Hoe snel warmt een warmtepompboiler op: Factoren, berekeningen en tips voor optimaal tapcomfort

De overstap naar een warmtepomp als centrale verwarmingsinstallatie is voor velen een aantrekkelijke keuze, zowel om financiële als om milieuredenen. Echter, bij het gebruik van een warmtepomp is het belangrijk om te beseffen dat het verwarmen van tapwater anders werkt dan bij een klassieke gasketel. Een warmtepompboiler kan namelijk niet onmiddellijk warm water leveren; het opwarmproces hangt af van meerdere variabelen, zoals de grootte van de boiler, het vermogen van de warmtepomp, en de vraagpatronen van de bewoners. In dit artikel leggen we uit hoe snel een warmtepompboiler opwarmt, welke factoren van invloed zijn, en hoe u als eindgebruiker of installateur ervoor kunt zorgen dat er voldoende warm water beschikbaar is zonder ongemak.


Hoe werkt een warmtepompboiler?

Een warmtepompboiler maakt gebruik van de omgevingstemperatuur (meestal lucht of, in sommige modellen, retourwater van de verwarmingsinstallatie) om warmte te onttrekken en hiermee water te verwarmen. Het principe werkt op basis van een koelmiddel dat in een cyclus van verdamping en condensatie warmte overbrengt. Hierdoor kan het water in de boiler op temperatuur worden gebracht, meestal tot ongeveer 55 tot 60 graden Celsius. Aangezien een warmtepomp geen directe brandstof gebruikt, zoals gas, is het opwarmproces van een boiler iets anders dan bij een klassieke CV-ketel.

Bij een warmtepompboiler wordt het warme water opgeslagen in een aparte tank (de tapwaterboiler). Deze tank heeft een bepaalde inhoud, vaak tussen 150 en 300 liter, afhankelijk van de grootte van het gezin en de verwachtingen rondom het gebruik van warm water. De boiler kan op verschillende manieren op temperatuur worden gebracht: actief, bijvoorbeeld door de warmtepomp of een elektrisch naverwarmingsysteem, of passief, bijvoorbeeld door het gebruik van overtollige warmte uit de verwarmingsinstallatie.


Factoren die de opwarmtijd van een warmtepompboiler bepalen

Het opwarmen van een warmtepompboiler is geen directe of onmiddellijke proces. De tijd die nodig is om de boiler op temperatuur te brengen, hangt af van verschillende factoren:

1. Inhoud van de boiler

De grootte van de boiler bepaalt hoeveel water er kan worden opgeslagen. Hoe groter de boiler, hoe langer het duurt om het volledige volume op temperatuur te brengen. In de praktijk variëren de inhouden van warmtepompboilers tussen 150 en 300 liter. Voor een gezin van vier tot vijf personen is een boiler van 300 liter vaak geschikt.

2. Verwarmingsvermogen van de warmtepomp

Het vermogen van de warmtepomp bepaalt hoe snel het water kan worden verwarmd. Bijvoorbeeld, een warmtepomp met een afgegeven vermogen van 6 kW zal het opwarmproces sneller kunnen voltooien dan een warmtepomp met een vermogen van 4 kW. Het rendement van de warmtepomp is echter ook afhankelijk van het temperatuurverschil tussen de bron (lucht of water) en het afgiftepunt (de boiler). Hoe kleiner dit verschil, hoe hoger het rendement.

3. Toestand van het water in de boiler

Als het water in de boiler volledig koud is (bijvoorbeeld 10°C), is de benodigde hoeveelheid warmte om dit op te warmen tot 55°C veel groter dan wanneer het water al iets warm is. De opwarmtijd is daarom ook afhankelijk van de starttemperatuur van het koudwater.

4. Gelijktijdige vraag naar warm water

Als meerdere punten tegelijk warm water nodig hebben (bijvoorbeeld een douche en een wastafel), kan de opwarmtijd verder uitgebreid worden. In dat geval is het belangrijk dat de boiler voldoende groot is om meerdere vraagpunt tegelijk te kunnen bedienen.

5. Type boiler (standby of nachtstroom)

Er zijn twee soorten boilers die vaak worden gebruikt in combinatie met een warmtepomp:

  • Nachtstroomboiler: Deze boiler verwarmt het water meestal gedurende de nachtstroomperiode, wanneer energie goedkoper is. De laadtijd is meestal korter dan 8 uur.
  • Standbyboiler: Deze boiler verwarmt het water op het moment dat het afkoelt. De laadtijd hangt af van het vermogen van de warmtepomp. Bij een laadtijd van minder dan 1,5 uur kan de inhoud van de boiler worden beperkt tot de helft van de normale vraag (met een minimum van 80 liter). Bij een laadtijd van meer dan 1,5 uur moet het volledige verbruik worden gedekt.

Hoe lang duurt het om een warmtepompboiler op te warmen?

Het is mogelijk om de benodigde opwarmtijd van een warmtepompboiler te berekenen met behulp van een eenvoudige formule uit de tijd van de calorieën. Deze formule is alleen geldig voor water:

$$ (860 \times kWh) : \Delta T = liters $$

Laten we dit illustreren aan de hand van een 300-liter boiler:

  • Het koude water komt binnen op 10°C en moet worden opgewarmd tot 58°C.
  • Het temperatuurverschil ($\Delta T$) is dus 48°C.
  • De boiler bevat 300 liter water.

De formule wordt dan:

$$ (860 \times kWh) : 48 = 300 $$

Om deze vergelijking om te draaien om te berekenen hoeveel kWh nodig zijn:

$$ 300 \times 48 = 14400 $$ $$ 14400 : 860 = 16,74 kWh $$

Om 300 liter water van 10°C naar 58°C op te warmen, is dus 16,74 kWh nodig.

Als de warmtepomp een vermogen heeft van 6 kW, is de benodigde tijd:

$$ 16,74 kWh : 6 kW = 2,79 uur $$

Dit betekent dat het bijna drie uur duurt om een 300-liter boiler van 10°C naar 58°C op te warmen, indien het water volledig koud is.


Hoe lang kun je douchen met een 300-liter boiler?

Een veel voorkomende vraag is hoe lang een 300-liter boiler warm water kan leveren. Dit hangt af van:

  • Grootte van het gezin
  • Douchgewoontes
  • Gelijktijdige vraag naar warm water
  • Aard van de boiler (standby of nachtstroom)

Een normale douche produceert gemiddeld ongeveer 10 liter per minuut aan 40°C. Dit komt overeen met 7 liter per minuut aan 55°C uit de boiler, omdat het wordt gemengd met koud water bij de kraan.

Voorbeeldberekening:

  • Een gezin van vier personen.
  • Iedereen doucht 8 minuten per dag.
  • Elke persoon gebruikt 7 liter warm water per minuut.

$$ 4 \times 7 \times 8 = 224 liter $$

Dit betekent dat een 300-liter boiler voldoende is voor deze situatie. Bij een groter gezin of langere duchttijden kan het nodig zijn om de boilergroote te verhogen of extra verbruikspunten in overweging te nemen.


Desinfectie van de boiler

Om legionellabacteriën te voorkomen, is het belangrijk dat de boiler regelmatig wordt gedesinfecteerd. Volgens de richtlijnen van ISSO publicatie 30.5 en 55.1 dient dit wekelijks te gebeuren. Er zijn drie manieren om dit te doen:

  1. 60°C gedurende 20 minuten
  2. 65°C gedurende 10 minuten
  3. 70°C gedurende 5 minuten

De meeste warmtepompen kunnen deze temperaturen niet volledig bereiken met alleen de warmtepompcompressor. Daarom is er vaak een elektrisch naverwarmingsysteem nodig om het laatste stuk temperatuur verhoging te leveren.

Het is verstandig om de desinfectie op een tijdstip te plannen wanneer er geen warmwatervraag is, bijvoorbeeld in de nacht. Dit zorgt ervoor dat de boiler snel op temperatuur komt en het desinfectieproces efficiënter verloopt.


Tip: Optimaal tapcomfort garanderen

Om ervoor te zorgen dat er altijd voldoende warm water beschikbaar is, zijn er een aantal praktische tips:

  • Kies een boiler die voldoet aan de verwachtingen van het gezin. Gebruik de bovenstaande berekeningen om de benodigde inhoud te bepalen.
  • Zorg voor een warmtepomp met voldoende vermogen. Het afgegeven vermogen bepaalt de laadtijd van de boiler.
  • Installeer een elektrisch naverwarmingsysteem. Dit zorgt ervoor dat het water sneller op temperatuur komt, vooral bij hogere temperaturen.
  • Plan de desinfectie op een tijdstip zonder warmwatervraag. Dit vermindert het risico op ongemak.
  • Houd rekening met de lage temperatuur van koudwater. Als het koudwater erg koud is, kan het opwarmproces langer duren.
  • Vermijd het gebruik van een boiler die niet is ontworpen voor warmtepompinstallaties. Dit kan leiden tot storingen en minder comfort.

Conclusie

Een warmtepompboiler is een essentieel onderdeel van een warmtepompinstallatie. Het opwarmen van de boiler kan echter lang duren, afhankelijk van de grootte, het vermogen van de warmtepomp, en de vraagpatronen van de bewoners. Het is belangrijk om de boiler correct te dimensieëren en te koppelen aan een warmtepomp met voldoende vermogen. Daarnaast moet er rekening worden gehouden met het opwarmproces, de desinfectie en de vraagpatronen om ervoor te zorgen dat er altijd voldoende warm water beschikbaar is.

Bij een goed gedimensioneerde installatie is het mogelijk om comfortabel te douchen en te baden zonder ongemak. Door de juiste keuze van de boiler en de warmtepomp, en door rekening te houden met de praktische aspecten van het gebruik, kan een warmtepompinstallatie zowel efficiënt als comfortabel werken.


Bronnen

  1. Warmtepomp tapwater boiler snelheid leeg
  2. Kies de juiste tapwaterboiler
  3. Warmtepompboiler en vloerverwarming
  4. Hoe lang duurt het voordat een boiler warm is?

Related Posts