Overzicht van het vermogen van lucht-water warmtepompen voor verwarming

Een lucht-water warmtepomp is een van de meest gebruikte warmtepompvarianten in de woningbouwsector. Deze systemen halen warmte uit de buitenlucht en zetten die om naar warm water, dat vervolgens wordt gebruikt voor verwarming en sanitair gebruik. Het vermogen van dergelijke warmtepompen speelt een cruciale rol in het selecteren van het juiste systeem voor een bepaalde woning of gebouw. In deze artikel wordt een overzicht gegeven van de technische kenmerken, het rendement, en de factoren die bepalen hoeveel vermogen een lucht-water warmtepomp kan leveren.

Wat is een lucht-water warmtepomp?

Een lucht-water warmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht, ook bij lage temperaturen, en gebruikt die om water op te warmen. Dit water wordt vervolgens gebruikt voor de centrale verwarming en eventueel ook voor warm water. Het systeem bestaat uit een buitenunit die warmte uit de lucht opneemt en een binnenunit die de warmte overbrengt op het water van het afgiftesysteem, zoals radiatoren of vloerverwarming.

De belangrijkste voordeel van een lucht-water warmtepomp is dat het relatief eenvoudig en goedkoop is om te installeren vergeleken met andere warmtepompvarianten zoals geothermische of water-water systemen. Het nadeel is dat het rendement afneemt bij lage buitentemperaturen, wat soms vereist dat een aanvullende verwarmingsbron wordt gebruikt.

Vermogen en vermogensgrafieken

Het vermogen van een lucht-water warmtepomp bepaalt hoeveel warmte het systeem kan leveren bij een bepaalde buitentemperatuur. Het vermogen varieert afhankelijk van het type warmtepomp, de omgevingstemperatuur, en het afgiftesysteem. Omdat de warmteopname uit de lucht afneemt bij lagere temperaturen, is het belangrijk om de vermogensgrafieken van een warmtepomp te bestuderen om de prestaties onder verschillende omstandigheden te begrijpen.

Een vermogensgrafiek toont het vermogen dat een warmtepomp kan leveren bij verschillende buitentemperaturen. In de praktijk is het nodig om een warmteverliesberekening uit te voeren om te bepalen hoeveel warmte nodig is bij een buitentemperatuur van -10°C, wat vaak het referentietemperatuur is voor dergelijke berekeningen. Op basis van deze berekening kan het benodigde vermogen worden bepaald en het juiste model worden gekozen.

Voorbeelden van vermogensgrafieken

In onderstaande voorbeelden zijn de vermogensgrafieken van twee modellen van NIBE weergegeven:

  1. Lucht-water warmtepomp (NIBE S2125) – Het vermogen dat deze warmtepomp kan leveren hangt af van de buitentemperatuur. Bij hogere temperaturen is het rendement hoger, terwijl het vermogen afneemt bij lagere temperaturen.

  2. Water-water warmtepomp (NIBE S1255) – Deze warmtepomp haalt warmte uit het grondwater en heeft een iets hoger rendement dan de lucht-water variant, vooral bij lage buitentemperaturen.

Deze grafieken tonen dat het vermogen van een lucht-water warmtepomp niet constant is, maar afhankelijk is van de omstandigheden. Het is daarom essentieel om de vermogensgrafieken en eventuele correcties te bestuderen bij het selecteren van een warmtepomp.

Rekening houden met buitentemperatuur

Lucht-water warmtepompen functioneren optimaal bij hogere buitentemperaturen. Bij temperaturen rond de 0°C of hoger is het rendement hoog en kan de warmtepomp het grootste deel van de benodigde warmte leveren. Bij temperaturen onder 0°C daalt het rendement, en kan het nodig zijn dat een elektrisch element of een aanvullende verwarmingsbron wordt ingezet.

In Nederland is het gemiddeld niet vaak extreem koud. De KNMI-rapportage geeft een overzicht van de gemiddelde buitentemperaturen per dag in De Bilt gedurende de periode 1991–2020. Op basis van deze data is het mogelijk om een warmtepomp te kiezen die geschikt is voor de meeste weersomstandigheden in het land.

Factoren die het vermogen bepalen

Er zijn meerdere factoren die het vermogen van een lucht-water warmtepomp beïnvloeden. Deze kunnen worden samengevat als volgt:

  1. Type warmtepomp: Lucht-water warmtepompen zijn minder efficiënt dan geothermische varianten, zoals water-water of grond-water systemen. De warmteopname uit de lucht is afhankelijk van de temperatuur.

  2. Buitentemperatuur: Bij lagere temperaturen neemt het rendement af. Dit betekent dat het vermogen dat de warmtepomp kan leveren, afneemt.

  3. Afgiftesysteem: Een warmtepomp werkt efficiënter wanneer het warme water wordt afgestaan via een vloerverwarmingssysteem dan via radiatoren. Dit is vanwege de lagere afgiftetemperatuur die nodig is bij vloerverwarming.

  4. Modulerend vermogen: Moderne warmtepompen kunnen moduleren, wat betekent dat ze automatisch aanpassen aan de warmtevraag. Dit voorkomt oververhitting en verlaagt het energieverbruik.

  5. Vermogensgrafieken: Het is belangrijk om de vermogensgrafieken van de warmtepomp te bekijken om te zien hoeveel vermogen beschikbaar is bij verschillende buitentemperaturen.

  6. Aansluitvermogen: Het aansluitvermogen van de warmtepomp moet voldoen aan de warmtevraag van het gebouw, die is berekend via een warmteverliesberekening.

SCOP-waarde en rendement

De SCOP-waarde (Seasonal Coefficient of Performance) of SPF (Seizoensprestatiefactor) is een maat voor het jaarlijks gemiddelde rendement van een warmtepomp. Deze waarde is afhankelijk van het klimaatgebied waarin de warmtepomp wordt gebruikt. In Nederland is de SCOP-waarde lager dan in zuidelijke regio’s zoals Spanje, maar hoger dan in Noord-Nordische landen.

De SCOP-waarde rekening houdt niet alleen met het rendement van de warmtepomp zelf, maar ook met het gebruik van bijbehorende toestellen zoals circulatiepompen, het type afgiftesysteem, en eventuele bijstooksystemen. Dit maakt de SCOP-waarde een betrouwbaarere indicator dan de COP (Coefficient of Performance), die het rendement op een bepaald moment weergeeft.

Bij de keuze van een lucht-water warmtepomp is het daarom verstandig om de SCOP-waarde in overweging te nemen. Een hogere SCOP-waarde betekent dat de warmtepomp efficiënter is en dus minder energie verbruikt.

Hybride systemen

Een hybride warmtepomp combineert een lucht-water warmtepomp met een traditionele condensatieketel. De warmtepomp is het hoofdverwarmingsapparaat, maar wanneer het rendement te laag is (bijvoorbeeld bij zeer lage buitentemperaturen), schakelt het systeem automatisch over naar de condensatieketel. Dit zorgt ervoor dat het huis altijd op de meest energiezuinige manier wordt verwarmd.

Hybride systemen zijn vooral geschikt voor bestaande woningen waarin het warmteverlies groter is dan in nieuwbouw. In nieuwbouwprojecten is het vaak mogelijk om volledig op een lucht-water warmtepomp te vertrouwen, maar bij oudere woningen kan een hybride systeem het energieverbruik significanter verminderen.

Installatie en ontdooicyclus

Een belangrijk aspect bij het gebruik van lucht-water warmtepompen is de ondooicyclus. Wanneer het buiten koud is, kan het externe deel van de warmtepomp (de verdamper) bevriezen. Om dit te voorkomen, heeft de warmtepomp een automatische ontdooicyclus. Tijdens deze cyclus stopt de warmtepomp met het opwekken van warmte en gebruikt het opgeslagen warmte om het ijs op te lossen. Deze cyclus kan het rendement tijdelijk verlagen, maar het is noodzakelijk om de warmtepomp functioneel te houden.

Het aantal keren dat de warmtepomp ontdooit per dag hangt af van de buitentemperatuur en de vochtigheid. In extreem koude winters kan dit vaker voorkomen, wat het energieverbruik iets verhogen.

Koelen met een lucht-water warmtepomp

Niet alle lucht-water warmtepompen zijn geschikt voor koeling, maar bepaalde modellen kunnen ook gebruikt worden om een huis te koelen. Dit gebeurt door de warmtepomp in omgekeerde richting te laten werken: in plaats van warmte uit de lucht op te nemen en naar het huis af te geven, wordt de warmte uit het huis opgenomen en naar buiten afgevoerd.

Koelen met een lucht-water warmtepomp is actief en vereist dat de compressor draait, wat extra energie kost. Het is daarom belangrijk om te controleren of het model dat u kiest ook geschikt is voor koeltoepassingen.

Samenvatting

De keuze van een lucht-water warmtepomp hangt af van meerdere factoren, waaronder het benodigde vermogen, het klimaat, het afgiftesysteem, en de SCOP-waarde. Het is belangrijk om de vermogensgrafieken van de warmtepomp te bestuderen om te bepalen of het systeem voldoet aan de verwachtingen van het gebouw. Bij lage buitentemperaturen kan een aanvullende verwarmingsbron of een hybride systeem de efficiëntie verhogen.

De installatie van een lucht-water warmtepomp is relatief eenvoudig en goedkoper dan geothermische systemen, maar het rendement is iets lager. Het is daarom belangrijk om de juiste warmtepomp te kiezen, op basis van een warmteverliesberekening en het bestuderen van de technische specificaties.

Conclusie

Lucht-water warmtepompen zijn een praktische keuze voor de verwarming van woningen in Nederland. Het vermogen dat een warmtepomp kan leveren is afhankelijk van de buitentemperatuur en het type afgiftesysteem. Door de vermogensgrafieken en de SCOP-waarde te bestuderen, is het mogelijk om het meest efficiënte model te kiezen. Een hybride systeem kan in sommige gevallen het energieverbruik verder verlagen. Het is belangrijk om de installatie en onderhoudsaspecten te overwegen, evenals de mogelijkheid tot koelen. In combinatie met een warmteverliesberekening is het mogelijk om het juiste systeem te kiezen dat past bij de behoeften van de woning.

Bronnen

  1. Warmteverliesberekeningen.nl – Vermogen warmtepomp bepalen met warmteverliesberekening
  2. Viessmann.nl – Warmtepompen voor bedrijven en overheid
  3. Warmtepompenadvies.nl – Verbruik warmtepomp
  4. Bobex.nl – Rendement warmtepomp en SCOP
  5. Warmtepomp-info.nl – Lucht-water warmtepomp
  6. Verwarminginfo.nl – Soorten warmtepompen

Related Posts