doorstroomtoestel

Een doorstroomtoestel is een combiketel die warm water maakt terwijl het tapwater door het apparaat stroomt.

Betekenis

Een doorstroomtoestel, soms doorstromer genoemd, is een cv-combiketel die voorzien is van (meestal) een platenwarmtewisselaar (en dus geen boiler) voor de productie van warm tapwater

Combiketels (die verwarmen en warm tapwater maken) bestaan in twee basisuitvoeringen. Een combiketel als doorstroomtoestel en een combiketel met een boiler. De versie met de boiler houdt altijd een (kleine) voorraad warm tapwater "op voorraad" in een boiler. Die boiler is wel geïsoleerd maar verliest altijd warmte en kent dus stilstandverliezen en is daardoor minder energiezuinig.

De doorstromer heeft geen boiler, en heeft dus geen voorraad warm water, het warme water wordt pas "gemaakt" zodra daar vraag naar is en dat proces kost even tijd voordat dit volledig werkt en op temperatuur is.

Zodra een druksensor in de warmwaterleiding een onderdruk constateert, omdat een warmwaterkraan open gezet wordt, gaat de combiketel over van de verwarmingsstand naar de warm tapwaterstand. Als eerste wordt de driewegklep omgezet waardoor het warme cv-water uit de ketel niet door het afgiftesysteem stroomt maar door de platenwarmtewisselaar. Vervolgens wordt de circulatiepomp gestart en als laatste wordt de brander aangezet.

De warmte die in de ketel (feitelijk de warmtewisselaar) van de brander ontstaat verwarmd het cv-water, dat in dit geval naar de platenwarmtewisselaar stroomt waardoor deze warm wordt. Het koude tapwater dat ook door de (andere platen van de) platenwarmtewisselaar stroomt wordt nu verwarmd en enige tijd later zal warm tapwater naar de warmwaterkraan stromen.

De tijd die zich bevindt tussen het opendraaien van de warmwaterkraan en het uit de combiketel stromen van warm water van circa 40°C (vaak gespecificeerd als een verhoging van 30°) wordt de wachttijd genoemd.

De temperatuur van dit warme tapwater is meestal instelbaar en staat doorgaans op 60°C om ernstige verbranding te voorkomen. Om te zorgen dat het tapwater een temperatuur van 60°C kan bereiken zal de platenwarmtewisselaar in de ketel een veel hogere temperatuur moeten bereiken.

Door deze hoge watertemperatuur zal de ketel niet meer condenseren, zie hr-ketel, waardoor het rendement flink daalt. Daarom heeft een cv-ketel die warm tapwater maakt altijd een flink lager rendement dan dat deze de woning verwarmd.

Realiseer dat een combiketel tijdens het maken van warm tapwater een enorme (noem het gerust een gigantische) hoeveelheid warmte moet produceren. Om dit in perspectief te plaatsen: een elektrische waterkoker in de keuken heeft een vermogen van circa 2000 Watt. Het vermogen dat nodig is om een douche die 10 liter water geeft van circa 38°C (uitgaande dat het leidingwater 10°C) is te berekenen met de formule: Vermogen in Watt = m x dT x soortelijke warmte van water. Hierbij gaan we uit van de massa (m) in kg (dat is hier gelijk aan liter) en een delta-T (dT) is de temperatuur die het water verhoogd moet worden en de soortelijke warmte van water is 4,18 kJ/(kg.°C).

In dit geval moeten we 10 liter/minuut eerst delen door 60 om het terug te brengen naar liter per seconde (omdat Joule per seconde gelijk is aan Watt).

De berekening wordt dan 10 / 60 * (38-10) * 4,18 = 10/60*28*4,18=18113 Watt of afgerond 18 kW. Dat is dus negen keer zoveel vermogen als een waterkoker! Daarom kost (letterlijk) een douche (of al helemaal een bad) nemen zo enorm veen energie, dus geld.

Dit is de reden dat een combiketel altijd een vermogen heeft van 18 kW of meer. Voor stortdouches of als je het bad snel wil laten vollopen is wel 30 kW of meer nodig! Dit vermogen is, praktisch gezien, alleen maar te verkrijgen door het verbranden van gas. Als je dit met elektriciteit zou willen doen kan je dit vermogen niet uit een normale wandcontactdoos halen, die is immers beperkt tot 16 Ampère en kan dus maximaal 16A x 230V = 3680 Watt leveren.

Wanneer je een 3-fasenaansluiting hebt, dan heb je drie fases van 25 Ampère beschikbaar waar je normaal gesproken maar drie groepen van 16 Ampère op aan kan sluiten. Het vermogen van die drie fases samen is dan 3 x 16A x 230V = 11040 Watt. Dus je komt nog 7000 Watt te kort om met elektriciteit (gebruik makend van een elektrische doorstromer) 10 liter/min douchewater op te warmen.

Wanneer je heel creatief bent kan je er nog 3x20A van maken maar dan levert dan 3x20Ax230V=13800 Watt op, en dat is nog steeds te weinig en zal een debiet opleveren van circa 7 liter/minuut, goed voor een spaardouche. Dit is ook precies de reden dan warmtepompen, die meestal een vermogen hebben van 5 tot circa 10 kW niet in staat zijn douchewater op te warmen op basis van een doorstromer (met platenwarmtewisselaar), dus altijd een boiler moeten gebruiken om het tapwater rustig op temperatuur te brengen.

Welkekiezenglossarium

In dit glossarium zijn nog veel meer termen te vinden, van "aanlegthermostaat" tot "zonnecollector", zie het welkekiezenglossarium