Warmtepompen: De juiste dimensionering kiezen

Warmtepompen: De juiste dimensionering kiezen

Om de warmtepomp efficiënt te laten werken in elk seizoen, is het belangrijk om deze correct te dimensioneren voor het specifieke toepassingsgebied. Een te kleine warmtepomp kan anders niet genoeg warmte leveren in de koude seizoenen, terwijl te grote installaties onnodig veel energie verbruiken. Het is daarom belangrijk om de factoren te kennen voor een optimale dimensionering van de warmtepomp.

Onderwerpen op deze pagina:

• Faktoren für die Ermittlung der richtigen Wärmepumpen-Dimensionierung
• Wie wird die Heizlastberechnung durchgeführt?
  • Was ist der COP-Wert und was sagt er aus?
  • Ist auch eine Auslegung der Wärmepumpe nach Gasverbrauch möglich?
• Wahl des geeigneten Wärmeerzeugers für die Wärmepumpe
  • Wie wirkt sich die Wahl der Wärmequellen und des Wärmeerzeugers auf die Dimensionierung einer Wärmepumpe aus?
• Energieeffizienz verschiedener Arten von Wärmepumpen
  • Haben Sie noch weitere Fragen?
• Wie lässt sich die Effizienz einer Wärmepumpe verbessern?

Factoren voor het bepalen van de juiste dimensionering van warmtepompen

Een van de belangrijkste factoren voor het dimensioneren van warmtepompen is de verwarmingscapaciteit of de verwarmingsbelastingberekening. Dit omvat het bepalen van het vermogen dat het systeem moet leveren om de ruimtes efficiënt te verwarmen op koude dagen en tegelijkertijd onder- of overdimensionering van de warmtepomp te vermijden.

De berekening van het vermogen van de warmtepomp voor het huis is afhankelijk van andere factoren:

• Grootte en ouderdom van het gebouw
• Isolatie van het huis
• Gemiddelde buitentemperaturen
• Gebruiksgewoonten (verwarmings- en ventilatiegedrag)
• Aantal en grootte van de ramen
• Locatie van het huis en gemiddelde zonnestraling

Al deze factoren spelen een rol bij het ontwerp van de warmtepomp en moeten afzonderlijk worden bekeken. Het is raadzaam om advies in te winnen bij een ervaren klimaattechnisch bedrijf om het vermogen van de warmtepomp optimaal aan uw behoeften aan te passen.

Hoe wordt de verwarmingsbelastingberekening uitgevoerd?

Vakbedrijven voeren de verwarmingsbelastingberekening uit volgens de DIN-norm EN 12831 “Verwarmingssystemen in gebouwen – Methode voor de berekening van de normatieve verwarmingsbelasting”. Bij de berekening worden onder andere de transmissiewarmteverliezen (energieverliezen via de gebouwschil) en de warmteverliezen via ventilatie (lekken of minimale luchtuitwisseling) meegenomen.

Dimensionering van de warmtepomp: Formule voor de berekening van het verwarmingsvermogen:

• Transmissiewarmteverliezen in watt + ventilatiewarmteverliezen in watt = verwarmingsvermogen in (kilo)watt

Er zijn echter veel andere gebouwgerelateerde factoren, zoals plattegronden, ruimtehoogtes of gebruikte bouwmaterialen. Vakbedrijven verdelen het gebouw in afzonderlijke zones voor de verwarmingsbelastingberekening en bepalen de verwarmingsbelasting voor elke kamer afzonderlijk om ook specifieke kenmerken zoals elektrische apparaten in de kamer en het gebruiksfrequentie van individuele ruimtes in overweging te kunnen nemen. Bovendien zijn er specifieke formules om het warmteverlies van elke ruimte door warmteoverdrachtsmechanismen te berekenen.

Wat is de COP-waarde en wat betekent het?

De COP (Coefficient of Performance) is een maat voor de efficiëntie van een warmtepomp. Het geeft aan hoeveel warmte-energie een warmtepomp kan produceren in verhouding tot de gebruikte elektrische energie. De COP-waarde wordt berekend door het afgegeven verwarmingsvermogen van de warmtepomp te delen door het opgenomen elektrisch vermogen.

Een hoge COP-waarde betekent dat de warmtepomp efficiënt werkt en een grotere hoeveelheid verwarmingsenergie kan produceren per opgenomen elektrische energie. De COP kan worden uitgedrukt als een verhouding, bijvoorbeeld als 4:1. Dit betekent dat de warmtepomp 4 eenheden warmte-energie produceert terwijl het 1 eenheid elektrische energie verbruikt.

Is dimensionering van de warmtepomp op basis van gasverbruik ook mogelijk?

Een directe dimensionering van een warmtepomp uitsluitend op basis van het gasverbruik is doorgaans niet gebruikelijk of aanbevolen. Een warmtepomp werkt op elektrische energie en gebruikt een externe warmtebron om verwarmingsenergie te produceren. Het gasverbruik heeft daarentegen betrekking op het verbruik van fossiele brandstoffen, die normaal gesproken worden gebruikt voor de werking van verwarmingsketels of andere conventionele verwarmingssystemen.

Keuze van de geschikte warmtebron voor de warmtepomp

Een warmtepomp heeft een warmtebron nodig waaruit het warmte-energie kan halen. De meest voorkomende warmtebronnen voor warmtepompen zijn de aarde, het grondwater en de buitenlucht. Afhankelijk van de beschikbaarheid en kenmerken van de warmtebron moet de juiste warmtebron worden gekozen. Aardwarmte kan alleen beschikbaar worden gemaakt via een aardcollector of aardsondes, terwijl voor het gebruik van grondwater een put moet worden geboord. Lucht als energiebron kan daarentegen zeer efficiënt worden opgevangen met een ventilator in het buitentoestel.

Hoe beïnvloedt de keuze van warmtebronnen en warmtebronnen de dimensionering van een warmtepomp?

De warmtebron moet zeker het vereiste vermogen voor de warmtepomp kunnen leveren. Dit hangt op zijn beurt af van de verwarmingsbelasting van het gebouw en de specifieke vereisten van de warmtepomp. Alleen als de warmtebron voldoende warmte-energie kan leveren om aan de warmtebehoefte van het gebouw te voldoen, kan de warmtepomp efficiënt werken en kan de energiebehoefte van het openbare net aanzienlijk worden verminderd.

De volgende factoren hebben invloed op de dimensionering van de warmtepomp:

• Warmtebron
  De beschikbare warmtebron beïnvloedt de prestaties en efficiëntie van de warmtepomp. Afhankelijk van de warmtebron kan de temperatuur en hoeveelheid beschikbare warmte-energie variëren. Bijvoorbeeld, het gebruik van aardwarmte (geothermie) biedt doorgaans hogere temperaturen en een continue warmtebron, terwijl het gebruik van buitenlucht lagere temperaturen en een fluctuerende warmtebron met zich meebrengt. De keuze van de warmtebron bepaalt daarom de prestaties van de warmtepomp.
  
• Warmtegenerator
  De warmtegenerator die de warmtebron verbindt met de warmtepomp kan ook invloed hebben. Bijvoorbeeld, het gebruik van aardwarmte vereist de installatie van aardcollectoren of aardsondes, terwijl voor het gebruik van grondwater een put moet worden geboord. Deze installaties kunnen extra ruimte en kosten met zich meebrengen. De prestaties en compatibiliteit van de warmtegenerator met de warmtepomp zijn ook belangrijke factoren.
  
• Temperatuurniveau
  Het temperatuurniveau van de warmtebron beïnvloedt de dimensionering van de warmtepomp. Een lagere temperatuur van de warmtebron vereist doorgaans een grotere warmtepomp om aan de warmtebehoefte van het gebouw te voldoen. Als de warmtebron hogere temperaturen levert, kan een kleinere warmtepomp voldoende zijn.
  
• Bedrijfsmodi
  De keuze van de warmtebron en de warmtegenerator kan ook de beschikbare bedrijfsmodi van de warmtepomp sturen. Bijvoorbeeld, het gebruik van aardwarmte of grondwater kan extra functies mogelijk maken, zoals koeling of warmwaterproductie. De bedrijfsmodi kunnen van invloed zijn op de dimensionering van de warmtepomp, omdat ze rekening moeten houden met de extra behoefte aan vermogen en capaciteit.

Energie-efficiëntie van verschillende soorten warmtepompen

Verschillende soorten warmtepompen hebben verschillende energie-efficiëntiewaarden.

Lucht/water-warmtepompen gebruiken buitenlucht als warmtebron en leveren de gewonnen warmte-energie via een warmtewisselaar aan het verwarmingssysteem in het gebouw. Dit type warmtepomp is gemiddeld energie-efficiënt en bereikt meestal een COP-waarde tussen 3 en 4.

Grond/water-warmtepompen gebruiken de warmte die in de aarde is opgeslagen als bron en leveren deze via een warmtewisselaar aan het verwarmingssysteem. De aardwarmte blijft gedurende het jaar meestal constant, zodat de warmtepomp ook ongeveer dezelfde prestaties levert. De COP van deze warmtepompen ligt doorgaans tussen 4 en 5 en is daarmee zeer efficiënt.

Water/water-warmtepompen gebruiken grondwater als warmtebron, dat ook het hele jaar door ongeveer dezelfde temperaturen heeft. Deze warmtepomp kan ook zeer energie-efficiënt zijn. De COP is vergelijkbaar met die van grond/water-warmtepompen, tussen 4 en 5.

Houd er echter rekening mee dat de energie-efficiëntie van een warmtepomp afhankelijk is van verschillende factoren, waaronder de bedrijfsomstandigheden, het temperatuurverschil tussen de bron- en de retourleiding en de kwaliteit en prestaties van de warmtepomp zelf. De vermelde COP-waarden dienen als richtlijn en kunnen variëren afhankelijk van specifieke omstandigheden.

Heeft u nog meer vragen?

Hoe kan de efficiëntie van een warmtepomp worden verbeterd?

Zelfs na installatie en inbedrijfstelling van de warmtepomp kunt u maatregelen nemen om de efficiëntie te behouden of te verbeteren. De aanvoertemperatuur, oftewel de temperatuur van het verwarmingswater, moet zo laag mogelijk worden gehouden om de efficiëntie van de warmtepomp te verbeteren. Een lagere aanvoertemperatuur maakt een hogere COP-waarde mogelijk en vermindert het energieverbruik van de warmtepomp.

Een geoptimaliseerde systeemhydrauliek, inclusief de juiste dimensionering van leidingen, pompen en kleppen, kan ook de efficiëntie van de warmtepomp verbeteren. Een goed doordacht hydraulisch systeem minimaliseert drukverliezen en zorgt voor een efficiënte warmte-uitwisseling.

De combinatie van de warmtepomp met hernieuwbare energiebronnen, zoals zonne-energie of fotovoltaïsche energie, kan de efficiëntie verder verhogen en het energieverbruik van de warmtepomp verminderen. Meer over dit onderwerp kunt u hier lezen.

Elk gebouw en elke warmtepomp is uniek. Daarom moet u altijd een specialist raadplegen die u optimaal kan adviseren bij het dimensioneren van uw warmtepomp.