Graadminuten bij warmtepompen: functies, werking en instellingen

Published by Redactie on oktober 15, 2025 | Category warmtepomp

Graadminuten zijn een technische parameter die binnen de werking van temperatuurregelingen een centrale rol speelt, vooral in het geval van warmtepompen, hybride warmtepompen en verwarmingsinstallaties. Het gaat om een methode die als alternatief wordt gebruikt voor hysterese om frequent in- en uitschakelen van verwarmingsbronnen te voorkomen en daarmee de levensduur en het rendement van de installatie te verbeteren.

In dit artikel behandelen we de werking van graadminuten in detail, inclusief de instellingen bij hybride warmtepompen en elektrische verwarmingselementen. Bovendien wordt de rol van graadminuten in het gehele verwarmingsproces van een woning uitgelegd, aangevuld met voorbeelden en technische data uit relatie naar warmtepompsystemen zoals die van NIBE.

Wat zijn graadminuten?

Graadminuten zijn een maatstaf die de afwijking van de werkelijke temperatuur ten opzichte van de gewenste waarde berekent per minuut. Als de temperatuur lager is dan de ingestelde waarde, loopt het aantal graadminuten negatief op. Als de temperatuur boven de ingestelde waarde komt, telt het positief.

De opbouw van graadminuten is cumulatief. Als bijvoorbeeld de temperatuur op een gegeven moment 2 graden te laag is, worden -2 graadminuten aan het totaal toegevoegd. Het volgende moment met een afwijking van -3 graden levert extra -3 graadminuten op, totaal -5. Wanneer later de temperatuur 1 graad te hoog is, wordt dit +1 graadminuten, waardoor het totaal nu -4 wordt.

De waarde van graadminuten geeft dus aan hoeveel "achterstand" er in warmtelast is opgelopen, of hoe ver de werkelijke temperatuur afwijkt van de gewenste. Deze methode helpt het regelsysteem om actie te ondernemen op het juiste moment door inschakelen en uitschakelen van warmtebronnen pas te doen wanneer een vooraf ingestelde drempel is bereikt.

Een belangrijke kennisvraag is dat graadminuten worden toegepast om het fenomeen frequent in- en uitschakelen van technische systemen tegen te gaan, wat negatief is voor de technische levensduur en het rendement. Dit is toepasbaar op zowel cv-ketels als warmtepompen.

Waarom wordt graadminuten gebruikt in een warmtepompinstallatie?

Het gebruik van graadminuten bij warmtepompen (en hybride warmtepompen) is belangrijk voor verschillende redenen:

Vermindering van frequent in- en uitschakelen: Warmtepompen en bijbehorende onderdelen, zoals cv-ketels, hebben kortere levensduur wanneer deze te vaak starten en stoppen. Graadminuten zorgen voor een vertraging in de inschakelmomenten door cumulatie van afwijkingen per tijdseenheid.
Behoud van rendement: Het rendement van een warmtepomp neemt toe naarmate deze langer aanstaat. Een eenvoudsregel is dat het rendement pas na ongeveer 15 minuten aanstaan bereikt wat op de specificaties vermeld staat.
Afsluiting op tijd: Wanneer de graadminutenwaarde de vooraf ingestelde drempel bereikt, wordt automatisch actie ondernomen, zoals het uitschakelen van de warmtebron. Hierdoor verhoogt zich nogmaals de levensduur van componenten.

Werking van graadminuten

De werking van graadminuten kan worden uitgelegd aan de hand van een voorbeeldtabel. De tabel toont de temperatuur, het inschakelaansturing (aan of uit), en het cumulatieve aantal graadminuten over een aantal minuten:

Minuut	Warmtebron	Gewenste temperatuur	Werkelijke temperatuur	Graadminuten	Totaal graadminuten
1	uit	36	35	-1	-1
2	uit	36	34	-2	-3
3	uit	36	33	-3	-6
4	uit	36	33	-3	-9
5	uit	36	33	-3	-12
6	uit	36	32	-4	-16
7	uit	36	32	-4	-20
8	aan	36	31	-5	-25
9	aan	36	31	-5	-30
10	aan	36	31	-5	-35
11	aan	36	32	-4	-39
12	aan	36	33	-3	-42
13	aan	36	34	-2	-44
14	aan	36	35	-1	-45
15	aan	36	36	0	-45
16	aan	36	37	+1	-44
17	aan	36	38	+2	-42
18	aan	36	39	+3	-39
19	aan	36	40	+4	-35

In dit voorbeeld zien we hoe het aantal graadminuten negatief oploopt terwijl de werkelijke temperatuur onder de gewenste temperatuur blijft. Vanaf minuut 16 begint het aantal graadminuten minder negatief te worden, aangezien de daadwerkelijke temperatuur boven de gewenste temperatuur komt. Als het aantal graadminuten de waarde nul bereikt of een bepaalde drempel overschrijdt (zoals -120 graadminuten), volgt een uitschakeling van de verwarmingsbron.

Graadminuten en hybride warmtepompen

Bij hybride warmtepompen wordt de techniek van graadminuten gebruikt om de cv-ketel tijdsens volgaan zodra het economisch zinvol is. De keldering is dat bij een buitentemperatuur van rond de 4°C of lager gaswarmte goedkoper is dan warmtepompprestatie.

In de werking van een hybride warmtepomp is het meestal instelbaar hoe de drempelwaarde van de graadminuten bepaald wordt. Een veelvoorkomende instelling is -120 graadminuten, wat aanduidt dat wanneer deze waarde bereikt is, de cv-ketel automatisch inschakelt. Echter, een lage drempelwaarde kan leiden tot overmatig gebruik van de cv-ketel, vergelijkbaar met het fenomeen dat de ketel uit "te snel" wordt ingeschakeld. Dit kan leiden tot hogere kosten. Een te hoge drempelwaarde daarentegen kan uitschakelen vertragen zodat de woonruimte te ver afkoelt.

Graadminuten en elektrisch verwarmingselement

Bij warmtepompen is er vaak een elektrisch verwarmingselement aanwezig, dat wordt ingeschakeld wanneer de warmtepomp de woning niet voldoende kan verwarmen. Dit gebeurt bij extreme kou. Het elektrisch verwarmingselement is wel duurder: het kost vaak 3,5 tot 4 keer meer elektriciteit dan de warmtepomp.

De inschakelmomenten worden bij warmtepompen vaak bepaald op basis van graadminuten. Bijvoorbeeld: een drempel van -240 graadminuten kan het moment zijn om het elektrische element in te schakelen. Correct instellen van deze drempelwaarde is belangrijk. Is de drempel te hoog, dan blijft het huis te koud. Is de drempel te laag, dan neemt het energieverbruik exponentieel toe.

Graadminuten versus hysterese

Zowel graadminuten als hysterese zijn regelmechanismen die gebruikt worden om in- en uitschakelen van warmtebronnen of koeling te vertragen. Een hysterese is een vast temperatuurverschil dat bepaalt wanneer de temperatuurregeling actie ondernemt. Bijvoorbeeld: wanneer de temperatuur 0,5°C boven of onder de ingestelde waarde komt, wordt er ingegrepen.

Bij graadminuten is de timing van in- en uitschakelen afhankelijk van hoe ver de temperatuur is afgedwaald van de gewenste waarde per minuut. Op deze manier is het regelsysteem gevoeliger voor langdurige onder- of overschotten aan warmte, in tegenstelling tot een vaste instelling bij een hysterese.

Het voordeel van graadminuten is dat het regelsysteem adaptiever is en aanpassingen kan maken op basis van cumulatieve gegevens, wat de efficiëntie van het systeem ten goede komt. Dit is vooral waar voor cv-warmtepompen, waar het aantal inschakelmomenten een grote invloed heeft op de levensduur.

Instelbare parameters bij graadminuten

Omdat graadminuten het vroegtijdige of vertraging van inschakelen direct bepalen, zijn de instelbare parameters van grote invloed op de werking van verwarmingsinstallaties. De belangrijkste instellingsparameters zijn:

Drempelwaarde graadminuten: De limiet van het aantal graadminuten dat bereikt moet worden voor een in- of uitschakeling. Voor het inschakelen van een cv-ketel, bijvoorbeeld -120 graadminuten.
Opbouwsnelheid (afwijking per minuut): De snelheid waarmee de afwijking in temperatuur invloed heeft op het aantal graadminuten.
Maximum opbouw: Het hoogste aantal graadminuten dat berekend kan worden, wat verder invloed heeft op inschakeltijdstippen.
Nulniveau: Het punt waarop het systeem ophoudt met aanvullende warmteproductie en overstapt naar regulering of uitschakeling.

Instellingen van deze parameters moeten worden afgestemd op het type woning, de verwarmingsinstallatie en het klimaat. Een professionele installateur kan deze instellingen helpen bepalen op basis van het energieverbruik, het klimaat en het comfortniveau dat wordt gestreefd.

Graadminuten bij NIBE warmtepompen

De fabrikant NIBE gebruikt de methode van graadminuten in veel van hun verwarmingsinstallaties. De werking van graadminuten bij NIBE is vergelijkbaar met wat is opgenomen in de bronmateriaal. Het bedrijf heeft op hun website instructievideo’s en technische documenten waarin het stappenplan en werking van graadminuten bij hun verwarmingsinstallaties centraal staat (zie bron 3).

NIBE legt hierbij uit dat graadminuten bijdragen aan:

Mindere slijtage van componenten door verminderd in- en uitschakelen
Aanpassing van thermische belasting per situatie (dagen, nachten, koude of warme periodes)
Beperking van energiekosten door effectief gebruik van het rendement van de warmtepomp

Uit het video-onderzoek van NIBE blijkt ook dat het aantal graadminuten een sleutelmaat is om de inschakeltijd en mate van warmteproductie automatisch aan te passen, zonder dat er directe menselijke tussenkomst is nodig. Hierdoor kan de verwarmingsinstallatie automatisch werken binnen bepaalde instelbare parameters, wat comfort en energiezuinigheid vergroot.

Handhaving en controle van graadminuten

Zowel huis- als kant- en vakpersonen hoeven hun verwarmingsinstallaties niet continu te overwegen bij elke verandering in de temperatuur. Toch is het handig om op de geregelde manier de instellingen van de graadminuten even na te kijken, zeker bij veranderingen in het energieklimaat of de woningbouwstatus.

Voor amateurs is het raadzaam de technische data en monitoring van de warmtepomp af te vragen aan de installateur. Voor geavanceerde gebruikers is het dan mogelijk om de werking van graadminuten en eventuele aanpassingen te ondernemen op basis van gemeten waarde.

Mislukt instellen van de drempelwaarde van graadminuten kan leiden tot:

Te snel inschakelen van de cv-ketel of elektrische elementen (hoog gasverbruik)
Te laat inschakelen (kouder woning, lage comfort)
Overmatig inschakelen van externe systemen, zoals een zonnewoning of extra aandrijving (indien aanwezig)

Daarom is het aan te raden de standaardinstellingen te volgen of te laten bijsturen door een erkende installateur.

Conclusie

Graadminuten is een technisch geavanceerde regeltechniek die een centrale rol speelt in moderne verwarmingsinstallaties, zowel bij verwarmingsinstallaties als bij warmtepompen en hybride systemen. De methode leidt tot een verbeterde efficiëntie, een hoger rendement en een betere levensduur van de systemen door het vermijden van frequent in- en uitschakelen. Door cumulieve temperatuurafwijkingen per minuut te berekenen, heeft het systeem meer inzicht en controle over de thermische behoefte van de woning.

Voor zowel eigenaren als dienstverlener is het belangrijk om de werking van graadminuten en de instelbare drempelwaarden goed te begrijpen. Correct instellen en afstemmen op de specifieke omstandigheden van de woning is noodzakelijk voor optimale comfort, energiezuinigheid en gebruikstermijn van de verwarmingsinstallatie. Door gebruik te maken van dergelijke technologieën, zoals die van NIBE, werken vermeld systemen zowel voor als met het klimaatproductenerendement tot een betrouwbaar eindresultaat voor de woningbouwkundige realisatie.

Bronnen

grluid