Vloerverwarming

Als je warmtepomp zegt … zeg je bijna ook al ‘vloerverwarming’.

Vloerverwarming is, in ons land, het  meest geschikte afgifte-systeem voor een warmtepomp.

Vloerverwarming komt het best tot haar recht in goed geïsoleerde kierdichte woningen. Met een lage temperatuur, goed verdeeld over vloer (of wand / plafond), kan dan al worden volstaan om een ruimte aangenaam en comfortabel warm te houden.

Vergeleken met radiatoren is vloerverwarming een traag systeem, in een warmtepomp installatie met vloerverwarming wordt normaliter dan ook geen nachtverlaging toegepast. Omdat er geen kritische opwarm- of afkoelfase is, wordt in de praktijk energie bespaard. Het meest comfortabel is het systeem waarbij elke ruimte zijn eigen regeling heeft, een thermostaat per  ruimte welke de klepjes van de vloer, van die ruimte, open of dicht stuurt.

Zuiniger met energie

Conventionele radiatoren werken met een hoge aanvoer temperatuur (80 °C) dat kost behoorlijk energie. Een oppervlakteverwarmingssysteem, zoals vloerverwarming, werkt aanmerkelijk efficiënter en economischer immers er hoeft maar tot (bijvoorbeeld) een aanvoer temperatuur van 35 °C te worden verwarmd.

Koeling

De leidingen van de vloerverwarming kunnen in de zomer ook dienst doen om uw woning te koelen. Door in plaats van laag temperatuur verwarmingswater (35 graden bijvoorbeeld) water van 18°C door u vloer te laten circuleren kan de ruimte ook worden gekoeld (tot ongeveer een afnamen van de kamertemperatuur van 4 °C ). De 18 °C zijn gekozen om condens op uw vloer te voorkomen. Als uw vloer t.o.v. de kamertemperatuur te ver word afgekoeld ontstaat condens op uw vloer .
Bij een ‘bodem warmtepomp’ zijn de koel kosten laag omdat gebruik kan worden gemaakt van het koele grondwater, bij een lucht/water warmtepomp zijn de kosten om te koelen hoger, immers als u wilt gaan koelen is de bron (buitenlucht) warm. Door de warmtepomp omgekeerd te laten werken onttrekt deze energie in uw woning en geeft deze buiten af. Als u alleen een CV-ketel heeft kunt u natuurlijk niet koelen in de zomer.

Gezondheid

Jaren geleden bestond er bij sommige medici twijfel of vloerverwarming gezond is. Dit, omdat de destijds hogere temperaturen van vloerverwarming wellicht ader aandoeningen zouden kunnen veroorzaken (in de volksmond toen ook wel dikke voeten genoemd). Inmiddels is de oppervlaktetemperatuur van vloer verwarmingen vastgelegd in normen en mag deze niet hoger zijn dan de kritieke ruimte temperatuur van 29 °C en de badruimte temperatuur van 33 °C. Daarnaast wordt de nieuwbouw tegenwoordig zo goed geïsoleerd, dat de oppervlakte temperaturen met 24- of 25°C behoorlijk lager zijn. Gezondheidsrisico’s kunnen daarmee nagenoeg worden uitgesloten. Om het vloeroppervlak op 25 graden te krijgen dient, na gelang de dikte en hoeveelheid slang de watertemperatuur door de slangen bijvoorbeeld 35 °C te zijn, u vloer wordt dus geen 35 °C. Volgens meerdere artsen is vloerverwarming juist gezonder dan radiatoren verwarming, met namen voor mensen die allergisch zijn voor stof.

Bovendien komt vloerverwarming beter overeen met het menselijk behaagelijkheidsniveau. Wij houden nl. graag ons hoofd wat koeler dan onze voeten.  Bij radiatoren zit warmte vaak hoog vanwege de luchtcirculatie en bij vloerverwarming is het boven wat koeler dan beneden.  Cijfers bij het bovenstaand plaatje:

1 = ideaal voor de mens
2 = vloerverwarming
3 = radiatoren

Tegelvloer / hout / vloerbedekking

Een tegelvloer (in cement) werkt het best voor vloerverwarming, de vloerverwarming warmt de plavuizen en cement op en op die manier ontstaat een groot afgifte oppervlak.Ook sommige houtvloeren en tapijt kunnen geschikt zijn voor vloerverwarming.  Geschikte materialen voor vloerverwarming hebben vaak een symbool op het label. Informeer bij de vakhandel naar de juiste materialen.   Maar ook de geschikte materialen hebben een grotere ‘overgangsweerstand’ dan de tegelvloer. Er zal dus meer slang of hogere temperaturen door/in de vloer moeten komen om uw woning warm te maken.
Maar bepaalde type hout vloeren, parket, laminaat en vloerbedekking hoeft dus geen probleem te zijn, als daar u voorkeur naar uitgaat.

Hoeveel slang, welke diameter, en hoever uit elkaar ?

Per vertrek zal moeten worden vastgesteld welk vermogen nodig is aan verwarmingscapaciteit om de benodigde binnentemperatuur te behalen wanneer het buiten -10 ̊C is. In de woonkamer willen we bijvoorbeeld 20 ̊C en in de slaapkamer 15 ̊C (we kunnen er natuurlijk ook voor kiezen om in de slaapkamer een LT radiator of convector te monteren).

Het benodigde vermogen kan worden bepaald met een transmissieberekening of met kengetallen.
Naast deze moet tevoren ook bekend zijn welk type vloer toegepast gaat worden (plavuizen, geschikt parket of geschikte vloerbedekking).

In de ISSO 49 treffen we onderstaande grafiek.

Dimensionering voorbeeld vloerverwarming:

Van een woonkamer is middels een transmissie berekening vastgesteld dat deze 2000 watt nodig heeft aan verwarmingscapaciteit. De woonkamer heeft een vloeroppervlak van 40 m².

Als we de 2000 watt verdelen over de vloer dan is dus 2000 : 40 = 50 watt per m² nodig.
We willen dit doen met een aanvoertemperatuur van 35 ̊C en met een retour van 30 ̊C.
Door het temperatuurverschil (Delta T) tussen aanvoer en retour zo klein mogelijk te houden voorkomen we ‘koude plekken’ in de vloer.
De gewenste ruimtetemperatuur is 20 ̊C.

De kamer krijgt een parket vloer met kengetal R λB = 0,05 (M².K)/K
De bepaling is dan als volgt:

Aanvoer temp  (35) + retour temp (30)
—————————————————-   – 20 = reken waarde ΔθH
2

de rekenwaard ΔθH  is dus ((35+30):2) – 20 = 12,5

In de grafiek kun je nu de bekende cijfers verwerken;

• Trek in het onderste gedeelte bij de R λB waarde van 0,05 een lijn naar rechts.
• Trek in het bovenste gedeelte een lijn naar rechts bij 50 Watt/m2
• Teken een parallel verschuiving lijn van de ΔθH van 12.5 (tussen de 10 en 15 in)
• Trek daarna een lijn naar beneden daar waar de 12,5 lijn de 50 watt/m² raakt
• Kijk dan beneden waar deze verticale lijn een T lijn raakt.
• In dit voorbeeld is dat bij de 15 cm lijn.
• De slang in dit voorbeeld kan dus hart op hart om de 15 cm worden gelegd om te voldoen.

Bovenstaand is slechts een voorbeeld!  Natuurlijk zijn er meer zaken die een rol spelen.

• Is de begane grond vloer goed geïsoleerd of niet ?
• Welk type slang wordt gebruikt ?
• Wat is de diameter van de slang?
• Wat is de maximale lengte per slang ?
• Hoe dik is de afwerklaag van de vloer?

Wat vaak wordt gedaan en meestal ook goed is;  In woonkamer/keuken/badkamer de slang hart op hart 10 cm leggen bij een warmtepomp installatie, en op slaapkamers om de 15 cm of indien daar nauwelijks warmte vraag is om de 20 cm

Let op !  in een kleine keuken kan het voorkomen dat het leggen van slang om de 10 cm niet voldoende is, het heeft immers niet zoveel zin om onder uw keukenkastjes ook slang te leggen. Het overige vloeroppervlak kan soms te klein zijn voor de grote van de ruimte, dat geld natuurlijk ook voor de badkamer.  U kan er dan voor kiezen om wand of plafond verwarming toe te passen of eventueel een convector of LT radiator toe te voegen.

Dat niet alle warmte van de slangen ten goede komt aan de ruimte waar ze inliggen ziet u in onderstaande afbeeldingen (ISSO).
Naar de kruipruimte toe kan verlies zijn en de vloerverwarming van boven kan doorstralen naar beneden.

Foto: Leg bij voorkeur vloerverwarming op isolatie, hierdoor komt de warmte beter ten goede aan de vloer waarvoor deze bedoeld is en verwarmd u minder het beton eronder of bijvoorbeeld de kruipruimte.  Als er echter ruim voldoende isolatie is aangebracht in uw vloer onder het beton kan dit ook voldoende zijn…. maar beter is dus ook de vloerverwarming op isolatie te leggen. (Foto Albrand)

Er zijn veel aanbieders van vloerverwarming op de markt, over het algemeen zijn er tegenwoordig veel systemen die gewoon goed zijn en voldoen.
Ook voor de bevestiging is van alles verkrijgbaar trackerplaten, noppenplaten, isolatieplaten met voorgevormde gleuven, het werkt allemaal maar ook vastbinden aan betonijzer wordt nog steeds met succes gedaan. Tevens is er ook een mogelijkheid om in bestaande smeervloeren gleuven voor de slang te frezen/kappen.

De meeste aanbieders kunnen, na het sturen van plattegronden, middels software ook een kant en klaar legplan voor u maken zodat zo weinig mogelijk koude plekken in uw vloer ontstaan. Daar waar de warmte wordt aangevoerd is het natuurlijk warmer dan daar waar de retour van de slang teruggaat naar de verdeler / warmtepomp. Door de legging goed te verdelen voorkomt u dan een kant van een ruimte kouder is dan een andere kant van dezelfde ruimte.
Voor de dikte en lengte van slangen kunt u het best te tabellen van de leverancier/fabrikant aanhouden.

Een voorbeeld van ’n fabrikant: Bij 60 W/m² en een temperatuurverschil Δ θ = 5 K, zijn de maximale buislengtes in de verwarmingskringen en met de respectievelijk: 12 x 1,3 mm = 80 m; 15 x 1,5 mm = 100 m; 17 x 2,0 mm = 120 m; 20 x 2,0 mm = 150 m en 25 x 1,5 mm = 200 m. Ook de lengte van aansluiting op de verdeler moet worden meegeteld. Zo heeft dus elke fabrikant zijn gegevens voor u.

Vloerverwarmings-verdeler

De vloerverwarmingverdeler bij toepassing van een warmtepomp is anders dan bij een cv-ketel.
• Bij een cv-ketel , die een hoge aanvoer temperatuur heeft, is de verdeler voor de vloerverwarming een ‘open verdeler’ met menginrichting en circulatiepomp. Het water door de vloer wordt gemengd met het water dat wordt aangeleverd, dit om toch een lage temperatuur (35°C) door de vloer te krijgen.
• Bij een warmtepomp, die al een lage aanvoer temperatuur heeft, is de verdeler voor de vloerverwarming een ‘gesloten verdeler’ ( zonder circulatiepomp). Alle slang- aanvoeren komen bij elkaar alsook alle slang retouren. Er hoeft immers niet te worden na-gemengd.

Omdat bij een vloerverwarmingsverdeler achter een warmtepomp geen hoge temperaturen voorkomen kan de verdeler ook in kunststof worden uitgevoerd, maar een metalen kan natuurlijk ook

Inregelen vloerverwarming

Stel dat u een warmtepomp heeft staan van 10 kW;  om 5 graden temperatuursverschil (delta T) te draaien (bijvoorbeeld 35 aanvoer, 30 retour) heeft deze 1,72 m³ per uur aan waterverplaatsing (flow) nodig.

Die 1,72 m³/uur moet worden verdeeld over de verschillende verdelers en op de verdelers weer over de verschillende slangen , als in de woonkamer bijvoorbeeld maximaal 4 kW nodig is dan hoort daar, met dezelfde delta T,  0,68 m³/uur flow bij.  De bedoeling is dus dat elke groep precies krijgt wat is toebedacht.

Inregelen doe je wanneer alle groepen van alle verdelers vragend staan, want dan kun je ze middels ventielen afstellen  op de flow.  Een 2e en eventueel 3e controle na verstelling van ventielen is ook nodig (!) immers een verstelling hier kan elders invloed op de flow hebben.   De waterstroom zoekt de weg van de minste weerstand, dus als vooraan veel en makkelijk alles kan worden rond gepompt krijgt iets wat achterin zit misschien geen of te weinig flow. Vandaar dat ingeregeld moet worden. In simulatieprogramma’s (software) kan soms theoretisch van te voren de stand van bepaalde typen inregelafsluiters worden vastgesteld. Als die wordt aangehouden vereenvoudigd dit natuurlijk het inregelen, mogelijk is dan een controle al voldoende.

Nog een voorbeeld tabel uit de ISSO publicatie 49

Meander vs Slakkenhuis:

Vloerverwarming kan worden gelegd in Meandervorm en Slakkenhuisvorm.

In de Meandervorm vertrekt bijvoorbeeld links de aanvoer om rechtsachteraan als retour terug te komen.
In de Slakkenhuisvorm vertrekken aanvoer en retour naast elkaar naar het midden toe.

De Slakkenhuisvorm verdient theoretisch de voorkeur. Immers de verdeling over warmer (aanvoer) en wat kouder (retour) water over de vloer is bij een slakkenhuis beter verdeeld zodat de vloer een gelijkmatige temperatuur krijgt. Bij Meander kan het zijn dat de vloer rechts warmer is dan links.

Voor beide kan worden gesteld dat de buitenste ring (bij de buitenmuren) de warme aanvoer moet zijn, immers daar is theoretisch de meeste koude te verwachten.

Kort resumé:

Vloerverwarming wordt, in een goed geïsoleerde moderne woning, gezien als het betere laagtemperatuur afgifte systeem. Het is comfortabel en kan nagenoeg onzichtbaar worden gemonteerd.  M.b.t. tot het leggen van de slang: hoe meer slang er wordt gelegd des te lager kan de aanvoertemperatuur blijven om de woning te verwarmen.  Voor een optimale  en energiegunstige werking van uw warmtepomp legt u dus het best de vloerverwarming in de woonkamer en keuken hart op hart op 10 cm.  De klant ervaart het meeste comfort als elke ruimte kan worden na-geregeld middels een thermostaat in het vertrek welke de klepjes van de vloerverwarmingsgroepen stuurt.