Simon Buddle bespreekt de besturing van warmtepompen voor verwarming en koeling en hoe KNX-installateurs het voordeel van koeling kunnen toevoegen tegen lage of geen extra kosten.
Het is inmiddels al heel wat jaren geleden dat de warmtepomp voor het eerst op de markt verscheen. Ik herinner me dat loodgieters suggereerden dat het misschien tijd voor hen was om met pensioen te gaan in plaats van betrokken te raken bij al deze nieuwerwetse technologie. Destijds was het grootste probleem dat warmtepompen niet de temperatuurniveaus van 60°C konden bereiken die nodig waren voor de warmwatervoorziening. De kwestie hoe je een boiler en warmtepomp in harmonie kunt laten werken was niet veel meer dan een 3-poorts ventiel en wat logica. Als u de maximumtemperatuur van de warmtepomp wist, was het eenvoudig om vervolgens over te schakelen op de boiler om zo tot 60°C te komen, of zelfs om de dompelaars te gebruiken als er geen boiler was. Maar het is waar dat de woorden “warmtepomp” menig loodgieter angst inboezemde.
Huidige mogelijkheden van warmtepompen
Bijna tien jaar later worden ze geïnstalleerd als de standaard warmtebron. Het probleem met het gebrek aan capaciteit voor warm water is achterhaald, en veel fabrikanten hebben nu een volledig uitgeruste regelaar die de verwarming en koeling voor het gemiddelde huis regelt. Dat veronderstelt uiteraard dat het huis slechts één thermostaat en één cilinder nodig heeft. Veel van de huizen die wij bedienen hebben veel complexere behoeften.
Koelen
Een andere stap voorwaarts voor warmtepomptechnologie is de mogelijkheid om zowel te koelen als te verwarmen. Het proces is hetzelfde, maar in omgekeerde volgorde. In plaats van warmte van buiten naar binnen te halen, haalt de warmtepomp dus warmte uit het huis en verplaatst deze naar buiten. In onze wereld betekent dit dat er koud/koeler water door de vloerverwarmingslussen wordt geleid. Het is een eenvoudig proces, maar er moet wel iets meer over nagedacht worden dan bij “alleen verwarmen”.
Algemene principes
Ik zie de verwarmingsregeling als een eenvoudige hiërarchische piramide met de kamertemperatuurregelaar onderaan. Voor elke verdeler krijgen we een vraagsignaal gebaseerd op de kamers die erop aangesloten zijn. Dit creëert vervolgens verschillende vraagsignalen die één enkel globaal warmtevraagsignaal genereren. Dat stuurt op zijn beurt de ketel en bijbehorende installatie aan om warmte naar de kamers te sturen. Ik weet zeker dat de meesten dit allemaal wel weten.
Met een warmtepomp in de koelmodus is het proces identiek op twee cruciale elementen na:
1) Er is koude nodig, geen warmte.
2) Een warmtepomp kan alleen verwarmen of koelen, niet allebei tegelijk.
Wanneer de warmtepomp een compleet gecombineerd systeem is en één enkele thermostaat heeft, zoals in een standaard woningconfiguratie, hoeft u zich nergens zorgen over te maken. Als we echter in de complexere wereld van een KNX-huis terechtkomen, moeten we zorgvuldig te werk gaan om dit te bereiken.
KNX oplossing
Het meest relevante punt hier is dat we enige logica nodig hebben. Thermostaten kunnen zowel verwarmings- als koelsignalen afgeven. Maar als de ene AAN is, moet de andere UIT zijn, want ze kunnen niet allebei tegelijk waar zijn. Aangezien de warmtepomp alleen in de ene of de andere toestand kan zijn, lijkt het zinvol om een zomer/winterfunctie te gebruiken die door de klant of de tijd van het jaar wordt geactiveerd, om de omschakeling voor de warmtepomp te signaleren. De logica komt om de hoek kijken wanneer we het verwarmingssysteem zonder warmte moeten laten werken door de kleppen van het verdeelstuk te openen, de lokale pompen te laten werken en alle 2-poortskleppen naar het verdeelstuk te openen. De logica is nodig zodat we de klep kunnen openen als er verwarmingsvraag is, of, in de zomerstand, als er koelvraag is. Het vereist een eenvoudige OF-poort op de klep om het te laten werken.
Dit is een nieuwe(re) ontwikkeling in de wereld van verwarming/koeling die wat meer denkwerk van onze kant vereist. Het kan ook nodig zijn dat fabrikanten de OF-poort aan hun verwarmingsregelaars toevoegen, zodat we dit op een eenvoudige en robuuste manier kunnen doen. Zennio en ABB hebben bijvoorbeeld logica in hun actuators ingebouwd, maar dat geldt niet voor alle fabrikanten, dus wees voorzichtig bij het kiezen van producten.
Vochtigheid detecteren
Het installeren van temperatuursensoren in de vloer voor een oververhittingsalarm, zodat we vloeren tegen schade kunnen beschermen, is jarenlang de defacto installatiemethode geweest. Veel van diezelfde apparaten kunnen ook beschermen tegen overkoelen, maar wat ze misschien niet kunnen, is het dauwpunt aangeven – het punt waarop de lucht verzadigd raakt met water en er druppels beginnen te vormen. Dit kan net zo rampzalig zijn voor de vloer, of deze nu van hout is of met tapijt bedekt. Het dauwpunt is afhankelijk van de kamertemperatuur en de luchtvochtigheid, die beide variëren.
Voor meer informatie, zie HVAC: het belang van vochtigheid voor KNX installateurs.
Conclusie
Wij zijn, zoals altijd, uitstekend gepositioneerd in de KNX-wereld om complexe systemen te besturen. De komst van warmtepomptechnologie biedt ons nog een kans om tegen onze klanten te zeggen: “Ja, daar kunnen we u mee helpen.” Onthoud dat ze al alle regelsystemen kochten om de verwarming te bedienen, dus als u bedenkt dat de enige echte toevoeging aan het systeem om de koeling te vergemakkelijken een klein stukje logica is, voelt het alsof we onze klant een enorm voordeel hebben gegeven tegen weinig of geen extra kosten.
Simon Buddle CEng MIET is consultant voor Future Ready Homes, een specialist in het ontwerpen van BMS en ELV servicesystemen.
