Hoe bereken je de grootte van een warmtepomp voor jouw woning?
Het kiezen van de juiste warmtepomp voor jouw woning is een belangrijk beslissing dat bepalend is voor de efficiëntie, het comfort en de energiekosten. Een te kleine warmtepomp zal het huis niet goed verwarmen, terwijl een te grote variant onnodig veel energie verbruikt en extra kosten genereert. Daarom is het van essentieel belang om de grootte van de warmtepomp nauwkeurig te berekenen. In dit artikel bespreken we de belangrijkste stappen en formules om de grootte van een warmtepomp te bepalen, op basis van thermische eigenschappen van de woning, het verwarmingsvermogen en het stookvermogen.
Wat is de basis voor het berekenen van de grootte van een warmtepomp?
De basis voor het berekenen van de grootte van een warmtepomp is het warmteverlies van de woning. Dit is de hoeveelheid warmte die de woning verliest aan de omgeving bij een bepaalde buitentemperatuur. Dit warmteverlies bepaalt hoeveel vermogen de warmtepomp moet leveren om de woning te verwarmen.
Het warmteverlies wordt uitgedrukt in Watt per Kelvin (W/K) en kan worden berekend met behulp van een aantal formules. Een van de meest gebruikte formules is:
$$ \text{Warmteverlies woning [W/K]} = \frac{(A - B * 7) * 9000}{(16 - C) * 24 * 31} $$
Hierbij is:
- A het jaarlijks gasverbruik in m³.
- B het aantal m² isolatie die extra geïsoleerd is.
- C de gemiddelde buitentemperatuur in ⚬C.
Een voorbeeld: als een woning een jaarlijks gasverbruik heeft van 1600 m³, en de woning is 150 m² groot, dan is het warmteverlies:
$$ \text{Warmteverlies} = \frac{(1600 - 0 * 7) * 9000}{(16 - 5) * 24 * 31} $$
$$ \text{Warmteverlies} = \frac{14400000}{(11 * 24 * 31)} $$
$$ \text{Warmteverlies} = \frac{14400000}{8184} \approx 1760 \text{ W/K} $$
Dit warmteverlies is de basis om het benodigde vermogen van de warmtepomp te bepalen.
Hoe bepaal je het benodigde vermogen van de warmtepomp?
Het benodigde vermogen van de warmtepomp wordt uitgedrukt in Watt (W) en hangt af van het warmteverlies van de woning. Een veelgebruikte formule is:
$$ \text{Vermogen warmtepompinstallatie [W]} = \text{Warmteverlies woning [W/K]} * 26 [K] $$
Bijvoorbeeld: als het warmteverlies 1760 W/K is, dan is het benodigde vermogen:
$$ \text{Vermogen} = 1760 * 26 = 45760 \text{ W} $$
Dit betekent dat een warmtepomp met minstens 45,76 kW vermogen benodigd is om de woning te verwarmen.
Als de warmtepomp ook wordt gebruikt voor het verwarmen van warm tapwater in combinatie met een indirect gestookte boiler, moet het vermogen verder worden verhoogd. Voor elke liter boilerinhoud moet 10 W aan extra vermogen worden toegevoegd.
Voorbeeld: een woning met een warmteverlies van 1760 W/K en een boiler van 200 liter:
$$ \text{Vermogen} = (1760 * 26) + (200 * 10) = 45760 + 2000 = 47760 \text{ W} $$
De rol van de stooklijn in het bepalen van het benodigde vermogen
De stooklijn speelt een belangrijke rol bij het bepalen van het benodigde vermogen van de warmtepomp. De stooklijn is de relatie tussen de buitentemperatuur en de temperatuur van het verwarmingswater. Bij lage buitentemperaturen moet het verwarmingswater warmer zijn om de woning te verwarmen.
Een veelgebruikte formule voor het bepalen van de stooklijn is:
$$ [T-10] = 20 \,^{\circ}\text{C} + \frac{\text{Vermogen van de warmtepompinstallatie [W]}}{\text{Vermogen van de centrale verwarming [W/K]}} $$
Voorbeeld: als het vermogen van de warmtepompinstallatie 47760 W is en het vermogen van de centrale verwarming 300 W/K:
$$ [T-10] = 20 + \frac{47760}{300} = 20 + 159.2 = 179.2 \,^{\circ}\text{C} $$
Dit betekent dat bij een buitentemperatuur van -10 ⚬C het CV-water een temperatuur moet hebben van ongeveer 179,2 ⚬C om de woning te verwarmen.
Hoe bereken je het energieverbruik van de warmtepomp?
Het energieverbruik van de warmtepomp wordt uitgedrukt in kilowattuur (kWu) en hangt af van het volume van de woning, de SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) van de warmtepomp en het stookvermogen. Een veelgebruikte formule is:
$$ \text{Verbruik [kWu]} = \frac{[D] * 9}{[A] + ([B] - [A]) * (55 - [C]) / 20} $$
Hierbij is:
- [D] het volume van de woning in m³.
- [A] de SCOP van de warmtepomp in het Nederlandse klimaat bij 35 ⚬C.
- [B] de SCOP van de warmtepomp in het Nederlandse klimaat bij 55 ⚬C.
- [C] de stooklijn van de woning in ⚬C.
Voorbeeld: voor een woning van 1600 m³ met een stooklijn van 50 ⚬C en een warmtepomp met SCOP van 3,5 bij 35 ⚬C en 5,1 bij 55 ⚬C:
$$ \text{Verbruik} = \frac{1600 * 9}{3,5 + (5,1 - 3,5) * (55 - 50) / 20} $$
$$ \text{Verbruik} = \frac{14400}{3,5 + 1,6 * 5 / 20} $$
$$ \text{Verbruik} = \frac{14400}{3,5 + 0,4} = \frac{14400}{3,9} \approx 3692 \text{ kWu} $$
Dit betekent dat de warmtepomp in dit voorbeeld ongeveer 3692 kWu per jaar verbruikt.
De rol van het buffervat bij de warmtepompinstallatie
Het buffervat is een belangrijk onderdeel van de warmtepompinstallatie, vooral bij CV-systemen. Het buffervat helpt om de warmte van de warmtepomp op te slaan en te reguleren. Het volume van het buffervat hangt af van het vermogen van de warmtepompinstallatie en de delta T (temperatuurverschil) tussen de aanvoer en de retour.
De formule voor het bepalen van het volume van het buffervat is:
$$ \text{Volume buffervat [liter]} = \text{Laagste vermogen warmtepompinstallatie [kW]} * 20 [liter/kW] $$
Voor een delta T van 5 ⚬C is dit het minimale volume. Voor elke extra ⚬C in delta T moet er 4 liter per kW aan extra volume worden toegevoegd.
Voorbeeld: een warmtepompinstallatie met een laagste vermogen van 4 kW en een delta T van 7 ⚬C:
$$ \text{Volume} = 4 * 20 + 4 * 4 = 80 + 16 = 96 \text{ liter} $$
De invloed van de isolatie op de benodigde grootte van de warmtepomp
De mate van isolatie van de woning heeft een directe invloed op het benodigde vermogen van de warmtepomp. Een goed geïsoleerde woning verliest minder warmte en heeft dus een lagere warmtebehoefte. Dit betekent dat een kleiner vermogen voldoende is om de woning te verwarmen.
Een algemene richtlijn is dat je per vierkante meter woonoppervlak ongeveer 0,1 kW aan vermogen nodig hebt. Voor een goed geïsoleerde woning van 150 m² is dus een warmtepomp van ongeveer 15 kW voldoende.
De rol van het type verwarmingssysteem
Het type verwarmingssysteem heeft ook invloed op het benodigde vermogen van de warmtepomp. Een warmtepomp werkt efficiënter bij lagere temperaturen, wat betekent dat een vloerverwarming een lagere warmtebehoefte heeft dan radiatoren. Daarom is een warmtepomp met een lager vermogen voldoende voor een woning met vloerverwarming.
Voorbeeld: een woning van 150 m² met vloerverwarming heeft een warmtepomp van 15 kW nodig, terwijl een woning met radiatoren een warmtepomp van 18 kW nodig heeft.
De invloed van de SCOP op het energieverbruik
De SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) is een maat voor de efficiëntie van een warmtepomp. Een hogere SCOP betekent dat de warmtepomp minder energie verbruikt om een bepaalde hoeveelheid warmte te leveren. De SCOP hangt af van het klimaat en het type warmtepomp.
Voorbeeld: een warmtepomp met een SCOP van 3,5 in het Nederlandse klimaat bij 35 ⚬C en 5,1 bij 55 ⚬C is efficiënter dan een warmtepomp met een SCOP van 2,5 bij 35 ⚬C en 4,0 bij 55 ⚬C.
Het belang van een correcte dimensionering
Een correct gedimensioneerde warmtepompinstallatie zorgt voor een hoge mate van comfort en energiebesparing. Een te kleine warmtepomp zal het huis niet goed verwarmen, terwijl een te grote warmtepomp onnodig veel energie verbruikt en extra kosten genereert.
Daarom is het belangrijk om de grootte van de warmtepomp nauwkeurig te berekenen op basis van het warmteverlies van de woning, het type verwarmingssysteem en de SCOP van de warmtepomp.
De stappen bij het berekenen van de grootte van een warmtepomp
Bepaal het warmteverlies van de woning met behulp van de formule: $$ \text{Warmteverlies woning [W/K]} = \frac{(A - B * 7) * 9000}{(16 - C) * 24 * 31} $$
Bereken het benodigde vermogen van de warmtepompinstallatie met behulp van de formule: $$ \text{Vermogen warmtepompinstallatie [W]} = \text{Warmteverlies woning [W/K]} * 26 $$
Voeg extra vermogen toe voor de boiler als de warmtepomp ook wordt gebruikt voor het verwarmen van warm tapwater: $$ \text{Extra vermogen} = 10 \, \text{W/liter} * \text{Boilerinhoud} $$
Bereken het energieverbruik van de warmtepomp met behulp van de formule: $$ \text{Verbruik [kWu]} = \frac{[D] * 9}{[A] + ([B] - [A]) * (55 - [C]) / 20} $$
Bepaal het volume van het buffervat met behulp van de formule: $$ \text{Volume buffervat [liter]} = \text{Laagste vermogen warmtepompinstallatie [kW]} * 20 $$
Kies de juiste warmtepomp op basis van het benodigde vermogen, het energieverbruik en de SCOP.
Kies een geschikte installateur om de warmtepomp te installeren.
Bereken jouw energiebesparing om te zien hoeveel je kunt besparen door de warmtepomp te installeren.
Conclusie
Het berekenen van de grootte van een warmtepomp is een essentieel onderdeel van de installatie. Een juist gedimensioneerde warmtepomp zorgt voor een hoge mate van comfort, energiebesparing en een lagere energiekosten. Door het warmteverlies van de woning te berekenen, het benodigde vermogen van de warmtepomp te bepalen, en het energieverbruik te berekenen, kun je ervoor zorgen dat je de juiste warmtepomp kiest voor jouw woning. Door deze stappen te volgen, kun je ervoor zorgen dat je een efficiënte en duurzame warmtepompinstallatie krijgt die perfect aansluit op de warmtebehoefte van je woning.
Bronnen
Related Posts
-
Huis koelen met vloerverwarming zonder warmtepomp: opties en efficiëntie
-
Elektrische verwarming zonder warmtepomp: praktische oplossingen voor een gasvrij huis
-
De verplichte warmtepomp: Uitdagingen, omstredenheid en toekomstvisie
-
Houten ombouw voor warmtepompen: functie, voordelen en toepassingsmogelijkheden
-
Handleiding voor de Hot Splash warmtepomp: installatie, werking en onderhoud
-
Energiezuinige Zwembadverwarming: De Hot Splash 14 kW Warmtepomp in Praktijk
-
Horizontale Captatie voor Warmtepompen: Uitleg, Voordelen, Nadelen en Uitvoering
-
Horizontaal Buffervat voor Warmtepomp: Functie, Afmetingen en Installatie