Centrale verwarmingsinstallatie

Een centrale verwarmingsinstallatie (CV-installatie of kortweg CV) kan schematisch weergegeven worden zoals in onderstaande figuur.


In een CV-installatie wordt brandstof, in Nederland meestal aardgas, met lucht verbrand. De chemische energie in de brandstof komt vrij als warmte (de vuurhaardtemperatuur is ± 1100 °C) waardoor de ontstane rookgassen een hoge temperatuur T_h krijgen. De warmte in het rookgas wordt via een warmtewisselaar(*) overgedragen aan koud water dat afkomstig is van de radiatoren. Na passage van de warmtewisselaar voert het nu opgewarmde radiatorwater met temperatuur T_l de overgedragen warmte naar de radiatoren in de huiskamer. Daar vindt tenslotte de omzetting van lage-temperatuur warmte naar huiskamerwarmte plaats: Q (T_l) → Q (T₀).

De installatie werkt met een elektrisch aangedreven pomp die het afgekoelde radiatorwater weer terugpompt naar de ketel. Hier wordt dus elektriciteit omgezet in arbeid die gebruikt wordt om de kinetische en potentiële energie van het water te verhogen. Deze gaat verloren door wrijving in het systeem, waarbij wederom warmte ontstaat. De laatste energieomzetting is die van restwarmte van midden- of lage temperatuur in het rookgas naar omgevingstemperatuur.

De energieconversie van lage temperatuur T_l naar omgevingstemperatuur T₀ = 10-25 °C verloopt in veel gevallen spontaan - denk bijvoorbeeld aan de afkoeling van een kamer als de verwarming uitgezet wordt - maar vaak ook actief door het gebruik van koeling (met lucht of water). Bijvoorbeeld door te ventileren of te koelen om de warmte af te voeren die afgegeven wordt door elektrische apparatuur die in een afgesloten ruimte staat te draaien.

In Nederland is meer dan 90% van de huishoudens uitgerust met een CV-installatie met eigen ketel. Slechts een beperkt aantal huishoudens gebruikt nog kachels of is aangesloten op een stadsverwarmingsnet. Bij 90% van de huishoudens valt dus de verwarming uit als de elektriciteit uitvalt doordat de werking van zelfs een eenvoudige CV-ketel afhankelijk is van de werking van de circulatiepomp. Moderne, geavanceerde CV-ketels gebruiken daarnaast elektriciteit voor de ingebouwde elektronica voor besturing en beveiliging.

In het Verenigd Koninkrijk worden veel woningen verwarmd met elektriciteit. Tot 1950-1960 gebruikte men steenkool (kachels), maar vanwege smogproblemen hebben veel huishoudens gekozen voor elektrische verwarming: stroom (opgewekt uit steenkool) was lange tijd goedkoop en overal beschikbaar. Stadsgas of aardgas was en is lang niet overal beschikbaar in het Verenigd Koninkrijk.


(*) In het vak TB241E, Fysische transportverschijnselen, wordt ingegaan op de werking van warmtewisselaars.