Stooklijn bij vloerverwarming en warmtepomp: Uitleg, berekeningen en tips voor optimale efficiëntie
Inleiding
Het combineren van vloerverwarming met een warmtepomp is een energie-efficiënte oplossing voor de verwarming van woningen. Deze combinatie biedt het potentieel voor aanzienlijke besparingen op de energierekening, maar alleen op voorwaarde dat het geheel goed is gedimensioneerd en afgeregeld. Een van de meest cruciale factoren in dit kader is de stooklijn, wat de verhouding is tussen de aanvoertemperatuur van de warmtepomp naar de CV-installatie (zoals vloerverwarming) en de buitentemperatuur.
In dit artikel geven we een gedetailleerde uitleg over wat de stooklijn precies betekent, hoe deze berekend en ingesteld moet worden, en welke technische en praktische overwegingen hierbij van belang zijn. We leggen ook uit hoe de stooklijn samenwerkt met vloerverwarmingssystemen en waarom een correcte afregeling van beide systemen essentieel is voor het behalen van het maximale rendement van de warmtepompinstallatie.
Wat is een stooklijn?
De stooklijn geeft de relatie weer tussen de buitentemperatuur en de aanvoertemperatuur die nodig is om de woning te verwarmen. Het is een grafische voorstelling (of numerieke tabel) die aangeeft bij welke buitentemperatuur welke aanvoertemperatuur nodig is om een comfortabele binnenomgeving te garanderen.
Het is een belangrijke parameter bij het bepalen van het benodigde vermogen van de warmtepomp, maar ook bij het instellen van de CV-installatie. De stooklijn is namelijk een directe bepalende factor voor het SCOP (Seasonal Coefficient of Performance), wat het jaarlijks gemeten rendement van de warmtepomp is.
Waarom is een lage stooklijn beter?
Een lage stooklijn betekent dat de aanvoertemperatuur van de warmtepomp laag is, wat bijgevolg ook betekent dat de warmtepomp minder energie moet verbruiken om die temperatuur te bereiken. Warmtepompen werken namelijk het efficiëntst wanneer het verschil tussen de buitentemperatuur en de gewenste aanvoertemperatuur klein is.
Deze lage aanvoertemperatuur is vooral gunstig bij vloerverwarming, omdat vloerverwarmingssystemen werken op lagetemperatuur en dus goed aansluiten bij warmtepompen. De stooklijn wordt daarom meestal ingesteld op een maximale aanvoertemperatuur van maximaal 38°C of zelfs lager, afhankelijk van het afgiftesysteem.
Een correct ingestelde stooklijn zorgt voor: - Hoog rendement (hoge SCOP) - Lagere stroomverbruik - Gelijkmatige verwarming - Minder belasting op de warmtepomp - Langer systeemlevensduur
Hoe wordt de stooklijn berekend?
De stooklijn kan berekend worden met behulp van een formule die het verband aangeeft tussen het vermogen van de warmtepompinstallatie, het warmteverlies van de woning, en de gewenste aanvoertemperatuur bij een bepaalde buitentemperatuur.
Formule
De stooklijn wordt meestal berekend met de volgende formule:
$$ [T-10] = 20^\circ C + \frac{\text{Vermogen warmtepompinstallatie [W]}}{\text{Vermogen centrale verwarming [W/K]}} $$
Voorbeeld:
Als het vermogen van de warmtepompinstallatie 9600 W is en het vermogen van de centrale verwarming 300 W/K, dan is de instelling bij -10°C:
$$ [T-10] = 20^\circ C + \frac{9600}{300} = 52^\circ C $$
Dit betekent dat bij een buitentemperatuur van -10°C, een aanvoertemperatuur van 52°C nodig is om de woning te verwarmen.
Belang van correcte dimensieering
Het is essentieel om de warmtepompinstallatie correct te dimensioneren. Als de warmtepomp te klein is, kan het systeem de woning niet voldoende verwarmen, vooral bij lage buitentemperaturen. Als het systeem daarentegen te groot is, kan het ernaast staan en extra energie verbruiken.
Daarom is het aan te raden om eerst het warmteverlies van de woning te berekenen. Dit gebeurt met de volgende formule:
$$ \text{Warmteverlies woning [W/K]} = \frac{(A - B \cdot 7) \cdot 9000}{(16 - C) \cdot 24 \cdot 31} $$
Waarbij: - A = Energieverbruik gas in m³ per jaar - B = Oppervlakte woning in m² - C = Gemiddelde binnen-temperatuur in °C
Het warmteverlies is de basis voor het bepalen van het benodigde vermogen van de warmtepompinstallatie. Zodra dit is bepaald, kan de stooklijn worden ingesteld.
Stooklijn en vloerverwarming: Samenwerking en afregeling
Vloerverwarming werkt het efficiëntst bij lage aanvoertemperaturen. Een typische aanvoertemperatuur voor vloerverwarming ligt tussen de 30°C en 38°C. Dit maakt het systeem ideaal voor het combineren met een warmtepomp, die op zijn beurt ook het efficiëntst werkt bij lagetemperatuur.
De stooklijn en de vloerverwarming moeten daarom zorgvuldig afgeregeld worden om de maximale efficiëntie te behalen. Hier zijn enkele belangrijke overwegingen:
1. Afgifte- en retourtemperatuur
De Delta T (verschil tussen aanvoer en retourtemperatuur) is belangrijk voor de efficiëntie van de vloerverwarming. Bij een Delta T van 5°C is het systeem meestal optimaal afgeregeld. Dit betekent dat het warme water bijvoorbeeld bij 35°C wordt aangevoerd en bij 30°C retourkeert.
2. Inregelafsluiters
Vloerverwarmingssystemen bestaan vaak uit meerdere groepen, die kunnen variëren in grootte en warmtebehoefte. Dit maakt het nodig om de groepen te inregelen met inregelafsluiters. Deze afsluiters zorgen ervoor dat alle groepen gelijkmatig worden verwarmd, ongeacht de lengte van de buizen of de hoeveelheid warmte die nodig is.
3. Open vs. gesloten verdeler
Er zijn twee soorten verdelers voor vloerverwarming: open verdelers met pomp en gesloten verdelers zonder pomp.
- Open verdelers bevatten een pomp die het water circuleert. Ze zijn geschikt voor systemen die een constante en gelijkmatige verdeling van warmte vereisen.
- Gesloten verdelers hebben geen pomp en worden vaak gebruikt in combinatie met warmtepompen die beperkt zijn in de maximale temperatuur die ze kunnen leveren (meestal maximaal 45°C). In dit geval moet de warmtepomp stap voor stap het water opwarmen, omdat de verdeler het zelf niet kan.
Bij stadsverwarming zijn er extra eisen aan de verdeler. Zo mogen bijvoorbeeld aluminium componenten niet worden gebruikt, en moet de verdeler onafhankelijk zijn van thermostaten of nachtverlaging.
4. Thermostaatventielen
Thermostaatventielen zijn optioneel maar kunnen het comfort en de efficiëntie verhogen. Ze sluiten automatisch af wanneer de gewenste temperatuur in een vertrek is bereikt, wat voorkomt dat het systeem onnodig energie verbruikt.
Praktische stappen voor het instellen van de stooklijn
Het instellen van de stooklijn is een technische klus die meestal door een erkende installateur moet worden uitgevoerd. Toch is het handig om de basisbeginselen te begrijpen. Hieronder vind je een overzicht van de stappen:
Bereken het warmteverlies van de woning
Gebruik de formule uit de inleiding om het warmteverlies in W/K te bepalen. Dit is het basisvermogen dat de warmtepomp moet leveren.Kies een warmtepomp met het juiste vermogen
De warmtepomp moet in staat zijn om het warmteverlies van de woning te dekken bij een buitentemperatuur van -10°C.Stel de stooklijn in op een lage aanvoertemperatuur
Voor vloerverwarming wordt meestal een maximale aanvoertemperatuur van 38°C aangeraden. Dit kan eventueel worden aangepast afhankelijk van de isolatie en het afgiftesysteem.Controleer de Delta T
Zorg dat het verschil tussen aanvoer en retourtemperatuur rond de 5°C ligt voor optimale efficiëntie.Regel de vloerverwarming groepen met inregelafsluiters
Dit zorgt voor gelijke verdeling van warmte en vermindert het risico op oververhitting of koudplekken.Test het systeem bij verschillende buitentemperaturen
Laat de installateur het systeem testen bij verschillende buitentemperaturen om te zien of de stooklijn correct is afgeregeld.
Verbruik en SCOP: Hoe bereken je de energiebesparing?
Het verbruik van een warmtepomp hangt af van meerdere factoren, zoals het SCOP, het warmteverlies van de woning, en de stooklijn. Het verbruik kan worden berekend met de volgende formule:
$$ \text{Verbruik [kWu]} = \frac{[D] \cdot 9}{[A] + ([B] - [A]) \cdot \frac{(55 - [C])}{20}} $$
Waarbij: - [A] = SCOP bij 35°C stooklijn - [B] = SCOP bij 55°C stooklijn - [C] = Gekozen stooklijn (in °C) - [D] = Volume van de woning in m³
Voorbeeldberekening:
Als [A] = 3,5, [B] = 5,1, [C] = 50°C en [D] = 1600 m³, dan:
$$ \text{Verbruik [kWu]} = \frac{1600 \cdot 9}{3,5 + (5,1 - 3,5) \cdot \frac{(55 - 50)}{20}} = \frac{14400}{3,5 + 1,6 \cdot 0,25} = \frac{14400}{3,9} \approx 3692 \text{ kWu} $$
Deze berekening laat zien dat het verbruik afhankelijk is van het SCOP, wat weer beïnvloed wordt door de stooklijn. Een lage stooklijn leidt dus tot een hoger SCOP en een lager verbruik.
Belang van een buffer en tapwater boiler
Een warmtepompinstallatie vereist vaak een buffer en een tapwater boiler om optimaal te functioneren. De buffer zorgt voor een stabiele warmteopslag, terwijl de boiler warm water levert voor de huishoudelijke toepassingen.
Buffer
- De inhoud van de buffer wordt berekend op basis van het warmteverlies en de gewenste temperatuur.
- Het buffervolume beïnvloedt het rendement van de warmtepomp. Te weinig buffer kan leiden tot te veel starten en stoppen van de warmtepomp, wat het verbruik verhoogt.
Tapwater boiler
- De tapwater boiler moet zijn afgestemd op de vermogenscapaciteit van de warmtepomp.
- De boiler moet warm water leveren tot ongeveer 55°C en eenmaal per week op 65°C worden gebracht om legionellabesmetting te voorkomen.
- Het vermogen van de warmtepomp is vaak aanzienlijk lager dan bij een HR-CV-ketel, wat betekent dat het buffervolume van de boiler moet worden aangepast om een hoge comfortniveau te garanderen.
Geluid en isolatie: Extra overwegingen
Bij het dimensioneren van een warmtepompinstallatie moet ook rekening worden gehouden met het geluidsniveau. De warmtepomp produceert geluid bij het draaien van de compressor en het circuleren van het koudemiddel. Het geluidsniveau wordt uitgedrukt in dB(A) en kan worden berekend op basis van het vermogen en de afstand tot de woning.
Isolatie
Een goed geïsoleerde woning vermindert het warmteverlies en zorgt voor een lagere stooklijn. Het is daarom aan te raden om vooraf te investeren in isolatie van muren, daken en vloeren. Dit zorgt niet alleen voor een efficiëntere warmtepomp, maar ook voor een comfortabelere binnenomgeving.
Toekomstgerichte oplossing
Een warmtepompinstallatie met een goed afgeregelde stooklijn en vloerverwarming is een toekomstgerichte oplossing voor de verwarming van woningen. Het is niet alleen energie-efficiënt, maar ook duurzaam en duurzaam. Bovendien is het systeem goed toepasbaar in zowel bestaande als nieuwe woningen.
Bij het bouwen van een nieuwe woning is het aan te raden om een laagtemperatuur afgiftesysteem te kiezen, zoals vloerverwarming of wandverwarming. Deze systemen zijn optimaal afgestemd op warmtepompen en zorgen voor een gelijkmatige en comfortabele verwarming.
Conclusie
De stooklijn bij een vloerverwarming en warmtepomp speelt een cruciale rol in de efficiëntie en het comfort van het verwarmingssysteem. Het is essentieel dat de stooklijn correct wordt berekend en ingesteld om het maximale rendement van de warmtepomp te behalen. Een lage aanvoertemperatuur is gunstig voor zowel de warmtepomp als de vloerverwarming, waardoor het systeem minder energie verbruikt en langer meegaat.
Bij het dimensioneren van de warmtepompinstallatie moet rekening worden gehouden met het warmteverlies van de woning, het SCOP, het buffervolume, en het verbruik van het systeem. Ook de vloerverwarming moet goed worden afgeregeld met inregelafsluiters en eventueel thermostaatventielen om een gelijke verdeling van warmte te garanderen.
Tenslotte is het aan te raden om samen te werken met een erkende installateur die ervaring heeft met warmtepompen en vloerverwarming. Dit zorgt ervoor dat het systeem niet alleen efficiënt werkt, maar ook lang meegaat en aan de wettelijke eisen voldoet.
Bronnen
Related Posts
-
Bodem-water warmtepomp: levensduur en factoren die van invloed zijn
-
Levensduur en Efficiëntie van Warmtepompwasdrogers: Inzichten en Onderhoudstips voor Eigenaren
-
De levensduur van een NIBE warmtepomp: wat bepaalt de duurzaamheid en hoe kan deze verlengd worden?
-
De levensduur van een warmtepomp: Factoren, onderhoud en duurzaamheid
-
Levensduur van een lucht-lucht warmtepomp: Wat u moet weten als investeerder
-
De levensduur van een industriele warmtepomp: factoren, onderhoud en optimale prestaties
-
De levensduur van een warmtepomp: factoren, onderhoud en verlenging
-
Lenen bij het rijk voor een warmtepomp: een overzicht van subsidies en financieringsmogelijkheden