Hoe werkt een hoogrendement cv-ketel en wat zijn de voordelen

Energiezuinigheid bij hr-ketels draait om het maximaliseren van de omzetting van gas in warmte. Een cv-ketel zet energie uit gas om in warmte. Hoe energiezuiniger de ketel, hoe meer dat proces oplevert. Als er helemaal geen energie verloren gaat, heb je een rendement van 100%.

Het verbranden van aardgas levert warmte op. Maar ook waterdamp, die verdwijnt met de rookgassen naar buiten. Een hr-ketel put uit die waterdamp extra energie door de waterdamp te laten condenseren op de warmtewisselaar. Dat levert condensatiewarmte. Die komt bovenop de verbrandingswarmte van het gas. Zo is de hr-ketel extra slim.

Rendement en Europese regelgeving

Europees keurmerk: vroeger werd de energie die via de waterdamp de schoorsteen verliet niet meegenomen in rendementsberekeningen. Daardoor kwamen hr-ketels op rendementen van boven de 100%. Best verwarrend, want meer dan 100% kan natuurlijk niet. Sinds september 2015 heeft Europese wetgeving hier een eind aan gemaakt. Cv-ketels die vroeger het Gaskeur HR107 keurmerk hadden, hebben nu op hun Gaskeur gewoon HR staan. De 107 stond voor minimaal 107% rendement op laag vermogen.

Met een warmtepomp is een rendement ver boven de 100% wél mogelijk. Naast stroom uit het stopcontact haalt hij namelijk ook warmte uit de bodem of (koude) buitenlucht.

Rendement bij verschillende standen

Hoogste verwarmingsrendement is meestal op laag pitje. Het rendement van de verwarming meten we bij hoog en laag vermogen. Bekijk de meetwaarden (vollastrendement en deellastrendement) per product in de Vergelijker. Het rendement op hoog vermogen is belangrijk als de verwarming een tijdje heeft uitgestaan. Dan moet de ketel hard werken om de woning op temperatuur te krijgen. Een hr-ketel draait op laag vermogen om een woning op temperatuur te houden. Dit is de meest zuinige stand. Alleen dan werkt het hr-principe.

Om in de praktijk bij jou thuis dat extra hoge rendement te benutten, moet het minimumvermogen van de ketel laag genoeg zijn. Bij elke cv-ketel is waterzijdig inregelen belangrijk voor zoveel mogelijk comfort en energiebesparing. Je kunt dit ook nog (laten) doen als je ketel er al jaren hangt.

Uitwerking van het condensatieprincipe

  1. Rookgas: Als het rookgas van de cv-ketel niet te warm is, condenseert er waterdamp uit. Daarbij komt extra warmte vrij, de retourtemperatuur. Dit betekent dat voor een lage retourtemperatuur ook een lage aanvoertemperatuur nodig is. De ketel moet continu een kleine hoeveelheid niet al te warm water aanleveren.
  2. Een hoge retourtemperatuur geeft minder comfort met meer temperatuurschommelingen en geluid. Het gasverbruik is dan hoger. Het hoog-rendementsprincipe werkt minder goed, want de rookgassen zijn warmer.
  3. Beoordeling thuis: als je witte damp boven het dak ziet terwijl de woning al op temperatuur is en je geen warme kraan gebruikt, is de retourtemperatuur te hoog. De ketel moet dan terug kunnen moduleren.

Deellast en warm water

Laag vermogen wordt ook wel deellast genoemd. Het deellastrendement is belangrijker voor de stookkosten op jaarbasis dan het vollastrendement. Daarom telt deze waarde zwaarder in ons oordeel. Om bij het opwarmen van de woning zoveel mogelijk te profiteren van het hr-principe is het belangrijk dat je de aanvoertemperatuur niet te hoog instelt.

Alle combiketels die wij testen zijn doorstroommodellen. Ze hoeven dus geen voorraadvat water warm te houden. Dat scheelt aanzienlijk in het gasverbruik. Vooral ketels met een extra ingebouwde warmtewisselaar in het rookgaskanaal scoren goed. Deze gebruiken overgebleven warmte uit de rookgassen om het tapwater alvast voor te verwarmen.

Warm water en installatieverschillen

De verschillen tussen ketels bij warm kraanwater zijn groter dan bij het verwarmingsrendement. VR-ketels (Verhoogd Rendement) en HR-ketels (Hoog Rendement) verschillen vooral in efficiëntie en de manier waarop ze omgaan met warmte uit verbranding. HR-ketels condenseren waterdamp uit de rookgassen, waardoor extra warmte vrijkomt die weer wordt gebruikt om water op te warmen.

VR-ketels worden minder vaak gebruikt in moderne woningen. HR-ketels zijn al geruime tijd de standaard vanwege hun energiezuinigheid en milieuvriendelijkheid. VR-ketels waren vooral in oude installaties aanwezig waar condensatietechnieken niet geschikt waren.

Voordelen van een hoogrendementsketel

  • Hoog rendement: tot ongeveer 109% in sommige gevallen doordat rookgassen worden benut voor extra warmte (condensatie). Hiermee wordt minder energie verspild en blijft de warmte langer vastgehouden.
  • Milieuvriendelijk: minder aardgasverbruik en minder CO2-uitstoot bij hetzelfde comfort.
  • Eenvoudige installatie en combinatie met bestaande systemen: kan vaak met bestaande hydraulische/regelaar-systemen worden geïntegreerd zonder volledige vervanging.
  • Premies en subsidies: bij installatie van een hr-ketel kun je vaak aanspraak maken op premies of renovatiepremies, afhankelijk van regio en omgeving.
  • Geschikt voor moderne woningen en hybride systemen: ketels kunnen worden gekoppeld aan een hybride warmtepomp voor extra efficiëntie en minder gasverbruik.

HR-ketels in vergelijking met combiketels en andere opties

Een hr-ketel wordt vaak aangeduid als een combiketel wanneer hij zowel tapwater als verwarmingswater opwarmt. Bij moderne systemen is dit meestal het geval. De hr-ketel haalt meer warmte uit dezelfde hoeveelheid brandstof vergeleken met oudere ketels. Een ketel met een roestvrijstalen warmtewisselaar kan het rendement verhogen door het terugkoelen van rookgassen tot onder het condensatiepunt, zodat extra warmte vrijkomt.

Elektrische ketels verwarmen water zonder gasverbruik, maar verbruiken veel elektriciteit en hebben doorgaans hogere operationele kosten. Een hybride systeem combineert een cv-ketel met een warmtepomp: de warmtepomp levert het grootste deel van de warmte, terwijl de cv-ketel bij piekbelasting bijspringt, wat gasbesparing oplevert en de CO2-uitstoot verlaagt.

Levensduur en kosten

De levensduur van een hr-ketel ligt rond de 12 jaar. Een nieuwe hr-ketel inclusief montage is vaak verkrijgbaar vanaf circa €1.615. Voor hoger rendement en toekomstige hybride opties kies je ketels die klaar zijn voor koppeling met een warmtepomp.

Infographic: Condensatieprincipe en warmtewisselaar in hr-ketels

Praktische checks en tips

Maak een eenvoudige check: als er witte damp boven het dak verschijnt terwijl de woning op temperatuur is, kan de retourtemperatuur te hoog zijn. Houd de woning op laag pitje en zorg voor voldoende isolatie om optimaal van het hr-principe te profiteren. Waterzijdig inregelen van radiatoren verhoogt comfort en bespaart energie.

Diagram: werking waterdamp-condensatie en retourtemperatuur

Samenvatting van kernpunten

  • HR-ketels benutten condensatiewarmte uit waterdamp in rookgassen voor extra warmte.
  • Rendement kan boven de 100% uitkomen door condensatie; moderne regelgeving ziet 100% en hoger als realistisch.
  • Laag vermogen is de efficiëntere stand voor behouden van temperatuur en energiezuinigheid.
  • Combiketels combineren verwarming en tapwaterverwarming; veel ketels zijn tegenwoordig combi’s.
  • Hybride systemen leveren extra besparing door samenwerking met warmtepomp.

Hoe werkt een HR-ketel?

tags: #hoog #rendement #cv #ketel