Warmtepomp temperatuur instellen: Optimalisatie voor rendement en efficiëntie
Het instellen van de temperatuur van een warmtepomp is essentieel voor het optimaliseren van de energie-efficiëntie en het verhogen van het rendement van het verwarmingssysteem. Tijdens de installatie en daarnaar georiënteerde beheerperiode moet de temperatuur van het warmtepompstelsel nauwlettend worden afgestemd op het type afgiftesysteem, de isolatie van de woning, de buitentemperatuur en eventuele combinaties met andere warmtegeneratoren. In dit artikel geven we een gedetailleerde uitleg over de juiste temperatuurinstellingen, de technische achtergronden en de praktische toepassingen van warmtepompinstallaties, met name voor de toepassing in Nederland. Alle informatie is afgeleid van betrouwbare bronnen en technische specificaties zoals vermeld in de gegevens.
Inleiding
Een warmtepomp verwarmt een woning door warmte uit de omgeving (zoals lucht of grond) op te tillen naar een hogere temperatuur. Het rendement van deze opstel is sterk afhankelijk van de temperatuurinstellingen van het systeem. Hoogtemperatuurverwarming, zoals met klassieke CV-ketels, vereist een hogere uitvoertemperatuur en leidt tot een lager COP (Coefficient of Performance), het rendementcijfer van de warmtepomp. Daarom is het belangrijk om de temperatuur van het afgiftesysteem zo laag mogelijk aan te houden, binnen de technische mogelijkheden van het systeem.
Bij de keuze voor een warmtepomp is het dus essentieel om rekening te houden met het type afgiftesysteem (zoals vloerverwarming of straalverwarming), de isolatiegraad van de woning, de aanwezige warmteverliezen en eventueel aanvullende warmtebronnen. Deze factoren bepalen hoe efficiënt de warmtepomp kan werken en wat de optimale temperatuurinstellingen zijn.
Technische basis: Temperatuurinstellingen van warmtepompsystemen
Temperatuurstabiliteit bij het eerste opstarten van een warmtepomp
Bij het eerste opstarten van een warmtepomp — in het bijzonder bij water/water of brinewater/water systemen — is het belangrijk om de zuiggastemperatuur in de gaten te houden. Deze temperatuur moet stabiliseren tussen de 4 en 12 graden Celsius. Als de zuiggastemperatuur direct onder de 0 °C komt, dient het apparaat te worden uitgeschakeld en moet men controleren of de bronleidingen goed zijn ontlucht, de glycoltoevoeging correct is en of er voldoende flow is in het systeem.
Tijdens de compressorbedrijf zijn meerdere temperatuurparameters van belang:
- Delta T van bron in/bron uit: Er moet een verschil van 4 tot 5 °C zijn tussen de temperatuur van het ingaande en uitgaande water in de bronleidingen.
- Heetgastemperatuur: Deze dient minstens 25 K (K = Kelvin) hoger te zijn dan de aanvoertemperatuur. Normaal ligt deze tussen de 70 en 125 °C.
- Vloeistoftemperatuur: Deze moet ongeveer gelijk zijn aan de retourtemperatuur van het systeem.
- Zuiggastemperatuur: Deze ligt tussen de bron in- en bron uittemperatuur.
- Oververhitting: Dit is het temperatuurverschil tussen zuiggas- en verdampertemperatuur, normaal tussen 2 en 8 °C.
Als deze parameters correct zijn ingesteld, kan de gebruiker doorlopen in het warmtepompmenu om eventuele parameters aan te passen of accessoires aan te melden. De instellingen variëren per merk en type warmtepomp.
Toepassing in zwembadverwarming
Een warmtepomp kan ook worden gebruikt om een zwembad te verwarmen. Hierbij is het van belang dat de zwembadwisselaar geschikt is voor lage temperaturen (max. 45 graden primair). Veel gebruikers maken de fout om een warmtewisselaar te gebruiken die 90 graden primair vereist, wat resulteert in een nulvermogen bij 45 graden. Dit vermindert het rendement van het systeem en leidt tot energieverlies.
Temperatuurinstellingen afhankelijk van afgiftesysteem
Sanitairwater
Voor het verwarmen van sanitairwater is een hogere temperatuur vereist dan voor lage temperatuurverwarming. Klassieke boilers verwarmen het water tot ongeveer 65 °C, maar bij een warmtepompboiler is 50 °C meestal voldoende. Indien een hogere temperatuur gewenst is, zal de elektrische weerstand in het systeem moeten bijspringen. Dit heeft echter negatieve gevolgen voor het rendement van de warmtepomp, aangezien het verhoogde energieverbruik de CO2-winst verkleint.
Vloerverwarming
Vloerverwarming is een afgiftesysteem dat zich goed leent voor lage temperatuurverwarming, waarbij een warmtepompboiler ideaal is. De benodigde temperatuur ligt tussen 22 en 35 °C, wat aanzienlijk lager is dan bij klassieke CV-systemen. Een warmtepompboiler is tot wel vier keer zuiniger dan een elektrische boiler en efficiënter dan een gasgestookte ketel. Het nadeel is dat het trager werkt dan traditionele systemen, wat de noodzaak creëert om een buffer (zoals een warmtepompboiler) in te zetten.
Voor vloerverwarming is echter veel warm water nodig, wat in een volledig afgiftesysteem niet altijd haalbaar is. Daarom is het interessanter om een warmtepompboiler alleen voor sanitairwater te gebruiken of bijvoorbeeld voor de vloerverwarming in de badkamer. Hierdoor kan het rendement van de warmtepomp behouden blijven.
Weersafhankelijke regeling en stooklijn
Wat is een weersafhankelijke regeling?
Een warmtepomp met weersafhankelijke regeling stelt de aanvoertemperatuur van het CV-water af op de buitentemperatuur. De stooklijn, ingesteld door de installateur, bepaalt hoe de warmtepomp reageert op veranderingen in de buitentemperatuur. Bij hogere buitentemperaturen kan de afgiftetemperatuur lager worden ingesteld, wat het rendement van de warmtepomp verhoogt.
Voordeel van een weersafhankelijke regeling
De weersafhankelijke regeling zorgt voor een betere aanpassing van het verwarmingssysteem aan de omgevingstemperatuur. Dit heeft meerdere voordelen:
- Stabieler binnentemperatuur: De temperatuur in het huis blijft stabiel, ook bij veranderingen in de buitentemperatuur.
- Efficiënter bedrijf: De warmtepomp werkt efficiënter bij lagere afgiftetemperaturen, wat het COP verhoogt.
- Lagere energiekosten: Door het verlagen van de afgiftetemperatuur bij gunstige buitentemperaturen, verlaagt het totale energieverbruik.
Een voorbeeld: bij een stooklijn ingesteld op 5, levert de warmtepomp bij -20 °C een aanvoertemperatuur van ongeveer 44 °C en bij +10 °C een aanvoertemperatuur van 30 °C. Deze instellingen zijn voor Nederland typisch en kunnen worden aangepast aan de isolatiegraad van de woning. Bij zeer goed geïsoleerde woningen kan de stooklijn nog lager worden ingesteld, terwijl bij minder goed geïsoleerde woningen de stooklijn iets hoger moet liggen.
Het aantal meters slang in de woning speelt ook een rol. Te weinig slang leidt tot onvoldoende warmteafgifte en dwingt tot een hogere stooklijn.
Berekening van warmtevermogen
Bij de installatie van een warmtepomp wordt een berekening gemaakt van het benodigde warmtevermogen van de woning. De warmtepomp levert meestal 80 % van dit benodigde vermogen (betafactor 0,8), terwijl de resterende 20 % wordt gedekt door een elektrische weerstand. In de meeste gevallen is het aandeel van de warmtepomp in het jaarvermogen circa 97 %, terwijl het elektrische element slechts 3 % levert.
De werking van de warmtepomp kan bivalent zijn, wat wil zeggen dat het systeem kan worden aangevuld met een andere warmtebron, zoals een HR aardgas ketel. Dit kan op twee manieren:
- Bivalent-parallelle werking: De warmtepomp en HR ketel werken gelijktijdig. De warmtepomp levert 40 % tot 70 % van het benodigde vermogen, afhankelijk van de beta-factor.
- Bivalent-alternatieve werking: De warmtepomp werkt alleen tot een bepaalde buitentemperatuur (bijvoorbeeld 6 °C), daarna wordt volledig overgeschakeld op de HR ketel.
De keuze tussen deze werkingen hangt af van het type warmtepomp, de buitentemperatuur en de warmteverliezen in de woning. Bij lucht/water warmtepompen is het vaak zo dat bij lage buitentemperaturen de HR ketel efficiënter werkt, wat het omschakelpunt bepaalt.
R+ (Renewable + / Regeneration +)
Alle bovenstaande werkingen kunnen worden aangevuld met R+ (Renewable + / Regeneration +), wat inhoudt dat het systeem extra energie kan opwekken of regenereren. Dit kan bijvoorbeeld door het gebruik van zonnepanelen of een tweede warmtebron. Het idee is om zoveel mogelijk verduurzamingsfactoren te integreren in het verwarmingssysteem.
Temperatuurbeheer in bivalente systemen
Bij het combineren van een warmtepomp met een andere warmtegenerator — zoals een HR aardgas ketel — is het essentieel dat beide systemen op dezelfde lage temperatuur werken. Als de HR ketel bijvoorbeeld wordt gebruikt om het water op te warmen van 40 naar 90 °C, dan kan de warmtepomp in hoge druk storing terechtkomen. De warmtepomp verwacht op zijn aanvoer van 40 °C een retourtemperatuur van bijvoorbeeld 35 °C. Als de retourtemperatuur hoger is, kan het systeem niet functioneren zoals verwacht.
Een correcte opstelling van een bivalente installatie vereist dus dat beide systemen op dezelfde lage temperatuur werken. In de praktijk wordt vaak gedaan wat niet moet: het denken dat de warmtepomp eerst de lage temperatuur levert en de ketel daarna het restant. Dit leidt tot storingen en vermindert het rendement.
Voorbeeld van samenwerking
In een woning kan het systeem zo worden ingericht dat de warmtepomp de lage temperatuurverwarming voorziet en de HR ketel wordt gebruikt voor hoge temperatuurverwarming in een aparte ruimte. Dit kan bijvoorbeeld worden toegepast in een woning met een dubbele afgifte: vloerverwarming voor de woonkamer en straalverwarming voor de slaapkamers. In dit geval is het mogelijk om beide systemen apart te regelen en samen te laten werken, zolang de temperatuurinstellingen correct zijn.
Preventieve thermische desinfectie
Een warmtepompboiler vereist regelmatige onderhoudsmaatregelen om bacteriële groei te voorkomen, zoals Legionella. Voor preventieve thermische desinfectie is het aanbevolen om de boiler regelmatig (5 tot 10 minuten per maand) op te warmen tot 60 tot 70 °C. Daarnaast is een jaarlijkse spoeling onder hoge druk aan te raden om schadelijke aanslag te verwijderen.
Deze maatregelen zorgen voor een hygiënisch en efficiënt systeem. Het instellen van een correcte temperatuur is hierin cruciaal, omdat te hoge temperaturen het rendement van de warmtepomp negatief kunnen beïnvloeden.
Glycoltoevoeging en temperatuurbeveiliging
Het gebruik van glycol in de bronslange van een warmtepomp is een technische vereiste om ijsvorming bij lage temperaturen te voorkomen. De glycoltoevoeging wordt bepaald door de verwachte minimumbuitentemperatuur. De juiste concentratie glycol kan worden bepaald met behulp van een refractometer. Deze meet het glycolgehalte en geeft aan tot welke temperatuur het mengsel kan worden beveiligd.
Bij het instellen van een bivalente installatie is het van belang dat ook de HR ketel op dezelfde lage temperatuur werkt. Dit voorkomt storingen en zorgt voor een stabiel systeem.
Conclusie
Het instellen van de temperatuur van een warmtepomp is van groot belang voor het optimaliseren van het rendement en het verhogen van de energie-efficiëntie. De juiste temperatuurinstellingen hangen af van het type afgiftesysteem (zoals vloerverwarming of straalverwarming), de isolatiegraad van de woning, de buitentemperatuur en eventuele aanvullende warmtebronnen. Een weersafhankelijke regeling speelt hierin een essentiële rol, omdat deze de afgiftetemperatuur aanpast aan de omgevingstemperatuur. Hierdoor wordt het COP van de warmtepomp verhoogd en het energieverbruik verlaagd.
Voor het verhogen van het rendement is het belangrijk om de temperatuur zo laag mogelijk te houden, binnen de technische mogelijkheden van het systeem. Bij het combineren van een warmtepomp met een andere warmtegenerator moet er rekening worden gehouden met de temperatuurinstellingen om storingen te voorkomen.
In het kader van het onderhoud is het aanbevolen om regelmatige thermische desinfectie en spoelingen uit te voeren. De glycoltoevoeging in de bronslange moet ook nauwlettend worden beheerd om ijsvorming te voorkomen.
Samenvattend is het instellen van de temperatuur van een warmtepomp een complexe en technische klus die aandacht verdient tijdens de installatie en de daarna volgende jaren. Het juist instellen van de temperatuurparameters leidt tot een efficiënter en duurzamer verwarmingssysteem.
Bronnen
Related Posts
-
Energiezuinige warmtepompdrogers: de slimme keuze voor duurzame wasgebruik in het huidige huishouden
-
Problemen en Klachten rondom Onderhoudscontracten voor Warmtepompen bij Energiewacht
-
Energieverbruik van warmtepompen voor zwembaden: efficiëntie, kosten en invloedsfactoren
-
Energieverbruik van lucht-water warmtepompen: Factoren, rendement en duurzaamheid
-
Het energieverbruik van een hybride warmtepomp: een gedetailleerde analyse
-
Energieverbruik en besparing bij de installatie van een warmtepomp
-
Energiekosten met warmtepomp: een kosten- en besparingsoverzicht voor woningeigenaren
-
Duurzame verwarming: Kosten en voordelen van een warmtepomp met zonnepanelen