Warmteregeling: sensoren gebruiken om over te schakelen van het subjectieve op het empirische

Simon Buddle legt uit hoe een investering in basisapparatuur voor temperatuurdetectie problemen met klimaatregeling kan voorkomen bij klanten en nuttige gegevens kan opleveren voor KNX-professionals.

Temperatuur is een onderwerp dat wellicht de meeste emoties bij ons oproept. Iedere ouder weet hoe moeilijk het is om een jong kind een jas te doen aantrekken tijdens de koudste winterdagen. 'Maar mama, ik heb het zo waaaaaarm', terwijl iedereen ingeduffeld is in sjaals, handschoenen en dikke winterjassen. Ik heb op de noordpoolcirkel gewoond, in sneeuwkuilen geslapen en toch, als het water in de douche zelfs maar lauw is, krimp ik al ineen. En hoe mensen het ijs breken en de hele winter lang in buitenzwembaden en vijvers zwemmen is mij een raadsel!

In het algemeen voelt een vloer die 21°C is koud aan, maar als we buiten in de zon zitten is die 21°C lekker warm. Heet, koud, warm, lauw zijn echter subjectieve woorden en we kunnen die moeilijk interpreteren als klanten daarmee komen aanzetten. Dus voor mij zijn er twee fundamentele vereisten als het op temperatuur aankomt; 1) een nauwkeurige meting doen, 2) die informatie registreren zodat we die eventueel als bewijs kunnen gebruiken.

Temperatuursensoren

De bescheiden thermistor kost gewoonlijk ongeveer 1 euro. Dus dat onderdeel is zeker niet duur. En toch, zonder die thermistor kunnen we te maken krijgen met tal van dure problemen: beschadigde houten vloeren, torenhoge energiefacturen of zelfs brandwonden. Voor sensoren zijn er twee belangrijke aandachtspunten: wanneer en waar die te gebruiken en welke types er zijn.

Gezoneerde verwarming

Gezoneerde verwarmingssystemen vragen om gezoneerde temperatuursensoren. Als de zone verwarmd wordt met een radiator, dan hebben we een kamersensor nodig en klaar. Als de kamer echter vloerverwarming heeft, dan hebben we eigenlijk ook een temperatuursensor in de vloer nodig. De oppervlaktetemperatuur van houten vloeren mag gewoonlijk niet hoger oplopen dan 27°C. Elektrische vloerverwarming wordt gewoonlijk in de badkamer gebruikt, onder de tegels. Die kunnen heel warm worden, dus een sensor in de vloer is een absolute must in deze omstandigheden. Veel klanten willen dit gebruiken als comfortverwarming, met andere woorden, ze willen dat de vloer warm aanvoelt. Dit betekent dat de vloerverwarming lange tijd aanstaat en dat verhoogt de kans op oververhitting. Een tegelvloer van 45oC is niet comfortabel en met elektrische verwarming is dat zeker mogelijk als we geen sonde hebben die de zone uitschakelt als die oververhit raakt.

Types van sensoren

Er zijn diverse types van sensoren. Ze zijn grotendeels in te delen in twee categorieën: negatieve temperatuurcoëfficiënt (NTC) en positieve temperatuurcoëfficiënt (PTC). Met een NTC-thermistor daalt de weerstand naarmate de temperatuur stijgt. Voor PTC-thermistoren is dat omgekeerd.

We moeten dus weten welk type van sensor geïnstalleerd werd om de outputwaarden te kunnen interpreteren. Als we iets dieper graven, zien we dat er verschillende types van NTC-sensoren zijn. De Zennio-sensor is een NTC6.8k ohm, bijvoorbeeld, terwijl de afgebeelde Sontay-sensoren NTC10k ohm zijn. De numerieke waarde verwijst naar hun weerstand bij een temperatuur van 25°C. De Arcus SK08 kan 8 PT1000-sensoren aflezen, terwijl de Zennio RailQUAD8 8 Zennio-sensoren of NTC-sensoren kan aflezen met verschillende weerstandskenmerken, maar slechts een ander type van NTC-sensor. Installeer dus zeker geen verschillende types!

Zoals u ziet, zijn compatibiliteit en correct omschreven apparatuur belangrijke aandachtspunten.

Empirische gegevens

Zodra we temperatuurgegevens binnenkrijgen van de diverse sensoren, kunnen we die beginnen te analyseren en registreren. Temperatuurwaarden van de vloer en de kamer moeten gekalibreerd worden met testapparatuur, zoals een infraroodcamera die de waarden afstemt op de reële omstandigheden.

Veel fabrikanten bieden de mogelijkheid om gegevens te registreren en in een grafiek weer te geven. En daar stappen we over van het subjectieve naar het objectieve. In de grafieken die ik gebruik, worden vier belangrijke details weergegeven: de huidige reële kamertemperatuur, de gewenste waarde van de kamer, de warmtevraag en de huidige vloertemperatuur. Ik kan op de grafiek zien dat de warmtevraag 100% is en ik zie een zaagtandcurve voor de vloerverwarming die voortdurend in- en uitschakelt telkens als de maximale temperatuurdrempel overschreden wordt. Deze gegevens zijn cruciaal om ondubbelzinnig te kunnen aantonen dat ons KNX-systeem correct werkt binnen de grenzen van de vastgelegde parameters.

Conclusie

Voor 1 euro heb je al een thermistor die nauwkeurige temperatuurinformatie oplevert, maar die informatie moet ook juist zijn en er liggen heel wat valkuilen op de weg. Het sensortype, het KNX-apparaat, de kalibratie en de registratieapparatuur moeten allemaal zorgvuldig gekozen worden zodat ze op elkaar afgestemd zijn en nauwkeurige gegevens opleveren. Zodra je die gegevens in handen hebt, beschik je over alle informatie om de werking van de regelaars bij te sturen of om te bewijzen dat het systeem correct werkt. Zo schakelen we over van het subjectieve op het empirische, de feiten laten geen twijfel bestaan.

Simon Buddle, CEng MIET, werkt als consultant voor Future Ready Homes, een specialist in BMS- en ELV-servicesysteemdesign.

www.futurereadyhomes.com