Warmtepomp en zwevende nul

Administrator (admin) on 27.03.2021

Een zwevende nul veroorzaakt veel schade in warmtepomp.

Door (onder andere) gebrek aan personeel lopen veel sectoren in de bouw achter. Regelmatig zijn woningen gereed voor oplevering maar is de bronboring nog niet gedaan, waardoor de warmtepomp tijdelijk met het elektrisch element moet werken. Regelmatig ook is de meter nog niet geplaatst door de energiemaatschappij.  De warmtepomp wordt dan vaak noodgedwongen, omdat de vloerenlegger warmte in de woning wil om zijn vloer te kunnen leggen, op de bouwstroom-zwerfkast aangesloten.
Vaak gaat dat gewoon goed, maar helaas ook zeer regelmatig fout.

Omdat de volgorde van de 3 fases niet altijd juist worden aangesloten loopt soms de bouwlift plots de verkeerde kant op, een handige bouwvakker wisselt dan in de CEE 3 fase + N + aarde stekker wat draden om. Zolang dit onderling 2 fases zijn en niet een Fase met de Nul gaat het goed (en zolang dit in de kabel van de bouwlift gebeurt en niet in de voeding van de bouwstroomkast waar nog meer apparaten op staan).

Soms ook word een draad niet goed genoeg vastgezet, of is iemand met zijn kruiwagen achter het snoer blijven hangen waardoor er draden los zijn gekomen in de stekker. Dat levert gevaarlijke situaties op.

Als de nul met een fase is verwisseld komt er 400 Volt op de elektronica. Printen en pompen zijn dan vaak, in een fractie van een seconde, om zeep geholpen.  Regelmatig ook is er op de bouw spraken van een ‘Zwevende Nul’.  Anders gezegd een ontbrekende nul verbinding. Ook dat heeft als resultaat dat printen en pompen worden opgeblazen.

Jammer, want de schade loopt al snel flink op, een paar honderd Euro is dan niets.  En geen garantie natuurlijk!  De oorzaak lag immers buiten het toestel.   Ook de verzekering zal een grondig onderzoek doen voor dat ze betaald.

 

Veel warmtepomp leveranciers hebben dan ook liever dat je hun warmtepomp NIET aansluit op 'bouwstroom'. 
Maar ja wat moeten wij als installateur dan ?    De opdrachtgever wil ons niet betalen omdat we nog geen warmte kunnen leveren in het gebouw.  De vloerenlegger doet moeilijk tegen ons omdat hij zijn werk niet kan doen. enz. enz. 
We leggen de verantwoording voor de bouwstroom bij de opdrachtgever en doen toch maar wat hij/zij wil van ons ?

 

---

We zoomen onderstaand even in op de 'zwevende nul' en bekijken een stukje van het inwendig elektra gedeelte en wat er dan fout kan gaan.

 

In het plaatje hieronder zien we wat er aan is in de warmtepomp. Op bouwstroom draait het toestel op de elektrische elementen om de vloer, voor de vloerlegger, langzaam op te warmen. De cv-pomp draait en de print / display is natuurlijk ook aan dan.
 

 

Doormiddel van de Wet van Ohm, kunnen we theoretisch de onderdelen omzetten naar Ohmse waarde.
U = I x R  en P = U x I

U = spanning in Volt
I = Stroom in Ampère
R = Weerstand in Ohm
P = Vermogen in Watt

 

 

In het volgende plaatje hieronder zien we dat de Nul leider ontbreekt (buiten lag de nuldraad los in de stekker van het bouwstroom verlengsnoer)

 

Als we dit beter begrijpbaar gaan schetsen zien we onderstaande gebeuren. We houden het enigzins simpel en concentreren ons alleen op Fase L1 en L2.

 

Laten we nu hier ook eens aan gaan rekenen met de wet van Ohm.

We zien in dit circuit een parallelschakeling van print en pomp, en die vormen samen een serie schakeling met het element.

We moeten dus eerst de vervangingswaarde (weerstand) voor print en pomp berekenen.  De formule voor parallel is:

 

1:R1 = 1 : 2675 = 0,00037383
1:R2 =  1: 881 = 0,001135

0,00037383 + 0,001135 = 0,0015089
Dus 1 : 0,0015089 = R t,  dat wordt dus afgerond 663 Ohm.

Over een parallelschakeling is de spanning gelijk en de stoom splits zich op over elke weerstand.
Bij een serie schakeling is de stroom in de kring gelijk maar de spanning verdeelt zich over de weerstanden.

 

We houden nu deze kring over om te rekenen, alleen nog een serieschakeling:

 

We berekenen nu eerst de totaal weerstand in de kring, in een serie schakeling mag  je deze gewoon optellen.
Dus 663 Ohm + 35,3 Ohm = 698,3 Ohm
In een serie schakeling is de stroom in de kring gelijk, we berekenen nu de theoretische stroom als of de print en pomp weerstanden zijn.

U = I x R,  Geeft  400 Volt = 698,3 Ohm x I,   of wel  400 Volt : 698,3 Ohm = 0,57 Ampere (theoretisch)
Omdat de stroom in een serie kring gelijk is kunnen we nu de spanning bekijken per onderdeel:
Het element krijgt (U = I x R)  0,57 Ampere x 35,3 Ohm = 20, 12 Volt,  daar kan het element wel tegen dat zal niet stuk gaan.
De print en pomp krijgen allebei (U = I x R)  0,57 Ampere x 663 Ohm = 378 Volt, daar kunnen ze niet tegen en gaan beide stuk!

En dat allemaal in een fractie van een seconde, het moment dat de NUL leider weg viel.

Noot:  378 Volt + 20 Volt = 398 Volt.  Door de vele cijfers achter de komma in de parallel opgave heeft de afronding 2 Volt meegenomen in de som.  Want eigenlijk verdeeld de 400 Volt zich dus  zeg maar 379 en 21 Volt is 400 Volt .

 

Bedenk dus eerst goed of je een warmtepomp wel op bouwstroom wil laten lopen.
Overigens gaat het ook weleens fout in een 'vaste installatie'.  Maar lang niet zo veel als met bouwstroom.

 

Back