Indirecte boiler: constructie, werkingsprincipe en aansluitschema's

In privéwoningen, zomerhuisjes, sportcomplexen en hotels wordt vaak een indirect gestookte boiler gebruikt – de boiler functioneert zonder aansluiting op de gecentraliseerde waterleiding. Deze apparatuur kan grote hoeveelheden water verwarmen, gemakkelijk de gewenste temperatuur handhaven en zorgt voor een ononderbroken toevoer van heet water.

Kortom, als u op zoek bent naar een budgetvriendelijke boiler voor bij een ééncircuitketel – overweeg dan om een BKN in huis te installeren. En om de keuze gemakkelijker te maken, raden we u aan kennis te nemen van de aankoopcriteria voor de boiler, het werkingsprincipe en de aansluitschema’s.

Constructieve kenmerken en werkingsprincipe van de BKN

Een indirect gestookte boiler kan alleen werken op bronnen van een externe bron, maar voor onderhoud van het systeem in het warme seizoen kan een verwarmingselement worden aangesloten.

Om een ononderbroken toevoer te garanderen, wordt in het systeem een recirculatiecircuit voorzien – het water zal constant door de leidingen bewegen, en bij het openen van de kraan op de bij het circuit aangesloten tappunten zal er heet water stromen.

Een indirect gestookte boiler wordt meestal naast de verwarmingsketel geïnstalleerd, en dit 'duo' neemt nogal wat ruimte in beslag, vooral als beide apparaten van het vloertype zijn.

Op deze manier bespaart het apparaat aanzienlijk op energiebronnen, terwijl u niet minder comfort ervaart dan bij gebruik van een gecentraliseerd warmwatersysteem.

Hoe is een indirect gestookte boiler gebouwd?

Een apparaat dat water verwarmt volgens het indirecte principe is een geïsoleerde opslagtank met daarin een verwarmingselement dat werkt op een externe warmtedrager.

De tank zelf kan rechthoekig of cilindrisch zijn, en in de wanden zijn aansluitstukken voorzien voor de circulatie van warm water van het verwarmingssysteem en voor de in-/uitgang van waterleidingen.

De basis van de constructie is een metalen of plastic tank met een inhoud van tien tot enkele duizenden liters. De binnenkant van de tank kan behandeld zijn met een laag email, keramiek of glasporselein, wat helpt om de waterkwaliteit te behouden en corrosie te voorkomen.

Tegen warmteverlies beschermt een isolatielaag van polyurethaan, schuimrubber of minerale wol de behuizing.

De spiraal met warmtedrager kan gelijkmatig over de hele tank worden verdeeld, of strak onderin worden geplaatst om het binnenkomende koude water sneller te verwarmen (+).

Om kalkaanslag te voorkomen, wordt in het bovenste deel van de tank een magnesium- of titaniumanode geplaatst, die het water onthardt, het metaal beschermt tegen galvanische corrosie en de levensduur van het apparaat verlengt.

Ook wordt het apparaat voorzien van een thermostaat die de verwarming tot een bepaalde temperatuur regelt, en veiligheidskleppen die deel uitmaken van de beveiligingsgroep.

Voor- en nadelen van de BKN

Het belangrijkste voordeel van een indirecte boiler is de besparing op energiedragers. Voor de werking ervan hoeft u geen gasbrander aan te sluiten of elektriciteit te gebruiken, zoals een directe verwarming vereist.

Het verwarmingssysteem levert alle benodigde middelen, dus warm water is een vrijwel gratis 'bonus' die het gezinsbudget in de koude periode aanzienlijk kan helpen besparen.

De meeste indirecte boilers zijn extra uitgerust met verwarmingselementen met thermostaat, zodat het apparaat ook in de warme periode kan worden gebruikt wanneer de verwarming is uitgeschakeld.

Andere voordelen van de indirecte boiler:

• Hoge productiviteit – een tank met een inhoud van 100 liter kan per uur ongeveer 400 liter warm water leveren (bij een voldoende krachtige ketel).
• Lange levensduur – de warmtedrager komt niet in contact met stromend water, zoals bij vergelijkbare directe verwarmingsapparaten.
• Overbelast het elektriciteitsnet niet – werkt op een externe energiebron.
• Momentane levering van warm water – u hoeft niet te wachten tot de koude stroom is doorgelopen, zoals bij het gebruik van gasgeisers, of tot de verbruikte tank is opgewarmd, zoals bij een elektrische boiler.
• Betaalbare prijs – indien gewenst kunt u het systeem ook zelf in elkaar zetten.
• Mogelijkheid om op meerdere energiebronnen aan te sluiten, bijvoorbeeld op een vacuümzonnecollector, een ketel, een geothermische warmtepomp.

Natuurlijk zijn er ook nadelen. Ondanks alle voordelen laat de snelheid van het opwarmen van water in het apparaat te wensen over – voor het verwerken van 100 liter heeft zelfs moderne apparatuur minstens 15-20 minuten nodig, en zelfgemaakte systemen kunnen het niet eens binnen een uur aan.

Ook boilers voor indirecte verwarming zijn vrij omvangrijk, dus nemen ze een aanzienlijke hoeveelheid vrije ruimte in beslag. Voor grote reservoirs kan een aparte ruimte nodig zijn.

Een boiler voor indirecte verwarming kan ook worden gemaakt van alledaagse materialen, met behulp van een gebogen koperen buis voor de spiraal, een ruime ton met deksel of een gasfles voor de tank:

Nog een variant van een zelfgemaakte boiler voor indirecte verwarming is gemaakt met behulp van de behuizing van een gewone boiler voor warmwateropslag:

Bovendien zal dit apparaat alleen werkelijk economisch zijn tijdens het stookseizoen, en in het warme seizoen zult u ofwel de ketel moeten inschakelen, ofwel alternatieve warmtebronnen moeten voorzien – zonnepanelen, een verwarmingselement. En de prijs van een kwaliteitsvolle indirecte boiler overtreft die van modellen met directe verwarming.

Soorten en modelvarianten van de apparatuur

Het meest voorkomende type apparaat is een opslagtank waarin stalen of koperen buizen (een spiraal) zijn geplaatst met circulerende warmtedrager.

De snelheid van het opwarmen van water hangt af van het aantal windingen op de spiraal. Het werkingsprincipe van deze constructie van een indirecte boiler is uiterst eenvoudig: koud water komt in de tank en de warmtedrager, die door de spiraal beweegt, verwarmt het tot de gewenste temperatuur.

Maar er zijn ook apparaten die zijn ontworpen volgens het 'tank-in-tank' principe, waarbij in plaats van een spiraalbuis twee vaten met verschillende diameters worden gebruikt.

Het systeem werkt als volgt: in de kleinere tank komt koud water, dat wordt verwarmd door de hete warmtedrager die tussen de wanden van de tanks circuleert.

In dergelijke apparaten wordt het water binnen enkele minuten warm – het grote verwarmingsoppervlak stelt de apparatuur in staat om efficiënt te werken in doorstroommodus, wat een ononderbroken toevoer van heet water garandeert.

Boilers die werken volgens het 'tank-in-tank' systeem verwarmen niet alleen snel water tot 90⁰C, maar hebben ook een zelfreinigende functie (+)

Een gecombineerde indirecte boiler voor waterverwarming kan energie uit meerdere bronnen tegelijk gebruiken of worden uitgerust met een ingebouwd verwarmingselement.

Varianten van indirecte boilers

Volgens plaatsing:

• Wandmodel – meestal een klein apparaat met een inhoud tot 200 liter. Het wordt bevestigd met speciale beugels aan elke verticale oppervlakte die sterk genoeg is om het gewicht van een volledig gevulde tank te dragen (gipsplaatschotten zijn zeker niet geschikt). Het kan hoog worden geplaatst en neemt geen nuttige vloeroppervlakte in beslag.
• Vloermodel – een ruime boiler die is ontworpen voor een groot aantal gebruikers. Voor een apparaat met een capaciteit van meer dan 1000 liter wordt echter aanbevolen een aparte ruimte te reserveren – een stookruimte inrichten. Maar een dergelijk systeem wordt meestal geïnstalleerd voor grote landhuizen, bedrijven, hotels en andere instellingen; voor gezinsgebruik volstaat een apparaat van 250-300 liter.

Volgens de vorm van de tank:

• Horizontaal – neemt veel ruimte in, maar het is gemakkelijker om het gewenste waterpeil zelf te handhaven zonder pompen aan te sluiten.
• Verticaal – bespaart ruimte, maar is zeer beperkt in capaciteit.

Afhankelijk van de gebruiksfactoren, de indeling en de beschikbare ruimte, kunt u een optimaal model indirecte boiler kiezen dat naadloos in het interieur past en uw huis van een ononderbroken toevoer van warm water voorziet.

Waar op te letten bij het kiezen van een BKN

Een van de belangrijkste parameters die doorslaggevend moet zijn bij de aankoop van een boiler is de inhoud. Om de benodigde tankcapaciteit te weten, adviseren wij u te kijken naar het aantal personen in uw gezin.

Aanbevelingen voor inhoud:

• 80-100 l – 2 gebruikers;
• 100-120 l – 3 personen;
• 120-150 l – 4 gebruikers;
• 150-200 l – 5 gebruikers.

Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen 'totale tankcapaciteit' en 'werkcapaciteit', want de spiraalbuis in de boiler neemt veel ruimte in beslag. Vraag daarom bij aankoop hoeveel water er daadwerkelijk in het apparaat past. Deze nuance moet in de technische specificaties staan.

Naast het tellen van potentiële gebruikers moet u ook rekening houden met de frequentie en de hoeveelheid watergebruik. Als uw gezin bijvoorbeeld graag in een warm bad ligt in plaats van snel te douchen, moet de werkcapaciteit minimaal 120 liter zijn.

Een BKN is voordelig te gebruiken in combinatie met een vastebrandstofketel of een enkelcircuit-gasketel, maar als het waterverbruik minder dan 1 l/min is, is een dubbelcircuitketel goedkoper, die bovendien veel minder ruimte inneemt dan een systeem met indirecte verwarming.

Andere belangrijke parameters:

1. Vermogen – hoe hoger het waterverbruik, hoe hoger het vermogen van het apparaat moet zijn. Maar het is belangrijk dat het vermogen van de 'indirecte' niet hoger is dan dat van het verwarmingssysteem (of een andere externe energiebron). Bijvoorbeeld: als het buffervat een inhoud heeft van 120-150 liter, moet het ketelvermogen minstens 23 kW zijn, en voor 160-200 liter is 31-39 kW nodig.
2. Opwarmtijd – een parameter die afhankelijk is van het tankvolume en het aantal windingen van de spiraal (grote of gecombineerde tanks kunnen meerdere spiralen hebben).
3. Materiaal van de tank – voor langdurig gebruik zijn boilers van roestvrij staal of medisch staal het beste.
4. Warmte-isolatie – in goedkope modellen wordt schuimrubber gebruikt, dat snel slijt en warmte doorlaat; koop daarom liever een duurder apparaat met polyurethaanschuim.
5. Bediening – het apparaat kan automatisch werken, indien nodig de waterstroom uitschakelen en starten, en de verwarming regelen via een temperatuursensor.

Bij het kiezen van de vorm en grootte van de tank moet u er ook rekening mee houden dat, hoewel de boiler theoretisch in elke kamer met toegang tot de warmteleiding kan worden geplaatst, de optimale locatie naast de ketel is. Zo is de warmteoverdracht het meest efficiënt.

Een indirecte boiler kunt u zelf maken. Instructies voor het bouwen van het apparaat staan in dit artikel.

Nuances en aansluitschema’s van de boiler

Zoals reeds vermeld, gebruikt de boiler voor het verwarmen van water de energie van een externe bron. Daarom is het belangrijk om, alvorens aan te sluiten op de warmtedrager, een geschikt schema te kiezen voor de installatie van het apparaat. Laten we de meest voorkomende opties bekijken.

Algemene installatieprincipes van het apparaat

De boiler moet worden gemonteerd op een voorbereid vlak oppervlak in de directe nabijheid van de ketel. Hangende modellen worden bevestigd aan een betonnen of stenen muur, op dezelfde hoogte of iets hoger dan de verwarmingsketel.

Voor een vloermodel – dient u het gedeelte dat bestemd is voor de plaatsing van de tank waterpas te maken (als de vloer extreem oneffen is, kunt u een verhoging in de vorm van een podium maken).

De aansluiting van de boiler zelf is bedoeld om het apparaat aan te sluiten op twee systemen – de watervoorziening en de verwarming. Hiertoe zijn er speciale aansluitingen op de behuizing.

De veiligheidsgroep van de indirecte boiler bevat een terugslagklep en een overdrukklep, die het systeem beschermen tegen te hoge druk en lekkage van warm water.

Aansluitprincipes:

1. Koud water uit het waterleidingsysteem moet in het onderste deel van de tank stromen, en warm water moet uit het bovenste deel komen.
2. Bij de koudwaterinlaat dient u een terugslagklep te installeren, die lekkage van de warme stroom uit de boiler voorkomt in geval van drukverlaging in het systeem.
3. In het midden van het apparaat kan zich een aansluitpunt voor recirculatie bevinden.
4. Wanneer het verwarmingscircuit wordt ingeschakeld, moet de beweging van de warmtedrager van boven naar beneden plaatsvinden. Dat wil zeggen, de buis met heet water wordt aangesloten op de bovenste aansluiting, en de buis met afgekoeld water komt aan de onderkant uit.
5. Alle aansluitingen moeten worden voorzien van kranen met wartelmoeren, om de mogelijkheid te hebben de boiler af te sluiten, bijvoorbeeld bij vervanging van het apparaat of reparatiewerkzaamheden.

Dankzij dit schema wordt het maximale rendement van het apparaat bereikt, omdat de in de spiraal circulerende warmtedrager het water in het bovenste deel van de tank verwarmt, de restwarmte afgeeft aan de lage-temperatuur lagen en terugkeert naar de ketel voor nieuwe verwarming.

Aansluitschema’s van de BKN aan de bron

Om het juiste aansluitschema van de boiler aan het verwarmingssysteem te kiezen, moet u rekening houden met de mogelijkheden van de bestaande leidingen en de plaats van installatie van het verwarmingstoestel. Er zijn verschillende oplossingen.

Optie 1. Het meest voorkomende schema voor continu gebruik van warm water – aansluiting via een driewegklep. Het veronderstelt de aanwezigheid van twee verwarmingscircuits – het hoofdcircuit en een apart circuit voor de boiler.

Hiertoe wordt in de warmwatertoevoer een circulatiepomp geïnstalleerd, en daarna een driewegklep die wordt aangestuurd door de thermostaat van de boiler.

Het schema werkt als volgt: wanneer de watertemperatuur in de boiler onder de ingestelde waarde daalt, schakelt de klep op signaal van de thermostaat het systeem over op verwarming van het voorraadvat, en na het bereiken van de gewenste waarde – stuurt het de stroom om te circuleren door het huiscircuit.

Voor de juiste werking van de driewegregeling is het belangrijk de gegevens van de thermostaat zo af te stellen dat de geprogrammeerde temperatuur voor de boiler niet lager is ingesteld dan die van de ketelthermostaat (+)

Optie 2. Instellingen van een tweepompsysteem – deze configuratie is aan te raden als er geen behoefte is aan constante en grote hoeveelheden warm water. Bijvoorbeeld: de boiler is geïnstalleerd in een vakantiehuis en wordt alleen in het weekend gebruikt.

In dit geval worden de boiler (BKN) en de verwarmingsketel parallel aangesloten, en de stromen van het verwarmingsmedium bewegen zich door twee hoofdleidingen. Voor geforceerde watercirculatie worden twee pompen geïnstalleerd: op het verwarmingscircuit en op de aanvoerleiding naar de boiler.

Verwarming wordt geregeld door een thermostaat die tijdelijk de radiatoren uitschakelt en alle systeembronnen naar de boiler stuurt.

Bij het tweepompschema wordt het verwarmingscircuit uitgeschakeld tijdens de werking van de boiler, maar in de 30-60 minuten die nodig zijn om het reservoir 'vanaf nul' te verwarmen, zullen de radiatoren niet kritisch afkoelen (+)

Optie 3. Voor ruimtes waar een meervoudig verwarmingscircuit wordt gebruikt, bijvoorbeeld naast radiatoren is vloerverwarming geïnstalleerd, wordt een hydraulische verdeler toegepast.

Hydraulische verdelers herverdelen de druk in afzonderlijke delen van het circuit en zorgen voor een ononderbroken stroming van het verwarmingsmedium, zelfs zonder hulp van circulatiepompen.

Zonder ingenieurservaring zal het moeilijk zijn om zo'n complex schema zelf te maken - om rekening te houden met vele nuances en een ononderbroken werking van het systeem te garanderen, kunt u beter een professionele ontwerper raadplegen (+)

Zonder een hydraulische collector in een meervoudig circuitsysteem kan de pompapparatuur defect raken en kan er zelfs een thermische schok optreden met schade aan de radiatoren.

Recirculatiesysteem

Als de boiler is voorzien van een derde aansluiting, kan hier een recirculatiesysteem op worden aangesloten. Hiervoor wordt een gesloten lus gelegd naar het recirculatiepunt op de behuizing van het apparaat.

De waterstroom is constant in beweging dankzij de werking van de circulatiepomp, waardoor warm water onmiddellijk bij het tappunt wordt afgeleverd (+)

Voor de implementatie van het schema moet u een extra circuit monteren en de volgende elementen installeren:

1. Terugslagklep op de inlaat van de verwarmer.
2. Automatische ontluchter, die de pomp beschermt tegen binnendringen van lucht vóór het opstarten.
3. Overdrukventiel, dat beschermt tegen drukverschillen.
4. Membraan-expansievat, waarin overtollig water wordt opgevangen bij drukstijging in het systeem. Houd er rekening mee dat de capaciteit van het reservevat minimaal 1/10 van het volume van de boiler (BKN) zelf moet zijn.

Als in het apparaat van de indirecte boiler geen aansluiting voor het recirculatiecircuit is voorzien, kunt u een retourleiding in de koudwaterleiding laten inlassen en een pomp installeren. De aansluiting gebeurt dan volgens onderstaand schema.

De keuze van het aansluitschema met of zonder recirculatiemogelijkheid moet gebaseerd zijn op de constructie van de boiler (indirect) en het verwarmingssysteem, evenals het vermogen van de apparatuur (+)

Aansluiting via het retourschema zorgt voor een ononderbroken toevoer van warm water – u hoeft dus niet te wachten tot het verwarmingsmedium het water in de tank heeft opgewarmd.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Voordat u besluit tot aanschaf en installatie van een nieuwe boiler, raden wij u aan videomateriaal te bekijken dat de voordelen van de «indirecte boiler» en de nuances van de aansluiting duidelijk demonstreert.

In deze video kunt u zien hoe indirecte boilers werken met het verwarmingsmedium dat zich in de spiraal bevindt:

Alle nuances van de interne constructie en werkingsprincipes van verschillende typen indirecte boilers in een gedetailleerde videouitleg van een ervaren vakman:

Overzicht en aansluiting van een apparaat van 300 liter dat werkt op twee warmtebronnen – de ketel en zonnepanelen:

Gedetailleerde uiteenzetting van de constructie van de indirecte boiler en de aansluitschema's. Praktische tips en aanwijzingen van een vakman:

Wat betreft onderhoud: de indirecte boiler is een vrij eenvoudig apparaat. Bij correcte installatie en goed functionerend systeem kan alleen de magnesiumanode elke 6-12 maanden worden vervangen en preventieve reiniging van de tank nodig zijn.

De onderhoudsfrequentie hangt af van de kwaliteit van het leidingwater en de intensiteit van het gebruik. Maar als u een apparaat heeft dat werkt volgens de technologie 'tank-in-tank' en een zelfreinigingsfunctie heeft, hoeft u het verbruiksartikel niet te vervangen.

Overigens kunt u altijd met vakmensen die gespecialiseerd zijn in installatie en reparatie van waterleidingsystemen afspraken maken over regelmatig onderhoud van de apparatuur.

Heeft u vragen? Of wilt u uw persoonlijke ervaring delen over de keuze, aansluiting en het gebruik van een indirecte boiler? Laat dan een reactie achter onder dit artikel.