WARMTEPOMP VRAAGT OM ANDERE REKENMETHODE

Cv-ketelinstallaties worden meestal te ruim gedimensioneerd om onder alle klimaatomstandigheden het gewenste comfortniveau te kunnen garanderen. Bij warmtepompen werkt deze veiligheidsmaatregel juist tegen de installatie in, betogen drie deskundigen.

Bij een gasgestookte cv-ketel zijn wij gewend de installatie op de piekmomenten te dimensioneren. En het liefst nog een beetje meer voor de zekerheid. Een grotere ketel kost immers maar weinig meer dan een kleintje. Het grootste deel van het seizoen laat je hem lekker zachtjes branden en bij een plotselinge piekvraag is de woning snel warm te krijgen. Een gasketel kan ook in lichte gebouwen die van zichzelf weinig massa hebben om warmte vast te houden, ‘gas’ geven om erg koude periodes te overbruggen.

Warmtepomp

Bij een warmtepomp ligt dat anders. Die kan je niet zachtjes en dan weer met een groot vermogen laten draaien. Als een warmtepomp gedimensioneerd wordt op meer dan het dubbele vermogen dat nodig is voor de normale basisvraag, dan zal de pomp heel vaak aan en uit schakelen om niet te veel warmte te produceren. Dit ‘pendelen’ is erg nadelig voor de levensduur van de pomp en kan alleen verminderd worden met een zeer groot buffervat. Zowel de warmtepomp als het buffervat zijn vergeleken met een gasketel duur in de aanschaf. Er valt dus veel voor te zeggen om deze onderdelen van de installatie niet te over-dimensioneren.

Berekeningen maken

De technische verschillen tussen een gasketel en een warmtepomp zouden eigenlijk ook aanleiding moeten zijn om op een andere manier het benodigde warmtevermogen te berekenen. In de gangbare en gecertificeerde rekensoftware wordt dit verschil nog niet gemaakt. Het vermogen voor de warmtepomp wordt op dezelfde manier bepaald als voor de gasketel nog gebruikelijk is. Dit brengt nodeloos hoge investeringskosten met zich mee voor de installatie en het aanbrengen van de isolatie. Bovendien wordt de levensduur van de installatie hierdoor verkort.

Lt-systemen

Installaties met een warmtepomp zijn naar hun aard lage en trage temperatuur systemen. Niet langer gebaseerd op het snel verbranden van gas of olie, gaat het om een manier van verwarmen waarmee met een relatief klein vermogen continue het warmteverlies uit de massa van het huis gecompenseerd wordt.

Aanvulling

Het is daarom zinvol om een scherp onderscheid te maken tussen de basisvraag en de piekmomenten waar je snel meer vermogen voor nodig hebt. Het loont om die kortstondig voorkomende piekvraag met een geschikte techniek in te vullen. In veel warmtepompen zit om die reden een elektrisch element ingebouwd, dat kan bijspringen als bij stevige kou meer warmte nodig is. Het vermogen wordt zo tijdelijk verhoogd en maakt dat de pomp snel kan reageren.

Alternatieven

Het is ook mogelijk om op die piekmomenten een infraroodpaneel te laten voorzien in de extra warmtebehoefte. Of een modern aircosysteem of een pelletkachel. Alles naar eigen inzicht en uiteraard tegemoetkomend aan de klantwens. Overigens wordt het voor steeds meer mensen normaal om de basistemperatuur in het huis te verlagen tot 18 of 19 ℃ en een trui aan te trekken als het stevig vriest.

Rekensoftware

Gecertificeerde software gaat er nog steeds vanuit dat het buiten -10 ℃ kan worden. Daarbij wordt er geen verschil gemaakt tussen het klimaat aan de kust of in het binnenland, in stedelijke gebieden of op het platteland. Dat kan vele graden schelen. Het loont om uit te gaan van de werkelijke en gevalideerde klimaatdata die voor alle locaties in Nederland bekend zijn.

Buren

Daarnaast maakt het bij de berekening van het vermogen ook veel uit of de warmte van de buren meegenomen wordt. Het gedeelde muuroppervlak is meestal groot, vaak meer dan de helft van het woning omhullend oppervlak. Deze muren zijn niet thermisch geïsoleerd en zouden dus veel warmte verliezen als er niet aan de andere zijde van de muur werd verwarmd. De meeste gangbare software gaat ervan uit dat de buren er niet zijn. Het warmteverlies dat hiermee berekend wordt, vereist al gauw 25% meer vermogen dan feitelijk nodig is.

Impact wind

Daarnaast houdt deze software ook rekening met warmteverlies door winddruk op alle gevels. Dat mag zinvol zijn voor het bepalen van het afgiftevermogen per kamer, maar niet voor dat van de warmtepomp. Het waait nooit op alle vier de gevels tegelijk.

‘Nachtverlaging’

In het verleden kregen we als boodschap mee om de thermostaat ’s nachts op 15˚C te zetten, de zogenaamde ‘nachtverlaging’. Veel software uit de ‘gastijd’ rekent dan ook nog met extra vermogen om de woning ’s ochtends snel weer op temperatuur te kunnen brengen. Omdat een warmtepomp een laag temperatuursysteem is, is het energetisch gezien heel ongunstig om de woning ’s nachts kouder te laten worden en hem dan bij het opstaan weer op temperatuur te brengen. Bij de warmtevraagberekening met een warmtepomp wordt dan ook geen nachtverlaging meegerekend. Het zou immers leiden tot een hoger energiegebruik dan als het huis dag en nacht op dezelfde temperatuur wordt gehouden. Daarnaast zouden ook de installatieonderdelen duurder uitvallen.

Andere software

Om al deze genoemde redenen is het zinvol om te rekenen met software die uitgaat van de werkelijkheid: lokale klimaatdata, aanwezigheid van buren, afwezigheid van nachtverlaging en de dempende werking die de massa van het huis heeft op plotseling optredende koude in ons natte en winderige klimaat. Het resultaat kan gemakkelijk 25% of meer schelen met de vermogens die berekend worden in gangbare rekenmethoden. Wijzelf adviseren om de installatie op 100% van het piekvermogen te dimensioneren, maar daarbij wel uit te gaan van de lokale omstandigheden.

Betafactor

Een andere methode om toch met (ISSO-) gecertificeerde software te kunnen rekenen is het toepassen van de zogenaamde Betafactor. Afhankelijk van de mate van isolatie kan voor elke Betafactor in een tabel opgezocht worden, voor hoeveel procent van de maximaal optredende warmtevraag er voldoende vermogen beschikbaar is. Toepassing van deze factor compenseert zo de overdimensionering als gevolg van gecertificeerde software 

Auteurs: Miel Karthaus, KBnG architectuur, Tom Smeulders, Balanshuis, Wim Vervoorn, CV & Warmtepomp bv

Praktijkvoorbeeld

Aan de Remmerswaalstraat 15 in de Zilk is kortgeleden een kop-rijtjeswoning met een oppervlakte van 120 m2 energieneutraal gemaakt. Alleen de spouwmeer en de kap kregen een isolatiepakket. De begane grondvloer, die in het zand ligt, bleef ongeïsoleerd. Bovendien werd het dubbelglas dat recentelijk nog was vervangen, gehandhaafd. Een goede kierdichting, balansventilatie, lt-radiatoren in de slaapkamers en plafondverwarming op waterbasis, maakten het mogelijk om bij een berekend vermogen van 4,8 kW te kunnen volstaan met een warmtepomp van 2,9 kW. En dat bij een Betafactor van 6