Pompsnelheid en efficiëntie van een warmtepompinstallatie

Published by Redactie on oktober 2, 2025 | Category warmtepomp

In de wereld van duurzame verwarmingssystemen speelt de warmtepomp een steeds belangrijkere rol. Het is niet alleen een ecologische keuze, maar ook een financieel verstandige investering voor eigenaren van woningen. Echter, de efficiëntie van een warmtepompinstallatie hangt af van meerdere technische aspecten. Een van die aspecten is de pompsnelheid, die van invloed is op het energieverbruik, de prestaties van het systeem en de levensduur van de componenten. In dit artikel wordt ingegaan op de rol van de pompsnelheid in een warmtepompinstallatie, met aandacht voor technische processen, mogelijke problemen en aanbevolen instellingen.

Wat is een warmtepomp en hoe werkt het?

Een warmtepomp is een technisch systeem dat energie uit de omgeving, zoals de buitenlucht of de bodem, verplaatst naar een ruimte waar warmte nodig is. De kern van het proces is het gebruik van een koudemiddel dat door een cyclus van verdamping en condensatie energie opneemt en afgeeft. De cyclus wordt aangedreven door een compressor en ondersteund door circulatiepompen.

De werking van een warmtepomp

De werking van een warmtepomp kan als volgt worden beschreven: 1. Het koudemiddel met een laag kookpunt wordt door de compressor samengeperst, waardoor zowel de druk als de temperatuur stijgt. 2. Het gasvormige koudemiddel wordt door een platenwisselaar (condensor) gestuwd, waar het warmte afgeeft aan het systeemwater (bijvoorbeeld vloerverwarming). 3. Het afkoelende gas condenseert en verandert in vloeistof. 4. Vervolgens passeert het koudemiddel een expansieventiel, waarbij de druk afneemt en het koudemiddel verdampt. 5. Het verdampingsproces neemt energie op uit de omgeving, bijvoorbeeld via een lucht/water-warmtepomp. 6. Het koudemiddel keert terug naar de compressor, waar het cyclus opnieuw begint.

Dit proces is essentieel voor het functioneren van de warmtepompinstallatie, maar de efficiëntie van de installatie wordt ook beïnvloed door de werking van de circulatiepompen. De pompsnelheid speelt hier een cruciale rol.

De invloed van pompsnelheid op warmtepompinstallaties

De circulatiepompen in een warmtepompinstallatie zorgen ervoor dat het water in het systeem wordt verplaatst. De snelheid waarmee deze pompen werken heeft invloed op de warmtetransportefficiëntie, de temperatuurverschillen (delta-T) en de energieverbruik. In de praktijk zijn er verschillende manieren om de pompsnelheid in te stellen, maar elke methode heeft haar eigen voordelen en nadelen.

Vaste snelheid versus variabele snelheid

In sommige installaties wordt gebruikgemaakt van pompen met een vaste instelbare snelheid. Dit betekent dat de pompen continu op dezelfde snelheid werken, ongeacht de warmtebehoefte van het systeem. In andere gevallen wordt een zelfregelende pomp gebruikt, die dynamisch aanpasbaar is aan de vraag.

Voor- en nadelen van een vaste snelheid

Een vaste snelheid heeft het voordeel van eenvoud in de installatie en het beheer. Echter, zoals blijkt uit praktijktesten, heeft dit ook een aantal nadelen: - Ongecontroleerde menging in het buffervat: Als beide pompen gelijk hard werken, kan het buffervat niet effectief worden gevuld of leeggehaald. Dit leidt tot ongewenste vermenging van koud en warm water. - Lage delta-T-waarden: Bij een vaste snelheid is de temperatuurverschil (delta-T) tussen de aanvoer- en retourleiding vaak te laag, wat de efficiëntie van de warmtepomp vermindert. - Verhoogd energieverbruik: Constant werken op volle snelheid leidt tot hoger energieverbruik en vermindert de levensduur van de pomp.

Voordelen van variabele snelheid

Een zelfregelende pomp, zoals de Grundfos Alpha 2, reageert op de vraag in het systeem. Deze pomp verhoogt of verlaagt het debiet afhankelijk van het aantal geopende circuits. Dit heeft meerdere voordelen: - Optimale warmteopslag: Het buffervat wordt effectiever gebruikt, zowel bij het vullen als bij het leegmaken. - Gewenste delta-T-waarden: De temperatuurverschillen kunnen beter worden gereguleerd, wat leidt tot een hogere efficiëntie. - Energiezuinigheid: De pomp gebruikt minder energie bij lage vraag, wat het totale energieverbruik vermindert.

Instellingen en aanbevolen praktijken

De manier waarop pompsnelheden worden ingesteld, heeft een grote impact op de prestaties van de warmtepompinstallatie. In de praktijk is het belangrijk om een strategische balans te vinden tussen de snelheid van de ingebouwde pomp en de CV-pomp.

Verschillende snelheden

Een aanbevolen aanpak is om de ingebouwde pomp en de CV-pomp op verschillende snelheden te zetten. Dit zorgt ervoor dat het buffervat effectief kan worden gevuld en leeggehaald, terwijl ongewenste vermenging wordt voorkomen. In de praktijk wordt vaak de ingebouwde pomp op een middenstand ingesteld en de CV-pomp op laagst mogelijke snelheid. Hierdoor blijft het buffervat vullen met warm water, wat positief is voor de warmteopslag.

Echter, dit heeft ook een nadeel: bij hoge vraag is de snelheid van de CV-pomp mogelijk te laag om het systeem te voldoen. In dergelijke gevallen is het noodzakelijk om de CV-pomp aan te passen aan de vraag.

Schakelen van de ingebouwde pomp

Een andere aanbevolen maatregel is om de ingebouwde pomp te laten schakelen met de bronpomp. Dit voorkomt ongewenste vermenging in het buffervat. Bij deze aanpak wordt de pomp alleen actief tijdens warmteproductie, wat het vermengingsproces vermindert en de efficiëntie verbetert.

Om dit mogelijk te maken, moet de sensor worden verplaatst naar een punt waar er altijd stroming is, zoals buiten de warmtepomp op het T-stuk aan de warme zijde. Deze aanpassing is eenvoudig en leidt tot een betere systeemefficiëntie.

Dynamische regeling en bufferinhoud

De inhoud van het buffervat is ook afhankelijk van de type warmtepomp en de vermogensmodulatie. Voor een binaire warmtepomp (aan/uit), wordt meestal de nominale uitgang vermogenswaarde vermenigvuldigd met 20 om de benodigde bufferinhoud te bepalen. Voor een modulerende warmtepomp wordt het minimale vermogen genomen om de bufferinhoud te berekenen.

Bijvoorbeeld: - Binaire lucht/water-warmtepomp die 8 kW levert bij 15°C buitentemperatuur naar 35°C aanvoer: 8 kW × 20 = 160 liter bufferinhoud. - Modulerende warmtepomp die 2 tot 8 kW levert: 2 kW × 20 = 40 liter bufferinhoud.

De bufferinhoud beïnvloedt de prestaties van het systeem en moet daarom goed worden afgestemd op de werking van de pomp.

Praktijkbevindingen en verbeteringen

In de praktijk is het belangrijk om aanpassingen aan te brengen aan de pompinstallatie om de efficiëntie te verbeteren. Een voorbeeld hiervan is het vervangen van de CV-pomp door een zelfregelende pomp, zoals de Grundfos Alpha 1 of Alpha 2. Deze pompen zijn energiezuinig en kunnen het debiet aanpassen aan de vraag in het systeem.

Een analyse van de temperatuursensoren in een installatie toont aan dat het gebruik van een zelfregelende pomp leidt tot: - Betere warmteopslag in het buffervat - Gewenste delta-T-waarden - Minder energieverbruik - Verlengde levensduur van de pomp

Daarnaast is het aanpassen van de sensorlocatie belangrijk. Door de sensor te verplaatsen naar een punt waar er altijd stroming is, wordt ongewenste vermenging in het buffervat voorkomen. Dit leidt tot een stabielere werking van het systeem en een hogere efficiëntie.

Conclusie

De pompsnelheid in een warmtepompinstallatie speelt een cruciale rol in de efficiëntie van het systeem. Een correcte afstelling van de pompen zorgt voor betere warmteopslag, gewenste temperatuurverschillen en lager energieverbruik. Het is aan te raden om een zelfregelende pomp te gebruiken en de ingebouwde pomp te laten schakelen met de bronpomp. Dit voorkomt ongewenste vermenging en verbetert de prestaties van de installatie.

Door het juist instellen van de pompsnelheden en het gebruik van moderne componenten, zoals de Grundfos Alpha-serie, kan de efficiëntie van een warmtepompinstallatie aanzienlijk worden verhoogd. Dit is niet alleen gunstig voor de energiekosten, maar ook voor de duurzaamheid van het systeem en de levensduur van de componenten.

Bronnen

pompsnelheid