Thermostaatkranen zorgen voor energiebesparing en meer comfort

Ingebouwde drukregeling maakt het voor de installateur makkelijker

Warmtepompen en zonnepanelen verlichten de energiefactuur, tenminste voor wie de financiële inspanning aankan. Mensen met een minder dikke portemonnee hebben andere opties. Radiatorthermostaten bijvoorbeeld. In vergelijking met de twee duurdere oplossingen is de investering een peulschil, terwijl ze wel een belangrijke jaarlijkse besparing opleveren. De technologie bestaat al lang en staat dus ook al een hele tijd op punt. Vandaag zien we vooral nog optimalisaties en nieuwe functies opduiken die de huidige trend naar een digitale regeling volgen. Ook het koelen doet zijn intrede.

Het comfort van kamerregeling

Thermostatische radiatorkranen vormen een prima complementair duo met de klokthermostaat: terwijl die laatste de leiding heeft voor het hele huis en in contact staat met de ketel, zal de thermostatische radiatorkraan de temperatuur regelen per kamer door aan de hand van vooringestelde standen in te grijpen in de hoeveelheid warm water die door de radiator stroomt. Want het hoeft wellicht niet in alle kamers even warm te zijn. Misschien hoeft de verwarming zelfs niet eens aan te staan. En dankzij de voorinstelling wordt voorkomen dat er onnodig veel water door de radiatoren stroomt.

Een manuele radiatorkraan draai je pas dicht als het voldoende warm is. Het water dat dan nog in de radiator zit, zal zijn warmte alsnog aan de ruimte afgeven. Dat is bij een radiatorthermostaat of thermostaatkraan veel minder het geval. Vandaag liggen thermostatische radiatorkranen heel goed in de markt, omdat ze tegen een beperkte prijs voor een welkome energiebesparing zorgen. Cijfers die de ronde doen voor standaard thermostaatkranen, gaan van 5% tot wel 8% op jaarbasis. Energiebesparing is dus zeker het belangrijkste voordeel. Daarnaast helpen radiatorthermostaten om hinderlijke ruisgeluiden te voorkomen. Over het algemeen stijgt trouwens het comfort.

Dankzij thermostaatkranen wordt een energiebesparing van 5 tot 8% op jaarbasis gerealiseerd. Met drukgeregelde thermostaatkranen kan dat oplopen tot 20%

Vrij eenvoudig werkingsprincipe

Een thermostaatkraan bestaat uit twee onderdelen: de radiatorkop en de afsluiter. Eigenlijk kan je beide elementen niet los van elkaar zien, omdat de regelkop de openingsgrootte van de afsluiter bepaalt en daarmee dus ook de hoeveelheid water die erdoor kan. Het werkingsprincipe is vrij eenvoudig en berust op de expansie of het krimpen van een thermisch uitzetelement in de kop. Hoe gaat dat precies in zijn werk? We onderscheiden de volgende fases:

1. Een sensor meet de temperatuur in de kamer aan de hand van de luchtcirculatie. Meestal zit de sensor verwerkt in de kop. Staat de radiator achter een gordijn of is de radiator omkast, dan beïnvloedt dat de meting. Voor die gevallen bestaan er afstandsvoelers.
2. De gemeten temperatuur wordt overgedragen op het uitzetelement, dat ofwel met vloeistof ofwel met gas is gevuld. Nog andere systemen maken gebruik van een wasbolletje. Ten opzichte daarvan gaan de twee eerste opties langer mee. Ze zijn ook preciezer. Gas heeft nog het bijkomende voordeel dat het sneller reageert op een temperatuurverschil dan een vloeistof.
3. Bij een stijgende temperatuur zal het medium proportioneel uitzetten. Die beweging wordt overgedragen op de stuurpin van de thermostatische klep waarop de kop is gemonteerd. Zakt de temperatuur, dan gebeurt het omgekeerde en trekt de veerbelaste klepspil terug, waardoor de opening van de afsluiter weer groter wordt en er meer warm water door de kraan kan stromen. Op die manier zorgt de regelkop ervoor dat er precies genoeg debiet voorhanden is om de kamertemperatuur die op de thermostaat via de (meestal vijf) standen staat ingesteld te behouden.

Waterzijdig inregelen

Wat de radiatorafsluiter betreft, bestaan er een drietal types met telkens andere mogelijkheden qua inregeling. De bedoeling van die inregeling is de hydraulische balans vinden opdat de verwarming optimaal functioneert.

Standaard thermostaatkranen

Afsluiters met een vaste kv-waarde bieden de minste mogelijkheden. Ze beperken zonder specifieke inregeling het debiet van de radiator tot het nominale debiet via een regelafsluiter met een variabele doorstroomopening. Tenminste, onder normale omstandigheden. Want wanneer de omgevingstemperatuur te sterk afwijkt van het setpunt, bijvoorbeeld ’s morgens, kan het circuit in onbalans raken, omdat de thermostaatkraan te veel debiet aan de radiator geeft. Sommige radiotoren zullen heet aanvoelen, andere eerder lauw.

Voorinstelbare thermostaatkranen

Deze types kan je als installateur wel inregelen. Ten opzichte van standaard thermostaatkranen beschikken ze namelijk over een extra element in de vorm van een inregelafsluiter. Die beperkt het radiatordebiet tot de ontwerpwaarde, zelfs bij sterk afwijkende ruimtetemperaturen. Om die voorinstelling te bepalen, moet je wel eerst voor elke radiator de voorinstelling berekenen.

Parameters die je daarvoor nodig hebt, zijn het vermogen van de radiator, het toelaatbare drukverschil en de ΔT. De tabellen van de fabrikanten helpen je dan verder. Tegenwoordig bestaan daar ook al handige apps voor. Op deze manier is de thermostaatkraan statisch ingeregeld, dat wil zeggen dat het circuit alleen bij een bepaald drukverlies hydraulisch in balans is. Neemt het drukverschil toe, bijvoorbeeld na het sluiten van een paar kranen, dan zal het water toch sneller gaan stromen.

Bij sommige thermostaatkoppen kan de minimum- en maximumtemperatuur mechanisch worden ingesteld, zodat bv. kinderen de temperatuur niet op 28 °C kunnen zetten of op de vriesstand.

Drukgeregelde thermostaatkranen

Voor een dynamische inregeling heb je thermostaatkranen nodig met een ingebouwde, membraangestuurde drukverschilregelaar. Die houdt het drukverschil ook bij deellast en andere wisselende omstandigheden constant, en daarmee ook het ingestelde ontwerpdebiet.

Op die manier kan de eerder genoemde besparing van 5 à 8% verder opgekrikt worden tot wel 20%. Voor jou als installateur bieden ze dan weer het voordeel dat het volstaat om alleen de maximale stroomhoeveelheid te definiëren. Meer hoef je niet in te regelen omdat het ingestelde ontwerpdebiet toch wordt gehandhaafd, ongeacht het variërende drukverschil.

Draadloze zoneregeling

Radiatorthermostaten, en met name de regelkoppen, volgen de digitale trend. De eenvoudigste, standaardkoppen doen daar natuurlijk niet aan mee. Daarmee kan je alleen een van de (doorgaans) vijf standen kiezen. Een stap verder in de richting van digitalisering zijn in tijd programmeerbare thermostaatkoppen. Vaak geeft men het voorbeeld van badkameradiatoren: die horen vooral ’s morgens volop warmte te geven. Daarna niet meer. Veel gebruikers vergeten echter de kraan dicht te draaien. Voor die gevallen is een programmeerbaar model ideaal.

Vandaag bieden de fabrikanten ook al draadloze elektronische koppen aan. De mogelijkheden daarvan gaan al behoorlijk ver. Elke individuele radiatorthermostaat is daarmee via een centrale bediening te koppelen aan een bepaalde zone. Bijvoorbeeld de studeerkamer. Alle data die in de bediening zitten, zijn via wifi ook in een app beschikbaar, zodat de gebruiker vanop zijn smartphone elke zone kan regelen.

Nog belangrijk is dat dit soort elektronische radiatorthermostaten in contact staan met de cv-ketel, waardoor ze die kunnen aan- en uitschakelen. Normale radiatorthermostaten beschikken niet over die mogelijkheid. Daar is de kamerthermostaat de dirigent van het gebeuren. De communicatie met de ontvanger die de ketel aanstuurt, gebeurt via RF-signalen. Andere systemen doen dat via bluetooth, al is het bereik daarvan wel iets beperkter.

Koeling in navolging van warmtepompen

Tot slot staan we nog even stil bij enkele interessante functionaliteiten. In navolging van warmtepompen zijn de modernste radiatorthermostaten tegenwoordig ook uitgerust met een koelfunctie. Daarnaast bestaat er zoiets als een openraamfunctie. Als de temperatuur plots en heel snel zakt, gaan thermostaatkranen die over deze functie beschikken, ervan uit dat er iets mis is. In plaats van volop te blijven draaien, schakelen ze dan zichzelf uit.

Om te eindigen vermelden we nog dat sommige radiatorthermostaten in staat zijn te compenseren voor verschillen die het gevolg zijn van een zuid- dan wel noordoriëntatie. Deze en andere slimme functionaliteiten zorgen er samen met geoptimaliseerde algoritmes voor dat het energieverbruik verder daalt, terwijl het comfort toeneemt.