worden aangebracht waarmee de elektrische energie voor de branders kan worden uitgeschakeld. De schakelaars hoeven slechts de gastoevoer af te schakelen naar die branders, die op een externe elektrische voeding zijn aangesloten;
• Ventilatie: voor het bepalen van de benodigde ventilatie kan men de klassieke methode (bijvoorbeeld At ≥ 3 B) hanteren, of:
  • met een alternatieve rekenmethode gebaseerd op de te verwachten thermische belasting van de ruimte voor stookruimte tot 1.650 kW en uitsluitend toestellen met ventilator:
  • met een alternatieve bepalingsmethode waarbij de ventilatiecapaciteit wordt aangepast aan de momentaan in bedrijf zijnde toestellen voor stookruimte > 10 MW en indien uitsluitend toestellen met ventilator zijn opgesteld.
• Het Bouwbesluit omschrijft dat een stookruimte een brandcompartiment moet zijn met een WBDBO van minstens 60 minuten;
• Als met het voldoen aan de brandwerendheid niet automatisch wordt voldaan aan voldoende gasbelemmering, dan moeten scheidingswanden inclusief doorvoeringen gasdicht worden uitgevoerd;
• Vanaf elk punt in de stookruimte dat toegankelijk is, moet via de toegangsdeur of via een eventuele vluchtdeur en daarop aansluitende vluchtroute een onbelemmerde doorgang van minimaal 0,6 m naar buiten aanwezig zijn.

Ontwerpdetails voor CV-ketels

NEN 1078 geeft voorschriften voor installaties voor aardgas, dat door middel van pijpleidingen aan de installaties wordt toegevoerd.

NEN 3028 geeft eisen ten aanzien van de technische en bouwkundige voorzieningen en bedrijfsmaatregelen ter voorkoming van brand en/of explosie in stook- en opstellingsruimten voor centrale verwarmingsketels (en luchtverwarmers) ter verhoging van de bedrijfszekerheid.

NEN 1070 stelt eisen aan het geluiddrukniveau veroorzaakt door installaties en geeft aanwijzingen voor de isolatie-index van wanden, vloeren enzovoorts van opstellings- en stookruimtes.

In het algemeen kan worden gesteld dat, vergeleken bij ventilatorbranders, atmosferische branders minder geluid produceren, waardoor de keuze van de opstellingsplaats minder beperkt is.

De afmetingen van de stookruimten kunnen bij ketels met ventilatorbranders over het algemeen kleiner zijn dan bij ketels met atmosferische branders.

Verwerking en montage

Voorbereiding van CV-ketels

Eisen aan bouwkundige voorzieningen, brandwerendheid, sparingen voor ventilatievoorzieningen, ketelvloeren enz. worden gegeven in NEN 3028.

Montage van CV-ketels

Montage en materiaaltechnische kwaliteitseisen worden gegeven in de volgende publicaties:

• ISSO-publicatie 50, Warmwaterverwarmingsinstallaties
• ISSO-publicatie 51, Warmteverliesberekening voor woningen en woongebouwen
• ISSO-publicatie 53, Warmteverliesberekening voor utiliteitsgebouwen met vertrekhoogten tot 4 meter
• ISSO-publicatie 57, Warmteverliesberekening voor gebouwen met hoge ruimten
• ISSO-publicatie 76, Montage en materiaaltechnische kwaliteitseisen voor warmwaterverwarmingsinstallaties

Ketels met een groter vermogen, collectieve centrale verwarmingsinstallaties voor bijvoorbeeld hoogbouw kunnen op het werk worden gemonteerd (ledenketels) of worden compleet aangevoerd. Bij eventuele vervanging van een of meer leden van gietijzeren ledenketels, kan transport door het gebouw plaatsvinden. Voor het plaatsen en het vervagen van plaatstalen ketels zijn bouwkundige voorzieningen noodzakelijk. In de regel worden de gietijzeren ledenketels op het werk samengesteld door de leveranciers.

Keuring van CV-ketels

Gastoestellenrichtlijn

De volgende toestellen vallen onder de Gastoestellenrichtlijn:

• Gastoestellen voor koken, verwarmen, warmwaterproductie, koeling, verlichting of wassen met (indien van toepassing) een, onder normale bedrijfsomstandigheden, watertemperatuur van maximaal 105 °C;
• Ventilatorbranders en voor deze branders bedoelde warmtegeneratoren (ketels);
• Toebehoren: beveiligings-, controle- en regelapparatuur en onderdelen.

Door het verschijnen van de Gastoestellenrichtlijn zijn er inmiddels een groot aantal Europese normen verschenen, die als hulpmiddelen kunnen dienen, om aan te tonen dat aan de fundamentele voorschriften uit de Gastoestellenrichtlijn is voldaan (zie Referenties).

De Gastoestellenrichtlijn is niet bedoeld voor toepassingen in industriële processen.

Richtlijn voor drukapparatuur

Deze richtlijn is van toepassing op het ontwerp, de fabricage en de overeenstemmingsbeoordeling van drukapparatuur en samenstellen waarin een overdruk van meer dan 0,5 bar kan optreden.

Als een toestel onder de Gastoestellenrichtlijn valt, dan valt het niet onder de Richtlijn voor drukapparatuur. Een gasgestookt CV-ketel zal hierdoor niet onder de Richtlijn voor drukapparatuur vallen, ook als er een overdruk van 0,5 bar kan optreden, omdat centraal verwarmen geen industrieel proces is en de watertemperatuur lager dan 105 °C zal blijven.

Bij ketels geschikt voor ventilatiebranders met de combinatie ketel en brander worden gekeurd. De goedkeuring kan worden afgegeven voor een vaste brander/ketelcombinatie.

Onderhoud

Bediening van CV-ketels

Het is gebruikelijk dat door de leverancier van een ketel of door het installerend bedrijf een bedienings- en een onderhoudsvoorschrift wordt geleverd.

Onderhoud van CV-ketels

CV-ketels dienen jaarlijks een onderhoudsbeurt te krijgen. Een onderhoudsbeurt omvat onder ander het volgende:

• schoonmaken van de waakvlambrander (gasgestookte ketels);
• schoonmaken van de hoofdbrander en mengbuis (gasgestookte ketels);
• controleren van de gaskraan voor de CV-installatie;
• schoonmaken van het filter in het regelblok (gasgestookte ketels);
• schoonmaken van de verbrandingsgasafvoerleiding;
• schoonmaken van de warmtewisselaar;
• controleren met behulp van een (digitale) manometer en zo nodig goed afstellen van branddruk en op de juiste wijze stellen van de waakvlam (gasgestookte ketels);
• schoonmaken van de mengbuis voor het gasluchtmengsel;
• controleren van de installatie op een goede afvoer van de verbrandingsproducten;
• controleren van de elektrische regel- en beveiligingsapparatuur (als droogkookbeveiliging, maximaal thermostaat, enz.);
• reinigen van de oliebrander;
• controleren op de juiste werking van de oliebrander en de daarbij behorende regeltoestellen.

Woningbouw (individueel gestookte installaties)

OK CV is het kwaliteitslabel voor periodiek onderhoud aan CV-ketels dat op 1 januari 2015 landelijk is ingevoerd. Een installatiebedrijf met het OK CV  logo voldoet aan strenge eisen en werkt met Energie Service Specialisten om uw cv-ketel te inspecteren en onderhouden. De Energie Service Specialist is een gediplomeerde monteur die het ketelonderhoud uitvoert.

Utiliteitsbouw en woongebouwen met collectieve installaties

Om ervoor te zorgen dat stook- en verwarmingsinstallaties in gebouwen efficiënt, veilig en zo milieuvriendelijk mogelijk hun werk kunnen doen, geldt in Nederland een keuringsplicht voor stookinstallaties met een vermogen van meer dan 100 kilowatt. Deze keuringen worden gecoördineerd door de Stichting Certificering Inspectie en Onderhoud van Stookinstallaties (SCIOS).

Veiligheid van CV-ketels

NEN 3028 geeft de veiligheidseisen voor centrale verwarmingsinstallaties.

Kwaliteit en garantie

Certificering

Alle centrale verwarmingsketels moeten minimaal een CE markering hebben. Aanvullend hierop kan een Gaskeur van KIWA en VFK worden aangevraagd, dat zich vooral richt op energiezuinigheid en milieuvriendelijkheid. Daarover lees je meer bij 'Economische bruikbaarheid van CV-ketels'.

Garanties

Garanties worden geregeld in de leveringsvoorwaarden. De lengte van de garantieperiode is in de regel voor de afzonderlijk keteldelen verschillend, bijv. ketelblok 5 jaar, regel- en beveilingsapparatuur 1 jaar). Op de warmtewisselaar wordt vaak een garantie tot 15 jaar opgegeven.

Economische factoren

Leveringsvoorwaarden van CV-ketels

Installatiebedrijven die zijn aangesloten bij UNETO-VNI hanteren de volgende algemene voorwaarden:

• ALIB - Algemene Voorwaarden Installerende Bedrijven, bedoeld voor de overeenkomst tussen installateur en zakelijke opdrachtgever, zoals gemeente, woningbouwcorporatie, bouwkundig aannemer, fabriek of kantoor;
• AVIC - Algemene Voorwaarden voor Installatiewerk Consumenten, bedoeld voor op algemene installatiewerken voor consumenten.

Milieu en gezondheid

Brandstofverbruik van CV-ketels

Het brandstofverbruik van een ketel is afhankelijk van de bedrijfscondities, het ingestelde vermogen en van het rendement van de ketel.

Energielabel

Er is een apart energielabel voor de combiketel die voor zowel verwarming (pictogram radiator) als warm water (pictogram kraantje) zorgt en voor de CV-ketel die alleen voor verwarming zorgt. Naast de energie-efficiëntieklassen vind je informatie over het geluidsniveau, de warmteafgifte in kilowatt en indien van toepassing een symbool dat aangeeft dat het toestel zo ingesteld kan worden dat het alleen in de daluren werkt (pictogram klokje).

Met de verplichte introductie van het Europese Ecodesign voor verwarmingstoestellen zijn echter ook de Europese eisen voor het minimaal te halen rendement sterk aangescherpt, waardoor slechts alleen verwarmingstoestellen met het energielabel A, B of C op de markt mogen worden gebracht.

Waterverbruik van CV-ketels

Gesloten CV-installaties verliezen water via pompassen, spindels van afsluiters, enz. Om corrosie en destabilisatie te voorkomen moet dit waterverlies beperkt blijven. Met het water waarmee een CV-installatie wordt bijgevuld, wordt ook zuurstof in het systeem gebracht. Daarom is het zeer aan te bevelen om het water eerst te ontgassen, zodat een teveel aan zuurstof kan worden voorkomen. Als praktijkrichtlijn kan worden aangehouden dat de suppletie over een jaar, inclusief de suppletie bij reparaties enz. minder moet zijn dan 5% van de waterinhoud van de gehele installatie.

Duurzaamheid van CV-ketels

De technische levensduur van CV-ketels kan worden gesteld op 15-25 jaar, afhankelijk van het onderhoud en de bedrijfsomstandigheden.

Referenties

Geraadpleegde bronnen

Bouwbesluit

Energielabel

VFK, Vereniging van Fabrikanten van Ketels voor centrale verwarming

KIWA Gaskeurlabel

Productinformatie van fabrikanten en leveranciers

Normen