Aantal uren branden warmtepomp: berekening, buffer en efficiëntie

Published by Redactie on september 28, 2025 | Category warmtepomp

Voor een goed functionerende warmtepompinstallatie is het niet alleen belangrijk om de juiste technologie te kiezen, maar ook om rekening te houden met het aantal uren dat de warmtepomp per periode zal werken. Deze informatie speelt een rol bij de energievoorziening, het dimensioneren van de installatie en het gebruik van een buffervat. Op basis van het aantal draaiuren kan men bijvoorbeeld bepalen of het zinvol is om warmte op te slaan of om een hydraulische ontkoppeling toe te passen. In dit artikel behandelen we het aantal uren branden van een warmtepomp in detail, met aandacht voor berekening, bufferbehoeften en praktische voorbeelden.

Wat bepaalt het aantal draaiuren van een warmtepomp?

Het aantal uren dat een warmtepomp per maand of per jaar werkt, wordt beïnvloed door verschillende factoren:

Transmissievermogen van de woning: Hoe hoger de transmissie (dus hoe slechter de isolatie), hoe meer warmte de woning verliest en hoe langer de warmtepomp zal moeten draaien.
Buitentemperatuur: In de winter draait de warmtepomp langer en minder efficiënt. In januari, de koudste maand, is het aantal draaiuren het hoogst.
Delta T (temperatuurverschil): Het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour in het afgiftesysteem heeft invloed op het energieverbruik en de werktijd van de warmtepomp.
Type warmtepomp: Aan/uit- of modulerende warmtepompen gedragen zich anders. Modulerende warmtepompen passen hun vermogen aan aan de vraag, wat de werktijd kan beïnvloeden.
Regeltechniek en hydrauliek: De hydraulische opstelling (bijvoorbeeld het gebruik van een buffervat) kan het aantal draaiuren beïnvloeden en de efficiëntie van de warmtepomp verhogen.

Voorbeeldberekening

Volgens statistieken over "vollast draaiuren" is januari de koudste maand en draait een warmtepomp in deze maand gemiddeld 218 vollasturen. Dit betekent dat de warmtepomp volledig aan de maximale belasting werkt, wat een hoge energiebehoefte met zich meebrengt.

Laten we dit toepassen op een voorbeeldwoning met een transmissievermogen van 8 kW. In januari is dan:

218 uur x 8 kW = 1744 kWh benodigd voor verwarming.
Daarnaast is er nog energie nodig voor tapwater, bijvoorbeeld 166 kWh per maand (voor 2 personen).

Het totale energieverbruik in januari is dus ongeveer 1910 kWh. Deze gegevens kunnen gebruikt worden om de bufferbehoeften en hydraulische opstelling te bepalen.

Hydraulische opstelling en buffervat: wat zijn de functies?

Een hydraulische opstelling bepaalt hoe de warmte uit de warmtepomp wordt getransporteerd naar het afgiftesysteem (zoals vloerverwarming of radiatoren). Een buffervat speelt hierin een belangrijke rol, omdat het als een soort "accu" voor warmte dient. Het buffervat zorgt voor een hydraulische ontkoppeling tussen de warmtepomp en het afgiftesysteem, zodat de warmtepomp niet direct moet reageren op veranderingen in de vraag.

Hydraulische ontkoppeling

In een hydraulisch ontkoppelde opstelling stroomt het water van de warmtepomp via het buffervat naar het afgiftesysteem. Het buffervat zorgt ervoor dat de warmtepomp niet continu moet starten en stoppen, wat de levensduur verlengt en de efficiëntie verbetert.

Het buffervat kan ook worden gebruikt om warmte op te slaan, bijvoorbeeld wanneer de warmtepomp overcapaciteit heeft of wanneer goedkoper energie beschikbaar is. Dit is vooral relevant in toekomstige scenario’s waarin stroomprijzen sterk kunnen variëren.

Berekening bufferinhoud

De bufferinhoud hangt af van het vermogen van de warmtepomp en het temperatuurverschil (Delta T). De ISSO 72 geeft aan dat een warmtepomp minimaal 10 minuten moet kunnen draaien bij de ontworpen Delta T-situatie. Dit is het uitgangspunt voor de minimaal benodigde systeeminhoud.

De berekening van de bufferinhoud gebeurt aan de hand van de volgende formule:

$$ Qv = \frac{P}{\rho \cdot c \cdot \Delta T} $$

Waarbij: - $ Qv $ = vloeistroom in m³/sec - $ P $ = vermogen in Watt - $ \rho $ = soortelijke massa van water (998 kg/m³) - $ c $ = soortelijke warmte van water (4190 J/kg·K) - $ \Delta T $ = temperatuurverschil in Kelvin

Deze formule wordt vervolgens aangepast voor de gewenste werktijd (meestal 10 minuten) en omgezet naar liter per kW afgegeven vermogen.

Bijvoorbeeld: - Voor een Delta T van 10°C is de bufferinhoud ongeveer 15 liter per kW. - Bij een Delta T van 7°C is de bufferinhoud ongeveer 20 liter per kW. - Bij een Delta T van 5°C is de bufferinhoud ongeveer 28 liter per kW.

Voorbeelden

Voorbeeld 1: aan/uit warmtepomp

Een aan/uit warmtepomp van 10 kW werkt bij een Delta T van 5°C. Dan is de benodigde buffer:

10 kW x 28 liter = 280 liter

Voorbeeld 2: modulerende warmtepomp

Een modulerende warmtepomp kan bijvoorbeeld variëren tussen 4 kW en 16 kW. Bij een Delta T van 7°C is de benodigde buffer:

4 kW x 20 liter = 80 liter

In dit geval wordt de buffer berekend op basis van het minimaal vermogen, omdat de warmtepomp bij lage vraag niet in vol vermogen moet draaien.

Praktijkvoorbeelden

Twee praktijkvoorbeelden illustreren hoe het aantal draaiuren en de hydraulische opstelling werken in de praktijk.

Voorbeeld D

Een aan/uit warmtepomp van 8 kW draait met een Delta T van 7°C = 0,98 m³ per uur.
Het afgiftesysteem staat volledig open, met een Delta T van 5°C = 1,37 m³ per uur.
De warmtepomp levert 0,98 m³ per uur rechtdoor naar het afgiftesysteem.
Het retourwater is 0,98 m³ per uur, waarvan 0,39 m³ via de buffer terugkeert naar de warmtepomp.

Voorbeeld E

Een aan/uit warmtepomp van 8 kW draait met een Delta T van 7°C = 0,98 m³ per uur.
Het afgiftesysteem is gedeeltelijk dichtgelopen, zodat de pomp terugloopt naar 0,51 m³ per uur (Delta T van 5°C = 3 kW).
Vanuit de warmtepomp gaat nu 0,51 m³ per uur naar het afgiftesysteem, en 0,47 m³ via de buffer terug naar de warmtepomp.

In beide voorbeelden zorgt het buffervat voor een hydraulische ontkoppeling en zorgt het ervoor dat de warmtepomp efficiënter kan werken.

Buffers en boilercombinaties: wat zijn de risico’s?

In sommige situaties wordt overwogen om een buffer en een boiler onder één mantel te combineren. Dit kan vanwege plaatsgebrek of esthetische overwegingen aantrekkelijk zijn. Echter, bij een warmtepompinstallatie is dit vaak niet aan te raden.

De reden hiervoor is dat de warmtepomp continu kan werken om het tapwater op temperatuur te houden, wat leidt tot verhoogde temperatuur in het buffer- en boilercombinatievat. Dit kan leiden tot verhoogde energiekosten en een lagere COP (Coefficient of Performance) van de warmtepomp.

Daarnaast kan het gebeuren dat de flow in de buffer een werveling vormt, waardoor het tapwater langzaam afkoelt. Dit kan leiden tot onnodige starten en stoppen van de warmtepomp en vermindert de efficiëntie van de installatie.

Toekomstperspectieven: warmtebufferen

In de huidige situatie is het in de meeste gevallen niet efficiënt om grote hoeveelheden warmte op te slaan in een buffer. Zoals uit berekeningen blijkt, zou men bijvoorbeeld 41.000 liter water nodig hebben om het energieverbruik van een woning voor een hele winter op te slaan. Dit is in de praktijk ondoenlijk.

In de toekomst kan warmtebufferen echter wel interessant worden, vooral als de stroomprijzen per kwartier sterk variëren. Bijvoorbeeld bij zonnepiekuren of windpikuren is stroom goedkoper of zelfs gratis. Dan kan men een warmtepomp of elektrisch element gebruiken om een buffervat op te warmen. In de uren dat de stroom duur is, kan men vervolgens energie halen uit het buffervat, wat werkt als een soort "accu".

Conclusie

Het aantal uren dat een warmtepomp per maand of per jaar werkt, is een belangrijke parameter bij de dimensionering van een warmtepompinstallatie. Deze informatie helpt bij het bepalen van de benodigde bufferinhoud en de hydraulische opstelling. Een hydraulisch ontkoppelde opstelling met een buffervat zorgt voor efficiëntere werking van de warmtepomp en verlengt de levensduur van de installatie.

Bijvoorbeeld berekent men de bufferinhoud aan de hand van het vermogen van de warmtepomp en het Delta T. Voor een aan/uit warmtepomp van 10 kW bij een Delta T van 5°C is een buffer van ongeveer 280 liter nodig. Voor een modulerende warmtepomp wordt rekening gehouden met het minimaal vermogen.

Het combineren van een buffer en een boiler is in sommige gevallen mogelijk, maar bij een warmtepompinstallatie is dit meestal niet aan te raden. In de toekomst kan warmtebufferen echter wel interessant worden, vooral bij variabele stroomprijzen.

Door het aantal draaiuren van de warmtepomp te begrijpen en de juiste buffer en hydraulische opstelling te kiezen, kan men zorgen voor een efficiëntere en duurzamere verwarmingsinstallatie.

Bronnen

warmtepomp-weetjes.nl