Klimaatmatten?

[deleted]

Stel we gaan uit van het gebouw 8 uur 's ochtends : we hebben bijvoorbeeld X kWh aan warmte nodig om dit gebouw op de gewenste temperatuur krijgen. In een buffervat staat deze hoeveelheid warmte klaar in de vorm van Y liter water, bijvoorbeeld van 30 graden. Het vloeroppervlak is 10 x 10 m (10 cm dik beton). Dit is de uitgangssituatie (en gelijk voor beide systemen).

Nu twee varianten (wel extremen ...):

1 - traditionele vloerverwarming 16 mm (toch?), maar legafstand 1 meter (let op hele meter, niet echt reëel)
2 - klimaatmatten 4 mm, met legafstand 2,5 cm

We mogen onbeperkt pompen (en gaan ervan uit dat pompen even niets kost) maar beide systemen hebben een pomp van gelijkwaardige capaciteit (en vloerverwarming ligt in beide gevallen even diep in de vloer). Welk systeem kan nu in de kortste tijd de warmte in het buffervat overdragen aan de ruimte?
...
Ik denk dat de traagheid vooral zit in de "tussenliggende" beton c.q. massa. In situatie 1 heb ik 1 meter beton tussen de slangen liggen, waarvan ik het eerste uur wellicht hooguit (schatting!) 5 cm rondom de slang kan verwarmen Stel dat ik in situatie 2 slechts 2 cm rondom de buisjes verwarm.

Geen realistische situaties. Noch voor de klimaatmatten, noch voor de 'gewone' vloerverwarming.
Maar bij wijze van therapie voor de onverbeterlijke betweter gaan we dit allemaal klakkeloos aannemen als uitgangspunt.

Dan ... Insituatie 1 ...op de vloer ca 10% warmteafgifte naar de ruimte toe.
En ... situatie 2 ... heb ik toch bijna de hele vloer als effectief warmteafgiftesysteem beschikbaar.

Het kan verkeren.
Ik heb de beschrijving hierboven (zonder me om de wetenschappelijke juistheid te bekommeren) in een tekening gegoten.
Beton 10 cm. Eerst situatie 2 klimaatmatten: buisjes met diameter 4mm om de 2,5 cm. Ziet er zo uit:

dek1.jpg

Na één uur is er rond de buisjes een zone opgewarmd van 2 cm volgens de beschrijving.
Ziet er zo uit:

dek2.jpg

Conclusie: de warmte geraakt niet tot aan het oppervlak en warmt bijgevolg nog niets in de kamer. De afgifte in de kamer wordt immers bepaald door de temperatuur (verschil) van de oppervlakte, de stofeigenschappen van de oppervlakte. Geen van deze twee zijn na een uur gewijzigd.





Situatie2 dan : 2 buizen 16 mm met rondom 5 cm warmteafgifte ziet er zo uit:

dek3.jpg

Conclusie: Een 5% (visuele schatting) van het oppervlak is verwarmd en zal een beetje warmte aan de kamer afgeven.

Aannames blijken niet correct.
Terug naar af.

De nieuwe aannames zijn ?

G

[deleted]

; we houden de temperatuur van de vloer bijvoorbeeld continu op 26 graden. Dan kan de watertemperatuur met klimaatmatten, ten opzichte van traditionele slangen (met een normale legafstand van 10 - 15 cm), toch niet heel veel omlaag?
RS

Kan volgens mij zelfs niks omlaag op deze manier gesteld. Het afgegeven vermogen is in functie van de oppervlaktetemperatuur en de totale oppervlakte. Behoudens een 'sneller' reageren(van het wandoppervlak) bij de koudstart is er dus niet direct een verschil.
De lagere temperaturen worden dan ook gewoon gerealiseerd door veel meer oppervlakte (vloer en wanden) te voorzien van matten.
G

[Optimist32]

Dag Gandalf,

ik denk dat we het meer met elkaar eens zijn dan de hier weergegeven teksten doen geloven

Bij mijn aannames had ik gesteld "op gelijke diepte" om geen appels met peren te gaan vergelijken (bijvoorbeeld klimaatmatten 9 cm onder het oppervlak en traditionele buis 1 cm onder het oppervlak of vice versa).

Maar stel nu dat we ze - beide - op 1 cm onder het oppervlak leggen (me dunkt dat klimaatmatten zelfs dichter naar het oppervlak kunnen door hun beperkte hoogte en daarmee feitelijk nog meer in voordeel zijn), dan illustreren - met name - uw eigen tekeningen (waarvoor mijn complimenten, die technieken ben ik helaas niet machtig) dat de klimaatmatten veel meer warmteafgifte naar de ruimte kunnen bewerkstelligen (sowieso in de aanloopfase)

En ik moet toegeven dat zeker na de opstartfase het verschil tussen beide systemen (zekere in een iets realistischer scenario met traditionele buizen op 10 a 15 cm h.o.h.) waarschijnlijk kleiner zal worden. Maar uiteindelijk wilde ik de "winst" juist behalen door de nachtverlaging en een snelle start.

Als ik - vervelend - eigenwijs wordt, dan lees ik het wel (en dan ook op voorhand mijn excuses ...). Vanaf deze zijde wordt uw bijdrage aan de discussie in ieder geval erg gewaardeerd!

[deleted]

Ok.
Dat gaan we straks simuleren.

by the way: geen excuses. Met de betweter bedoelde ik mezelf. Zelftherapie.

G

[Optimist32]

De term "betweter" had ook zeker zo goed op mezelf betrekking kunnen hebben ...

[JohnW]

Heb me even aangemeld omdat ik zag dat de vraag nogal recent is.
Ik ben een van die "optimisten" die voor onze verbouwing hebben gekozen voor bioclina & geothermische warmtepomp.
En dit in een huis dat dateert van 1967. Zo een huis is nooit zo goed te isoleren als een nieuwbouw, er blijven koudebruggen en luchtlekken. Om maar aan te geven dat onze verwarming toch wel voor een uitdaging staat. Ik kan al dadelijk aan de sceptici zeggen dat we nog geen moment spijt hebben gehad van onze beslissing.
Nu even antwoorden op de vragen

1/ de warmtewisselaar : Eigenlijk een scheidingssysteem dat geplaatst wordt tussen warmtepomp en bioclina-verdeler. Het klopt dat de warmtewisselaar ongeveer 3° hoger moet gevoed worden. De winst (lagere temperatuur) die de klimaatmatten u opbrengen, wordt dus tenietgedaan door het scheidingssysteem. In theorie kan het zonder scheidingssysteem, maar dan moet de gehele kring bestaan uit semi-edele materialen, en dat is te moeilijk voor onze klassieke verwarmingsinstallateurs. Zij willen geen garantie geven en/of moeite doen om een installatie te leveren die de matten kan voeden zonder scheidingssysteem.

2/ pompdruk : maak je daarover geen zorgen. Het zijn dunne buisjes, maar ze zijn met zeer veel. Terecht vergelijkt de fabrikant zijn systeem met onze bloedsomloop. Onze omlooppomp (onderdeel van het scheidingssyteem) staat op stapje 3 (van 10). Het is een hoogrendementspomp die weinig verbruikt. Ook in de warmtepomp zitten twee hoogrendementspompen.

3/ Nachtverlaging : Ook wij passen nachtverlaging toe. Of we er veel mee winnen weet ik niet. Het klopt dat je massabuffer zich 's nachts ontlaadt, en dat die dus moet opladen tijdens de dag. Toch is er winst bewijsbaar : het is 's nachts kouder dan overdag, en dus heb je kleinere verliezen als je 's nachts minder verwarmt.
Zie ook
http://www.olino.org/articles/2008/01/0 ... ndeert-wel

4/ Snelheid : De klimaatmatten liggen op de chape, tussen dekvloer en matten is dus max 1 cm egalisatiecement en tegellijm. De snelheid is vergelijkbaar met die van een klassieke radiatorverwarming. Als wij 's avonds de thermostaat een graadje hoger zetten, merken wij al heel snel (1/2 uurtje max) de warmtetoename.

5/ temperatuur : De matten kunnen gevoed worden op een lagere temperatuur dan een klassiek buizensysteem, omdat de delta-T (verschil tussen terugvoer en aanvoer) slechts 2 à 3° is. Een klassiek systeem wordt ontworpen aan een delta-T van 5° als ik me niet vergis.
Daardoor is de gemiddelde temperatuur van de matten dus hoger dan bij een klassiek systeem. De kleine delta-T bewijst ook dat de pomp zeer efficiënt het water rond kan stuwen doorheen de fijne buisjes.

6/ extra : de matten zijn heel gemakkelijk te verwerken in de stuc van wand of plafond; In onze slaapkamers en in de keuken zitten de matten in het plafond. Tijdens de te hete zomerdagen kunnen we daardoor het plafond koelen. Dit levert een ronduit verbluffend comfort. Veel beter dan airco.

En nu de nadelen

1/ Duur. Als de matten op de chape gekleefd worden, moet je nog ong €40/m² extra rekenen om hoogwaardige egalisatiecement te laten leggen. Dat is iets wat je niet zelf wil doen, geloof me.
2/ Slechts 1 leverancier voor Benelux. Je kunt wellicht in Duitsland ook eens prijs vragen.
3/ Ik moet er niet aan denken dat we ooit onze vloer moeten opbreken, want ik verwacht dat we dan de hele mikmak vernielen. Een reden te meer om liever de matten aan het plafond te hangen. Reken op een warmte-opbrengst van max 50 W/m² met de matten in het plafond.

En nu even serieus : vrienden van ons hebben een nieuwbouw - bijna- passief huis. Zij verwarmen af en toe met een warmeluchtblazertje van 2000 Watt. Heel efficiënt en kost niks. Waarom zou je zo sterk investeren in techniek, als je die techniek eigenlijk niet nodig hebt? Ik zou bioclina & warmtepomp in een nieuwbouw alleen overwegen als budget geen issue is. Maar dat had je zelf eigenlijk ook al aangegeven.

[deleted]

Hallo John,

Welkom op het forum !

Direct een paar kritische antwoorden:
punt 3: Wel grappig, scrol even naar beneden in de reacties op de tekst. Daar heb ik de auteur al enkele maanden geleden op de blinde vlekken in z'n stelling gewezen.
Hij wist het dan uiteindelijk ook allemaal precies niet zo goed meer en verwees dan maar naar een andere- hier bekende- 'specialist' ... En voor radiatoren, waar hij nochtans helemaal niks van gemeten had, daar was het hem dan wel ineens 'zonneklaar'.
Daarmee was het mij dan ook ook wel weer zonneklaar ...

(PS: voor de duidelijkheid: het lagere deltaT verhaal is een broodje aap. De verliezen worden aan de buitenkant bepaald van de gevel. De temperatuur van de buitengevel loopt 8 à 12 uren achter op de binnentemperatuurschommelingen. En de hoogte van die schommelingen wordt erg getemperd langs buiten door de massa van de muren. Dit is het effect van faseverschuiving en amplitudedemping. Daardoor is er helemaal geen lagere delta T 's nachts. Maw die 4 graden lager 's nachts geeft pas 12 uur later, in de namiddag, een lagere delta T aan de buitenmuren de orde van 0,4 graad. Het verlies liep 's nachts gewoon door en werd bepaald door de binnentemperatuur van 12 uur ervoor. En dit verlies moet tijdens de dag terug gecompenseerd worden.)

Punt 6: Systeemtemperatuur kan bij elk systeem bepaald worden. Een grote oppervlakte geeft wel de mogelijkheid om lagere temperaturen te gebruiken voor een bepaalde hoeveelheid gevraagd vermogen.
Het kleine temperatuurverschil tussen aan- en afvoer zal ook wel veel te maken hebben met de grote hoeveelheid oppervlakte , de lagere temperatuur daardoor en de grote massa water.

Neemt niet weg dat het een mooi systeem is om de warmte optimaal te verdelen.

G

[JohnW]

Ha Gandalf,

Ben nog eens teruggegaan naar dat artikel over nachtverlaging. Ik vind dat uiteindelijk iedereen gelijk heeft! Als Arie gemeten heeft dat het *in zijn huis* besparing oplevert, dan is dat zo. Als jij daarbij opmerkt dat hij daarbij eigenlijk inboet aan comforttemperatuur, dan is dat waarschijnlijk ook correct, zeker voor de koudste dagen (meest voelbaar). De discussie hier nog eens dunnetjes overdoen zou een beetje lachwekkend worden. Maar...
Dat de traagheid van de muren er voor zorgt dat je helemaal geen besparing hebt, vind ik een beetje ver gaan. Er zitten ook nog vensters, verluchting en deuren in een huis. Die zijn sneller dan muren. In een modern huis daarentegen zal nachtverlaging niet veel opbrengen.

Eigenlijk verlagen wij maar 2°, want jouw opmerking dat je inboet aan comfort tijdens de dag klopt. Hoe "snel" ook, lage-temperatuurverwarming blijft eigenlijk te traag om dieper te gaan met nachtverlaging.

In de bioclinamatten zit maar 0,32 liter per m², da's dus niet zo veel...

En verder : felicitaties met jullie inzet op dit forum, je moet het maar doen...

[deleted]

Als Arie gemeten heeft dat het *in zijn huis* besparing oplevert, dan is dat zo.

Of dat -in zijn huis- een besparing oplevert, zal Arie pas weten als hij de twee situaties met dezelde gemiddelde temperatuur en comfortniveau meet.
Als dat niet nodig is stel ik voor om het omgekeerde eens te meten: het continu-regime op pakweg 18°C en de nachtverlaging met een 24 uursgemiddelde van 20°C. (dus: pakweg lucht 22 en muren 18 gemiddeld op 24 uur). Wat zou nu het voordeligst zijn?

Mag niet ? Niet eerlijk ? Andersom wel ?

Er zitten ook nog vensters, verluchting en deuren in een huis. Die zijn sneller dan muren. In een modern huis daarentegen zal nachtverlaging niet veel opbrengen.

Dat klopt. Maar voor zowel goedgeïsoleerde huizen als (oude) huizen met veel massa in de buitenmuren gaat het verhaal niet op.
Het huis moet al zeer dunne, niet geïsoleerde muren hebben voordat de redenering opgaat. Een tuinhuis is op een uur afgekoeld. Verliest dan 5 uur geen warmte meer (er is geen warmte meer) en is op een uurtje terug opgewarmd. Ok , dan is er bespaard tov een continu-regime.

Mét massa of isolatie zit je met faseverschuiving en amplitudedemping en gaat het DeltaT verhaal zoals ze het voorrstellen helemaal niet op.(dwz tijdens deze nachtelijke uren zijn de verliezen net zo groot met als zonder de verlaging) De verliezen zijn helemaal niet afnemend.
De verlagingspiek komt er langs buiten juist pas door op het warmste van de dag. Maar andersom net zo goed: de boosttemperaturen die je tijdens de dag opvoert om de verliezen te compenseren komt er dan juist op het koudst van de nacht weer door ...
(en verhoogt dan dus eerder nog de DeltaT tijdens de nacht aan de buitenkant ... )

Broekzak-vestzak operatie. En schommelende temperaturen, hogere pieken, diepere dalen zijn meestal niet goed voor bouwmaterialen.'verf, hout, condensatie,...) Het bereik van de ketel en afgiftesysteem moet ook ruimer.(duurder) En zuiniger wordt het er meestal ook niet op in een start-stopsysteem met hogere gevraagde piekvermogens (plankgas uitbollen-plankgas naar Zuid-Frankrijk of aan het zelfde gemiddelde en een gezapig continu tempo ? Een verbrandingsmotor van een auto is in dit opzicht net hetzelfde als een verwarmingsketel...

[Nono]

@ Gandalf

Omdat nachtverlaging een "hot" item schijnt te zijn, gezien dat het steeds weer naar boven komt drijven hier op het forum, en jij als een van de weinige de mening niet deelt dat dit energie bespaard.
Zou het geen goed idee zijn als jij hier een artikel over schrijft met jouw bevindingen, meetresulaten, berekeningen, begripomschrijvingen, enz om dit te ontkrachten?

Maarten

[deleted]

Beste Nono,

Dat zou inderdaad een idee kunnen zijn.
Echter of ik daar de religieuze aanhangers van deze geloofskwestie tot andere gedachten kan brengen is maar zeer de vraag.
Ik kan je er misschien aan herinneren dat de berekening in je eigen draad ook nog steeds niet is afgewerkt omdat de rekenmethode ook niet tot het gewenste resultaat leidde en je dan in laatste instantie maar met een andere voorstelling bent afgekomen ...
Misschien kan je daar eerst je laatste resultaat ook eens in een vergelijkende tabel gieten en ons eens meedelen wat de uiteindelijk theoretisch mogelijke winst is ....
Misschien zal ik me dan eens de moeite doen om er een artikel aan te wijden. Die hoef ik overigens niet meer te schrijven, die zijn al lang geschreven door anderen. Zou zonde zijn om ze te plagiëren...

Maar anderzijds is er natuurlijk ook weinig verschil tussen een 'artikel' en m'n reacties hier.
En ik denk dat die wel duidelijk genoeg zijn. Dus niemand houdt je tegen om inhoudelijk te reageren.

Ivm 'meten'.
Lijkt makkelijk, maar is het niet.
Mijn huis is atypisch. Enorm veel massa. Verwarmd met 3 radiatoren met een maximumbereik van 1,5 kW/radiator.
Mijn huis heeft maw een zeer grote inertie en mijn verwarmingssysteem heeft niet de mogelijkheid om temperaturen 'in te halen'.
(was jou huis ook niet atypisch ?; hoeveel huizen zijn eigenlijk typisch ? En moeten ze dat wel zijn, want de nachtverlagingspecialisten spreken van 'altijd en overal' ... )

Bovendien is mijn punt juist dat de hele nachtverlagingsdiscussie op te sterk vereenvoudigde modellen en te weinig parameters gevoerd wordt.
Dat laatste kan je zelfs zeggen voor het de theoretisch rekenwerk in je eigen topic. Ook dat schiet te kort. Al gaf dat wel al een beeld wat de theoretisch maximale winst zou kunnen zijn. En die viel fors tegen. Zo fel tegen zelfs dat je je excell-blad niet meer geplaatst hebt.

Van deze minimale winst zou je dan nog eens onderhoud- en verouderingsfactoren op middellange termijn moeten berekenen.
Hoe ga je dat bepalen ? Verffrequentie bij nachtverlaging en zonder ??? Barsten in hout en meubels ??? Astma bij de kinderen door schimmelsporen in badkamer en hoeken slaapkamers ??? Hoe wil je dat allemaal gaan kwantificeren in kWh ???

Om een correcte meting te doen heb je zeer veel meetpunten nodig en dan ook nog eens gelijkaardige vergelijkpunten bij gelijkaardige situaties waarbij je de nachtverlaging niet doorvoert.
Dat is voor een particulier onmogelijk.
Dan zal je onderzoeken moeten raadplegen.

Dat is trouwens het opvallende in deze nachverlaging-hype in Nederland. Ze wordt gevoerd door zogenaamde 'Specialisten' die ofwel zelf wat ridicule testjes opzetten met kartonnen dozen en een gloeilamp of wel zelf met een meter rondlopen, maar zelfs het verschil niet kennen tussen luchttemperatuur en gevoelstemperatuur.

G

[Optimist32]

@JohnW:
hee leuk voor het eerst dat ik een (onafhankelijke) ervaringsdeskundige "tref" of in ieder geval iemand die er wat nuance in aanbrengt!

De hele materie blijft ons hier boeien, maar we zien er uiteindelijk vanaf en dan vooral vanuit economisch/praktisch perspectief. Het extra scheidingssysteem doet een beetje afbreuk aan het "doorlopende" rendement, terwijl die 500 kWh warmtewinst (netto ook nog maar 250 kWh per jaar als de warmtepomp met een COP van 2 draait ...) door nachtverlaging gewoon te weinig "winst" oplevert (ook ecologisch gezien niet).

We gaan nu of eerst een normale vloerverwarming leggen of overwegen nu om de vloerverwarming in zijn geheel weg te laten en een massakachel te plaatsen. We hopen/gokken erop dat we in de toekomst dan ook geen koeling nodig hebben (en daar nemen we wel een risico ...), ik denk dat we dan ecologischer bezig zijn en de hele warme periodes duren meestal toch niet tot kerstmis.

[Chicken Power]

Beste Optimist32,

Tis niet om u de wind uit de zeilen te willen nemen, maar ik ben blij met uw inspanningen die u tot uw huidige inzicht heeft gebracht.

Ik wil er nog wat van onderstrepen/ aan toevoegen:

Nachtverlaging is gezien de inertiefactor door uw doorgedreven isolatie in het geheel niet aan de orde.

Echter, het is mij onbekend met welk materiaal je isoleert. Bij zulks een isolatie speelt de warmtedoorslagfactor een niet geringe rol.

Het kan maar zo zijn, dat u de zegeningen van de zomer u eind september nog meer dan zwaar vallen.

vandaar dat ik in overweging geef om toch die vloerverwarming en eventueel muurverwarming volgens het klassieke leidingsysteem in deze fase van bouw in te passen.

Het biedt je de mogelijkheid om zonder een compressor-koelinstallatie, met alleen een waterpompje en sloot- of bronwater, een soort van "betonkernactiverings" systeem toe te passen.

Het klimaatcomfort over het hele jaar zal sterk verbeteren, in deze opzet zijn massakachel, VV en WP als back-up, prima te combineren voor een prijs die meer dan belangrijk lager is dan het mattensysteem.


Groet, Cp