Hoe u zelf de verwarming van een eengezinswoning kunt regelen: schema's voor het opzetten van een autonoom verwarmingssysteem

Eigenaren van particuliere huizen weten precies dat een autonoom verwarmingssysteem veel zuiniger en efficiënter is dan een centraal systeem. Veel huiseigenaren vertrouwen de oplossing van het vraagstuk van woningverwarming toe aan specialisten die de berekeningen uitvoeren, ontwerpen en de aanleg van de warmtevoorziening begeleiden.

Er zijn echter ook mensen die het aandurven om de verwarming van hun particulier huis met eigen handen aan te leggen, om niet te veel te betalen voor de diensten van specialisten. En dat is toch geen kleine besparing voor het gezinsbudget, bent u het ermee eens?

Voordat u begint met de berekeningen en het ontwerp, moet u de optimale variant van het systeem en de componenten ervan bepalen. Wij helpen u bij het oplossen van deze vraagstukken.

In het artikel wordt een gedetailleerd overzicht gegeven van mogelijke technische oplossingen voor een particulier huis, worden de voor- en nadelen van elk schema, de werkingsprincipes en de nuances van de montage aangegeven.

Verwarmingssysteem: welke soorten zijn er?

Er bestaan tal van technische oplossingen voor woningverwarming. We onderscheiden drie hoofdtypen verwarmingssystemen.

Verwarmingssysteem met vloeibare warmtedrager

De meest voorkomende methode van woningverwarming in ons land. Het betreft een gesloten circuit waarin vloeibare warmtedrager circuleert.

Als warmtedrager wordt meestal water gebruikt, maar het kunnen ook verschillende antivriesmiddelen zijn, die zich gunstig onderscheiden door een lage vriestemperatuur. Voor het verwarmen van de warmtedrager wordt in het systeem een ketel van een geschikt type geplaatst.

De opgewarmde warmtedrager wordt via leidingen naar de kamers gevoerd, waar het in radiatoren terechtkomt. Deze apparaten zijn bedoeld om warmte aan de lucht over te dragen. In de radiatoren koelt de warmtedrager af, waarna het via leidingen teruggaat naar de ketel, waar het opnieuw wordt opgewarmd.

Een dergelijke cyclus wordt herhaaldelijk herhaald. Voor het regelen van het systeem kunnen thermostaten worden gebruikt, die het mogelijk maken om de gewenste temperatuur automatisch te handhaven, of kranen. In dat geval wordt handmatige regeling toegepast.

Verwarming met behulp van een warmtedrager behoort tot de vrij eenvoudig te ontwerpen en uit te voeren systemen. Indien nodig kunt u het zelf monteren. Maar het is zeker aan te raden om het ontwerp aan specialisten te laten zien om fouten te voorkomen die de efficiëntie van het systeem aanzienlijk kunnen verminderen.

Verwarmingssystemen met vloeibare warmtedrager zijn altijd uitgevoerd als een gesloten circuit waarin verwarmde vloeistof stroomt.

Tot de voordelen behoort de lange levensduur van de constructie, op voorwaarde dat er correct is geïnstalleerd en er geen schendingen in het gebruik zijn.

Het systeem werkt stil, is uiterst eenvoudig in reparatie en onderhoud. Belangrijk is dat bij een correct uitgevoerd ontwerp in alle verwarmde ruimtes de gewenste temperatuur kan worden gehandhaafd.

Het systeem is efficiënt en bespaart energiebronnen. De energie-inhoud van de warmtedrager is ongeveer 4000 keer hoger dan die van lucht. Hierdoor kan de lucht in de ruimtes relatief snel worden opgewarmd tot een comfortabele temperatuur.

Een verwarmingssysteem van dit type bestaat uit meerdere elementen, waarvan de leidingen, de ketel en de radiatoren als de belangrijkste worden beschouwd (+)

Van de nadelen is het vermeldenswaard dat een dergelijke verwarming alleen kan worden geïnstalleerd tijdens de bouw of een grote renovatie van het huis. Als water als warmtedrager wordt gebruikt, moet er rekening mee worden gehouden dat het vriespunt vrij hoog is. Dit kan leiden tot beschadiging van de leidingen bij bevriezing van het systeem.

Bovendien veroorzaakt de aanwezigheid van lucht in de waterleidingen snelle corrosie van de constructie-elementen.

Luchtverwarmingssysteem

In dit geval is de warmtedrager verwarmde lucht. Deze wordt verwarmd door een in het gebouw geïnstalleerde water- of stoomverwarmer, of een elektrische luchtverwarmer of een luchtverwarmer op vuur. Na de temperatuurbehandeling komt de voorbereide gasvormige omgeving de ruimte binnen.

Naar werkingsprincipe worden luchtverwarmingsschema's in twee typen verdeeld:

• gecombineerd met ventilatie;
• recirculatie.

De eerste variant omvat gedeeltelijke bijmenging van een verse portie lucht die van buiten wordt aangezogen, en een gelijk volume afvoer van gebruikte gas-luchtmassa.

In de tweede variant wordt de volledige luchtstroom die door de kamer circuleert opgevangen en naar de luchtverwarmer geleid voor verwerking. Vervolgens keert deze in zijn geheel terug. Het is duidelijk dat wat betreft de sanitaire en hygiënische aspecten de eerste schema de voorkeur heeft.

Men kan een huis verwarmen zonder de gebruikelijke vloeibare warmtedrager. Luchtverwarming houdt in dat de luchtmassa's worden verhit en rechtstreeks naar de verwarmde ruimtes worden gevoerd (+).

De tot 55-60°C verhitte lucht komt in de luchtkanalen, waarlangs het naar de kamers wordt geleid. Hier wordt het zo gelijkmatig mogelijk verdeeld. Na afkoeling dalen de luchtmassa's en gaan ze door de met roosters afgesloten openingen naar binnen in de retourluchtkanalen, waarlangs ze terugkeren naar de verwarmer. De cyclus herhaalt zich meerdere keren.

Een dergelijk verwarmingssysteem wordt alleen geregeld via automatisering, wat de temperatuur in de ruimtes uiterst comfortabel maakt.

Luchtverwarming is maximaal veilig, omdat de automatisering alle parameters van het systeem bewaakt en bij problemen de onderdelen blokkeert. Bovendien zijn er in de constructie geen leidingen gevuld met hete vloeistof, die bij ongunstige omstandigheden kunnen barsten of lekken.

In luchtverwarmingsschema's zijn er geen voor de leek gebruikelijke radiatoren, wat samen met de afwezigheid van leidingen de kosten van de systeemconstructie aanzienlijk beïnvloedt. Er is geen afsluiters die bij stoom- en waterverwarmingsvarianten horen.

Bij het aanleggen van een circuit dat gecombineerd is met ventilatie, wordt ook het vraagstuk van het verversen van de luchtmassa op een verstandige manier opgelost.

De levensduur, bij een vakkundige installatie van luchtverwarming, bedraagt ongeveer 20 jaar. Tot de voordelen behoort ook de visuele aantrekkelijkheid van luchtverwarming. De buizenstrengen die nodig zijn voor constructies met vloeibare warmtedrager, ontbreken in dit geval.

Een luchtverwarmer kan op gas of een andere brandstof werken. Het brandertype van het apparaat kan atmosferisch of met ventilator zijn (+).

Wat betreft de nadelen kunt u mogelijke problemen met de luchtkwaliteit opmerken. Het systeem zuigt vervuilde lucht van buiten aan, wat installatie van filters vereist. Deze moeten vrij vaak worden vervangen.

Daarnaast is het raadzaam om luchtbevochtigers te gebruiken, aangezien de verwarmde luchtmassa's vaak te droog zijn. Mocht er een giftige stof, zoals koolmonoxide, in het systeem terechtkomen, dan verspreidt deze zich zeer snel door het hele huis.

Elektrische verwarmingssystemen

Voor het inrichten van een autonome verwarming van een particulier huis worden vrij vaak systemen op elektriciteit gebruikt. Er zijn verschillende typen; we bekijken de twee meest gevraagde.

Elektrische convectoren zijn compacte verwarmingsapparaten die in de te verwarmen kamer kunnen worden geïnstalleerd. Afhankelijk van het vermogen kan het om één of meerdere apparaten gaan.

Het werkingsprincipe van verschillende soorten elektrische convectoren is vergelijkbaar. Koude lucht komt via een rooster het apparaat binnen, waar het wordt verwarmd door middel van een elektrisch verwarmingselement.

Dankzij natuurlijke convectie of de inspanning van een ventilator stijgen de verwarmde luchtmassa's op, mengen zich met de lucht in de kamer en verwarmen deze. De temperatuur in de ruimte stijgt. De afgekoelde lucht daalt, komt weer in het apparaat en de cyclus herhaalt zich.

Het gebruik van elektrische convectoren is de eenvoudigste manier om woonruimtes te verwarmen. Maar gezien de kosten van elektriciteit is het vrij kostbaar.

Elektrische verwarming kan worden gerealiseerd door gebruik te maken van infraroodstraling. Een dunne flexibele IR-folie wordt aan het plafond of de vloer gemonteerd en fungeert als een soort verwarmingstoestel dat de lucht in de kamer tot een comfortabele temperatuur verwarmt.

Het systeem werkt als volgt. Wanneer er elektrische stroom op de folie wordt gezet, worden de koolstofelementen verwarmd en beginnen ze infraroodgolven uit te zenden in een voor de mens veilig bereik.

Deze golven bewegen zich naar het eerste grote object dat ze tegenkomen. Dat kan de vloer, meubels of iets dergelijks zijn. De voorwerpen absorberen de IR-golven, worden warm en geven de warmte af aan de lucht. De verwarming gebeurt zeer snel.

Bovendien is de warmteverdeling optimaal voor de mens: in het onderste deel van de kamer bevindt zich de warmste lucht, in het bovenste deel is het iets koeler.

Artsen bevestigen dat infraroodverwarming vergelijkbaar is met zonlicht en als uiterst gunstig voor de mens wordt beschouwd. Ondanks het grote verschil in het werkingsprincipe van de verwarming, hebben beide typen systemen vergelijkbare voordelen. In de eerste plaats zijn dit de minimale aanlegkosten.

De niet al te aantrekkelijke tarieven van energieleveranciers weerhouden degenen die elektrische verwarming willen aanschaffen niet. Voor de besturing van de apparatuur wordt automatisering gebruikt, waarmee de werking van het systeem in een maximaal energiezuinige modus kan worden ingesteld.

Infrarood verwarmingsfolie kan op de vloer of aan het plafond worden geplaatst. In beide gevallen zal het de ruimte effectief en veilig verwarmen (+)

Elektriciteit is zeer gemakkelijk in gebruik. Er is geen brandstof nodig, wat het probleem van opslag en aanschaf wegneemt.

Bovendien worden vastebrandstofketels bijvoorbeeld als zeer 'vies' beschouwd, omdat bij hun werking roet en as ontstaan. Elektrische apparatuur heeft dergelijke problemen niet. Het is volledig veilig, maakt geen geluid en produceert geen giftige uitstoot.

Systemen die op elektriciteit werken zijn meestal zeer compact. De gebruikte apparaten kunnen een zeer uiteenlopend ontwerp hebben. Dergelijke systemen zijn duurzaam en vereisen alleen regelmatig onderhoud.

Het grootste nadeel is de kostbare exploitatie vanwege de hoge prijs van elektriciteit. Ondanks de zuinigheid van de systemen, zijn de elektriciteitsrekeningen meestal aanzienlijk.

Varianten van het systeem met vloeibare warmtedrager

Zoals de praktijk laat zien, kiest u voor de inrichting van autonome verwarming meestal voor een systeem met vloeibare warmtedrager. Laten we daarom de varianten ervan bespreken. Een dergelijk systeem wordt gerealiseerd in een van twee mogelijke schema's.

Het eenvoudigste schema – eenpijpssysteem

Het stelt een ringvormig gesloten circuit voor, met daarin achtereenvolgens geplaatste verwarmingsradiatoren. De warmtedrager stroomt in de eerste, dan in de volgende, en zo verder, totdat het terugkeert naar de ketel. Dit is een uiterst eenvoudig schema, maar verre van het meest efficiënt.

Het grootste nadeel van het éénpijpsverwarmingssysteem is dat de warmtedrager afkoelt op de “toegangen” tot de radiatoren die ver van de ketel verwijderd zijn.

Een éénpijpsverdelingsschema houdt in dat de radiatoren in serie worden geplaatst. Het systeem is zeer eenvoudig, maar heeft beperkingen in het gebruik (+)

De vloeistof verlaat de warmtewisselaar van de ketel met een temperatuur van ongeveer 75°C. Zo komt het de eerste radiator binnen, in de tweede is het iets kouder, enzovoort. Als de leidinglengte klein is en er weinig radiatoren zijn, is dat niet erg.

Maar als er veel radiatoren zijn, zal in de laatste een warmtedrager zitten die is opgewarmd tot 45-50°C. Dat is absoluut niet voldoende voor een normale verwarming van de ruimte.

Er zijn twee manieren om de situatie te verhelpen. De eerste is de temperatuur van de warmtedrager verhogen of extra secties toevoegen aan de laatste radiatoren in de keten om hun warmteafgifte te verhogen. Beide opties vereisen extra geldinvesteringen, maar garanderen niet het resultaat.

Nog een manier om het probleem aan te pakken is de installatie van een circulatiepomp. Dit zal de efficiëntie van het éénpijpssysteem inderdaad verhogen, maar maakt het ook energieafhankelijk en duurder in gebruik.

Verbeterd schema – tweepijpssysteem

Het belangrijkste verschil met het eerste schema is dat de warmtedrager bijna gelijktijdig aan elke radiator wordt geleverd. Voor de toevoer naar de toestellen wordt een aanvoerbuis gebruikt, voor de verzameling en afvoer wordt een retourbuis gebruikt.

Het koelmiddel kan naar de radiatoren worden gevoerd via een collector- of een T-stuk schema. In het eerste geval wordt naar elk apparaat een eigen aanvoer en retour geleid. De leidingen worden vanuit de collector in de vorm van “stralen” gelegd, vandaar de tweede naam “stralingsschema”.

Bij de T-stuk variant worden de apparaten in serie aangesloten op de aanvoer en retour, de montage gebeurt met behulp van verbindingsstukken met drie aansluitingen – T-stukken.

Het tweepijpsschema voor de inrichting van het verwarmingssysteem houdt in dat naar elke radiator een aanvoerleiding en een retourleiding worden gelegd (+)

De collector vereist de installatie van afsluiters op elke aftakking naar de radiator, waardoor het mogelijk is deze indien nodig af te sluiten. De werking van het stralingsverwarmingsschema is gebaseerd op geforceerde circulatie van de vloeistof, omdat er voor natuurlijke beweging van het koelmiddel te veel hydraulische obstakels zijn in de vele ringen.

T-stukvarianten kunnen zowel werken door natuurlijke zwaartekracht als door het opnemen van een circulatiepomp in het systeem. Deze perst het koelmiddel, waardoor bij het aanleggen van verwarmingsringen geen helling in acht hoeft te worden genomen en de aanvoerleiding niet lager dan de verwarmingsapparaten hoeft te worden geplaatst.

Het belangrijkste voordeel van het tweepijpsschema is het garanderen van een gelijkmatige verwarming van alle radiatoren in het gebouw, ongeacht hoeveel er zijn. Maar voor de installatie ervan zijn veel meer leidingen en andere onderdelen nodig, dus het zal duurder zijn. Dit is het grootste nadeel van het tweepijpssysteem.

Zwaartekrachtcirculatiesysteem

Het koelmiddel in het verwarmingscircuit moet bewegen. Dit kan gebeuren door natuurlijke circulatie. Deze ontstaat door het verschil in dichtheid tussen koud en verwarmd koelmiddel.

Verwarmde vloeistof heeft een lagere dichtheid, waardoor het spontaan van de ketel door de stijgleiding omhoog gaat, vanwaar het naar de afvoerleidingen en vervolgens naar de radiatoren wordt geleid. Bij afkoelend koelmiddel neemt de dichtheid toe, waardoor het zwaarder wordt.

De efficiëntie van een systeem met natuurlijke circulatie van de vloeibare warmtedrager hangt af van het temperatuurverschil, de opstijghoogte van de warmtedrager en de goed gekozen hoek van de pijpleiding (+)

Om deze reden zakt het naar beneden, verzamelt het zich in de retourleiding, waardoor het naar de ketel stroomt. Zolang het apparaat werkt, wordt er dus circulatie van de warmtedrager van het zwaartekrachttype gerealiseerd. De snelheid is echter relatief laag en kan variëren.

Het hangt vooral af van twee factoren:

1. Plaats van de systeemelementen. Radiatoren moeten aanzienlijk hoger dan de ketel worden geplaatst of tot aan het plafond worden verhoogd, of nog beter naar de zolder, de hoofdleiding waarvan de aftakkingen naar de radiatoren gaan.
2. Temperatuurverschil tussen gekoelde en verwarmde warmtedrager. Hoe groter dit verschil, hoe hoger de snelheid van de vloeistof. Om deze reden kan de hoofdleiding worden geïsoleerd met speciaal materiaal om warmteverlies te voorkomen, terwijl de retourleiding daarentegen niet wordt afgesloten.

Tot de voordelen van het schema van een verwarmingssysteem voor een privéwoning met natuurlijke circulatie behoren de goedkoopte en eenvoud in ontwerp, installatie en onderhoud. Het werkt volledig geluidloos en er is geen trilling.

Er zijn nogal wat nadelen aan het schema met natuurlijke circulatie. Het start langzaam op, wat wordt verklaard door de lage snelheid van de warmtedrager bij een klein temperatuurverschil.

Een goed ontworpen systeem met natuurlijke circulatie van vloeibare warmtedrager kan vrij complex zijn en niet alleen één, maar ook meerdere verdiepingen bestrijken (+)

Bovendien is voor een normale circulatie van de vloeistof in het circuit een leiding nodig die is samengesteld uit buizen met een relatief grote diameter. Dergelijke systemen zijn beperkt in omvang vanwege de lage natuurlijke druk in de leiding. De lengte van een dergelijke constructie mag horizontaal niet meer dan 30 m bedragen.

Schema met geforceerde circulatie

In het systeem wordt een circulatiepomp geïntegreerd; deze zorgt ervoor dat het koelmiddel met een bepaalde snelheid beweegt. De pomp wordt op een willekeurige plaats in de verwarmingsleiding geïnstalleerd.

Voor installatie op de aanvoerleiding moet u echter alleen een pomp van betrouwbare fabrikanten kopen, omdat deze onder ongunstige omstandigheden moet werken, hoewel alle momenteel geproduceerde circulatiemodellen ontworpen zijn voor dergelijk gebruik.

Het vermogen van de pomp wordt gekozen op basis van de lengte van de leiding en kan variëren. Dankzij de geforceerde circulatie kan het circuit verschillende lengtes hebben, tot een zeer lange. De snelheid van de vloeistof/koelmiddel is niet afhankelijk van het temperatuurverschil, waardoor zeer diverse technische schema's kunnen worden gerealiseerd.

Bovendien ontstaat de mogelijkheid om leidingen met een kleine diameter te gebruiken, wat een gunstige invloed heeft op het uiterlijk van een dergelijk verwarmingssysteem.

Het opnemen van een circulatiepomp in het schema maakt het mogelijk om complexere technische oplossingen te realiseren en maakt het systeem efficiënter (+)

Tot de nadelen van verwarming met pompcirculatie behoort de afhankelijkheid van elektriciteit. Dit betekent dat bij stroomuitval de verwarming niet zal werken. Voor plaatsen waar stroomuitval vaak voorkomt, is dit een zeer ernstig nadeel.

Bovendien zal de installatie van de pomp extra kosten met zich meebrengen voor de aanschaf, montage en het daaropvolgende gebruik.

Basisonderdelen van het verwarmingssysteem

De set onderdelen die in een verwarmingssysteem met vloeibaar koelmiddel zijn opgenomen, kan zeer divers zijn. Het hangt allemaal af van het gekozen type schema. Toch zijn enkele basiselementen altijd aanwezig. Allereerst is dat de ketel. Het apparaat produceert warmte, die wordt overgedragen aan de vloeistof/koelmiddel.

Afhankelijk van het type brandstof worden alle ketels onderverdeeld in:

1. Vaste brandstof. Voor de werking worden alle soorten vaste brandstof gebruikt: hout, steenkool, turf, enz. In de handel zijn varianten van dergelijke apparaten te vinden: pellet- en pyrolyseapparaten.
2. Gas. Werken op aardgas uit het leidingnet of op vloeibaar gas.
3. Elektrisch. Produceren warmte door elektrische energie om te zetten.
4. Vloeibare brandstof. Gebruiken diesel, benzine en soortgelijke materialen als brandstof.
5. Combinatie. Apparaten zijn uitgerust met meerdere verschillende branders en kunnen met meerdere brandstoftypen werken.

Als meest praktisch worden combinatieketels beschouwd. Ze helpen om niet zonder verwarming te komen te zitten bij onderbrekingen in de toevoer van de belangrijkste brandstof. De kosten van dergelijke modellen zijn echter veel hoger dan die van standaardmodellen.

Paneelradiator – een van de meest betrouwbare en eenvoudige verwarmingsapparaten

Nog een verplicht onderdeel van het verwarmingssysteem zijn warmteaccumulerende apparaten. Ook deze kunnen verschillend zijn.

Men onderscheidt de volgende soorten radiatoren:

• Paneel, bestaande uit een stalen eenheidspaneel van verschillende afmetingen.
• Plaat, bestaande uit meerdere platen waarvan de dikte aanzienlijk kan variëren.
• Buis. Uitgevoerd als een onderste en bovenste collector, verbonden door pijpsegmenten.
• Sectie. Samengesteld uit verwarmingssecties, waarvan het aantal willekeurig kan zijn.

En het laatste verplichte element van een dergelijk verwarmingssysteem is de leiding.

Voor de montage worden metalen of kunststof buizen gebruikt. De eerste zijn zeer sterk, maar gevoelig voor corrosie en moeilijk te monteren. De tweede zijn heel eenvoudig te monteren, ze roesten niet, maar de sterkte van verschillende kunststofsoorten kan aanzienlijk verschillen. Daarom is het erg belangrijk om de juiste materiaalkeuze te maken voor de kunststofleiding.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Welke manier van verwarmen van een particulier huis is voordeliger:

Alles over het eenpijpsverwarmingssysteem:

Werkingsprincipe van luchtverwarming:

Autonome verwarming kan op zeer uiteenlopende manieren worden gerealiseerd. De keuze voor een oplossing wordt ongetwijfeld beïnvloed door de klimatologische omstandigheden van het gebied waar het huis zich bevindt.

Het is nauwelijks verstandig om een kostbaar systeem met vloeibare warmtedrager te installeren op een plaats waar de winter slechts één tot twee maanden duurt en de temperatuur zelden onder het vriespunt komt. Even belangrijk is om rekening te houden met de eigenaardigheden van het gebouw en de financiële middelen. Als de juiste keuze wordt gemaakt, blijft het in huis altijd warm.

Heeft u aanvullingen of vragen over het organiseren van autonome verwarming van een privéwoning? Laat dan een reactie achter op de publicatie. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.