Hoe lang draait een warmtepomp achter elkaar: Factoren, berekeningen en praktijkvoorbeelden

Published by Redactie on september 30, 2025 | Category warmtepomp

Inleiding

Een warmtepomp is een energie-efficiënte oplossing voor ruimteverwarming en warm tapwater. Echter, om de prestaties en efficiëntie van een warmtepomp goed te begrijpen, is het belangrijk te weten hoe lang deze installatie achter elkaar draait. Dit artikel biedt een gedetailleerde en technisch onderbouwde uitleg over de draaitijden van warmtepompen, inclusief de invloed van factoren zoals delta T, vermogen, borehole installatie, hydraulische ontkoppeling, en vollast draaiuren. We baseren ons uitsluitend op de informatie uit betrouwbare bronnen zoals ISSO 72, technische berekeningsmethoden, en praktijkvoorbeelden.

Het doel van dit artikel is om duidelijkheid te scheppen over de draaitijden van warmtepompen, hun invloed op systeemontwerp, en de rol van buffers en hydraulische regelingen. Het is gericht op eigenaren, monteurs, en constructeurs die betrokken zijn bij het installeren, onderhouden of dimensioneren van warmtepompsystemen.

Draaitijden van een warmtepomp: De basis

Een warmtepomp draait in reactie op het warmteverlies van een woning. De draaitijd per cyclus hangt af van meerdere variabelen:

Delta T (het temperatuurverschil tussen aanvoer en retour)
Vermogen van de warmtepomp
Hydraulische regeling (aan/uit, modulerend, of geregeld met delta T of delta P)
Verwarmingssysteem (vloerverwarming, straalverwarming, of luchtwarmte)
Type warmtepomp (bodemwarmte, luchtwarmte, of waterwarmte)

Een belangrijk principe is dat een warmtepomp in de meeste situaties niet continu draait, maar in cycli werkt. Bijvoorbeeld: in koude maanden draait een warmtepomp vaker en langer om de benodigde warmte te leveren. In temperatuurmatere maanden draait het systeem minder intensief.

ISSO 72 en de minimaal benodigde systeeminhoud

Volgens ISSO 72 is een warmtepomp ontworpen om minstens 10 minuten te draaien bij de ontworpen delta T-situatie. Deze informatie vormt de basis voor de minimale systeeminhoud in het afgiftesysteem. Dit betekent dat een buffervat of systeemvolume moet worden geregeld zodanig dat de warmtepomp voldoende tijd heeft om warmte op te wekken zonder direct na afloop te stoppen.

Voorbeeldberekening (ISSO 72)

Stel een warmtepomp levert 10 kW vermogen bij een delta T van 10°C. Dan wordt de benodigde flow als volgt berekend:

$$ Qv = \frac{10.000}{998 \times 4190 \times 10} \times 3600 $$
$$ Qv = 0,86 \, m³/h $$
Voor een draaitijd van 10 minuten (1/6 van een uur):
$$ 0,86 \times 1/6 = 0,143 \, m³ = 143 \, liter $$

Dit geeft een kengetal van ongeveer 15 liter per kW afgegeven vermogen bij een delta T van 10°C. Bij lagere delta T-waarden, zoals 5°C, wordt dit volume groter.

Delta T (°C)	Benodigd volume per 10 kW (liter)
10	~143
7	~204
5	~286

Deze berekening is essentieel bij het bepalen van het benodigde buffervolume. Een buffer zorgt voor een hydraulische ontkoppeling tussen warmtepomp en afgifte systeem, wat betekent dat de pompen kunnen draaien onafhankelijk van elkaar.

De rol van buffers in warmtepompsystemen

Een buffer is een voorraadvat dat warmte opslaat en zo de hydraulische balans in het systeem ondersteunt. In de praktijk zorgt een buffer ervoor dat de warmtepomp niet constant moet starten en stoppen, wat energieverbruik en slijtage beperkt.

Praktijkvoorbeelden

Voorbeeld D: Aan/uit warmtepomp met open afgifte systeem

Warmtepomp vermogen: 8 kW
Delta T: 7°C
Flow: 0,98 m³/h
Afgifte systeem: open met delta T van 5°C, flow 1,37 m³/h

In dit geval levert de warmtepomp 0,98 m³/h direct naar het afgiftesysteem. Aangezien het afgifte systeem sneller verwerkt dan de warmtepomp kan leveren, gaat 0,39 m³/h via de buffer terug naar de warmtepomp. Dit schema illustreert hoe een buffer helpt bij het opslaan van extra warmte.

Voorbeeld E: Gedeeltelijk gesloten afgifte systeem

Warmtepomp vermogen: 8 kW
Delta T: 7°C
Flow: 0,98 m³/h
Afgifte systeem: gedeeltelijk gesloten, flow 0,51 m³/h

In deze situatie levert de warmtepomp 0,51 m³/h direct naar het afgiftesysteem, terwijl 0,47 m³/h via de buffer terug naar de warmtepomp gaat. Het buffervat zorgt hier dus voor een hydraulische ontkoppeling en voorkomt drukverschillen in het systeem.

Conclusie over buffers

Buffers zijn cruciaal bij geheel gereguleerde warmtepompsystemen. Zij zorgen voor een vloeiendere werking, voorkomen druk- en temperatuurschommelingen, en verbeteren de energie-efficiëntie. De minimale inhoud wordt bepaald op basis van de ISSO 72-richtlijn en afhankelijk van de delta T en het ontwerpvermogen.

Volledigheid en volledige draaiuren

Een veel voorkomende maat voor de werking van een warmtepomp is het aantal vollast draaiuren per jaar. Dit is het aantal uren dat een warmtepomp zou moeten draaien bij vol vermogen om het jaarverwarmingsbehoeften te dekken.

Voorbeeldberekening

Stel een woning heeft een transmissievermogen van 8 kW. In januari, de koudste maand, draait een warmtepomp gemiddeld 218 vollast uren. Dit betekent dat:

$$ 218 \, \text{uren} \times 8 \, \text{kW} = 1744 \, \text{kWh} $$

Daarnaast is er een energiebehoeft aan warm tapwater, geraamd op 2000 kWh per jaar, of 166 kWh per maand. Dit moet worden meegenomen bij het bepalen van het benodigde warmtepompvermogen.

Bètafactor en systeemontwerp

In Nederland wordt vaak gekozen voor een Bètafactor van 0,8, wat betekent dat de warmtepomp slechts 80% van het benodigde vermogen levert. Dit heeft het voordeel dat de warmtepomp niet overdimensioneerd is, wat leidt tot:

Minder slijtage
Beter rendement
Lagere aanschafkosten

Een warmtepomp met een Bètafactor van 0,8 draait dus langer per cyclus, omdat het vermogen lager is dan het benodigde.

Hydraulische ontkoppeling en automatische ontluchters

Een correct ontworpen hydraulisch systeem is essentieel voor een goed functionerende warmtepomp. Hierbij zijn automatische ontluchters een belangrijk onderdeel.

Afgiftesysteem

Aanbevolen: gebruik van automatische ontluchters in het afgiftesysteem, om luchtbelvorming te voorkomen.
Voordeel: dit vermindert het risico op storingen door lucht in de installatie.

Bronzijde (bodemwarmte)

Niet aanbevolen: automatische ontluchters op de bronzijde van een bodemwarmtepompinstallatie.
Reden: glycol kan bij lage druk kristallijnen vormen, vooral in de naaldafsluiters van automatische ontluchters.
Alternatief: vooral bij nieuwe installaties wordt aanbevolen om de bronpomp 2 tot 5 dagen voor de start van de warmtepomp continu draaien te laten. Hierdoor mengt het glycol beter met het water en kan lucht zich verzamelen in het hoogste punt van de installatie, waar de ontluchter gemonteerd is.

Praktijkrichtlijnen bij het opstarten van een warmtepomp

Bij het opstarten van een warmtepomp, vooral bij bodemwarmteinstallaties, is het belangrijk om enkele technische aspecten in acht te nemen:

Temperatuurcontrole bij opstart

Zuiggas temperatuur: bij de eerste opstart mag deze temperatuur niet onder de 3°C zakken.
Actie: als de temperatuur dreigt te zakken onder deze drempel, moet de warmtepomp worden uitgeschakeld, het systeem ontlucht, en de pompen moeten worden gecontroleerd.
Doel: voorkomen dat de verdamper invriest, wat kan gebeuren bij stilstaand water of onvoldoende flow.

Flow en hydraulische balans

Bij een warmtepompinstallatie is het essentieel dat de flow voldoende is om energie te onttrekken en af te geven.
Te weinig flow leidt tot snelle daling van de temperatuur en kan leiden tot bevroren componenten.
Het is daarom aan te raden om automatische ontluchters in het afgiftesysteem te installeren, terwijl het gebruik op de bronzijde moet worden vermeden.

Hydraulische systemen en modulerende warmtepompen

Aan/uit versus modulerend

Aan/uit warmtepompen: draaien op vol vermogen en stoppen wanneer de gewenste temperatuur bereikt is. Dit kan leiden tot meer slijtage en energieverbruik.
Modulerende warmtepompen: passen hun vermogen aan aan de behoefte. Bijvoorbeeld een modulerende warmtepomp kan een vermogen leveren tussen 4 en 8 kW.
Voordeel: dit zorgt voor een soepelere draaiing, minder energieverbruik, en langere levensduur.

Compressoren en draaitijden

Een warmtepomp met meerdere compressoren (bijvoorbeeld 2 x 4 kW) kan gelijktijdig of afwisselend draaien.
In een voorbeeld kan één compressor 2200 uren draaien en de andere 1800 uren, samen 4000 uren.
Voor het bepalen van de theoretische draaitijd in vollasturen wordt het totaal teruggekoppeld naar het maximaal vermogen.

Hydraulische balans en ontluchting

Onvermijdelijke luchtbelvorming

Bij het opstarten van een warmtepompinstallatie, vooral bij nieuwe systemen, kan er lucht in het systeem komen. Dit kan leiden tot:

Ondervoorziening van energie
Hoge- of lage druk storingen
Onvoldoende warmteafgifte

Oplossing

Automatische ontluchters in het afgiftesysteem zijn aan te raden.
Automatische ontluchters op de bronzijde worden niet aanbevolen vanwege het risico op kristallijne vorming in glycol.
Het aanbevolen is om de bronpomp 2 tot 5 dagen voor de start van de warmtepomp continu draaien te laten. Dit zorgt voor een betere menging van glycol en water, en helpt bij het verwijderen van lucht.

Conclusie

Een warmtepomp draait niet continu, maar werkt in cycli afhankelijk van de behoefte aan warmte. De draaitijd per cyclus hangt af van het delta T, het vermogen, de hydraulische regeling, en het verwarmingssysteem. Een correct ontworpen systeem met een buffer en automatische ontluchters zorgt voor een efficiënte en betrouwbare werking.

Voor de bepaling van de minimale systeeminhoud wordt ISSO 72 gebruikt, wat leidt tot een benodigde systeeminhoud van ongeveer 15 liter per kW bij een delta T van 10°C. Bij lagere delta T-waarden is een groter volume nodig.

Buffers zorgen voor hydraulische ontkoppeling, waardoor de warmtepomp en het afgifte systeem onafhankelijk kunnen werken. Het gebruik van automatische ontluchters in het afgiftesysteem is aan te raden, terwijl het gebruik op de bronzijde moet worden vermeden.

In de praktijk is het belangrijk om aandacht te besteden aan temperatuurcontrole bij opstart, hydraulische balans, en modulering om de prestaties en levensduur van de warmtepomp te maximaliseren. Een correct geïnstalleerde en gecontroleerde warmtepomp draait efficiënt, betrouwbaar, en duurzaam.