Nieuws

Ing. Pierre Bartholomeus (1941), projectleider ontwikkeling hr-ketel

‘Bij mijn sollicitatie bij Gasunie in 1966 zei de toenmalige personeelsdirecteur: meneer, u moet er rekening mee houden dat u bij Gasunie uw pensioen niet haalt, want over 25 jaar moet de Slochterenbel leeg zijn’, vertelt Bartholomeus. ‘Dan is kernenergie de energiebron voor Nederland’. Al snel bleek die visie achterhaald. Voor kernenergie was in Nederland slechts een bescheiden rol weggelegd. Zelfs ging men zich steeds meer zorgen maken over de eindigheid van fossiele energiebronnen.

Na het verschijnen van het rapport van de Club van Rome (1972) en de eerste energiecrisis (1973) krijgt Gasunie Research opdracht naar energiebesparingmogelijkheden te zoeken. Samen met VEG-Gasinstituut (nu: Gastec) onderzoekt men alle besparingsmogelijkheden bij cv-ketels. Zo wordt gekeken naar mogelijkheden ter verbetering van de warmte-overdracht, vermindering van stilstandverliezen, beheersing van de luchtovermaat en beperking van andere energieverliezen bij ketels.

‘De resultaten van dit onderzoek brachten mij tot het idee dat wanneer je werkelijk iets aan cv-ketels wilt verbeteren dit alleen kan door het ontwerp van een geheel nieuw concept, dat alle nadelen  van  bestaande  ketels  vermijdt.’

Gedurende de tweede helft van de  jaren zeventig komt een lobby op voor stadsverwarming in nieuwbouwprojecten. Deze belangengroep claimt echter onterecht hoge rendementen. Stadsverwarming zou aardgas uit de woningen moeten houden. Tegen die achtergrond, de lobby voor stadsverwarming en de nadruk op energiebesparing, vraagt de directeur gasverkoop van Gasunie voorjaar 1978 aan de afdeling Research een cv-ketel met hoog rendement voor de huishoudelijke markt te ontwikkelen. Conventionele cv-ketels hebben dan een rendement van rond de 75 procent.

 

Gasvlam

Een half jaar later heeft een team onder leiding van Bartholomeus al een prototype klaar met een rendement van 93 procent. Dit kan in zo korte tijd worden bereikt op basis van de opgedane ervaringen bij eerder onderzoek, en vooral door gebruik te maken van het bekende fenomeen van condensatie van verbrandingsgassen (waarbij warmte vrij komt).

Gezien die korte ontwikkeltijd kan men zich afvragen waarom niet eerder het idee was ontstaan een dergelijk verwarmingstoestel te ontwikkelen. Het antwoord ligt besloten in de gasvoorschriften uit die tijd. Deze verlangen dat de rookgassen niet in het toestel mogen condenseren, omdat ze anders niet of moeilijk via de schoorsteen kun-

nen worden afgevoerd.

Bij het ontwikkelen van de nieuwe ketel schuiven de technici deze voorschriften terzijde. Door gebruik te maken van speciale constructies en materialen, wordt het toestel bestand gemaakt tegen condensatie. Ook worden aanpassingen aan de schoorsteen voorzien. Door de grote warmteoverdracht in de ketel – van gasvlam naar water – blijft onvoldoende thermische trek over om de verbrandingsgassen af te voeren. Om die trek te bevorderen krijgt de ketel een ventilator. Enkele jaren later worden de gasvoorschriften overigens aangepast aan de nieuwe ketel.

De nieuwe ketel krijgt naast de ventilator ook een elektronische ontsteking van de brander en elektrische beveiligingen. Dat leidt later tot stevige innovaties op het gebied van micro-elektronica voor ketelbesturingen.

Het mooiste moment voor het ontwikkelingsteam is de demonstratie aan de Gasunie-directie en de buitenwereld. ‘Daarbij waren nogal wat ongelovige gezichten te zien’, aldus Bartholomeus. Het moeilijkste traject volgt daarna. Er ontstaat de nodige weerstand tegen het concept. Er rijzen twijfels of de toegepaste materialen wel bestand zijn tegen het condenswater. Ook is er zorg over de lozing van dit water op de riolering.

De ontwikkelaars moeten bewijzen dat de nieuwe manier van stoken geen problemen oplevert voor toestel, veiligheid, riolering en milieu. In samenwerking met instellingen als VNG, Komo, Riza, VEG Gasinstituut en Neom (later Novem) worden de bezwaren weerlegd. Ook wordt veel aandacht besteed aan voorlichting van energiebedrijven, consumenten en overheden.

 

Retourwater

De opgedane kennis wordt vervolgens ‘om niet’ ter beschikking gesteld aan tien Nederlandse fabrikanten van cv-ketels. ‘Zij hebben die kennis goed opgepikt en ieder op eigen wijze toegepast’, aldus Bartholomeus. De eerste zes van deze producenten krijgen in 1981 toestemming van VEG Gasinstituut om de door hen ontwikkelde ketels op de markt te brengen. De andere vier volgen korte tijd later.

Bartholomeus: ‘Zij zijn nu de modernste ketelfabrikanten in de wereld. Van de in Nederland ontwikkelde toesteltypen wordt nu ook een aantal in het buitenland toegepast.’

Ruim twee miljoen hoog-rendement (hr) cv-ketels verwarmen nu een derde van de 6,6 miljoen woningen in Nederland. Van elke drie centrale verwarmingsketels die momenteel jaarlijks worden verkocht, zijn er twee van het ‘hoog rendement’ type. De gasgestookte hr-ketel wordt nu ingebouwd in vier van de vijf nieuwbouwhuizen. Werden er in 1988 nog slechts 30.000 hr-ketels verkocht, in 1999 waren dat er al 285.000, en de groei zit er nog steeds in.

Aan de nieuwste generatie hr-ketels valt weinig meer te verbeteren, aldus Bartholomeus. Met een rendement van 96 procent (108 procent op onderwaarde) houdt het op. Het retourwater naar de cv-installatie heeft bij die ketel nog maar een temperatuur van 40 °C. Lager kan niet, want dan wordt de woning niet meer comfortabel verwarmd.

Ook de emissies kunnen nauwelijks lager. Kleiner kan ook vrijwel niet. Er zijn al ketels  – zonder warmwaterboiler – van 30 kW (voldoende voor huisverwarming) die in een keukenkastje passen. Ook de prijs zal niet veel meer zakken, verwacht Bartholomeus. De ketel kan wel geschikt worden gemaakt voor andere brandstoffen, zoals aardgas/ waterstofmengsels.

Deel deze pagina
Gratis proefabonnement TW

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers TW

Ontvang de nieuwsbrief, binnenkort 2 keer per week!

Meld je nu aan!

Vision & Robotics

Vision & Robotics is hét onafhankelijke vakblad voor machinebouwers, system integrators en eindgebruikers van productielijnen in de maak- en agro-/foodindustrie. 

Graag meer lezen over onderwerpen zoals robotica, sensoren, kunstmatige intellegentie en nog veel meer klik hier

Vision & Robotics heeft ook een nieuwsbrief! klik hier om je in te schrijven.

TW online gratis voor jongeren

TW Investeert in technisch onderwijs

Leerlingen tot 18 jaar lezen gratis TW. Meld je aan en ontvang 23 online edities per jaar geheel gratis!

Naar boven