Dimensionering van expansievaten, met variabele druk

In 2013 (bijkomend gecorrigeerd in 2014) werd een nieuwe versie van de norm NBN EN 12828 voor het ontwerp van verwarmingssystemen met water in gebouwen gepubliceerd. Deze herziening annuleert en vervangt de vorige versie die dateerde van 2003. De doorgevoerde wijzigingen hebben onder meer betrekking op de dimensioneringsmethode voor expansievaten met een variabele druk. Het gaat hier echter niet om fundamentele wijzigingen, zodat de methode die beschreven werd in het Buildwise ‘Rapport 14’ verder gebruikt kan worden, mits een aantal kleine aanpassingen die we in dit artikel in detail zullen bespreken.

De nieuwe norm houdt niet langer rekening met de maximale overschrijdingstemperatuur (i.e. de maximale temperatuur die bereikt kan worden bij een gebrekkige werking van de veiligheidsaquastaat). De expansievaten worden met andere woorden gedimensioneerd voor de bedrijfstemperatuur van de warmtegenerator. Het gaat hier om de maximale temperatuur tot waarbij de installatie of een deel van de installatie verondersteld wordt correct te werken. Veiligheidshalve lijkt het ons echter beter om rekening te houden met de maximale temperatuur waarop de warmtegenerator geregeld kan worden. 
 
In theorie moet de minimale voordruk p0,min (voordruk van het expansievat) ten minste gelijk zijn aan de som van de statische druk pst en de relatieve dampdruk van het water pv. De minimale voordruk p0,min moet eveneens minstens 0,2 bar hoger zijn dan de statische druk pst (in de vorige versie was dit 0,3 bar). De vroeger minimaal aanbevolen waarde van 0,7 bar is niet langer van toepassing. 
 
De begindruk in het expansievat pini (of vuldruk) moet op zijn beurt niet alleen garanderen dat het reservewatervolume VWR toereikend blijft, maar ook dat de overdruk in de verwarmingsinstallatie nooit lager wordt dan 0,5 bar. 
 
In voorkomend geval dient men bij het vullen voldoende rekening te houden met het hoogteverschil tussen de manometer en het aansluitingspunt van het expansievat. Idealiter zou er een manometer zo dicht mogelijk bij het expansievat geplaatst moeten worden, zodanig dat hij de reële druk ter hoogte van het expansievat aangeeft. 
 
Er werd ook een extra parameter toegevoegd: het gebruiksrendement (η). Deze stemt overeen met de verhouding tussen het watervolume dat in het expansievat aanwezig is bij een volledig opgewarmde installatie (reservewatervolume + expansievolume: VWR + Vex) en het volume van het expansievat (VN). Ze geeft met andere woorden aan welke fractie van het expansievat daadwerkelijk gebruikt wordt. De fabrikant kan een grens stellen aan het gebruiksrendement van het expansievat om de beschadiging van het membraan of de balg te vermijden. Men dient er dus op toe te zien dat het berekende gebruiksrendement de toelaatbare waarde niet overschrijdt. 
 
De rekenmodule voor expansievaten wordt gratis ter beschikking op de Buildwise website ‘Rekentool’. 

Dankzij deze norm is het voortaan mogelijk om expansievaten te kiezen met een kleiner volume en een lagere voordruk (zie voorbeelden in onderstaande tabel).

 

Parameters 

Voorbeeld 1: 
eengezinswoning

Voorbeeld 2: appartementsgebouw 

Versie 2003 

Versie 2013 

Versie 2003 

Versie 2013 

Maximale bedrijfstemperatuur [°C] 

110 

80 

110 

80 

Waterinhoud van de installatie [L] 

200 

200 

100 

100 

Hoogteverschil [m] 

5,0 

5,0 

2,5 

2,5 

Voordruk [Pa] 

1,0 

1,0 

1,0 

0,5 

Nominaal volume van het expansievat [L] 

35 

25 

25 

12 

Begindruk [Pa] 

1,3 

1,4 

1,4 

1,0 

 

 

Nuttige informatie 

Doorgevoerde wijzigigen in het Buildwise Rapport 14 

Dimensioneringstemperatuur 
§ 9.5.1 en § 9.7.11 (1e regel van het rekenblad) 

 

Minimale voordruk 
§ 9.7.6.1 en § 9.7.11 (14e regel van het rekenblad)

p0,min = max [pst + pv; pst + 0,2] [bar] 

 

Begindruk in het expansievat 
§ 9.7.10.2 en § 9.7.11 (19e regel van het rekenblad)  

 pini,min = max [pst + 0,5; (VN (p0 +1) / (VN - VWR,min)) -1] [bar] 

 

 

Op basis van Buildwise artikel 2013-4.11