Opslagverwarming in een funderingsplaat - draad van 10 of 20 W?

Elektrische funderingsverwarming wint momenteel veel aan populariteit, vooral door de onstabiele elektriciteitsprijzen van de laatste tijd. Een goed geïnstalleerd vloerverwarmingssysteem, uitgerust met een geschikte vloerthermostaat, kan werken tijdens de uren dat de elektriciteit het goedkoopst is. De opgeslagen energie is dan voldoende om het huis de klok rond te verwarmen.

Helaas wordt de verwarmingsinstallatie niet altijd correct uitgevoerd. In onze praktijk hebben we gemerkt dat professionals en installatiebedrijven veel fouten maken die de efficiëntie en duurzaamheid van het systeem kunnen verminderen.

De meest gemaakte fouten bij elektrische plintverwarming

We komen veel verkeerd uitgevoerde installaties van elektrische plintverwarming tegen. Deze hebben vooral een laag rendement tot gevolg. Soms bieden ze ook onvoldoende comfort. Het is echter goed om in gedachten te houden dat een slecht ontworpen verwarmingskanaalsysteem ook een negatieve invloed kan hebben op de duurzaamheid ervan. Welke fouten worden het vaakst gemaakt?

• Soms wordt een verwarmingskabel te diep geïnstalleerd. De grote laag beton erboven werkt niet als een effectieve warmteaccumulator. In plaats daarvan is de vloer koud en wordt hij te weinig verwarmd.
• Lage nominale output van de verwarmingskabels, die niet in staat zijn om de volledige vloerplaat te verwarmen. Dit resulteert in een onjuiste warmteverdeling op de vloer - warmere en koude zones wisselen elkaar af.
• Onvoldoende systeemvermogen in vergelijking met de warmtebehoefte van de kamer. Dit leidt natuurlijk tot onderverwarming van het huis.
• Opeenvolgende leidingen te dicht bij elkaar installeren. Hoewel dit een goede oplossing lijkt vanwege een betere temperatuurverdeling, kan het leiden tot schade aan de installatie. Het zou weinig zin hebben om het te repareren, want zonder het probleem te verhelpen is een nieuwe storing slechts een kwestie van tijd.
• Te grote openingen tussen verwarmingskabels leiden op hun beurt tot koudere zones op de vloer, wat het comfort van de bewoners aanzienlijk vermindert.

Om dergelijke en soortgelijke fouten te vermijden, is het raadzaam om een ervaren en bewezen installatieteam in de arm te nemen. Het is ook de moeite waard om de volgende simulatie te lezen om de essentie van vloerverwarming te begrijpen.

Simulatie van accumulatieverwarming in een vloerplaat

Het algemene principe van een accumulatieverwarmingssysteem is niet ingewikkeld. Door gebruik te maken van de grote massa van beton en zijn vermogen om warmte op te slaan, is het mogelijk om de verwarmingskabel te laten werken op een moment dat de elektriciteitsprijs het laagst is. De manier waarop de kabel wordt geplaatst heeft echter een enorme invloed op de temperatuurverdeling. Om dit verder te illustreren, besloten we de werking van drie voorbeeldinstallaties te simuleren. Dit maakt het gemakkelijk om te zien hoe fouten de slechte werking van het hele verwarmingssysteem beïnvloeden.

Sommige omstandigheden komen in alle drie de gevallen voor. Daarentegen zullen bepaalde parameters variëren. Op deze manier is het effect van de variabelen gemakkelijker te beoordelen. Als algemene aannames kunnen worden genoemd:

• De dikte van de betonplaat, die telkens 25 cm zal bedragen.
• Thermische isolatie rond de omtrek van de plaat met een dikte van 1 cm om te zorgen voor voldoende isolatie van de plaat.
• Luchttemperatuur 20°C.
• Fundatieplaat 18°C.
• Geen wind op het moment van de metingen.
• Geen vloerafwerking. Dit heeft een grote invloed op de temperatuurverdeling. De simulatieresultaten zijn het gemakkelijkst direct op de funderingsplaat weer te geven.

Door in alle gevallen dezelfde aannames te gebruiken, wilden we dezelfde randvoorwaarden weerspiegelen (installatie uitgevoerd in hetzelfde huis, maar op verschillende manieren). Hierdoor kunnen we de beschreven installatiemethoden vergelijken en hun prestaties beoordelen.

1. simulatie van accumulatieverwarming, 10 W/m om de 16 cm

In het eerste geval werd een T2Blue-10 verwarmingskabel gebruikt, die op intervallen van 16 cm in de plaat werd gelegd. Dit resulteerde in een totaal installatievermogen van 62,5 W/m². De kabel bevindt zich op een diepte van 15 mm. Hieronder staat een grafiek met de temperatuurverdeling aan het oppervlak.

Zelfs op het eerste gezicht is te zien dat de temperaturen na het opstarten van het systeem niet hoog zijn. De maximale meting was niet hoger dan 26°C. Voor woonruimtes is daarentegen een temperatuur van 29°C vereist. Dit betekent dat een woning boven zo'n grondplaat een onaangename temperatuur zou hebben en dat er een extra warmtebron nodig zou zijn.

Het is echter vermeldenswaard dat de onderkant van de plaat nog steeds een temperatuur van 18°C heeft, dus dit is niet veranderd tijdens de werking van het verwarmingskanaal. Alle opgewekte warmte wordt naar boven gericht en verwarmt de kamers in het huis.

2. simulatie van accumulatieverwarming, 10 W/m om de 8 cm

In het tweede geval gebruikten we opnieuw de 10 W/m T2Blue-10 verwarmingskabel, maar verkleinden we de afstand tot 8 cm. De installatiediepte van de kabel bleef ongewijzigd - hij ligt nog steeds 15 cm onder de bovenste laag van de plaat. Het totale vermogen van de hele installatie is echter verdubbeld en bedraagt nu 125 W/m². Welk effect hebben we bereikt?

Er kan een zeer gelijkmatige temperatuurverdeling worden waargenomen - het verschil tussen de maximum- en minimumwaarde op het oppervlak bedraagt niet meer dan 1°C. Tegelijkertijd is de bereikte hoeveelheid warmte voldoende om de woonruimtes te verwarmen. De stijging van de oppervlaktetemperatuur had echter geen invloed op de onderkant van de funderingsplaat.

Dit is een perfect uitgevoerde installatie die zorgt voor een optimale verdeling van de oppervlaktetemperatuur. Dit betekent ultiem comfort. Tegelijkertijd zorgt de hoeveelheid gewonnen warmte voor ideale omstandigheden in huis. Aan de andere kant betekent de koude onderkant van de plaat geen warmteverlies.

3. Simulatie van opslagverwarming, 20 W/m om de 16 cm

Je vraagt je misschien af of het, in plaats van meer verwarmingskabels te leggen, niet beter is om gewoon het vermogen te verhogen? We besloten het uit te proberen! We gingen opnieuw uit van een afstand van 16 cm tussen de opeenvolgende kabels, maar (om het totale vermogen hoger te maken) kozen we voor een T2Blue-20 verwarmingskabel met een vermogen van 20 W/m. Dit leverde 125 W/m² op, precies hetzelfde als in simulatie nummer twee. Het hogere wattage van de kabels betekent echter dat ze dieper moeten worden geïnstalleerd - op een diepte van 30 mm onder de bovenste laag van de plaat. Hoe zag de temperatuurverdeling eruit?

Het totale verwarmingsvermogen is vergelijkbaar met het vorige voorbeeld. De temperatuurverdeling vertoont echter een grotere variatie (2,6 tot 2,8°C), waardoor sommige mensen een licht ongemak kunnen voelen, vooral mensen die zonder schoenen en sokken lopen.

Een maximumtemperatuur van 31°C is ruim voldoende om een woonkamer te verwarmen. Het resultaat is zeker beter dan in simulatie één. Het is echter de moeite waard om op te merken dat veel problemen niet zijn opgelost, wat de gebruikerservaring zal verminderen.

Onze conclusies

De simulaties die we uitvoerden bevestigden onze ervaringen met het maken van elektrische accumulatieverwarming. Deze hadden betrekking op de verdeling van de verwarmingsdraden en hun vermogen.

Het blijkt dat de optimale afstand tussen opeenvolgende draden 8 - 12 cm is. Dit zorgt voor een gelijkmatige temperatuurverdeling over het hele vloeroppervlak. Dit betekent veel comfort voor de bewoners.

De temperatuur van de grondplaat moet 29°C bereiken om voldoende warmte te leveren voor het woongebouw. In onze tweede simulatie was het mogelijk om deze voorwaarden te bereiken met een kabel van 10 W/m. Het gebruik van een grotere afstand en krachtigere verwarmingskabels had daarentegen niet het gewenste resultaat. Hoewel de hoeveelheid warmte ook voldoende was (vergelijkbaar vermogen van de hele installatie), waren er warmere en koelere gebieden op de vloer.

Het is echter goed om te onthouden dat de simulatie betrekking had op een kamer met bepaalde randvoorwaarden: er werd onder andere verondersteld dat er een woonkamer, gang of kamer boven de vloerplaat zou zijn. Als er een badkamer zou zijn, zou de elektrische opslagverwarming krachtiger moeten zijn en een temperatuur boven 34°C moeten produceren om comfortabele omstandigheden te garanderen. Daarom moet elk project individueel worden benaderd, bij voorkeur met de hulp van specialisten. Neem gerust contact met ons op.

• Lees ook: Afstand tussen 8 en 16 cm verwarmingskabel.