De ventilatielucht/waterwarmtepomp

 

Een ventilatieluchtwarmtepomp is een innovatieve technologie die steeds populairder wordt in de wereld van verwarming en koeling van huizen en gebouwen. Het is een duurzame en energiezuinige oplossing die gebruikmaakt van de warmte die in de ventilatielucht aanwezig is om het huis te verwarmen.

 

De werking van een ventilatieluchtwarmtepomp is vrij eenvoudig. Het apparaat haalt warmte (energie) uit de lucht die wordt afgevoerd door de ventilatie van het huis. Deze warmte wordt vervolgens gebruikt om het water in het verwarmingssysteem op te warmen. Het opgewarmde water wordt vervolgens door het huis gepompt (vloerverwarming / radiatoren) om de kamers te verwarmen en kan daarnaast ook worden ingezet om het tapwater te verwarmen. 

 

Omdat het apparaat gebruikmaakt van natuurlijke warmtebronnen, is er geen sprake van schadelijke uitstoot van gassen of andere vervuilende stoffen. Dit maakt het een ideale oplossing voor mensen die zich zorgen maken over het milieu en hun ecologische voetafdruk willen verkleinen.

 

---

Een ventilatieluchtwarmtepomp maakt dus gebruik van, de naam zegt het natuurlijk al, ventilatielucht als bron voor de warmtepomp.

 

In elke woning moet voldoende ventilatie zijn, zeker nu we de woningen kierdicht aan het maken zijn. Het is nodig dat dagelijks voldoende verse lucht in onze woning wordt binnengebracht om vochtproblemen en hieraan gerelateerde gezondheidsproblemen te voorkomen. Als er verse lucht binnen moet komen, betekent dat natuurlijk ook dat er ‘minder verse’ lucht moet worden afgevoerd. Immers, anders wordt ons huis een ‘ballon’ met overdruk.

Als u mechanische ventilatie heeft, wordt door middel van een ventilatorbox (meestal hangt deze op zolder) lucht uit uw woning aangezogen en naar buiten afgevoerd. Omdat er onderdruk in uw woning ontstaat, komt op datzelfde moment verse lucht van buiten uw woning binnen. Meestal door roosters in een raam. Maar dat kunnen ook muurroosters zijn. Overigens zien we in de praktijk vaak dat mensen te weinig ventileren. Dit uit zich bijvoorbeeld door schimmelvorming in de badkamer. 

 

In plaats van de warme lucht 'weg te gooien', gebruikt u hem.

De verwarmde lucht uit uw woning van 20°C verdwijnt dus zomaar naar buiten (tenzij u een WTW heeft), en in de winter komt koude lucht uw woning binnen. We kunnen er dus voor kiezen om de lucht die uit de woning komt te gebruiken. Er is namelijk energie uit te halen. Als de transmissie van de woning tot rond de 4,5 kW is (een kleinere goed geïsoleerde woning), is met een goed rendement de woning te verwarmen met een ventilatieluchtwarmtepomp.

 

In de praktijk zien we dat dit type toestel toegepast wordt in woningen tot ongeveer zo’n 5 kW transmissie.  Anders gezegd, bij woningen tot ongeveer 120 m² vloeroppervlak (GO) met een isolatiewaarde van RC5 of beter.  Dat zijn woningen van na 2010, of oudere woningen die goed zijn nageïsoleerd, want dat kan natuurlijk ook.

Vaak zit in of buiten de ventilatielucht-warmtepomp ook een elektrisch element. Dit kan ingezet worden om op zeer koude dagen te helpen (bij -10°C  buiten), maar ook voor desinfectie van de boiler, bijvoorbeeld bij toestellen met koudemiddelen die de desinfectietemperatuur net niet kunnen halen.

 

 

Afbeelding: Een voorbeeldopstelling van een ventilatielucht/waterwarmtepomp.
De ventilatielucht/waterwarmtepomp is voor goed geïsoleerde kleinere woningen prima toe te passen.

 

Waarom wordt een ventilatielucht/water-warmtepomp niet toegepast in grotere woningen?

 

Dat is eigenlijk vrij eenvoudig te verklaren: In de afgezogen ventilatielucht zit energie. Die energie gebruiken we om de warmtepomp te voeden aan de bronzijde.  Om voldoende energie te hebben, moet er dus ook voldoende worden afgezogen. Als je netjes aan de norm voldoet m.b.t. het afzuigen van lucht in een woning, kun je er net genoeg energie uit winnen om een transmissie tot 4,5 kW te dekken.   Zou je meer vermogen nodig hebben voor je woning, dan moet er ook meer lucht worden afgezogen uit de woning, maar daar waar je lucht afzuigt, moet ook weer lucht de woning binnenkomen. In de winter komt er koude lucht de woning binnen en die moet ook weer worden verwarmd tot 20°C woningtemperatuur.  Meer lucht aanzuigen betekent dus meer lucht verwarmen in de woning. En boven de 4,5 kW transmissie loopt die verhouding mogelijk scheef. Dan haal je te veel koude lucht naar binnen die je vervolgens ook weer moet verwarmen. Dan behaal je op dat moment niet meer het beoogde gunstige rendement. Vandaar dus alleen een toepassing in goed geïsoleerde woningen tot zo’n 120 m² gebruiksoppervlak. Je wil immers ook van een goed comfort kunnen genieten. Bij een grote woning valt dit toestel dus misschien al af. Wat we wel eens meemaken, is dat de grotere woning 2 badkamers heeft, waardoor de gewenste hoeveelheid ventilatielucht ook toeneemt. Dan is er mogelijk weer wel een opening voor toepassing van dit toestel. 

 

Het rendement van een ventilatielucht/water-warmtepomp

Het jaarrendement SPF voor verwarming zit bij de betere merken rond de 175%, ofwel in SCOP uitgedrukt rond de 4,3
Voor tapwater is het SPF rond de 110%, ofwel in SCOP uitgedrukt 2,75, een voor tapwaterproductie normaal rendement.

Lees de productspecificatie van het door u beoogde model er op na.

 

Voor- en nadelen van een ventilatielucht/water-warmtepomp

 

Voordelen

• U gebruikt de verwarmde ventilatielucht nuttig, voordat deze verdwijnt.
• Er hoeft buiten geen bron geboord te worden en er is ook geen buitenunit nodig.
• In combi-uitvoering, met tapwater onder een mantel, is een toestel redelijk compact op te stellen
• Beter rendement dan elektrische boiler, elektrische ketel of gasketel
• Van het gas af en klaar voor de all-electric-toekomst
• Minder energiekosten dan bij aardgas
• Vervangt meteen de ventilatiebox
• Met PV-panelen kunt u geheel of gedeeltelijk het verbruik van stoom afdekken (salderen).

Nadelen:

• Iets minder goed totaalrendement dan bij een warmtepomp op bodemenergie
• Bij de meeste modellen is geen actieve koeling mogelijk, meestal wel koeling d.m.v. nachtventilatie (als de nachten nog koud zijn).
• Geluid van warmtepomp binnen in huis (zorg voor goede opstelling, dan ervaart u geen last)
• Naar gelang de woning moet u een maal per twee maanden het luchtfilter reinigen (of vervangen)

 

Ventilatielucht/waterwarmtepomp met balansventilatie

Ook als je nu balansventilatie hebt, ook wel een WTW of kruiswisselaar genoemd, kun je kiezen voor een ventilatielucht/waterwarmtepomp. Ook hier geldt dat het toe te passen is in woningen van maximaal 120 m² vloeroppervlak GO met een isolatiewaarde van RC5 of beter.  Dat zijn woningen van na 2010, of oudere woningen die later beter zijn geïsoleerd/verbeterd.

Let op! Je WTW-unit zelf wordt dan vervangen door deze warmtepomp. Je kunt immers de energie uit ventilatielucht maar 1x goed gebruiken (een goede WTW blaast zo maar net boven de buitentemperatuur zijn lucht uit). 

Toch wordt er heel soms in de praktijk gekozen om de uitlaatlucht naar buiten, vanaf de WTW, te gebruiken voor een ventilatieluchtwarmtepomp Die temperatuur zit ongeveer 2 ºC boven de buitentemperatuur. In de praktijk zien we echter dat dit nagenoeg altijd fout gaat.  Je krijgt dan te maken met meerdere ventilatoren die elkaar gaan beïnvloeden. Die van de WTW en die van de ventilatieluchtwarmtepomp Al snel raakt dan de 'balansventilatie' in onbalans.  Op de markt zijn wel gecombineerde toestellen te koop, WTW en warmtepomp, die elkaar kunnen ondersteunen. De temperatuur die de warmtepomp krijgt, ligt dan ook zo'n 2 ºC boven de buitentemperatuur, dus net iets beter dan alleen buitenlucht. In dat toestel staan er dan geen 2 ventilatoren achter elkaar geschakeld, maar zorgt de 'afzuigventilator' ook voor stroming over de verdamper van de ventilatieluchtwarmtepomp. Waardoor een juiste balansafstelling wel mogelijk is. 

Een WTW-unit is een unit waarbij de lucht die de woning uitgaat, middels een wisselaar wordt gekruist met de lucht die de woning inkomt. De lucht zelf komt niet met elkaar in aanraking, maar middels een systeem zit het als het ware het kanaal uit tegen het kanaal in.  Hierdoor draagt de afgezogen lucht van 20ºC uit de woning warmte af aan de koudere lucht van buiten die binnenkomt in de woning.  We noemen dat balansventilatie, omdat er net zoveel lucht binnen moet komen als er uit gaat natuurlijk.

 

Een dergelijk systeem, dat dan de WTW vervangt, is ook te bedenken met een ventilatielucht-water-warmtepomp:

 

 

De warmte die de warmtepomp aanmaakt, wordt gevoerd over een wisselaar, waardoor de koude lucht van buiten naar binnenkomt. De temperatuur in het inblaaskanaal wordt gemeten en een klepje zorgt ervoor dat er precies genoeg warmte is om de lucht op bijvoorbeeld 19ºC naar binnen te laten komen.  In het kanaal doet het dan ook nog wat warmte op van de woning.

De ventilatoren verplaatsen beide dezelfde hoeveelheid lucht.  Ze lopen 'synchroon' met elkaar. In deze installatie is de
woning dus potdicht en zitten er ook geen roosters meer in de ramen.  Verse lucht komt door kanalen naar binnen.

Je ziet in het plaatje dat de aanvoer van warm systeemwater nog voor de driewegklep zit. Zowel bij het tapwaterbedrijf als bij het verwarmingsbedrijf kan de inkomende lucht warm worden gemaakt.

 

 

Plaatje: beide systemen naast elkaar.  Warmtepomp -tips.nl

 

Het vermogen dat je uit ventilatielucht kan halen. 

Deze formule komt u vaak tegen:  Q = m x c x delta T

 

• Q is energie, uitgedrukt in kilojoule (kJ). Gewoonlijk gebruiken we kilowattuur (kWh) als eenheid. Het verschil is 3600 seconden Voor deze berekening is het vermogen dat met lucht verwarmd of gekoeld kan worden belangrijk. Om van de energie naar het vermogen te gaan, mogen we delen door de tijd (3600 seconden). Kilowattuur wordt zo kilowatt (kW). De letter Q wordt hierbij dan ook wel een letter P (van vermogen). 
• M is de massa van de lucht. Gewoonlijk wordt in luchttechniek met m³/h gewerkt. Om te weten hoeveel kilogram er in 1 m³ lucht zit, hebben we de massadichtheid nodig. Deze is bij kamertemperatuur ongeveer 1,2 kg/m³. Er is wat verschil naargelang de relatieve vochtigheid en de temperatuur van de lucht, maar voor deze simpele berekening is 1,2 kg/m³ voldoende nauwkeurig. Voor een luchtdebiet van bijvoorbeeld 100 m³/h is het massadebiet dan 120 kg/h of 100 m³/h x 1,2 kg/m³.
• C is de soortelijke warmte van de lucht. Dit getal geeft aan hoeveel warmte in lucht opgenomen kan worden. De c-waarde van lucht is 1,005 kJ/(kg . Kelvin). De c-waarde van lucht blijft vrijwel hetzelfde wanneer de druk niet wijzigt en wanneer de temperatuur niet heel erg hoog of laag wordt.
• Delta T is het temperatuurverschil. Dit getal (in Kelvin) geeft aan hoeveel de lucht gekoeld of verwarmd wordt.

 

Dit betreft echter alleen de zgn. ‘voelbare warmte’ 

 

Stel dat we 100m³ ventileren en de aangezogen lucht van 20°C afkoelen tot -8°C, dan komen we met deze formule op:
100 m³ x 1,2 kg (per kuub) x 1,005 kg.k x 28 (het verschil tussen de 20 en -8) = 3376,8 kJ 
Deze delen we door 3600 om aan vermogen te komen = 0,938 kW
 

Als we alleen ’n paar graden verwarmen of koelen, volstaat deze formule als uitgangspunt. Beter wordt het als we ook gebruik kunnen maken van latente warmte. En dat kunnen we, met een ventilatielucht-warmtepomp (de zojuist gevonden 0,938 kW wordt namelijk 1,4 kW)   We kunnen dit beter beredeneren door middel van het Mollierdiagram van lucht:

 

Latente warmte

Bij een ventilatieluchtwarmtepomp blijft het niet bij deze ‘voelbare warmte’, maar kunnen we ook energie winnen uit ‘latente energie’. Hoe zit dat?

 

Lucht van een bepaalde temperatuur kan maximaal een aantal grammen waterdamp bevatten. In de maximale toestand noemen we de lucht verzadigd en is de relatieve luchtvochtigheid (RV) 100%. Meer waterdamp kan de lucht niet vasthouden.  Als we lucht gaan afkoelen, kan er minder waterdamp in zitten.   Als we dus ventilatielucht van bijvoorbeeld 20 °C en een RV van 50% in temperatuur afkoelen, neemt de relatieve vochtigheid in de lucht procentsgewijs toe tot deze uiteindelijk 100% is.  Op dat moment kan de lucht niet meer vocht bevatten en komt deze vrij; dit uit zich door ‘condenseren’.  Er komt dus vocht uit de lucht en het interessante is dat bij dit ‘condenseren’ energie vrijkomt.   Als we tot bijvoorbeeld -8 °C gaan met afkoeling van de lucht, winnen we dus 'voelbare' en 'latente' energie uit ventilatielucht.  Deze joules komen bij elkaar en (omgerekend naar kW) komt de bijdrage van de latente energie in dit proces dus gunstig uit.  
 

(Denk ook aan het verhaal van de HR-ketel die alleen maar HR is als er gebruik wordt gemaakt van de ‘condensatie-energie’.)
(Bij condenseren komt energie vrij). 

 

Het Mollier-diagram van lucht:

 

In bovenstaand voorbeeld gaan we lucht uit de woning met een temperatuur van 20°C en een relatieve vochtigheid van 50% gebruiken om energie uit te halen. We halen zoveel energie uit de lucht dat de temperatuur net achter de verdamper -8°C is en volkomen droog is. Op het moment dat we de 0°C bereiken, vriest het vrijgekomen vocht in; de verdamper zal dan aanvriezen. Op een bepaald moment stopt de compressor en trekken we de 20°C-ventilatielucht over de verdamper heen. Waardoor het ijs zal ontdooien en het vrijgekomen water wordt afgevoerd door de condensafvoer.  We noemen dit PASSIEF ONTDOOIEN; er is dus geen compressie-energie nodig voor dit proces. Alleen winnen we korte tijd, de tijd tijdens het ontdooien, even geen warmte. 

 

Per kg (ventilatie)lucht kunnen we, verdergaand met ons voorbeeld, energie winnen van punt B (38 kJ/kg) tot punt E (-3 kJ/kg).  Het verschil hier tussen is 42 kJ/kg lucht.  We winnen dus per kg lucht 42 kilojoule. 

Ventilatie-eisen.

Het Bouwbesluit geeft aan wat je moet kunnen afzuigen: toilet 25 m³/u, badkamer 50 m³/u, keuken 75 m³/u 
en de technische ruimte 25 m³/h.  Moet kunnen, zegt echter niet dat je dit constant hoeft te doen. Als er niemand thuis is, mag er minder worden geventileerd.  Voor een ventilatielucht/warmtepomp heb je natuurlijk lucht nodig op het moment dat de compressor in werking is. Immers, die lucht is de bron voor het toestel. 

Stel dat we uitgaan van een constante ventilatie van 100 m³/h. 

1 m³ lucht weegt ca. 1,2 kg (in ons temperatuurtraject)

 

100 m³ x 1,2 kg x 42 kJ = 5040 kJ per uur. Omrekenen van kJ per uur naar kW doe je door te delen door 3600 (van seconden). 
5040 kJ / 3600 = 1,4 kW

 

Stel dat de warmtepomp hiermee 1,8 kW afgeeft (bij een aanvoertemperatuur van 35°C)
Dan heeft de compressor 1,8 – 1,4 = 0,4 kW uit het net nodig.

Het COP is op dat moment (afgegeven : toegevoegd) 1,8 : 0,4 = 4,5

 

Een hoger gewenst vermogen eist meer ventilatielucht, of verdere afkoeling van de lucht. 

 

Verdere afkoeling van de lucht zal leiden tot een lager rendement (COP) 
Stel dat we een goed COP willen behouden, dan kunnen we meer ventileren. 

 

Stel dat we gaan ventileren met 175 m³ per uur (175 m³/h) 
Dan winnen we uit de ventilatielucht 175 m³ x 1,2 kg x 42 kJ = 8820 kJ per uur. 
8820 kJ delen door 3600 geeft 2,45 kW te winnen energie uit de ventilatielucht. 

Het rendement hiervoor kan hetzelfde zijn; we hebben immers niets aan de temperaturen en het vocht veranderd van aanzuig- en afvoerlucht.  Bij een COP van 4,5 wordt nu de opgenomen energie uit het net 0,7 kW. 

Dit geeft een afgegeven vermogen van 2,45 + 0,7 = 3,15 kW. 

(afgegeven: toegevoegd is COP = 3,15 : 0,7 = 4,5)

 

Als we de lucht verder afkoelen dan -8°C, winnen we uit de 175 m³/h nog meer energie dan 2,45 kW. Alleen dan kunnen we geen COP behalen van 4,5! Dat hoeft ook niet. Stel dat we in de winter, wanneer de meeste energie nodig is om het warmteverlies van de woning te dekken, verder uitkoelen en we dan een COP van 3 behalen, dan kan het gemiddelde rendement SCOP nog steeds goed zijn! 

 

Om het nog vollediger te maken: stel we koelen in de winter de ventilatielucht af naar -15°C. Bij -15°C is de enthalpie -13 kJ/kg
Het verschil tussen de afgezogen lucht van 38 kJ/kg en de afvoerlucht van -13 kJ/kg is dan 51 kJ/kg.

We kunnen dan 175 m³ lucht per uur x 1,2 kg (per m³) x 51 kJ/kg = 10710 kJ per uur winnen uit de ventilatielucht. 
Delen we dit weer door 3600 om op kW te komen, dan geeft dit 2,975 kW. Stel dat de compressor in dat geval 1,2 kW opneemt, dan geven we 2,975 kW + 1,2 kW = 4,175 kW af.  Het COP is dan (als voorbeeld) 4,175 : 1,2 = 3,479! (Bij 35°C aanvoertemperatuur).

Nog een stap verder: stel dat je hartje winter 5 kW af te geven vermogen nodig hebt. 5 kW : COP 3,479 = 1,43 kW komt dan uit het net. We willen dan uit de afzuiglucht (5 kW minus 1,43 kW) 3,57 kW winnen. 

Dan kunnen we de som ook omdraaien. 3,57 kW x 3600 seconden = 12852 kJ per uur. 
12852 = m³ lucht x 1,2 kW x 51 kJ/kg (afkoelen tot -15°C). 
Wordt 12852 : 61,2 = 210 m³ per uur wat je af moet gaan zuigen. 
 

---

Droge boltemperatuur

Dit is de temperatuur van de lucht die wordt gemeten door middel van een gewone thermometer.

 

Natteboltemperatuur

De natteboltemperatuur is de temperatuur van een nat oppervlak wanneer de lucht over het oppervlak stroomt. Warmte uit de lucht wordt gebruikt voor verdamping van het water op het natte oppervlak. Hierdoor wordt de luchttemperatuur lager en neemt de vochtigheid toe. Voelbare warmte wordt omgezet in verdampingswarmte; de energie-inhoud (enthalpie) blijft gelijk (adiabatisch).  Door in het Mollierdiagram vanaf de drogeboltemperatuur de schuine lijn met een constante enthalpie te volgen tot aan de verzadigingslijn (100% rv), wordt de natteboltemperatuur verkregen. 

 

Dauwpunt

Het dauwpunt is de temperatuur waarbij de lucht verzadigd is (100% rv) door warmte aan de lucht te onttrekken bij een gelijkblijvende absolute vochtigheid. Door het onttrekken van warmte nemen de enthalpie en de temperatuur van de lucht af. Door in het Mollierdiagram vanaf de droge-boltemperatuur de verticale lijn met constante absolute vochtigheid te volgen tot aan de verzadigingslijn (100% rv), wordt het dauwpunt verkregen. 

 

Vochtigheid

Er wordt onderscheid gemaakt tussen relatieve vochtigheid en absolute vochtigheid. De absolute vochtigheid is het werkelijke aantal grammen vocht die zich in een kg lucht bevinden; de relatieve vochtigheid is een verhouding.

 

Relatieve vochtigheid

De relatieve vochtigheid van lucht is de verhouding tussen de dampspanning van water en de verzadigde dampspanning. 

---

Het koudemiddelcircuit / ventilatieluchtwarmtepomp

Het koudemiddelcircuit zou er, uitgaande van ons voorbeeld eerder op deze pagina, als bovenstaand uit kunnen zien.
Uit de ventilatielucht halen we, in de verdamper, energie. We lieten de 20 °C ventilatielucht tot -8 °C afkoelen. De temperatuur die we hiervoor in de verdamper nodig hebben, is ca. -13°C. Door de druk van het koudemiddel (propaan in dit voorbeeld) te laten zakken tot 3,12 bar (absoluut) kunnen we deze temperatuur creëren. In de verdamper vangen we de gewonnen energie op in het koudemiddel.  De energie wordt meegenomen en de druk van het koudemiddel voeren we op naar ca. 17 bar absoluut. Daarmee wordt de temperatuur hoger. Bovendien wordt de compressorenergie voornamelijk omgezet in warmte, en ook die geven we mee in het koudemiddel. We gaan nu met een heetgastemperatuur van 60 °C de condensor in, om hiermee het water wat aan de andere kant door de condensor stroomt te verwarmen naar 35 °C om de woning mee te verwarmen. Tijdens het condenseren komt de energie vrij in de condensor en wordt deze meegegeven aan het afgiftesysteem. Het gas is dan veranderd in vloeistof. We laten de druk weer zakken en herhalen steeds dit proces. 

 

Snelheid van het warmtepompproces (als voorbeeld!)

Als we aan de verdamperkant kijken in dit diagram en we volgen de stippellijn omlaag, zitten we ergens bij 280.000 en 580.000 Joule per kg koudemiddel.  We kunnen dus (het verschil) 300.000 joule (= 300 kJ) naar binnen halen in de verdamper. 

Stel dat het toestel slechts 0,5 kg koudemiddel bevat, dan wordt dit getal dus 150 kJ (de helft van het getal bij 1 kg).

 

Bovenaan op deze pagina zagen we in ons eerste voorbeeld dat we met 100 m³ ventilatielucht per uur 5040 kJ kunnen winnen uit de ventilatielucht. De verdamper kan met 0,5 kg koudemiddel 150 kJ ophalen per volledige omloop. 

 

Per uur hebben we 5040 kJ nodig. Dit delen we nu door 150 kJ. Dit geeft 33,6 volledige omlopen per uur. 
Bij een modulerende compressor kan de snelheid opgetoerd en afgetoerd worden.  
Een uur heeft 60 minuten. Delen we dit door 33,6, dan duurt een volledige cyclus 1,78 minuten. 
In feite is het echter een 'continu' proces, maar bovenstaand maakt het wellicht makkelijker te begrijpen. 

 

De compressor is bedacht en geconstrueerd om een bepaald vermogen te kunnen leveren bij een bepaald toerental van de compressor. Verlagen we het toerental, dan verpompen we de energie in het koudemiddelproces langzamer. In feite beperken we hier dan ook het vermogen door  

Het synchrone toerental van een AC-motor kan vaak worden berekend wanneer de netfrequentie en het aantal poolparen bekend zijn.   De formule: no is (f x 60) / p

f = frequentie [Hz]
n₀ = synchroon toerental [min⁻¹]
p = aantal poolparen

 

Stel, er zijn bij een 3-fasecompressor 3 poolparen. Zonder omvorming is in NL de frequentie 50 Hz.
Dan is vaak het toerental van de motor (50 x 60) / 3 = 1000 toeren per minuut.

Stel dat de laagste frequentie die de omvormer/inverter kan leveren 20 Hz is en de hoogste 120 Hz. 
Dan kan het toerental variëren van 400 tot 2400 toeren per minuut. 

En dit staat weer in verhouding tot hoe vaak we in de koude kring (Log PH) energie ophalen en afgeven.
Een lager toerental geeft minder overdracht in een bepaalde tijd en hieraan gekoppeld minder vermogen en energieoverdracht.

 

Als we de ventilator opvoeren van 100 m³/h naar 175 m³/h, kunnen we meer energie onttrekken aan de ventilatielucht; meer lucht is meer energie. De software van de warmtepomp kan dan de compressor opvoeren, om zodoende de processen op elkaar af te stemmen. De software kan er ook voor kiezen om niet op te toeren. De lucht wordt dan iets minder ver uitgekoeld, waardoor het rendement weer iets omhoog kan.  Een aan/uitcompressor heeft die mogelijkheid niet. Een modulerende kan zich dus beter aanpassen aan de gewenste situatie. Overigens is dit een zeer complex proces. 

 

Omdat we gebonden zijn aan het aantal m³/h ventilatielucht, werken we bij dit type machines met een grotere afkoeling van de lucht.  Bij lucht/waterwarmtepompen die buiten staan, is het aantal m³ lucht dat we tot onze beschikking hebben natuurlijk veel groter. De ventilator zal wel harder moeten draaien hiervoor, maar we kunnen dan de afkoeling van de lucht beperken, wat weer een hoger rendement geeft.  Anderzijds is de ventilatielucht ca. 20 °C, de buitenlucht varieert meer en kan behoorlijk kouder zijn, en dan moet dus ook de verdampertemperatuur weer laag worden.  Per saldo valt het SCOP (jaarrendement) niet eens zo ver van elkaar af. 

 

Aanvriezen of berijpen van de verdamper / ventilatielucht warmtepomp. 

Eerder lazen we dat we meer energie kunnen winnen uit de lucht doordat we gebruikmaken van latente warmte. Er komt dus vocht vrij uit de aangezogen lucht.  Dit gebeurt nabij de verdamper tijdens het afkoelen van de lucht. Dit maakt natuurlijk dat het vocht dat vrijkomt tegen de verdamper (die onder 0°C kan zijn) kan aanvriezen.  Af en toe zal dit ijs moeten ontdooien. Nu is dat niet zo lastig bij een ventilatielucht/warmtepomp. We zuigen immers 20°C ventilatielucht af. Dus als we de compressor even stoppen en geen energie halen uit de ventilatielucht, kunnen we met de 20 °C die over de verdamper stroomt makkelijk ontdooien.  Er hoort aan een ventilatieluchtwarmtepomp dan ook een afvoer te zitten richting het riool, om het condenswater weg te laten lopen. 

 

 

Ventileren, koude lucht die we binnenhalen weer opwarmen naar 20 °C.

Als we geen WTW hebben, maar een ventilatiebox of een ventilatieluchtwarmtepomp, komt er (in het stookseizoen) koude buitenlucht onze woning binnen.  De gemiddelde stookseizoontemperatuur is 7°C. 

Als we constant 100 m³/h afzuigen in onze woning, geeft dit per uur:
7 graden verwarmen naar 20 graden geeft een delta T van (20-7) 13 °C.

100 m³ x 1,2 kg (per kuub) x 1,005 kg.k x 13 = 1567,8 kJ per uur.
Delen door 3600 geeft 0,4355 kWh benodigde energie.
24 uur op een dag geeft dan 24 x 0,4355 = 10,452 kWh per dag aan energie.

 

Als het goed is, is het ventileren al in de warmteverliesberekening opgenomen. Dat aandeel is dus in dit voorbeeld 0,4355 kW 

Aanvulling: Met een WTW-unit (kruiswisselaar) is de binnenkomende lucht maar circa 2 °C kouder dan de binnentemperatuur.
De delta T is dan dus 2 graden. 100 m³ x 1,2 kg x 1,005 kg.k x 2 = 242,2 kJ   Dit geeft 0,067 kWh, op een dag (x 24 uur) 1,608 kWh.
 

De lucht die de WTW naar binnen brengt, is verse lucht voor de woning. Stel dat je van plan bent die in de ventilatielucht/warmtepomp te stoppen als bron, dan maakt dat toestel daar bijvoorbeeld 0 graden van. Het heeft geen zin om die in je woning in te brengen als verse lucht; dat is wellicht nog kouder dan de buitentemperatuur.  
De lucht die de WTW naar buiten doet stromen is zo'n 2 graden warmer dan de buitenlucht. Ook dat komt niet in de buurt van de 20 °C ventilatielucht die je met dit toestel zou willen hebben. 

 

Je kunt wel kiezen voor een ventilatielucht-warmtepomp-toestel met balansventilatie. (zie eerder op deze pagina). Je verwarmt dan met de compressor de lucht die je binnenhaalt eerst voor, voordat je deze inblaast in de woning. Maar dan heb je dus ook dat vermogen nodig om de lucht op te warmen. Je voorkomt daarmee wellicht wel 'trek' in de woning en je verhoogt het comfort. 

 

---