Wat is hysteresis bij een warmtepomp en waarom maakt het verschil in comfort en geldzak?
In de thermische regeltechniek, zoals gebruikt in verwarmingssystemen, vormt het begrip hysteresis of hystereseverloop een cruciaal onderdeel van energie-efficiëntie en comfort. Vooral bij warmtepompen speelt de hysteresis een belangrijke rol in het verloop van de temperatuurregeling van zowel het cv-water als de boilertemperatuur. In dit artikel zullen we de betekenis, werking, invloed op comfort en energieverbruik van de hysteresis bij warmtepompen in detail bespreken. We richten ons hierbij uitgesloten op de gegevens uit betrouwbare bronnen, om een gedetailleerd en feitelijk onderbouwd overzicht te bieden.
Wat is hysteresis bij een warmtepomp?
Hysteresis, soms ook schakeldifferentie of dode zone genoemd, beschrijft het temperatuurverschil tussen het moment dat een warmtepomp in- en uitschakelt. Het is dus het verschil tussen inschakel- en uitschakeltemperatuur in een verwarmingssysteem. Deze "dead zone" zorgt ervoor dat een warmtepomp niet constant aan- en uitzet wanneer de temperatuur nauwelijks wisselt. Dit voorkomt temperatuurvariaties (overshoot-fenomenen) en houdt het aantal inschakelmomenten beperkt, wat de levensduur en het energieverbruik ten goede kan komen.
Allerdings is de definitie van hysteresis in de praktijk niet altijd consistent, zoals in bron [1] en [2] te lezen valt. In enkele systemen wordt hysteresis gedefinieerd als het totaal temperatuurverschil tussen de min- en maxtemperatuur, terwijl andere een huidige gewenste temperatuur nemen en daar het “schakelaarsgebied” rondom positioneren. In zekere zin is het wat is wat er is, zoals duidelijk geformuleerd in bron [1], maar het is goed om dit te begrijpen om een warmtepomp correct te laten functioneren of eventueel de hysteresis te zoeken aanpassen in samenwerking met een installateur.
Hoe werkt hysteresis bij een cv-warmtepomp?
In het algemeen
In een typisch verwarmingssysteem met een thermostatische regeling werkt de hysteresis als volgt: Stel, de gewenste kamertemperatuur is op 21°C ingesteld met een hysteresis van 2°C. Dan zal:
- De warmtepomp inschakelen bij 20°C (21°C - 1°C).
- De warmtepomp uitschakelen bij 22°C (21°C + 1°C).
Tussen 20°C en 22°C blijft de warmtepomp uitgeschakeld als hij aan was of aan als hij uit was, totdat de daadwerkelijke temperatuur het bereik verlaat. De hysteresis is dus een vorm van "bescherming" voor het apparaat, om het te voorkomen dat het constant werkt, wat energie kost en de motor versleten.
Hysteresis bij CV-water en boiler
Niet alleen bij de kamertemperatuur, maar ook bij het CV-water en de boiler kan de hysteresis bepaald worden:
CV-water
Bij warmtepompen die CV-water leveren, zoals in een warmtepompcentrale, is de hysteresis van het CV-water meestal tussen 1°C en 2°C instelbaar, afhankelijk van de fabrikant. Dit betekent dat de warmtepomp zal inschakelen als de CV-water temperatuur 1 tot 2 graden lager is dan de ingestelde doeltemperatuur, en uitschakelt als de temperatuur weer is gestegen tot 1 tot 2 graden boven de ingestelde temperatuur (gehecht aan de richting van de temperatuursverandering).
Een voorbeeld met een CV-water temperatuur ingesteld op 50°C en een hysteresis van 2°C:
- De warmtepomp start het verwarmen bij 48°C.
- De warmtepomp stopt het verwarmen bij 52°C.
Dit verschil voorkomt snel in- en uitgeschakelen en werkt dus positief in op energie-efficiëntie en comfort, zoals in bron [2] beschreven.
Boiler
Speciaal voor de boiler van de CV warmtepomp is de hysteresis meestal vast of met een groter verschil dan bij de CV-water temperatuur. In veel systemen is de hysteresis van het boilerverwarmingsproces ingesteld op 5°C. Dit betekent dat de boiler pas opnieuw opwarmt als de temperatuur vijf graden zakt onder de ingestelde waarde.
Bijvoorbeeld:
- Gewenste boilertemperatuur is 54°C.
- Hysteresis is 5°C.
- De boiler opwarmt pas weer als de temperatuur daalt naar 49°C.
- Het verwarmen stopt op 54°C (niet op 59°C zoals zou volgen uit het correctere hysteresis-begrip).
Vermits de boiler slechts eenmalig per dag gebruikt wordt in de meeste huishoudens, en de opwarming meestal in een langere periode geschiedt, is dit verloop niet negatief voor de efficiëntie en in de praktijk gewoonstandig, zoals aangegeven in bronnen 1 en 2.
Invloed van klein of groot hysteresisverschil
Klein hysteresis (bijv. 0,5°C tot 1°C)
Een kleine hysteresis betekent dat de warmtepomp vaker in- en uitgeschakeld, maar dat de temperatuur in de woning stabielere is. Dit leidt tot een beter comfort voor de gebruiker, want de kamertemperatuur blijft minder variëren. Maar dit heeft ook negatieve consequenties:
- Meer in- en uitgeschakelen = langere slijtageperiode voor het apparaat.
- Kan leiden tot lager rendement door het korte in-schakelverloop.
- Meer energieverbruik bij vele korte schakelmomenten (bijv. korter dan 10 minuten per actie).
Meestal wordt een hysteresis van 0,5°C tot 1°C vooral aangehaald in systeemthermostaten voor kamers of ruimtemetingen waar comfort prioriteit is boven energie-efficiëntie.
Groot hysteresis (bijv. 2°C tot 5°C)
Een grotere hysteresis doet de warmtepomp minder vaak in- en uitschakelen, waardoor:
- Het rendement van de warmtepomp zowel qua energiegebruik als qua technische duurzaamheid stijgt.
- Minder slijtage op elektronica, pomp, en motor.
- Temperatuurvariaties in het huishouden kunnen groter worden, wat in sommige gevallen ongemak oplevert.
Voorbeeld:
Een CV-warmtepomp met een hysteresis van 2°C voor het CV-water en een hysteresis van 5°C voor de boiler.
Bij kamertemperatuur is een hysteresis van 1°C doorgaans aanvaardbaar. De effectieve temperatuurvariatie is ongeveer 1°C, wat meeste gebruikers acceptabel vinden, zoals duidelijk uit bron [2].
Bron [1] vermeldt dat voor boilerregelingen de hysteresis meestal vast is (vastgelegd), maar soms instelbaar via installateurscodes kan zijn. Dit wil zeggen dat gebruikers meestal de hysteresis niet zelf instellen kunnen, maar het in bepaalde gevallen mogelijk is bij professioneel hulp.
Invloed van hysteresis op het energiegebruik
Optimale energiegebruik bij aanpassing van hysteresis
Een grotere hysteresis leidt tot minder acties van de warmtepomp, hierdoor werkt het apparaat efficiënter per ingeschakeld moment. De warmtepomp heeft tijd om optimaal op te warmen en een stabilere toestand te verkrijgen, wat bijdraagt tot energiesparing.
Een voorbeeld: Indien een warmtepomp bij een hysteresis van 1°C per dag meerdere keren inschakelt voor korte periode (5 tot 10 minuten), kan dat energie verspillen als de pomp eerst de componenten inwerkt tot het volledig efficiënt verloopt. Bij een hysteresis van 2°C verloopt dit eenmaal per dag (30 minuten), wat efficiënter werkt energetisch.
De richtlijn is vaak:
- Minder dan 1 inschakel per uur is gewenst, voor grotere efficiëntie [bron 1].
- Een hysteresis van 2°C tot 2,5°C is algemeen aangeraden, al naargelang voorrang gegeven moet worden aan comfort of energie-efficiëntie (bron [2]).
Praktische overwegingen en instellingen
Zelf instellen van hysteresis
Voor velen van de gebruikers is het instellen van de hysteresis niet direct mogelijk vanuit de gebruikersomgeving (bij voorbeeld in de app), maar vaak is het mogelijk met installeurcodes.
In sommige warmtepompsystemen is dit instelbaar via een installateurcode in de keuzemenu's, zoals bijvoorbeeld in het apparaatprogramma (bv. Daikin, Channelling, Vaillant, Mitsubishi, etc.). Hierbij zullen installatiehandleidingen of internetforums vaak informatie bevatten over deze codes, zoals beschreven in bron [1].
Hysteresis versus graadminuten
Een alternatief voor hysteresis is de gebruik van graadminuten, hetzij een vorm van geografische temperatuurregeling waarbij de warmte wordt gestopt op basis van het tijdsverloop dat de warmtebron actief is geweest, niet op temperatuurgraad.
De graadminuten-methode zorgt ook voor beperkte slijtage en efficiënter werking, op manier die gelijk is aan de hysteresiswerking: het doel is dezelfde namelijk het voorkomen van kortdurige start-ups en oververhitting.
Een volledig artikel over graadminuten en hysteresis bij warmtepompen is aanbevolen voor diepgaande inzichten; dit wordt verwezen in bron [1].
Conclusie
De hysteresis in verwarmingssystemen beïnvloedt zowel comfort als technisch efficiëntie, vooral bij moderne warmtepompen waarin de hysteresis kan worden ingevlogen voor CV-water, boiler, of kamertemperatuur. Het is belangrijk om te onthouden dat:
- De definitie van hysteresis kan variëren tussen producten en fabrikanten.
- Een grotere hysteresis betekent minder slijtage en efficiëntere werking, maar kan ook leiden tot grotere temperatuurfluctuaties in ruimten.
- De meeste hysteresisinstellingen zijn standaard of vastgelegd, maar ze zijn soms aanpasbaar met hulp van een installateur.
- Alternatieven zoals graadminuten hebben gelijkwaardige technische effecten, en wordt vaak voor hetzelfde doel gebruikt in moderne warmtepompsystemen.
Voor een optimale aanpassing van de hysteresis in een CV warmtepomp is het wenselijk samengewerkt met een erkend installateur, die het apparaat correct onderhoudt en de instellingen volgens technische efficiëntie beoordeelt.
Bronnen
Related Posts
-
Werking en betekenis van graadminuten bij warmtepompen van NIBE
-
De Duratech Hot Splash HS40: Een betaalbare en eenvoudige warmtepompvoor opzetzwembaden tot 14.000 liter
-
Bestway Warmtepomp: Uitleg over Foutcodes en Probleemoplossingen voor E1 Meldingen
-
Bestway warmtepomp foutcodes: oorzaken, oplossingen en tips voor zelfreparatie
-
Buitenkans of foute stap: De ervaring van Bart Theeuwes met warmtepompen en verduurzaming
-
Foutmelding 370 bij een warmtepomp: oorzaak, diagnostiek en aanpak
-
Handleiding voor de Waterland Pomp: Correcte Gebruik en Onderhoud
-
Graadminuten bij warmtepompen: functies, werking en instellingen