Aansluitwaarde van een warmtepomp: begrijpen, berekenen en toepassen

Inleiding

De aansluitwaarde van een warmtepomp is een essentieel criterium bij de keuze, installatie en optimalisatie van een warmtepompinstallatie. Deze waarde geeft aan hoeveel warmtecapaciteit het systeem bij een bepaalde buitentemperatuur en afgiftetemperatuur kan leveren. In dit artikel bespreken we de betekenis van de aansluitwaarde van een warmtepomp, hoe deze beïnvloed wordt door omgevingsfactoren, en hoe deze waarde in de praktijk wordt berekend. Verder geven we aan hoe je deze informatie kunt gebruiken bij het kiezen van de juiste warmtepomp voor je situatie, rekening houdend met de technische eigenschappen, het warmteverlies en het rendement.

De informatie in dit artikel is gebaseerd op betrouwbare bronnen, zoals technische documentatie van warmtepompproducenten en energie-efficiëntie-uitgevers. Wij zullen ook aandacht besteden aan de invloed van het type warmteafgiftesysteem, zoals vloerverwarming of radiatoren, en aan de rol van een buffervat bij het optimaliseren van de prestaties van een warmtepompinstallatie.

Wat is de aansluitwaarde van een warmtepomp?

De aansluitwaarde van een warmtepomp verwijst naar de hoeveelheid warmte (in kilowatt of kW) die het systeem kan leveren bij een bepaalde buitentemperatuur en afgiftetemperatuur. Deze waarde is afhankelijk van de technische specificaties van de warmtepomp en de omstandigheden waarin deze werkt. De aansluitwaarde is daardoor een kritisch element bij het dimensioneren van een warmtepompinstallatie.

Er zijn twee soorten waarden die worden gebruikt bij de beschrijving van de aansluitwaarde van een warmtepomp:

1. Peak load value (maximale waarde): Dit is de maximale warmtecapaciteit die een warmtepomp kan leveren zonder rekening te houden met omstandigheden zoals ontdooien of warmteverlies. Deze waarde geeft het theoretisch maximum aan, maar is vaak niet representatief voor de daadwerkelijke prestaties in de praktijk.

2. Integrated value (geïntegreerde of gewogen waarde): Dit is een waarde die rekening houdt met werkelijke omstandigheden zoals ontdooicycli, warmteverliezen en seizoensgebonden temperatuurvariaties. De integrated value geeft een eerlijker beeld van de prestaties van de warmtepomp in de praktijk. Niet alle fabrikanten publiceren deze waarde, maar het is aan te raden om deze voorkeur te geven bij het beoordelen van de prestaties van een warmtepomp.

Invloed van buitentemperatuur en afgiftetemperatuur

De aansluitwaarde van een warmtepomp is sterk afhankelijk van de buitentemperatuur en de gewenste afgiftetemperatuur. Hoe kouder het buiten is, hoe lager de aansluitwaarde van de warmtepomp bij gelijke afgiftetemperatuur. Dit komt doordat de warmtepomp harder moet werken om het temperatuurverschil te overbruggen. Hieruit volgt dat het rendement van de warmtepomp (uitgedrukt in COP of SCOP) ook varieert afhankelijk van de buitentemperatuur.

Bijvoorbeeld, in Nederland is de meest voorkomende buitentemperatuur rond de 7°C. Daarom is het verstandig om een warmtepomp te kiezen die een goed rendement levert bij deze temperatuur. In Scandinavië, waar het veel kouder is, is het belangrijk om een warmtepomp te kiezen die goed presteert bij lagere temperaturen.

Daarnaast is het ook van invloed op de aansluitwaarde wat voor temperatuur het water moet bereiken dat door het warmteafgiftesysteem wordt getransporteerd. Hoe hoger de gewenste afgiftetemperatuur, hoe lager de COP van de warmtepomp. Bijvoorbeeld, een warmtepomp die water tot 70°C kan verwarmen, levert een lager COP dan een warmtepomp die water tot 35°C verwarmt.

COP en SCOP: maatstaven voor het rendement van een warmtepomp

De aansluitwaarde van een warmtepomp is nauw verweven met twee belangrijke maatstaven voor het rendement van een warmtepomp: COP (Coefficient of Performance) en SCOP (Seasonal Coefficient of Performance).

• COP is de verhouding tussen de warmte die de warmtepomp levert en de hoeveelheid elektriciteit die deze verbruikt. Een COP van 4 betekent dat de warmtepomp per kWh elektriciteit 4 kWh warmte levert. De COP is afhankelijk van de buitentemperatuur en de afgiftetemperatuur. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp werkt.

• SCOP is een seizoensgemiddelde waarde die rekening houdt met de prestaties van de warmtepomp gedurende het hele jaar. Het SCOP geeft een realistischer beeld van het rendement in de praktijk dan het COP. In Nederland is bij moderne luchtwarmtepompen het SCOP gemiddeld ongeveer 5,2 bij een afgiftetemperatuur van 35°C.

Het kiezen van een warmtepomp met een hoge COP en SCOP is daarom essentieel voor een efficiënte warmtepompinstallatie. Dit is met name belangrijk bij systemen die continu in gebruik zijn, zoals centrale verwarming of zwembadwarmtepompen.

Warmteafgiftesysteem: invloed op de aansluitwaarde en het rendement

Het type warmteafgiftesysteem heeft een directe invloed op de aansluitwaarde en het rendement van een warmtepomp. Er zijn twee voornaamste systemen: radiatoren en vloerverwarming.

• Radiatoren: Dit zijn zogenaamde hoogtemperatuurverwarmingsystemen. Voor een efficiënt werking van radiatoren is een hoge waterstemperatuur nodig (60°C tot 80°C). Hierdoor is het COP van de warmtepomp lager, omdat de warmtepomp harder moet werken om zo’n hoge temperatuur te bereiken. Dit betekent dat de aansluitwaarde van de warmtepomp verder daalt.

• Vloerverwarming: Dit is een laagtemperatuurverwarmingsysteem. De waterstemperatuur die nodig is voor een vloerverwarming is veel lager (20°C tot 35°C), wat leidt tot een hogere COP en een hogere SCOP. Hierdoor is vloerverwarming in combinatie met een warmtepomp efficiënter dan radiatoren. Wel is een goede isolatie van de woning verplicht om de lage temperatuur effectief te gebruiken.

Het keuze van het juiste warmteafgiftesysteem is daarom van groot belang bij het bepalen van de aansluitwaarde van een warmtepomp en het optimaliseren van het rendement.

Buffervat: rol bij het optimaliseren van de aansluitwaarde

Bij het installeren van een warmtepompinstallatie is het vaak aan te raden om ook een buffervat te installeren. Een buffervat helpt bij het gelijkmatig leveren van warmte, vooral bij systemen die werken met een aan/uit-regeling of modulerend. Het buffervat zorgt ervoor dat de warmtepomp niet te vaak moet aanspringen, wat de levensduur verlengt en het energieverbruik vermindert.

De benodigde inhoud van het buffervat hangt af van het type warmtepomp en de gewenste aansluitwaarde. De volgende berekening is een algemene richtlijn:

• Bij een lucht/water aan/uit warmtepomp:
  Zoek het vermogen bij een buitentemperatuur van 15°C naar een afgiftetemperatuur van 35°C en vermenigvuldig dat met 20.
  Voorbeeld: Bij een warmtepomp die 8 kW levert bij deze temperaturen, is de gewenste bufferinhoud 8 x 20 = 160 liter.

• Bij een lucht/water modulerende warmtepomp:
  Zoek het minimaal vermogen bij een buitentemperatuur van 15°C naar een afgiftetemperatuur van 35°C en vermenigvuldig dat met 20.
  Voorbeeld: Bij een warmtepomp die moduleert tussen 2 en 8 kW bij deze temperaturen, is de gewenste bufferinhoud 2 x 20 = 40 liter.

• Bij een water/water of brine/water warmtepomp met 2 compressoren:
  Zoek het totaal vermogen van de warmtepomp bij een bron van 10°C naar een afgiftetemperatuur van 35°C. Vermenigvuldig dit vermogen met 0,75 en met 20.
  Voorbeeld: Bij een warmtepomp met 2 compressoren die elk 20 kW leveren, is de gewenste bufferinhoud 40 x 0,75 x 20 = 600 liter.

Een correct dimensioneerde buffertank helpt bij het optimaliseren van de aansluitwaarde van de warmtepomp en zorgt voor een stabielere warmteafgifte, wat leidt tot een hoger rendement en lagere energiekosten.

Technische specificaties van warmtepompen en hun invloed op de aansluitwaarde

De aansluitwaarde van een warmtepomp wordt ook beïnvloed door de technische specificaties van het apparaat. Hieronder geven we een overzicht van enkele relevante parameters van een warmtepomp, gebaseerd op de beschikbare data:

Bij het kiezen van een warmtepomp is het daarom belangrijk om rekening te houden met deze technische specificaties en te bepalen of deze passen bij je verwarmingseis en omgeving.

Praktijkvoorbeelden van aansluitwaarden

Om de invloed van de aansluitwaarde op de prestaties van een warmtepomp te illustreren, geven we hieronder enkele praktijkvoorbeelden van warmtepompen en hun aansluitwaarden.

Voorbeeld 1: Zwembadwarmtepomp

De Maxinverter-30S is een zwembadwarmtepomp met een hoge COP-waarde van 15,8. Deze warmtepomp is geschikt voor zwembaden tot 145 m³ en biedt een verwarmingscapaciteit van 30,1 kW. De aansluitwaarde van deze warmtepomp is afhankelijk van de buitentemperatuur en de gewenste afgiftetemperatuur. Bij een buitentemperatuur van 15°C en een afgiftetemperatuur van 35°C is de aansluitwaarde ongeveer 8 kW. Dit betekent dat het buffervat voor deze warmtepomp ongeveer 160 liter moet zijn.

Voorbeeld 2: Lucht/water modulerende warmtepomp

Een lucht/water modulerende warmtepomp die kan moduleren tussen 2 en 8 kW bij een buitentemperatuur van 15°C en een afgiftetemperatuur van 35°C, heeft een aansluitwaarde van 2 kW bij de laagste modulatie. Het benodigde buffervat voor deze warmtepomp is dan 40 liter. Deze warmtepomp is geschikt voor woningen met een lage warmtebehoefte en een goed geïsoleerde ruimte.

Voorbeeld 3: Water/water warmtepomp met 2 compressoren

Een water/water warmtepomp met 2 compressoren die elk 20 kW leveren bij een bron van 10°C naar een afgiftetemperatuur van 35°C, heeft een totaal vermogen van 40 kW. Het benodigde buffervat voor deze warmtepomp is dan 600 liter. Deze warmtepomp is geschikt voor grotere woningen of commerciële toepassingen.

Kiezen van de juiste warmtepomp

Het kiezen van de juiste warmtepomp vereist een goed begrip van de aansluitwaarde en hoe deze wordt beïnvloed door omstandigheden zoals buitentemperatuur, afgiftetemperatuur en warmteverlies. Hieronder geven we enkele richtlijnen voor het kiezen van een warmtepomp:

1. Bepaal je warmtebehoefte: Voordat je een warmtepomp kiest, moet je weten hoeveel warmte je ruimte nodig heeft. Dit kan worden berekend aan de hand van de grootte van de ruimte, de isolatie en de gewenste temperatuur.

2. Kies het juiste warmteafgiftesysteem: Vloerverwarming is efficiënter dan radiatoren, omdat het werkt met een lagere afgiftetemperatuur en daardoor een hoger COP en SCOP oplevert.

3. Zorg voor een correct dimensioneerde buffertank: Een buffervat helpt bij het optimaliseren van de aansluitwaarde en het verlengen van de levensduur van de warmtepomp.

4. Kies een warmtepomp met een hoge COP en SCOP: Een warmtepomp met een hoge COP en SCOP levert meer warmte per eenheid verbruikte energie en is daardoor efficiënter.

5. Zorg voor een goede isolatie van je woning: Een goed geïsoleerde woning vermindert het warmteverlies en zorgt voor een hoger rendement van de warmtepomp.

6. Kies een warmtepomp die geschikt is voor jouw omgeving: Als je in een koud klimaat woont, is het belangrijk om een warmtepomp te kiezen die goed presteert bij lage temperaturen.

7. Overweeg de technische specificaties: Let op kenmerken zoals cascadeerbaarheid, afstandsbediening, data-overdracht en energie-efficiëntieklasse bij het kiezen van een warmtepomp.

Toekomstige ontwikkelingen en trends

De warmtepompmarkten in Nederland en Europa zijn snel groeiend, en er zijn verschillende trends die invloed hebben op de aansluitwaarde en de prestaties van warmtepompen.

1. Invertertechnologie: Deze technologie wordt steeds vaker toegepast in warmtepompen en zorgt voor een variabele snelheid, wat het energieverbruik verlaagt en de levensduur verlengt. De Maxinverter-30S is een voorbeeld van een warmtepomp met invertertechnologie.

2. Zwembadwarmepompen: Deze warmtepompen zijn speciaal ontworpen voor het verwarmen van zwembaden en zijn bestand tegen chloor- en zoutwater. Ze zijn ideaal voor residentiële, commerciële en recreatieve toepassingen.

3. Smarttechnologie: Veel warmtepompen zijn nu uitgerust met wifi-connectiviteit, zodat ze op afstand kunnen worden gemonitord en bediend. Dit helpt bij het optimaliseren van het energieverbruik en het beheren van het systeem.

4. Gebruik van CO2 als koudemiddel: Sommige warmtepompen gebruiken CO2 als koudemiddel, wat gunstig is voor de omgeving. Deze warmtepompen zijn efficiënter en hebben een lager klimaatverantwoord verbruik.

5. Energie-efficiëntieklasse A+++: Deze topklasse in energie-efficiëntie is steeds meer in acht genomen bij het kiezen van een warmtepomp. Het betekent dat het apparaat weinig energie verbruikt en efficiënt werkt.

Conclusie

De aansluitwaarde van een warmtepomp is een essentieel criterium bij het kiezen en installeren van een warmtepompinstallatie. Deze waarde geeft aan hoeveel warmtecapaciteit het systeem kan leveren bij een bepaalde buitentemperatuur en afgiftetemperatuur. De aansluitwaarde is afhankelijk van factoren zoals de buitentemperatuur, het warmteafgiftesysteem en de technische specificaties van de warmtepomp.

Het is belangrijk om de aansluitwaarde te begrijpen en te berekenen, zodat je de juiste warmtepomp kunt kiezen voor je situatie. Daarnaast helpt het bij het optimaliseren van het rendement van de warmtepomp en het verlagen van het energieverbruik. Een correct dimensioneerde buffertank en een goed geïsoleerde woning zijn essentieel voor het maximaliseren van de prestaties van een warmtepomp.

De markt van warmtepompen is snel groeiend en biedt steeds meer opties voor homeowners, DIY-enthusiast en constructieprofessionals. Door de aansluitwaarde goed te begrijpen en toe te passen, kun je een efficiënte en duurzame warmtepompinstallatie realiseren.

Bronnen

1. Klimaatexpert - COP, SCOP en rendement van warmtepompen
2. Ventilatieland - Maxinverter 30S Zwembad Warmtepomp
3. Nathan - Alpha Innotec Hybrox 8
4. Warmtepomp-weetjes - Buffervat warmtepompinstallatie