10.1 Hoofdleidingen
Men kan zijn afgiftesysteem nog zo goed aanleggen, maar als de hoofdleidingen niet de juiste diameter hebben dan zal het systeem niet goed werken. Het is belangrijk om deze goed te selecteren. De juiste diameter van een leiding is afhankelijk van:
- het vermogen dat de installatie door het leidingdeel moet transporteren;
- de temperatuur tussen aanvoer en retour van het afgiftesysteem (∆T);
- de maximale snelheid in de leiding (in verband met geluid);
- het maximale drukverlies over het leidingtraject (de pomp moet het wel aankunnen);
- het toegepaste leidingmateriaal (wandruwheid).
Al deze punten hebben een directe relatie met elkaar en het wijzigen van een bepaalde parameter beïnvloedt direct de andere punten. Hieronder een aantal voorbeelden.
Een bestaande woning krijgt een warmtepomp-installatie. Er is vloerverwarming aanwezig op beide verdiepingen. Dit is hogetemperatuur-vloer verwarming (met een verdeler met een menginjectiesysteem). Deze mengt het warme aanvoerwater met behulp van een thermostaatknop op de verdeler terug naar een lagere temperatuur voor in de vloer. De vloerverwar-mingsunits vervangt men door een lagetemperatuur-verdeler (zonder pomp). De hoofdleidingen tussen de ketel en de vloerverwarmingsunits zijn gemaakt van 22 × 1,5 mm stalen precisiebuis. Deze zijn nog goed, dus deze laat men zitten.
De ketel werkt op een ∆T van 20 K (80/60 °C). Men wil de warmtepomp laten werken op een kleine ∆T van bijvoorbeeld 5 K (40/35 °C).
Doordat men nu een ∆T heeft die slechts een kwart van de oude ∆T is, betekent dit dat de flow vier keer zo groot moet worden om hetzelfde vermogen te kunnen transporteren. Als het zo lukt om deze flow door de leidingen te krijgen, gaat hierdoor de snelheid in de leiding omhoog. Hierdoor neemt ook de weer-stand in grote mate toe en ontstaat er een heftige ruis (stromings geluid) in de leiding. Door de hogere weerstand is het heel goed denkbaar dat de weer-stand dermate toeneemt dat de pomp het niet goed voor elkaar krijgt, waardoor de uiteindelijke flow lager uitpakt. Dit resulteert direct weer in een grotere ∆T. Kortom, het benodigde vermogen behaalt men niet, en de bewoner ervaart hierdoor mogelijk koudeklachten.
De overheid stimuleert ons om de cv op 60 °C te zetten door middel van diverse commercials. Naast het besparen van gas, heeft deze actie het doel om te zien of de woning bij een lagere cv-watertemperatuur nog steeds comfortabel genoeg blijft. Als dat het geval is, zou het huis geschikt zijn voor een warmte-pomp. Dit is echter niet direct het geval. Meestal zijn dan namelijk, net als in bovenstaand voorbeeld, de hoofdleidingen nog steeds te klein. De cv-ketel werkt met een vier keer zo grote ∆T als de warmtepomp. In bijna alle gevallen moet men dus de hoofdleidingen (gedeeltelijk) vervangen.
Bij het selecteren van de juiste hoofdleiding gaat men eerst na hoeveel vermogen men in totaal door de buis moet transporteren en bij welke ∆T. Aan de hand van deze gegevens kan men dan de benodigde flow berekenen met de formule op de vorige pagina.
Vervolgens selecteert men met de berekende flow de juiste diameter. Gebruik hiervoor bij voorkeur een tabel of grafiek van de fabrikant van het gebruikte leidingsysteem. Men moet er op letten dat men niet een te hoge snelheid in de leiding kiest. Voor cv-leidingen houdt men doorgaans de volgende snelheden aan:
- kleine (diameter) leidingen in verblijfsruimten: 0,5-0,8 m/s;
- middelmatige diameter leidingen in verblijfsruimten: 0,8-1,2 m/s;
- hoofdleidingen niet direct in verblijfsruimten: 1,2-2,0 m/s;
- transportleidingen buiten, of in bedrijfshal: 2,0-3,0 m/s.
