Hoe bereken je het opstelvermogen van een lucht/water-warmtepomp?

Wanneer het gaat om de installatie van een lucht/water-warmtepomp, is het correct bepalen van het opstelvermogen een cruciaal onderdeel van het ontwerp- en installatieproces. Het opstelvermogen bepaalt hoe efficiënt en goedkoop een warmtepomp zal functioneren op lange termijn. In dit artikel leggen we uit hoe je als bouwprofessional, renovateur of woningeigenaar het opstelvermogen van een lucht/water-warmtepomp kunt berekenen. We baseren ons exclusief op de informatie uit betrouwbare bronnen, zoals de technische en functionele beschrijvingen van Viessmann en de richtlijnen uit de vragenlijst van Warmtepomp-tips.nl.

Inleiding

Lucht/water-warmtepompen zijn in Nederland en Europa steeds populairder geworden als duurzame oplossing voor verwarming en warmwaterproductie. Ze halen warmte uit de omgevingslucht en transformeren die via een koelmiddel en compressor naar een temperatuur die geschikt is voor verwarming en sanitair water. Het opstelvermogen is een maat voor de hoeveelheid warmte die de warmtepomp in een bepaalde tijd kan leveren. Het is afhankelijk van factoren zoals het type installatie (monoblok of split), de grootte van het gezin, het verwarmingsoppervlak en eventuele extra’s zoals zwembaden of koelbehoefte.

In dit artikel behandelen we:

• Het technische werkingsprincipe van een lucht/water-warmtepomp
• De invloed van het huishouden en de woning op de warmtebehoefte
• De invloed van extra’s zoals zwembaden en koelbehoefte
• De keuze tussen monovalent, bivalent en mono-energetisch systeem
• De invloed van de installatievorm (monoblok of split)
• De rol van subsidies en duurzaamheid
• De invloed van het opstelvermogen op het comfort en de energie-efficiëntie

Hoe werkt een lucht/water-warmtepomp?

Een lucht/water-warmtepomp werkt op basis van het principe van warmtetransport. Het systeem bestaat uit een ventilator die lucht aanzuigt en deze doorgeeft aan een warmtewisselaar (verdamper). In deze wisselaar komt de warmte van de lucht in contact met een koelvloeistof. Deze verdampt bij lage temperatuur en wordt daarna samengeperst door een compressor, waardoor de temperatuur sterk stijgt. Deze warme koelvloeistof wordt vervolgens gebruikt om water in een warmwaterboiler of verwarmingsinstallatie op te warmen.

De werking van een lucht/water-warmtepomp is vergelijkbaar met die van een koelkast, maar dan in omgekeerde richting. In plaats van warmte uit de kast af te voeren, wordt warmte uit de lucht aangetrokken en opgewarmd.

Een typische installatie bevat:

1. Een lucht/water-warmtepomp (monoblok of split)
2. Een warmwaterboiler
3. Optioneel: een buffervat
4. Bij een split-uitvoering: een buitenunit met ventilator, compressor en verdamper

De keuze voor monoblok of split heeft invloed op het opstelvermogen en de installatiemogelijkheden.

Factoren die bepalen hoe je het opstelvermogen kunt berekenen

Het opstelvermogen van een lucht/water-warmtepomp is niet statisch. Het hangt af van meerdere variabelen die in het veld moeten worden ingevuld. Hieronder geven we een overzicht van de belangrijkste factoren die bepalen hoe je het opstelvermogen kunt berekenen.

1. Grootte van het gezin en verbruik van warm tapwater

De grootte van het gezin is een belangrijk criterium bij het berekenen van het opstelvermogen. In de praktijk wordt vaak uitgegaan van een standaardverbruik van 55 liter warm water per persoon per dag, op een temperatuur van 40 °C. Dit is een maatgevende waarde die wordt gebruikt in de vragenlijst van Warmtepomp-tips.nl.

Voor een gezin van 4 personen betekent dit een totaalverbruik van 220 liter per dag. Deze waarde kan worden gebruikt om de benodigde warmtecapaciteit te berekenen, afhankelijk van de temperatuurverschillen.

Voorbeeldberekening:

• Verbruik: 55 liter per persoon per dag
• Temperatuur van koud water: 10 °C
• Temperatuur van warm water: 40 °C
• Temperatuurverschil: 30 °C
• Energieinhoud van water: 1 liter water = 1 kWh per 1 °C temperatuurverschil

Energiebehoefte per persoon per dag:

55 liter × 30 °C = 1650 kWh per persoon per dag

Energiebehoefte per gezin per dag (4 personen):

1650 kWh × 4 = 6600 kWh per dag

Op jaarbasis is dit 6600 × 365 = 2.409.000 kWh per jaar

Dit is een theoretische waarde die in de praktijk kan variëren afhankelijk van het type warmtepomp en de efficiëntie.

2. Verwarming van het woningoppervlak

Naast het verbruik van warm tapwater, moet ook rekening worden gehouden met de verwarming van het woningoppervlak. Hierbij is het belangrijk om het warmteverlies van de woning te bepalen. Dit hangt af van factoren zoals:

• Isolatiegraad
• Oppervlakte van het woningoppervlak
• Type bouw
• Aantal ramen en deuren
• Aanwezigheid van dubbelglas

De standaardverwarmingsefficiëntie wordt vaak uitgedrukt in watt per vierkante meter (W/m²). Voor een lucht/water-warmtepomp is een typisch verwarmingseffect van 20 tot 30 W/m² realistisch. Dit betekent dat voor een woning van 150 m² een vermogen van 3000 tot 4500 W benodigd is.

Voorbeeldberekening:

• Oppervlakte: 150 m²
• Verwarmingseffect: 30 W/m²
• Benodigd vermogen: 150 × 30 = 4500 W

3. Extra behoeften zoals zwembaden of koelbehoefte

Naast verwarming en warmtapwater, kunnen extra’s zoals zwembaden of koelinstallaties de warmtebehoefte verhogen. In de vragenlijst van Warmtepomp-tips.nl wordt gevraagd of er behoefte is aan:

• Een zwembad (inclusief grootte, type en gebruikstijd)
• Een whirlpool
• Actief koelen (met lucht/water-warmtepomp)

Zwembad

Het verwarmen van een zwembad vraagt om een aparte berekening. Voor een gemiddeld zwembad van 100 m³ water is bijvoorbeeld een energiebehoefte van 10.000 tot 15.000 kWh per jaar benodigd. Dit is afhankelijk van het gebruikstijdschema en de externe temperatuur.

Koelbehoefte

Lucht/water-warmtepompen kunnen ook gebruikt worden voor koelen. Dit gebeurt door de richting van het warmtetransport om te keren. In dat geval wordt warmte uit de woning onttrokken en afgevoerd naar de buitenlucht. De benodigde koelcapaciteit wordt vaak uitgedrukt in watt per vierkante meter (W/m²), met een typische waarde van 20 tot 30 W/m².

4. Type systeem: monovalent, bivalent of mono-energetisch

De keuze voor het type systeem heeft ook invloed op het benodigde opstelvermogen.

• Monovalent: enkel elektrische warmtepomp
• Mono-energetisch: elektrische warmtepomp + elektrische bijstook
• Bivalent: elektrische warmtepomp + gastoestel
• Hybride: combinatie van meerdere energiebronnen

Invloed op opstelvermogen

• Bij een monovalent systeem is de warmtepomp het enige warmtebron, dus moet het vermogen voldoende zijn om alle warmtebehoefte te dekken.
• Bij een bivalent of hybride systeem kan het opstelvermogen iets lager zijn, omdat een gastoestel of zonnewarmte het overige deel van de warmtebehoefte kan dekken.

5. Installatievorm: monoblok of split

Lucht/water-warmtepompen zijn beschikbaar in twee varianten:

• Monoblok-uitvoering: alle onderdelen bevinden zich in één toestel, meestal binnen
• Split-uitvoering: het toestel is opgesplitst in een binnen- en buitenunit

Invloed op opstelvermogen

• Bij een monoblok-uitvoering is het opstelvermogen beperkt door de interne constructie en de beschikbare ruimte
• Bij een split-uitvoering is er meer flexibiliteit in de keuze van het opstelvermogen, omdat de buitenunit extra componenten kan bevatten

6. Invloed van subsidies en duurzaamheid

Het opstelvermogen heeft ook invloed op de subsidieaanspraak. In Nederland zijn er meerdere subsidies beschikbaar voor warmtepompen, zoals de warmtepompsubsidie van de gemeente of de duurzame woningbouwsubsidie (DWO). Deze subsidies zijn vaak afhankelijk van het type warmtepomp, de efficiëntie en het vermogen.

7. Invloed op comfort en energie-efficiëntie

Het opstelvermogen heeft directe invloed op het comfort en de energie-efficiëntie van het systeem:

• Te laag vermogen: leidt tot onvoldoende verwarming en lage comfort
• Te hoog vermogen: leidt tot overschot en inefficiëntie

Het ideale opstelvermogen is daarom het vermogen dat de warmtebehoefte van de woning kan dekken zonder te weinig of te veel vermogen te leveren.

Conclusie

Het berekenen van het opstelvermogen van een lucht/water-warmtepomp is een complex proces dat afhankelijk is van meerdere factoren, waaronder de grootte van het gezin, het woningoppervlak, eventuele extra’s zoals zwembaden of koelbehoefte, de keuze van het systeemtype en de installatievorm. Het opstelvermogen is een maat voor de hoeveelheid warmte die de warmtepomp in een bepaalde tijd kan leveren. Het bepalen van het juiste vermogen is van groot belang voor de efficiëntie, het comfort en de duurzaamheid van het systeem.

Voor een nauwkeurige berekening is het verstandig om de gegevens van de woning en het gebruikpatroon nauwkeurig in kaart te brengen. Dit kan via een vragenlijst, zoals die van Warmtepomp-tips.nl, of via een energiecheck door een erkend installateur.

Bronnen

1. Viessmann - Alles over lucht/water-warmtepompen
2. Warmtepomp-tips.nl - Vragenlijst voor warmtepompsysteem