De optimale delta T voor een warmtepompinstallatie: kiezen voor efficiëntie en comfort

De keuze van de juiste delta T (ΔT) is essentieel bij de installatie van een warmtepomp, omdat deze直接影响 het rendement, de comfortwaarden en de benodigde volume van de buffer en boiler. In Nederland zijn de meest voorkomende ΔT-waarden voor CV en warmtapwaterinstallaties meestal rond 5°C, maar de exacte waarde hangt af van het afgiftesysteem, de benodigde warmtecapaciteit en het type warmtepomp. In dit artikel bespreken we hoe u de optimale delta T kan bepalen, welke gevolgen het heeft voor de benodigde buffer- en boilergrootte, en wat de technische aandachtspunten zijn bij installatie en bedrijf van een warmtepomp.

Wat is delta T en waarom is het belangrijk?

Delta T, ofwel ΔT, is het temperatuurverschil tussen het aangestuurde en het retourwater in een verwarmingssysteem. In de context van een warmtepompinstallatie is dit verschil een maat voor de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid door het systeem kan worden vervoerd.

Bij een CV-installatie is ΔT meestal het verschil tussen aanvoer- en retourtemperatuur van de vloerverwarming of warmwaterleidingen. Bijvoorbeeld, een ΔT van 5°C betekent dat het water bij de afgifte 35°C is en bij de retour 30°C. Hoe kleiner de ΔT, hoe groter het volume water dat per tijdseenheid moet worden getransporteerd om een bepaalde hoeveelheid warmte te leveren. Dit heeft gevolgen voor de keuze van pomp, leidingdiameter en buffercapaciteit.

ΔT en warmtepompinstallatie: hoe bepaal je het juiste niveau?

Er zijn verschillende richtlijnen voor een optimale ΔT, afhankelijk van het type afgiftesysteem:

• Vloerverwarming: Voor vloerverwarming is een klein ΔT aan te raden, bijvoorbeeld 5°C. Hierbij kan het afgiftesysteem met lagere temperaturen werken, wat gunstig is voor het rendement van de warmtepomp.
• Stralingselementen of luchtverwarming: Hier is vaak een iets hogere ΔT mogelijk, bijvoorbeeld 7-10°C.
• CV-ketels of warmtepompen die via een ketel werken: Traditioneel werken deze systemen met hogere ΔT-waarden, zoals 10-15°C, maar bij warmtepompen is het beter om lager te werken voor een hoger COP (Coefficient of Performance).

Bij de keuze van ΔT moet ook rekening worden gehouden met het type warmtepomp en de gewenste comfortwaarden. Een te kleine ΔT kan leiden tot een hogere pompverbruik en grotere leidingen, terwijl een te grote ΔT kan resulteren in een ongemakkelijke warmteverdeling (bijvoorbeeld warme vloer en koele muren).

Berekening van buffervolume op basis van ΔT

Een buffer is een essentieel onderdeel van een warmtepompinstallatie. Het zorgt voor een tijdelijke opslag van warmte en helpt om fluctuaties in de warmteproductie van de warmtepomp te compenseren. Het benodigde buffervolume hangt af van het laagste vermogen van de warmtepomp en de gekozen ΔT.

De berekening volgt deze formule:

Buffervolume [liter] = Laagste vermogen warmtepompinstallatie [kW] × 20 [liter/kW] bij een ΔT van 5°C.
Voor een hogere ΔT komt er 4 [liter/kW] per °C bij.

Voorbeeld 1: ΔT van 5°C

• Een warmtepomp met een laagste vermogen van 4 kW heeft bij een ΔT van 5°C een buffer van minimaal 80 liter nodig.
  (4 kW × 20 liter/kW = 80 liter)

Voorbeeld 2: ΔT van 7°C

• Bij een ΔT van 7°C is het benodigde buffervolume 112 liter voor dezelfde warmtepomp.
  (4 kW × (20 + 2×4) liter/kW = 4 × 28 = 112 liter)

Dit betekent dat bij hogere ΔT-waarden het benodigde buffervolume toeneemt. Dit is belangrijk bij het dimensioneren van de warmtepompinstallatie, omdat het buffervolume ook invloed heeft op de installatiekosten en de ruimtebenodiging.

Boilergrootte en ΔT bij warmtapwater

Naast de buffer voor de CV-installatie is ook een boiler nodig voor het opwekken van warm tapwater. De benodigde boilergrootte hangt af van het aantal personen in het huis, de duur van de douches en de temperatuur van het koude leidingwater.

Voorbeeldberekening:

• Een douche gebruikt ongeveer 6 liter water per minuut.
• Een doucheronde van 9 minuten verbruikt dus 54 liter douchewater.
• Het koude leidingwater is 10°C, het boilerwater is 55°C, en het douchewater is 38°C.
• Met 10 liter boilerwater van 55°C kan 16 liter douchewater van 38°C worden gemaakt.
• Dit betekent dat 34 liter boilerwater nodig is per persoon per doucheronde.

Voor een gezin van 4 personen is dus een boiler van minimaal 136 liter nodig.
Formule:
Minimaal volume boiler [liter] = aantal personen × 34 [liter/persoon]

Let op: De boiler moet worden berekend los van de buffer. De boiler is enkel bedoeld voor het opwekken van warm tapwater, terwijl de buffer de CV-installatie ondersteunt.

ΔT en de keuze van leidingdiameter

De keuze van leidingdiameter heeft een directe invloed op de ΔT. Bij lagere ΔT-waarden is meer watervolume nodig om hetzelfde vermogen over te brengen. Dit betekent dat grotere leidingen nodig zijn om de benodigde flow te verzekeren.

Voorbeeld:

Een warmtepomp met een vermogen van 10 kW en een ΔT van 6°C voor vloerverwarming. De benodigde volumestroom is ongeveer 1,43 m³/uur.
Volgens de richtlijnen is in dit geval een leidingdiameter van DN25 (binnendiameter) aan te raden.

Het is belangrijk om hierbij rekening te houden met de materialen van de leidingen. Bijvoorbeeld bij gebruik van messing knelkoppelingen is het aan te raden om deze na montage te isoleren met teflontape om corrosie te voorkomen.

ΔT en COP (rendement) van de warmtepomp

Het rendement van een warmtepomp, uitgedrukt in COP (Coefficient of Performance), is sterk afhankelijk van de ΔT en de buitentemperatuur. Een lagere ΔT betekent dat de warmtepomp minder energie nodig heeft om hetzelfde vermogen te leveren, wat resulteert in een hoger COP.

Voorbeeld:

• Een warmtepomp met een COP van 4 bij een ΔT van 5°C levert 4 kW warmte per 1 kW elektriciteit.
• Bij een ΔT van 10°C daalt het COP mogelijk tot 3, omdat de warmtepomp harder moet werken om hetzelfde vermogen te leveren.

Daarom is het aan te raden om warmtepompen te kiezen die het beste rendement leveren bij de meest voorkomende buitentemperaturen in Nederland. In veel gevallen is dit rond de 7°C, wat overeenkomt met een deellastconditie.

ΔT en de installatie van een warmtepomp

Bij de installatie van een warmtepomp zijn er een aantal technische aandachtspunten om rekening te houden met de gekozen ΔT:

• Zuiggastemperatuur: Deze moet tussen de 4 en 12°C liggen bij de eerste opstart. Als de temperatuur onder 0°C komt, moet de warmtepomp worden uitgeschakeld en de bronleidingen gecontroleerd en eventueel geontlucht.
• Delta T tussen bron in en bron uit: Deze moet tussen de 4 en 5°C liggen voor een correcte werking.
• Heetgastemperatuur: Deze moet ten minste 25 K hoger zijn dan de aanvoertemperatuur en normaal tussen de 70 en 125°C liggen.
• Vloeistoftemperatuur: Deze moet ongeveer gelijk zijn aan de retourtemperatuur.
• Oververhitting: De temperatuur tussen zuiggas- en verdampertemperatuur moet tussen de 2 en 8°C liggen.

Deze parameters moeten worden gecontroleerd bij het opstarten van de warmtepomp om te zorgen voor een correcte werking en voorkomen van schade aan het systeem.

ΔT en het gebruik van een warmtepomp voor zwembadverwarming

Een warmtepomp kan ook worden gebruikt om een zwembad te verwarmen. Hierbij is het belangrijk om rekening te houden met de ΔT en de maximale temperatuur die het warmtewisselaar kan verwerken.

• Het zwembad moet worden verwarmd tot maximaal 45°C.
• De warmtewisselaar moet geschikt zijn voor laagtemperatuurbedrijf.
• Het gebruik van een warmtewisselaar die 90°C primair nodig heeft, is niet geschikt voor een warmtepompinstallatie, omdat deze bij 45°C weinig of geen vermogen meer kan leveren.

ΔT en de toekomstbestendigheid van een warmtepompinstallatie

Een warmtepompinstallatie die is uitgevoerd met een lage ΔT is toekomstbestendiger dan een installatie met een hoge ΔT. Dit komt omdat:

• Lage temperatuur afgiftesystemen zoals vloerverwarming of wandverwarming een hoger rendement geven bij warmtepompen.
• HR-CV-ketels ook een hoger rendement geven bij lagetemperatuurbedrijf.
• De benodigde boilergrootte en buffercapaciteit worden kleiner bij lage ΔT-waarden, wat gunstig is voor kosten en ruimtebesparing.

Daarom is het aan te raden om bij nieuwbouw altijd voor lage ΔT-waarden te kiezen, zodat de woning voorbereid is op de toekomstige energiebehoefte en de overstap naar duurzame verwarmingsmethoden.

Conclusie

De keuze van de juiste ΔT is van groot belang bij de installatie van een warmtepomp. Het heeft invloed op het rendement, de benodigde buffer- en boilergrootte, de leidingdiameter en de comfortwaarden in het huis. Een optimale ΔT is meestal rond de 5°C voor CV en vloerverwarming, terwijl een ΔT van 34 liter per persoon aan te raden is voor warm tapwater. Door de ΔT goed te kiezen, kunt u zorgen voor een efficiënte, comfortabele en toekomstbestendige warmtepompinstallatie.

Bronnen

1. Warmtepomp berekenen
2. Warmtepomp-installatie tips
3. COP, SCOP en rendement van warmtepompen
4. Technische info over warmtepompen
5. Warmtepomp berekenen en tips