Watertemperatuur bij warmtepompen verhogen: effecten, technieken en aanbevelingen

Inleiding

De efficiëntie en het rendement van een warmtepomp zijn sterk afhankelijk van de watertemperatuur die deze levert. Hoewel een hogere watertemperatuur kan leiden tot een betere warmte-afgifte in de woning, heeft dit ook een negatief effect op het rendement van de warmtepomp. In dit artikel wordt ingegaan op de invloed van de watertemperatuur bij warmtepompen, inclusief mogelijke technieken om de temperatuur te verhogen, de effecten op COP en SCOP, en aanbevelingen voor het optimaliseren van het warmtepompsysteem. De informatie is gebaseerd op gegevens uit betrouwbare bronnen en technische handboeken.

Watertemperatuur en warmtepomprendement

COP en temperatuurverhouding

De COP (Coefficient of Performance) is een maat voor het rendement van een warmtepomp. Deze waarde geeft aan hoeveel warmte de warmtepomp per kWh elektriciteit levert. Volgens de gegevens uit bron 1 is de COP van een warmtepomp afhankelijk van de buitentemperatuur en de gewenste afgiftetemperatuur. Hoe hoger de gewenste afgiftetemperatuur, hoe lager de COP. Dit komt doordat de warmtepomp harder moet werken om een groter temperatuurverschil te overbruggen.

Bijvoorbeeld, bij een buitentemperatuur van 20°C kan een warmtepomp een COP van 7,5 behalen bij een afgiftetemperatuur van 35°C. Maar bij een buitentemperatuur van -20°C daalt deze COP sterk. Hetzelfde geldt voor hogere afgiftetemperaturen: hoe warmer het water moet worden, hoe lager de COP.

SCOP en seizoensinvloeden

De SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) is een uitbreiding op de COP en geeft het gemiddelde rendement van een warmtepomp over een volledig jaar. Bron 1 meldt dat de SCOP in koude regio’s zoals Scandinavië lager ligt dan in warmere regio’s zoals Spanje. Dit is een logische gevolg van de seizoensgebonden temperatuurvariaties. In Nederland ligt de SCOP van moderne luchtwarmtepompen rond de 5,2 bij een afgiftetemperatuur van 35°C.

De keuze van het afgiftesysteem (zoals radiatoren of vloerverwarming) heeft ook invloed op de SCOP. Vloerverwarming vereist een lagere afgiftetemperatuur en is daarom gunstiger voor het rendement van de warmtepomp.

Technische aandachtspunten bij watertemperatuurverhoging

Warmtepompconfiguratie

Volgens bron 2 is het bij het eerste opstarten van een warmtepomp belangrijk om de zuiggastemperatuur te monitoren. Deze temperatuur moet tussen 4 en 12°C liggen. Als de zuiggastemperatuur onder de 0°C komt, dient de warmtepomp uitgeschakeld te worden om schade te voorkomen. Dit kan wijzen op een probleem met de bronleidingen, zoals onvoldoende doorstroming of onvoldoende glycolconcentratie.

Tijdens het bedrijf van de compressor dient de delta T (temperatuurverschil tussen de bron in en bron uit) rond de 4 tot 5°C te liggen. De heetgastemperatuur moet ten minste 25 K hoger zijn dan de aanvoertemperatuur, normaal tussen 70 en 125°C. De vloeistoftemperatuur moet ongeveer gelijk zijn aan de retourtemperatuur. De zuiggastemperatuur ligt tussen de bron in en bron uit temperatuur. De oververhitting (temperatuurverschil tussen zuiggas- en verdampertemperatuur) ligt tussen 2 en 8°C.

Wanneer deze parameters correct zijn, kan de warmtepomp worden geconfigureerd via het menu, afhankelijk van het merk en type. Het is belangrijk om accessoires zoals het afgiftesysteem correct aan te melden.

Afgiftesystemen en temperatuurverhoging

Voor de afgifte van warmte zijn er verschillende systemen beschikbaar, zoals radiatoren, vloerverwarming en lage temperatuur radiatoren. Volgens bron 1 zijn lage temperatuur systemen gunstig voor warmtepompen, omdat ze minder hard hoeven te werken. Dit leidt tot een hogere COP en SCOP.

Traditionele radiatoren kunnen worden voorzien van een Climatebooster, een soort propeller onder de radiator, waarmee de afgiftetemperatuur tot wel 15°C kan worden verlaagd. Dit heeft als voorwaarde dat het leidingwerk een voldoende grote diameter heeft om de grotere hoeveelheid water te transporteren.

Voor zwembaden kan ook gebruik worden gemaakt van warmtepompen, maar dan dient de warmtewisselaar geschikt te zijn voor lage temperaturen (max. 45°C primair). Een veelvoorkomende fout is het gebruik van een warmtewisselaar die 90°C primair nodig heeft, wat bij 45°C nauwelijks warmteafgifte mogelijk maakt.

Leidingfilters en systemen

Bron 2 benadrukt het belang van het plaatsen van leidingfilters in zowel het bron- als het afgiftesysteem. Deze filters dienen geplaatst te worden voordat het water de warmtepomp bereikt, om verstoppingen in de verdamping- of condensatiekamer te voorkomen. Filters tussen afsluiters plaatsen maakt het mogelijk om jaarlijks de filters te reinigen. Bij ernstige vervuiling is het noodzakelijk om de oorzaak te achterhalen, aangezien dit op een lekkage kan wijzen.

Na reiniging van de filters dient de warmtepomp pas opnieuw aangestuurd te worden wanneer de afsluiters zijn geopend. Leidingfilters zorgen voor een langere levensduur van de warmtepomp.

Invloed van watertemperatuurverhoging op energieverbruik en rendement

COP- en SCOP-veranderingen

Als de watertemperatuur wordt verhoogd, stijgt de warmteafgifte, maar daalt tegelijkertijd het rendement (COP en SCOP). Bron 1 legt uit dat een hogere afgiftetemperatuur een groter temperatuurverschil vereist, waardoor de warmtepomp harder moet werken. Dit heeft een negatief effect op het rendement en leidt tot een hoger elektriciteitsverbruik.

Bijvoorbeeld, bij het verwarmen van water tot 40°C in plaats van 35°C, daalt de COP aanzienlijk. Dit effect wordt nog versterkt bij lagere buitentemperaturen, zoals in de winter. Het SCOP, dat het gemiddelde rendement over het hele jaar weergeeft, wordt hierdoor ook negatief beïnvloed.

Energieverbruik en kosten

Hoewel een hogere watertemperatuur kan leiden tot een snellere opwarming van de ruimte, is het energieverbruik hoger. Dit heeft een directe invloed op de energierekening. Bron 1 stelt dat het vaak beter is om met een iets te kleine warmtepomp te werken in plaats van met een te grote. Een iets lagere COP bij vollast kan worden opgevangen door elektrische back-upelementen in uitzonderlijke gevallen, zoals bij strenge vorst.

Een te grote warmtepomp verbruikt meer energie bij deellast, doordat zwaardere onderdelen, zoals grotere pompen of ventilatoren, in de weg staan. Dit maakt een iets kleinere warmtepomp vaak efficiënter op de langere termijn.

Aanbevelingen voor watertemperatuurverhoging

Afgiftesysteem optimaliseren

Het afgiftesysteem speelt een belangrijke rol bij de efficiëntie van een warmtepomp. Het gebruik van vloerverwarming is aan te bevelen, omdat deze een lagere afgiftetemperatuur vereist. Bron 1 stelt dat vloerverwarming leidt tot een hogere COP en SCOP.

Traditionele radiatoren kunnen worden aangepast met een Climatebooster of andere technieken om de afgiftetemperatuur te verlagen. Dit is echter enkel mogelijk als het leidingwerk voldoende groot is. In geval van zwembadverwarming dient een warmtewisselaar geschikt te zijn voor lage temperaturen.

Leidingfilters installeren en onderhouden

Het plaatsen van leidingfilters in het bron- en afgiftesysteem is van groot belang om verstoppingen te voorkomen. Filters moeten geplaatst worden voorafgaand aan de ingang van de warmtepomp. Het is aan te bevelen om filters te installeren met afsluiters, zodat ze jaarlijks eenvoudig kunnen worden gereinigd. Bij ernstige vervuiling dient de oorzaak onderzocht te worden, omdat dit kan wijzen op een lekkage.

Na reiniging dient de warmtepomp pas weer aangestuurd te worden nadat de afsluiters zijn geopend. Dit zorgt voor een langere levensduur van de warmtepomp en voorkomt onnodig slijtage.

Temperatuurinstellingen en energiebesparing

Het verhogen van de watertemperatuur heeft gevolgen voor het energieverbruik. Het is daarom aan te bevelen om de temperatuur zo laag mogelijk te houden, afhankelijk van het afgiftesysteem. Bijvoorbeeld, bij vloerverwarming kan een afgiftetemperatuur van 35°C voldoende zijn, terwijl radiatoren mogelijk iets hoger vereisen.

Bron 3 stelt dat het verlagen van de temperatuur van het warme tapwater van 80°C naar 60°C een gunstig effect heeft op het energieverbruik. Echter, het verlagen van de temperatuur onder 60°C wordt niet aanbevolen vanwege het risico op Legionella. Ook is het gebruik van ecostand voor warm water aan te bevelen, waardoor tot wel 15 m³ gas per jaar bespaard kan worden.

Conclusie

Het verhogen van de watertemperatuur bij warmtepompen heeft zowel positieve als negatieve gevolgen. Aan de ene kant leidt het tot een hogere warmteafgifte, aan de andere kant daalt het rendement van de warmtepomp, wat resulteert in een hoger energieverbruik. Het is daarom belangrijk om de watertemperatuur zo laag mogelijk te houden, afhankelijk van het afgiftesysteem en de behoeften van de gebruiker.

Het gebruik van vloerverwarming, lage temperatuur radiatoren en het optimaliseren van het afgiftesysteem kan bijdragen aan een hoger rendement en lagere energiekosten. Ook is het belangrijk om leidingfilters te installeren en regelmatig te reinigen, om verstoppingen te voorkomen en de levensduur van de warmtepomp te verlengen.

Door de juiste configuratie en het gebruik van technieken zoals Climateboosters en ecostandinstellingen, kan een warmtepomp efficiënter worden gebruikt en kan het energieverbruik worden verlaagd. Het is aan te bevelen om de COP en SCOP van verschillende warmtepompen te vergelijken, afgestemd op de lokale omstandigheden en het afgiftesysteem.

Bronnen

  1. Warmtepomp: COP, SCOP en rendement
  2. Warmtepomp-installatie-tips
  3. CV-ketel onderhoud en instelling

Related Posts