Inductieve Belasting en Warmtepompen: Keuze van Installatieautomaten en Veiligheidsaspecten

Published by Redactie on september 30, 2025 | Category warmtepomp

Inleiding

De toepassing van warmtepompen in huishoudens en woningen is een steeds populaire keuze bij het overwegen van energiebesparing en duurzame energieopwekking. Deze apparatuur is echter gevoelig voor elektrische belastingen, vooral in combinatie met inductieve belastingen, zoals compressoren of motoren. In dit artikel wordt ingegaan op de technische aspecten van installatieautomaten en karakteristieken, gericht op het beveiligen van circuits waarin warmtepompen zijn aangesloten.

De gegevens uit de beschikbare bronnen tonen aan dat de keuze van de juiste installatieautomaat, inclusief de juiste ampèrage en karakteristiek, cruciaal is voor de veiligheid en efficiëntie van de installatie. Bovendien is het begrijpen van de interactie tussen inductieve belastingen en de elektrische installatie essentieel om schade aan apparatuur te voorkomen en de levensduur van de warmtepomp te verlengen.

Wat is een inductieve belasting?

Een inductieve belasting wordt gecreëerd door apparaten die een motor of spoel bevatten, zoals warmtepompen. Deze belastingen vertonen een hoge aanloopstroom bij het opstarten van de motor, die tijdelijk veel hoger kan zijn dan de nominale stroom. Deze aanloopstroom kan 3 tot 6 keer hoger zijn dan de nominale waarde. Bijvoorbeeld bij een 3pk airconditioning, die een nominaal vermogen heeft van 2,2 kW, trekt de motor bij opstarten 6 tot 8 keer de nominale stroom gedurende 100 tot 200 milliseconden.

Deze piek in stroom kan leiden tot transiënte processen en harmonischen in het netwerk, die schadelijk kunnen zijn voor gevoelige elektronica. Dit maakt het belangrijk om automaten te kiezen die deze pieken kunnen tolereren zonder onnodig te uitschakelen, terwijl ze toch voldoende beveiliging bieden bij kortsluiting of overbelasting.

Keuze van automatenkarakteristiek: B, C of D?

De keuze van de automatenkarakteristiek is van groot belang voor circuits met inductieve belastingen. De belangrijkste karakteristieken zijn:

B-karakteristiek: Magnetische uitschakeling vindt plaats bij 3 tot 5 maal de nominale stroom. Deze automaten reageren snel op kortsluitingen en overbelasting, maar kunnen ongewenst uitschakelen bij hoge aanloopstromen. Voorbeeld: een B16 automaat schakelt uit tussen 48 A en 80 A.
C-karakteristiek: Uitschakeling gebeurt bij 5 tot 10 maal de nominale stroom. Deze automaten tolereren hogere aanloopstromen en zijn daarom geschikt voor circuits met apparatuur met motoren, zoals warmtepompen. Voorbeeld: een C16 automaat schakelt uit tussen 80 A en 160 A.
D-karakteristiek: Deze automaten zijn ontworpen voor extreme aanloopstromen, tot 10 tot 20 maal de nominale stroom. Ze worden voornamelijk gebruikt in industriële toepassingen of bij zware motoren.

Bij de installatie van een warmtepomp is een C-karakteristiek automaat meestal de beste keuze, aangezien deze automaten de aanlooppieken van de motor tolereren zonder onnodig te uitschakelen. Dit voorkomt lastige onderbrekingen in de werking van de warmtepomp.

Ampèrage en vermogen van de automaat

Naast de karakteristiek is ook de ampèrage van de automaat bepalend voor de veilige en efficiënte werking van de installatie. De ampèrage hangt nauw samen met het aangesloten vermogen en de toepassing per groep. De volgende richtlijnen zijn van toepassing:

Een 16A automaat ondersteunt maximaal 3680 W (bij 230 V).
Een 20A automaat ondersteunt 4600 W.
Voor warmtepompen wordt vaak een 3-fase automaat gebruikt, bijvoorbeeld 3×16 A, die ongeveer 11 kW kan leveren. In Nederlandse woningen is de standaard hoofdaansluiting 3×25 A (17,3 kW), of bij nieuwbouw 3×35-40 A (24,2–27,6 kW).

De kabeldikte moet ook in overeenstemming zijn met de ampèrage. Voor 16 A wordt bijvoorbeeld 2,5 mm² aanbevolen. Bij zwaardere belastingen, zoals 25 A of 32 A, is 4–6 mm² nodig.

Circuitimpedantie en veiligheid

Een belangrijk technisch aspect bij de keuze van een C-karakteristiek automaat is de circuitimpedantie. De kortsluitstroom (Ik) moet minimaal 10× de nominale stroom bedragen om gegarandeerd te zijn dat de automaat magnetisch uitschakelt bij kortsluiting.

De berekening is als volgt:

Ik = U0 / Zs, waarbij U0 = 230 V en Zs = lusimpedantie.
Bij een Zs > 1,44 Ω voor een C16 automaat is de kortsluitstroom < 160 A, wat betekent dat magnetische uitschakeling mogelijk onzeker wordt.

Een erkend installateur moet deze waarde meten met een lusimpedantiemeter om te bepalen of de automaat veilig in gebruik kan worden.

Installatieprocedure en aansluiting

De correcte aansluiting van een installatieautomaat is essentieel voor de veiligheid en betrouwbaarheid van de elektrische installatie. De volgende stappen zijn belangrijk bij de installatie:

Kies de juiste karakteristiek en ampèrage op basis van het aangesloten vermogen en het type belasting.
Controleer de kabeldikte om te zorgen dat deze aansluit op de ampèrage van de automaat.
Stel de momentschroevendraaier in op 2,0–2,5 Nm, afhankelijk van de merk van de automaat (bijvoorbeeld Hager: 2,0 Nm, ABB: 2,5 Nm).
Draai de klemschroeven tot de momentkoppeling slipt, om optimale klemspanning en veiligheid te garanderen.
Controleer visueel of geen koperdraadjes buiten de klemmen steken, en zorg voor een correcte aansluiting.
Test de automaat na aansluiting door de spanning op de afgaande groep te meten en de functionaliteit met een aangesloten verbruiker te verifiëren.

Deze procedure zorgt ervoor dat de automaat correct werkt en de installatie veilig is voor het aansluiten van apparatuur zoals warmtepompen.

Invloed van inductieve belastingen op back-up stroombronnen

Inductieve belastingen zoals warmtepompen kunnen problemen veroorzaken wanneer ze worden aangesloten op back-up stroombronnen, zoals invertergeneratoren. Deze generatoren hebben vaak elektronische beveiliging die reageert op piekstromen. Wanneer een inductieve belasting met een hoge aanloopstroom wordt aangesloten, kan de spanning van de generator instorten, wat leidt tot beschadiging van de invertermodule.

In dergelijke gevallen is het belangrijk om een resistieve belasting in het circuit aanwezig te hebben. Deze belasting kan de retourstromen afleiden en op die manier de generator beschermen. Bij het bedienen van een inductieve belasting uit een invertergenerator dient het vereiste startvermogen onder het maximale vermogen van de generator te blijven.

Arbeidsfactor en generatorprestaties

De arbeidsfactor is een belangrijk aspect bij de werking van een elektrische installatie. Deze factor bepaalt het verhouding tussen actief en reactief vermogen. In een normaal huishouden is de arbeidsfactor ongeveer 0,7 tot 0,8.

Voor een generator is het belangrijk dat deze niet alleen het actieve vermogen dekt, maar ook het reactieve vermogen. Daarom wordt aanbevolen om een generator niet met meer dan 80% van zijn nominaal vermogen te belasten. Apparatuur met ingebouwde arbeidsfactorcorrectie helpt het systeem te stabiliseren en is daarom van groot belang in circuits met inductieve belastingen.

Toepassing in huishoudelijke situaties

In een typisch huishouden zijn de elektriciteitsverbruikers meestal een mix van lineaire (resistieve) en niet-lineaire (inductieve) belastingen. Voorbeelden van elektronische apparaten met een pulserend stroomverbruik zijn computers, LED-lampen, en telefoonsysteemen. In dit geval is de totale elektrische belasting ongeveer 300–400 W, met een resistieve belasting van 100–200 W. Deze mix helpt om de transiënte processen en harmonischen te dempen.

Wanneer een warmtepomp wordt toegevoegd aan deze mix, is het belangrijk om de totale elektrische belasting te berekenen en de automaten te kiezen die deze piekstromen kunnen tolereren. Dit voorkomt onnodige uitschakelingen en zorgt voor een stabiele werking van het elektrische systeem.

Kosten van installatieautomaten

De kosten van installatieautomaten variëren afhankelijk van de karakteristiek en ampèrage. In het algemeen zijn automaten met een C-karakteristiek iets duurder dan B-automaten, aangezien ze meer tolerantie bieden voor hoge aanloopstromen. De keuze van de juiste automaat beïnvloedt ook de investering in kabels en eventuele aanpassingen aan de elektrische installatie.

Het is daarom verstandig om een erkend installateur te raadplegen bij het kiezen van automaten voor circuits met inductieve belastingen. Dit zorgt ervoor dat de installatie niet alleen veilig is, maar ook efficiënt werkt bij het aansluiten van apparatuur zoals warmtepompen.

Conclusie

De keuze van een geschikte installatieautomaat voor circuits met inductieve belastingen, zoals warmtepompen, is van groot belang voor de veiligheid, efficiëntie en levensduur van de elektrische installatie. De karakteristiek en ampèrage van de automaat moeten afgestemd zijn op het aangesloten vermogen en de type belasting. Een C-karakteristiek automaat is meestal de beste keuze voor circuits met apparatuur met motoren, omdat deze automaten de aanlooppieken van de motor tolereren zonder onnodig te uitschakelen.

Bij de installatie is het belangrijk om de correcte aansluiting, kabeldikte en momentschroefspanning te controleren. Ook dient een erkend installateur te meten of de circuitimpedantie voldoet aan de eisen voor veilige werking van de automaat. De interactie tussen inductieve belastingen en back-up stroombronnen moet ook in overweging worden genomen, vooral bij het gebruik van invertergeneratoren.

In het huishouden is de mix van lineaire en niet-lineaire belastingen een natuurlijke situatie. Door de arbeidsfactor en het totale vermogen goed te begrijpen, kan de elektrische installatie worden geoptimaliseerd voor het aansluiten van apparatuur zoals warmtepompen. Dit zorgt voor een stabiel, veilig en efficiënt elektrisch systeem dat langdurig betrouwbaar werkt.