<<<<   Index

Energieverbruik close-in boiler

Met een elektrische close-in boiler hebben we snel warm water uit de kraan.
Het gebruikscomfort gaat omhoog, maar hoe zit het met het energieverbruik?
In dit artikel ga ik hier op in.

Als zich tussen het warmwatertoestel en de kraan een lange leiding bevindt, kan het vrij lang duren voordat er -na het openen van de kraan- warm water uitkomt.
In zo'n geval kan vanuit het oogpunt van comfort gekozen worden voor een elektrische close-in boiler vlakbij de kraan.
In mijn huis heb ik dat ook gedaan, een gedeelte van mijn huis verhuur ik, de keukenkraan van de huurders was via 17 meter leiding verbonden met de combiketel.
Om warm water te krijgen moest eerst de kraan ongeveer n minuut lopen, waarbij zo'n 5 liter water wegspoelde.

Er is toen een close-in boiler geplaatst, met 10 liter inhoud, en een vermogen van 2000 Watt.
De waterinlaat van de boiler zit op de koud water leiding.
Er zijn ook close-in boilers waarbij de waterinlaat op de warm water leiding zit (een zogeheten: hot-fill boiler), die zijn vooral geschikt als men grote hoeveelheden warm water nodig heeft.
Ik beperk me in dit artikel tot het type close-in boiler welke ik zelf heb, namelijk met koud waterinlaat.
 


De geplaatste close-in boiler.

Met de thermostaat knop op de close-in boiler is de watertemperatuur in te stellen.
Een temperatuur van 60 C heeft de voorkeur.
Bij lagere temperatuur is er het risico van bacterie groei in de boiler.
Bij hogere temperatuur brand je je handen aan het warme water.

Naast het voordeel van snel warm water, heeft dit type close-in boiler het nadeel dat het warme water "op" kan raken.
Als de 10 liters water uit de boiler zijn verbruikt, duurt het ongeveer 20 minuten voordat de hele boiler weer op 60 C is gestookt (bij 2000 Watt vermogen).
Nu is 10 liter warm water overigens ruim voldoende om de vaat mee te wassen.
Maar als je vlak daarvoor veel warm water gebruikt, kan het natuurlijk wel opraken.

Het stand-by verbruik.
Ondanks dat het watervat van de close-in boiler is gesoleerd, treden er toch warmteverliezen op.
Dus ook als we helemaal geen warm water gebruiken zal de boiler af en toe even moeten verwarmen, om die verliezen te compenseren.
Dit geeft een bepaald stand-by energieverbruik.
Bij mijn close-in boiler heb ik dit stand-by verbruik gemeten, en het bedroeg 0,50 kWh per dag.
Dit was bij een watertemperatuur van 60 C en de een omgevingstemperatuur (dat wil zeggen, in het keukenkastje waar de boiler staat) van ongeveer 23 C.
In plaats van 0,50 kWh per dag kunnen we ook zeggen; de boiler heeft een verliesvermogen van (0,50 kWh / 24 uur=)  20,8 Watt.

Boiler extra isoleren

Om het stand-by verbruik te verlagen zouden we de close-in boiler beter kunnen isoleren, met een extra laag isolatie.
Maar eigenlijk voelde ik aan de buitenkant van de boiler nauwelijks warmte, zodat ik er vanuit ging dat hier niet zoveel winst viel te halen.
Daarbij komt dat de ruimte in het kastje waarin de boiler staat beperkt is, en die ruimte wil ik niet nog verder verkleinen door extra isolatiemaatregelen.

Aansluitslangen isoleren
Wat wel warm aanvoelde, waren de twee aansluitslangen van de boiler (warm en koud water aansluiting).
De aansluitslangen zitten aangesloten op twee koperen pijpjes welke uit de boiler steken.
Die koperen pijpjes zijn prima warmtegeleiders, waardoor de warmte uit de boiler kan ontsnappen.
De aansluitslangen zijn van kunststof, en hebben een  metalen vlechtwerk voor de stevigheid.
Via dit metalen vlechtwerk trekt de warmte een heel eind de aansluitslangen in, en wordt daar uitgestraald.
Om het warmteverlies via de aansluitslangen te beperken, heb ik deze gesoleerd met stukken buisisolatie.
Ik heb buisisolatie met 15 mm wanddikte gebruikt.


Op deze foto is te zien hoe de aansluitslangen zijn gesoleerd.

Het stroomverbruik in stand-by daalde hierdoor van 0,50 naar 0,34 kWh per dag.
Ofwel het verliesvermogen daalde van 20,8 naar 14,2 Watt.
Dit is een besparing van 32 % op het stand-by verbruik.

Tijdklok op de boiler
Er wordt wel geopperd dat er op stroomkosten bespaard kan worden door de close-in boiler 's nachts uit te schakelen met een tijdklok.
Laten we hier eens aan gaan rekenen:

Als we de close-in boiler een tijdje uitschakelen zal deze langzaam afkoelen van de ingestelde watertemperatuur naar een eindtemperatuur.
Het temperatuurverloop tijdens het afkoelen zal verlopen via een e-macht (niet lineair), en wel via de volgende formule:

Teind = Tomg+((Tbegin-Tomg).e^(-t/a))

waarbij:
a= (Tbegin-Tomg).(Cw+Cv)/Pverl

Teind (in C) = Eindtemperatuur in de boiler nadat hij een tijd (t) heeft uit gestaan.
Tbegin (in C) = Ingestelde boiler temperatuur.
Tomg (in C) = Temperatuur rondom de boiler.
e = grondtal natuurlijke logaritme (ongeveer 2,71828).
t (in seconden) = Tijdsduur dat de boiler uitstaat.
Cw (in J/C) = Soortelijke warmte van het water in de boiler = watermassa (kg) x 4186 J/kg/C .
Cv
(in J/C) = Soortelijke warmte van het koperen boilervat = massa boilervat (kg) x 380 J/kg/C .
Pverl (in W) = Verliesvermogen van de boiler als hij aanstaat.

Als de boiler een tijd heeft uitgestaan hebben we aan energie bespaard:
Ea (in Joule) = Pverl . t

Maar als de boiler daarna weer wordt aangezet zal hij weer gaan opwarmen, daar is de volgende extra energie voor nodig:
Eb (in Joule) = (Tbegin-Teind). (Cw+Cv)

Het verschil tussen Ea en Eb is de netto bespaarde hoeveelheid energie door het uitschakelen van de boiler.
De energie (in Joule) kunnen we omrekenen naar kWh door te delen door 3.600.000

De volgende calculator rekent aan de hand van voorgaande formules uit hoeveel energie we besparen door het 's nachts uitschakelen van de close-in boiler.
Zelf heb ik wat rele beginwaarden ingevuld.
De ingevulde gele velden kun je eventueel zelf wijzigen, en klik dan op "Berekenen".

Ingestelde boilertemperatuur C
Temperatuur rondom de boiler C
Tijdsduur dat de boiler uitgezet wordt Uren
Water inhoud boiler Liter
Massa boilervat (koper) kg
Verliesvermogen boiler Watt
 
De boiler koelt af tot C
Tijdens het uitstaan hebben we bespaard kWh
Na het aanzetten is er voor het opwarmen nodig kWh
Netto bespaard kWh

Calculator 1: Bereken energiebesparing bij het 's nachts uitschakelen van de close-in boiler.
(Voor het invullen van decimalen; gebruik decimale punt, i.p.v. komma)

Met de gegevens die ik heb ingevuld zien we dat we netto "slechts" zo'n 0,024 kWh per nacht besparen.
Voor het in- en uitschakelen van de boiler hebben we dan ook nog een schakelklok nodig.
Als die schakelklok nu eens 1 Watt verbruikt (=0,024 kWh per dag), dan is de besparing op de boiler precies teniet gedaan.
Daar komt nog bij dat de stroom die we 's nacht besparen in het goedkope nachttarief valt.
Als het inschakelen (en opnieuw opwarmen) tijdens het duurdere dagtarief gebeurt, zijn we nog duurder uit ook, in plaats van dat we iets besparen.
Kortom, niet aan beginnen...., gewoon de close-in boiler dag en nacht aan laten staan.
Alleen als we voor langere tijd afwezig zijn (vakantie) is het zinvol om voor kostenbesparing de close-in boiler handmatig uit te schakelen.
 

Verbruik close-in boiler t.o.v. gasgestookt verwarmen.
Wat is er nu voordeliger in gebruik:
via een lange leiding warm water gebruiken uit een gasgestookt verwarmingstoestel, of een elektrische close-in boiler.

Om dat te berekenen hebben we een paar gegevens nodig:
1 kWh elektriciteit komt overeen met 3600 kJ (kilo Joule) aan warmte.
Met 1m aardgas kunnen we ongeveer 30000 kJ aan warmte produceren.
Om 1 liter water 1C te verwarmen is 4,186 kJ warmte nodig.
Ik neem aan dat we het water willen verwarmen van 10 C naar 60 C, we gaan de temperatuur dus 50 C verhogen.

Als we 1 liter water elektrisch verwarmen van 10 naar 60 C, hebben we nodig: (50 x 4,186 / 3600= ) 0,0581 kWh
Als we 1 liter water met gas verwarmen van 10 naar 60 C, hebben we nodig: (50 x 4,186 / 30000=) 0,00698 m gas.

Als we met gas verwarmen hebben we te maken met een bepaalde hoeveelheid warm water die bij elke tap in de leiding achterblijft, dit is een verlies dat we bij de close-in boiler (bijna) niet hebben.
Maar bij de close-in boiler hebben we weer het elektrische verliesvermogen, dat er extra bijkomt.

Met de volgende calculator berekenen we de kosten voor het verwarmen van tapwater.
De gele velden kunt u weer naar wens veranderen, en klik dan op "Berekenen".

Aantal warm water taps per dag
Hoeveelheid getapt warm water per dag Liter
Verlies warm water in leiding (bij gasgestookt) Liter
Elektrisch verliesvermogen close-in boiler Watt
Gasprijs per m Euro
Stroomprijs per kWh Euro
 
Verbruik gas (bij gasgestookt) m per dag = m per jaar
Kosten gas (bij gasgestookt) euro per dag =  euro per jaar
Verbruik stroom (bij close-in boiler) kWh per dag = kWh per jaar
Kosten stroom (bij close-in boiler) euro per dag = euro per jaar

Calculator 2: Bereken verschil in energiekosten tussen gasgestookt verwarmingstoestel en close-in boiler.
(Voor het invullen van decimalen; gebruik decimale punt, i.p.v. komma)

De berekeningen laten zien dat het verwarmen met de close-in boiler doorgaans duurder is dan verwarmen met gas.
Maar daar staat een verhoging van het gebruikscomfort tegenover.
Als we vaak warm water tappen en/of de verliezen in de leiding zijn zeer groot, kunnen we echter ook in de situatie komen dat verwarmen met gas duurder is.

De situatie wordt echter anders wanneer we zelf meer elektriciteit opwekken (b.v. met zonnepanelen) dan we gebruiken.
Dit overschot aan elektriciteit levert doorgaans maar een kleine vergoeding op van de energiemaatschappij.
In dat geval kan je dus voor die lage stroomprijs de close-in boiler verwarmen.

<<<<   Index