Warmtepomp installeren

Ontwerp en installatie van warmtepompen vergen kennis, een geïntegreerde aanpak en precisie. Klachten zijn te voorkomen door het werkproces van ontwerp tot inspectie volgens actuele richtlijnen en praktijkvoorschriften te doorlopen. ISSO-kennis geeft daarbij houvast, vindt Maarten Roskam, werkvoorbereider klimaattechniek bij Schouten Techniek.

Het programma Radar meldde in maart weer een aantal probleemgevallen met warmtepompen. De techniek mag dan volwassen en doorontwikkeld zijn, in de praktijk laten installateurs nog wel eens steken vallen en klagen sommige gebruikers dat de installatie niet aan de verwachtingen voldoet. Vermogens en dimensies van de warmtepomp zijn vaak niet goed afgestemd op de energiebehoefte, foutieve hydraulische schakelingen zorgen voor onnodig energiegebruik, de β-factor is te laag berekend waardoor er te veel moet worden bijgestookt of het afgiftesysteem is simpelweg niet geschikt. Uiteraard zijn er ook gebruikers die de techniek niet goed bedienen en daarmee het rendement tenietdoen. Nu het Klimaatakkoord volop inzet op warmtepompen, is de branche aan zet om met goede voorbeelden markt te winnen.

Zwakste schakel bepalend

Ontwerp en installatie van warmtepompen vereisen veel meer kennis en precisie dan bij de traditionele cv-ketel, zegt Jos de Leeuw, specialist klimaatinstallaties bij ISSO. “Omdat het een relatief nieuwe techniek is en een complexe samenhang van componenten betreft. Het systeem is daarbij zo sterk als de zwakste schakel. Omdat je met lagere temperaturen en kleinere temperatuurverschillen werkt, is veel aandacht nodig voor het systeemontwerp, de gebouwschil en de inregeling.”

Leidraad bij processen

Maarten Roskam van Schouten Techniek beaamt dat. Hij is gespecialiseerd in de warmtepomptechniek bij utiliteitsprojecten, maar adviseert ook collega’s die ze in de woningbouw toepassen. Zoals bij de energieneutrale renovatie van corporatiewoningen met inzet van bodemwarmtepompen. “Open en gesloten bronnen vormen onze core business bij warmtepompen. Dat zijn niet de meest eenvoudige toepassingen van de techniek. Voor het ondergrondse deel werken we samen met een partner die de certificeringen daarvoor in huis heeft. Zelf zijn we BRL 6000-21 gecertificeerd voor het bovengrondse deel.” Voor de aanpak van deze bodemenergie-projecten, raadpleegt Roskam voor elke toepassing en in elke fase de betreffende ISSO-publicaties. “Daarin staat goed omschreven hoe je moet ontwerpen en waar je op moet letten gedurende het proces.”

Quickscan

Roskam legt uit hoe hij in zo’n proces te werk gaat. “Allereerst zoek je via diverse internettools uit of je op die locatie mag boren, hoe de ondergrond eruitziet en wat de kansen en mogelijkheden daar zijn. Daarna passen we een eigen quickscan toe, die is gebaseerd op diverse ISSO-publicaties voor het bepalen van de energiebehoefte van een gebouw. Daarmee berekenen we snel en eenvoudig het installatietechnische en bouwkundige ontwerp van een gebouw. In een paar seconden zie je wat de consequenties zijn van bepaalde keuzes, maar ook wat de capaciteit en de balans van een bodemopslagsysteem zullen zijn. Als een bodemenergiesysteem past in dat plaatje, maken we vervolgens een analyse van de installatie die past bij de energiebehoefte, de warmteverliezen en het aansluitvermogen van het gebouw. ISSO-publicaties 51, 53 en 57 geven daarbij de richtlijnen voor de warmteverliesberekeningen.”

Vermogen bepalen luistert nauw

Het vaststellen van het vermogen luistert heel nauw, geeft de werkvoorbereider aan. “Als je de β-factor verkeerd interpreteert, kan het ertoe leiden dat je met een te klein elektrisch element het systeem te zwaar belast en dus meer warmte uit de bodem onttrekt dan je bedacht had.” In de volgende fase, die van het ontwerpen en uitvoeren van de warmtepompinstallatie bij woningen of utiliteitsgebouwen, raadpleegt Roskam ISSO-publicaties 39, 72 en 73. De eerste twee gaan in op het ontwerp van een warmtepompsysteem, de derde op het ontwerp- en uitvoeringsproces van een verticaal bodemwarmtewisselaarssysteem tot aan de aansluiting op de warmtepomp.

Hydraulische schakelingen

Een belangrijk aspect in het ontwerp is volgens Roskam de invulling van de hydraulische schakelingen. De hydraulische schakelingen zorgen voor de distributie van warmte- en of koude-vermogens van de opwekkers naar de verbruikers in de verschillende ruimtes. De keuze voor de diverse schakelopties en de inregeling van het hydraulische systeem zijn cruciaal. Hiermee is overmatige bijstook te voorkomen, de voorrang te regelen en gelijktijdig koelen en verwarmen tegen te gaan. “Bij warmtepompen kun je niet zomaar alle hydraulische schakelingen toepassen. Dat staat uitgelegd in de ISSO-publicaties 44 ‘Ontwerp van hydraulische schakelingen voor verwarmen’ en 47 ‘Ontwerp van hydraulische schakelingen voor koelen’. Daarmee zijn veel fouten te voorkomen,” geeft Roskam aan.

Goed communiceren

Maar er zijn meer aandachtspunten die de werking van het systeem kunnen maken of breken. Zoals schilisolatie, het type afgiftesysteem, maar ook de grootte en de kwaliteit van het bronsysteem. Roskam over het belang van een juiste installatie van de bron: “Een bron kan bijvoorbeeld invriezen als er onvoldoende capaciteit in zit, en daar is niemand bij gebaat. Daar hebben we zelf – als uitvoerder van het bovengrondse deel – niet altijd zicht op. Toch is het goed om te weten dat in dit soort complexe systemen elk onderdeel een rol speelt om het totaalplaatje – en dus de werking – optimaal te maken. Er is dus goed contact nodig met de bodempartner.” Voor de communicatie – met zowel bodempartners als gebouweigenaren – biedt de BRL 6000-21 vaste protocollen tussen de verschillende onderdelen van een bodemenergiesysteem, gebaseerd op de ISSO-publicatie 39. “Omdat dit een onderdeel vormt van de BRL 6000-21 audits, is het niet onbelangrijk om die processen goed op orde te hebben.”

Kennisbehoefte

Wat Roskam nog mist in het aanbod van ISSO-informatie over warmtepompen zijn publicaties over collectieve vermogensberekeningen bij meerdere warmtepompen in één systeem. En over de specifieke aandachtspunten van combinatietechnieken, zoals een warmtepomp met douche-wtw. Jos de Leeuw van ISSO hoort dat maar al te graag. “Steeds meer installateurs moeten omschakelen van cv naar warmtepomp. Daar ontwikkelen we, in samenwerking met Techniek Nederland, OTIB, Warmtepomp academy en InstallatieWerk/ROVC cursussen en lesmateriaal voor. Maar we bieden zelf ook tientallen publicaties, leergangen en tools voor de toepassing van warmtepompen, van beginnersniveau tot grote, complexe toepassingen. We updaten de kennis regelmatig zodat het weer aansluit bij nieuwe ontwikkelingen en praktijkervaringen. Uiteraard kijken we ook steeds naar nieuwe aspecten die om een publicatie vragen. Heb je daar ideeën over, mis je iets? Meld het ons dan vooral,” luidt zijn oproep.

Voorstel onderbouwen

De Leeuw werkte voorheen bij een advies- en ingenieursbureau en weet uit de eerste hand hoe belangrijk het is om een leidraad te kunnen volgen bij warmtepompprojecten. “Maak eerst een warmteverliesberekening van de woning of het gebouw en een aantal thermografische foto’s om te kijken of het gebouw voldoende luchtdicht is,” beveelt hij aan. “Daarna kun je via de ISSO-publicaties alle processtappen doorlopen om er zeker van te zijn dat je het goed doet. Zelf kan ik me nog een renovatieproject herinneren van een sporthal, onderdeel van een kazernecomplex. Die gingen ze deels slopen, deels nieuw aanbouwen, waardoor de bouwkundige schil van het gebouw sterk verbeterde. Er was sprake van achterstallig onderhoud, dus de warmteopwekkingsinstallaties moesten vervangen worden. Naast nieuwe cv-ketels hebben we daar toen een lucht/water-warmtepomp toegevoegd, in combinatie met dakisolatie en het vervangen van radiatoren door ventilatorconvectoren op lage temperatuur. De warmtepomp werkt in de winter voor ruimteverwarming tot een bepaalde buitentemperatuur en in de zomer als koelmachine. Voorstel, ontwerp, regeltechnische schakeling en energiegebruik hebben we allemaal kunnen onderbouwen door onder andere de kennis uit ISSO-publicaties 81, ontwerpen van warmtepompinstallaties voor utiliteitsgebouwen en ISSO-publicatie 95, procesengineering voor klimaatinstallaties te gebruiken.” 