Wat is een warmtepomp en hoe werkt deze ?

warmtepomp wat is het Een warmtepomp is een milieuvriendelijke manier om je huis te verwarmen en van warm tapwater te voorzien. De warmtepomp is een duurzaam alternatief voor de cv-ketel op gas. Omdat er minder gas of geen verbruikt wordt, daalt de CO₂-uitstoot met wel 50 procent wat dus goed is voor de natuur t.o.v. de cv-ketel.

Een warmtepomp wint warmte uit de lucht, de bodem of het grondwater en zet dit om in bruikbare energie om het huis te verwarmen en wordt meestal direct aangesloten op het cv-systeem. Een warmtepomp draait op stroom: het stroomverbruik in huis neemt toe, het gasverbruik neemt af en de maandelijkse energierekening is lager.

Wanneer je de benodigde stroom zelf opwekt, bijvoorbeeld met zonnepanelen, wordt de CO₂-uitstoot natuurlijk nog lager. 

 

We kunnen het woord 'warmtepomp' beredeneren;  Warmte en Pomp.  Een pomp verplaats, meestal water maar dit kan ook lucht zijn of een andere stof, iets van de een naar de andere plaatst.  Denk aan verpompen.  Warmte spreekt voor zich. We verpompen dus warmte met de warmtepomp. En ja eigenlijk is dat ook zo, alleen klinkt dat weer simpeler dan het is.

 

Warmtepompen nemen bij lage temperatuur warmte op aan de bron zijde en geven die met een verhoogde temperatuur weer af aan de afgifte zijde.  Dat gaat natuurlijk niet vanzelf,  er moet een  vorm van arbeid aan te pas komen. In het geval van de warmtepomp wordt de arbeid geleverd door de compressor, welke stroom uit het net gebruikt.

Om de warmte te kunnen verpompen is een 'transportmiddel nodig':  het koudemiddel.

 

De meest voorkomende soorten warmtepompen werken door een vloeistof (het koudemiddel) bij lage temperatuur te laten verdampen en de damp bij hoge temperatuur te laten condenseren. We kunnen dit o.a. doen door de druk van het koudemiddel te wijzigen, temperatuur en druk van het koude middel zijn namelijk natuurkundig min of meer met elkaar verbonden. Als we het koudemiddel comprimeren (samen persen) neemt de druk en temperatuur toe.  Als we expanderen neemt de druk en temperatuur af.

Het geheel van verdampen, comprimeren, condenseren en expanderen vormt een gesloten kringloop .

 

Koelkast verhaal warmtepomp

Heel vaak wordt de koelkast gebruikt om simpel te vertellen wat een warmtepomp doet. De koelkast of vriezer bestaan natuurlijk al heel lang. Om het in de koelkast koel te houden wordt door een 'warmtepomp' de warmte die in de koelkast zit verplaatst naar buiten de koelkast. In de koelkast zit 'een verdamper' die warmte opneemt (buizen stelsel met koudemiddel) en de warmte wordt achter de koelkast, op dat 'zwarte rek' afgegeven we noemen dat zwarte rek ook wel de condensor.  De compressor en het koudemiddel zorgen voor het transport van de warmte van binnen naar buiten.

 

Een warmtepomp, voor verwarming van de woning, verplaatst de warmte die in een bron zit, middels de compressor en het koudemiddel, naar het afgifte systeem in de woning.  Je zou ook kunnen zeggen we koelen de bron en brengen die warmte naar de vloerverwarming. Om de vergelijking met de koelkast iets duidelijker te maken.

 

Terug naar de warmtepomp:

Maar er is dus ook energie nodig (de compressor)  om de lage temperatuur uit bodem, water of omgevingslucht naar een hoger niveau te brengen. Omdat de benodigde toegevoegde energie uit het net lager is dan de geleverde energie die uit het toestel komt dragen warmtepompen bij aan een grote vermindering van de CO2-uitstoot.

 

vier plus een is vijf warmtepomp

 

'Gratis' gewonnen energie uit de bron + toegevoerde energie uit het net = Afgegeven energie.

 

Warmtepomp rendement

Stel dat ik 10 kW aan energie afgeef aan de vloerverwarming en ik hoef maar 2 kW aan elektriciteit toe te voegen dan is het rendement:
 

10 kW afgegeven energie : 2 kW toegevoegde energie = 5 !  

Het rendement wat nu momenteel gebeurt noemen we COP dat staat voor Coefficient of Performance.

 

Stel dat ik 10 kW aan de boiler afgeef om tapwater te verwarmen en ik moet op dat moment 4 kW toevoegen dan is het COP om tapwater te verwarmen:  10 kW afgegeven : 4 kW toegevoerd = 2,5 op dat  moment.


Hoe hoger de temperatuur is die de warmtepomp af moet geven, hoe meer energie ik moet toevoegen.

Daarom is dus het rendement voor tapwater lager dan voor verwarming. Immers ik hoef de vloerverwarming bijvoorbeeld maar op 35 °C te brengen en het tapwater bijvoorbeeld op 58°C.


Het rendement hangt af van de BRON temperatuur en de benodigde AFGIFTE temperatuur.
Hoe dichter deze bij elkaar liggen, hoe gunstiger het rendement.

Dat is logisch natuurlijk want stel dat de bron 12°C is  en ik moet die omzetten met de warmtepomp naar 35°C, dan is dat natuurlijk makkelijker dan dat ik van een bron van 12°C naar 58°C zou moeten (voor tapwater).

 

SCOP of wel SPF van de warmtepomp

Stel dat ik al die moment (COP) rendementen een heel jaar per seconde draaitijd noteer, dan kan ik na een jaar beredeneren wat het gemiddeld rendement was voor dat jaar.  We noemen dat ook wel het SCOP  =  Seasonal Coefficient of Performance. 

Ook wel uitgedrukt in SPF = Seasonal Performance Factor.
Je zou dit apart uit kunnen rekenen voor tapwater en voor verwarming. Als je ook nog genoteerd hebt wat het toestel aan het doen is.


Eigenlijk is het dan:
Hoeveel energie heb ik er dit jaar ingestopt vanuit het net en hoeveel energie is er uit de warmtepomp gekomen.
Stel dat de warmtepomp 1500 kWh heeft verbruikt uit het net en 6300 kWh heeft afgegeven.
Dan is het SPF 6300 kWh : 1500 kWh = 4,2 !

Als je bovenstaande meet heb je dus het daadwerkelijk bij jou gehaalde SPF.

 

Als je een warmtepomp gaat kopen, dan tref je hierbij verschillende SPF waarde aan.

Die zijn, door bijvoorbeeld TNO, berekend middels lange formules.  Op een testbank wordt onder diverse omstandigheden de COP gemeten. Vervolgens worden die cijfers in een formule gestopt waarin o.a. het weer zit en een doorsnee woning.

 

Deze SPF wordt voor verschillende situaties gegeven.

Bijvoorbeeld bij 0/35, 10/35, 0/58, 10/58 , 7/35 en 7/58
Het eerste cijfer is de temperatuur van de bron, het tweede de doel temperatuur.

Die in het laboratorium gemeten en bepaalde cijfers worden gepubliceerd bij de gegevens van de warmtepomp.

Je kunt dus warmtepompen met elkaar vergelijken door deze cijfers naast elkaar te leggen.

Net zoals de brandstofcijfers van een auto zeg maar.

 

De warmtepomp componenten (water/water) en werking:

 

werking warmtepomp principe

 

Compressor, condensor, droogfilter, expansieventiel, verdamper, oververhitter

  1. De compressor gaat draaien
  2. En perst het koudemiddel gas samen, omdat temperatuur en druk natuurkundig met elkaar verbondenzijn loopt de temperatuur op tot bijvoorbeeld 65 °C heet gas ( bij 27 bar R407C).
  3. In de condensor (platenwisselaar) komt aan de onderkant de retour van de vloerverwarming binnen,deze is bijvoorbeeld 28 °C. Doordat aan de andere kant van de platen het heet gas stroomt wat warmer is, geeft dit gas warmte af aan het afgifte-systeem. De aanvoer gaat bijvoorbeeld met 35 °C naarde vloerverwarming toe, deze is dus 7 graden opgewarmd in de condensor. Omdat het heet gas warmte afgeeft in de condensor koelt het zelf af en condenseert naar vloeistof.
  4. In het expansieventiel krijgt het koudemiddel weer ruimte en verliest haar druk, (expanderen) hierdoor koelthet verder af en wordt een mengsel van gasvormig en vloeistof, met een temperatuur van bijvoorbeeld -4°C(bij 3 bar R407C).
  5. In de verdamper circuleert aan de ene kant de bron en aan de andere kant het koudemiddel, omdat het koudemiddel kouder is dan de bron neemt het warmte (energie) op uit de bron.  De brine in  temperatuur isbijvoorbeeld 9°C en de brine uit  5°C. In de bodem neemt de bron weer energie op en komt met  9°C weeruit de bodem terug.  Doordat het koudemiddel in de verdamper energie heeft opgenomen is het inmiddels bijvoorbeeld 3°C geworden en weer helemaal gasvorming.
  6. En komt hiermee weer binnen in de compressor en het proces begint opnieuw.

A. Is het afgifte systeem bijvoorbeeld vloerverwarming, tapwater-verwarming, of LT radiatoren verwarming.
B. Is de bron, dit kan energie uit de bodem zijn, maar het kan ook energie uit oppervlakte water, dak-collectoren,ijsbuffer, buitenlucht,  etc. komen.

 

Lage-drukschakelaar (LD) schakelt bijvoorbeeld af (storing) onder de 1,5 bar
Hoge-drukschakelaar (HD) schakelt bijvoorbeeld af  (storing) boven de 30 bar

 

De heet gas temperatuur (net achter de condensor uit)  is minimaal 25 ºC tot  maximaal 50 ºC hoger dan de condensor uit / aanvoer cv.  De oververhitting is normaal ca. 4 tot 8 ºC
De zuig gas temperatuur ligt in de nabijheid van de bron in temperatuur.
Het verschil tussen bron in / bron uit is ongeveer 2 tot 7 K

 

Het droogfilter houdt mogelijk 'vuil' tegen, maar voorkomt vooral dat het eventueel nog aanwezige vocht wordt tegengehouden.

Sommige droogfilters hebben een zuurwerende functie. Ze vangen de schadelijke zuren op en vermijden zo corrosie.

 

Oververhitting

Indien na het verkrijgen van verzadigde damp, meer energie wordt geleverd zodat de damp-temperatuur oploopt, verandert de verzadigde damp in oververhitte damp.

 

Condensatie

De verandering van vloeistof in gas is een omkeerbaar verschijnsel. Als we warmte van de damp wegnemen, verandert de damp door warmte aan de omringende lucht af te geven van gasvormig in vloeibaar.

 

Voordeel warmtepomp

wpWarmtepompen kennen ten opzichte van andere verwarmingstechnieken een aantal technische, energetische, economische en comfortvoordelen.  Warmtepomp verwarmingsinstallaties maken gebruik van hernieuwbaar vrij beschikbare omgevingsenergie. De inzet van zon, water, lucht en afvalwarmte zorgen voor een reductie op het gebruik van fossiele brandstoffen. Bij gebruikmaking van ‘groene stroom’ maken warmtepompsystemen
in principe geen gebruik van fossiele brandstoffen en hebben ze een gunstige invloed op de EPC/EPN en het Energie-label. Warmtepompen zijn verder zijn een effectieve manier om restwarmte effectief her te gebruiken.
Warmtepompen zijn vaak omkeerbaar en kunnen behalve verwarmen indien gewenst ook op relatief energiezuinige wijze koelen. In combinatie met  bodem bronnen kunnen met vrije koeling kunnen COP’s worden gerealiseerd van 10-20. Door de reductie van de CO2 uitstoot veroorzaakt het gebruik van warmtepompen ter plaatse geen luchtverontreiniging. Warmtepomp systemen kennen verschillende uitvoeringsvarianten en toestel-grootten voor een groot scala aan ruimten. Nieuwe koudemiddelen worden steeds milieuvriendelijker en hebben weinig of geen invloed op de omgeving en voeren als enige verwarmingssysteem warmte in een gesloten natuurlijke kringloop naar de bron terug. Daarbij komt dat de bij de techniek behorende LTV warmte afgifte comfort verhogend is. Tenslotte geldt dat warmtepompen in combinatie met passieve koeling een veel gunstiger energiegebruik kent dan andere veel voorkomende koelsystemen.

 

Warmtepomp inzet methodes Monovalent, mono-energetisch en bivalent.

De warmtebron en de bouwkundige situatie hebben een grote invloed op de gewenste uitvoering van de warmtepompinstallatie. Afhankelijk van de situatie en de gekozen bron kan worden gekozen voor een Monovalent, mono-energetisch of een bivalent systeem. De verschillen zitten in alleen een warmtepomp, aanvulling met elektrisch verwarmingselement of een extra warmteopwekker. Hieronder worden de verschillende opties toegelicht.

 
Monovalente Werking

Bij dit systeem wordt uitsluitend verwarmd door de warmtepomp, er zijn geen bijverwarmingen. Hierbij is het dan ook zeer belangrijk dat de warmtepomp goed gedimensioneerd is. Men moet er voor zorgen dat er altijd genoeg warmte beschikbaar is, maar een over gedimensioneerde warmtepomp is natuurlijk ook niet goed (deze zal iets meer energie gebruiken en pendelgedrag met zich meebrengen). Natuurlijk moet ook rekening gehouden worden met de behoefte aan warm tapwater.

 
Mono-energetische werking

 De warmtepomp zorgt voor het grootste deel van de warmtebehoefte, maar bij erg koud weer wordt deze ondersteund door een ingebouwd elektrisch element. Bij de meeste installaties wordt 80 % (Bétafactor 0,8) van het benodigde warmtevermogen ingezet als warmtepomp vermogen. Het aandeel van de jaarlijkse activiteit van de warmtepomp/compressor bedraagt dan ca 97 % en van het elektrisch element dus ca 3%.

 
Bivalent-parallelle werking

De warmtepompinstallatie wordt tijdens de verwarmingswerking aangevuld met een bijkomende warmtegenerator bijvoorbeeld een gasgestookte  HR cv-ketel. Het verwarmingsvermogen van de warmtepomp wordt dan meestal met een Bétafactor tussen .4 en .7 (40% tot 70% van het benodigde totaal vermogen) ingezet. In de periode dat de warmtepomp zelf onvoldoende energie kan leveren zal dus een 2e warmtegenerator worden bij geschakeld.

 
Bivalent-alternatieve werking  (ook wel hybride genoemd).

De warmtepomp zal een bepaalde periode voorzien in verwarming, waarna geheel gewisseld wordt naar een andere warmtegenerator (HR aardgas ketel bijvoorbeeld).
Dit komt in de praktijk voor bij lucht/water warmtepompen, er kan berekend zijn dat bijvoorbeeld onder een buitentemperatuur van 6 °C de HR aardgasketel minder energiekosten met zich mee brengt dan de lucht/water warmtepomp. De buitentemperatuur zal dan het omschakelpunt worden van warmtegenerator (boven 6 °C de lucht/water warmtepomp, onder de 6 °C de HR cv ketel).

 
 R+

Alle 4 (boven genoemde)  inzet methode kunnen worden aangevuld met R+
R+ = Renewable + extra Regeneration.
Voorbeelden:  Thermische zon-energie (collector of energie dak) wordt ingezet om de bron extra te regenereren en/of in voor- en naseizoen bij te dragen aan de verwarming (spiraal in buffertank)
Of  (ventilatie) lucht wordt ingezet voor extra regeneratie van de gesloten bodem bron.

Noot: In Nederland wordt over het algemeen de passieve koeling gebruikt voor (extra) regeneratie van de bron, dit valt echter niet onder het begrip R+.  /

R+ wordt in Nederland niet zo veel toegepast, omdat, als je veel zonenergie terug voert in een  gesloten bron, het passief koelvermogen beperkt wordt. Als in de zomer periode geen koeling van de woning gewenst is, is het aan te bevelen om van een gesloten bodem bron een R+ systeem te maken, let op !  De meeste warmtepompen hebben echter een maximaal bron temperatuur van 20 of 30 graden

 
BOA systematiek

'BOA' staat voor Bron, Omzetter / opwekker en Afgifte systeem.   Dit is bedacht om de keuze voor een systeem makkelijker te kunnen maken. Deze 3 moeten bij elkaar passen.  Zo is de omzetter in een conventioneel CV-systeem een CV-ketel en zijn de radiatoren met inbegrip van andere voorzieningen, zoals leidingen, expansievat en waterinlaat het afgiftesysteem. Net als de CV-ketel behoort de warmtepomp dus tot de categorie Omzetter (O). Maar waar de keuze van ketels gewoonlijk beperkt blijft tot een VR- of HR-uitvoering, ligt dit bij warmtepompen gecompliceerder. Soms helpt het dus om het systeem in 3 te splitsen en per onderdeel een keuze te maken, hoewel ze niet zonder elkaar kunnen.  Vaak is het logisch om met het afgiftesysteem, bijvoorbeeld vloerverwarming/koeling te beginnen.

 
Selectie warmtepompbron

Om een warmtepomp goed te kunnen toepassen, zal op voorhand gekeken moeten worden naar een geschikte bron om de benodigde (gratis) warmte te leveren. De keuze zal afhangen van de plaatselijke omstandigheden en de warmtepomptoepassing. Meestal kan men hierbij kiezen uit:

  • de ventilatielucht van de woning  / ventilatielucht warmtepomps
  • de omgevingslucht / lucht/water warmtepomp
  • bodemwarmte, de bodem onder of naast het gebouw, met behulp van water of van water/ glycol-mengsel;
    a. horizontaal, circa 1 - 1,5 m diep
    b. verticaal, circa 30 - 100 m diep
  • warmte uit oppervlakte water
  • restwarmte uit bijvoorbeeld (industriële) processen;
  • warmte van dak of gevel elementen
  • Ijsbuffer / of bufferzak

Bij bodemwarmte wordt een aantal begrippen brijn en sole gehanteerd. Wanneer bijvoorbeeld wordt gesproken van een brijn/water (B/W) warmtepomp, dan wordt daarmee bedoeld dat de warmte uit de bron wordt onttrokken met een water/glycol-mengsel. Het doel is warmte te kunnen onttrekken op een niveau van 0 °C. Met sole wordt de bodem bedoeld die als bron wordt gebruikt voor het warmtepompsysteem. Onderstaand worden de verschillende bronnen één voor één toegelicht.

 
Ventilatielucht

De moderne woningen / gebouwen in Nederland dienen geventileerd te worden om de bewoners een gezond binnenmilieu te bieden en om de bouwkundige delen tegen vochtinwerking te beschermen. De afgezogen lucht is gemiddeld 20°C en kan prima als bron voor bijvoorbeeld een warmtepompboiler om tapwater te maken.. Door hun universele toepassing zijn deze warmtepompboilers zeer populair in Europa. Ventilatielucht warmtepompen voor cv-toepassingen zijn in opkomst, hoewel de hoeveelheid lucht natuurlijk beperkt is en er om deze reden al snel bijverwarming van een andere soort nodig is.

 

Omgevingslucht

De omgevingslucht heeft als groot voordeel dat deze overal in onbeperkte mate voorhanden is. De aanschaf- en installatiekosten voor het benutten van de omgevingslucht als warmtebron voor een warmtepomp zijn dan ook relatief laag. Het nadeel ervan is, dat de buitentemperatuur laag is als er veel warmte nodig is en hoog als er geen of nauwelijks warmte nodig is, en de COP van de warmtepomp relatief laag is vergeleken bij een bodem-warmtepomp. Een soortgelijke situatie ontstaat in een koelsituatie in de zomer. Het koelen moet dan actief met de compressor gebeuren in tegenstelling tot bij bodem toestellen waarbij de 'koude' uit de bodem min of meer 'gratis' kan worden gebruikt om passief te koelen. Dit betekent dat het gemiddelde jaarrendement van dergelijke systemen niet al te hoog is, behalve voor specifieke toepassingen zoals bijvoorbeeld zwembad verwarming in de zomer. Daarnaast is het zo dat er voortdurend kwaliteitsverbetering optreed het rendement wordt dus steeds wat beter naar gelang de techniek voortschrijdt.

 

Bodemenergie

a. horizontaal, circa 1 - 1,5 m diep
b. verticaal, circa 30 - 100 m diep

Om de bodemwarmte als bron te benutten, wordt meestal een gesloten bodem-warmtewisselaar gebruikt. Hierdoor is het mogelijk om de warmte, die in de bodem opgeslagen is, te benutten als bron voor de warmtepomp. De aardbodem slaat namelijk de door de zon ingestraalde warmte op en hierdoor heerst er al vanaf een geringe diepte een vrij constante temperatuur.


a. De horizontale bodemwarmtewisselaars is gemakkelijk aan te leggen en levert (mits goed aangelegd) een basis voor een goed jaarrendement. De bodemwarmtewisselaar dient gedimensioneerd te worden aan de hand van de plaatselijke bodemgesteldheid ze zal meestal liggen tussen de 15 en de 30  Watt per meter. Het nadeel is wel dat er een relatief grote oppervlakte nodig is en die is er helaas bij de meeste woningen in Nederland niet.


b. Verticale bron: Deze werkwijze vergt een gedegen analyse vooraf, en een nauwe samenwerking met een grondboorbedrijf dat ervaring op dit terrein heeft. Gebruikelijk worden er in Nederland bodemwarmtewisselaars toegepast tot een diepte van 30 à 100 m. De juiste diepte, het aantal en de afstand tussen de bodemwarmtewisselaars worden bepaald door de bodemgesteldheid, de beschikbare ruimte en de uiteindelijke warmteonttrekking.  Daarnaast moet de gehele installatie welke gebruik maakt van bodem warmte, horizontaal of verticaal, door een BRL gecertificeerd bedrijf worden gedaan en gecontroleerd op zijn werking.

 

Beschrijving van de verschillende fase zoals o.a. in de BRL benoemd

Deze zijn tevens handig om het proces van ontwerp  tot uitvoering te volgen.

 

Programma fase

Van belang zijn de initiatieffase, haalbaarheidsfase en de projectdefinitie. In de initiatieffase worden de uitgangspunten vastgelegd die als basis dienen voor het ontwerp en de realisatie van het warmtepomp systeem. Bij de haalbaarheidsstudie worden de geïnventariseerde gegevens geanalyseerd en beoordeeld. Op basis hiervan wordt een voorlopig installatieconcept gekozen dat in technisch en economisch opzicht reëel is. Tijdens de projectdefinitie worden de uitgangspunten vastgelegd die de basis vormen voor het ontwerp van de installatie.

 

Demarkatie

De grenzen van het project worden eenduidig vastgesteld, in dit voorbeeld een combiwarmtepomp installatie voor ruimteverwarming en tapwaterbereiding en vrije koeling. Indien in deze fase blijkt dat de installatie bestaat uit meerdere onderdelen bestaat die los van elkaar kunnen worden gezien dan wordt van de afzonderlijke installaties een uitwerking volgens de MKK structuur gemaakt. Alle noodzakelijke componenten van de installatie worden in een principeschema vastgelegd. Ook wordt bepaald welke typen warmtepompen in aanmerking komen op basis van het typebron. Hierbij wordt bepaald of de installatie wordt opgebouwd uit losse componenten of dat gebruik wordt gemaakt van een toestel waarin alle functies zijn geïntegreerd, dus bijvoorbeeld met ingebouwde tapwaterboiler en ingebouwde passieve koeling. Hierbij worden ook de elektrische verwarmingselementen meegenomen voor de CV-en boilertoepassing.


Programma Van Eisen (PVE)

De huidige keuzes worden getoetst aan het PVE. In het PVE zijn eisen opgenomen ten aanzien van gebouw, bron, afgiftesysteem en gebruikers. Indien geen PVE beschikbaar is dient dit alsnog te worden opgesteld. In dit voorbeeld dienen vastgelegd te zijn: de keuze voor een individuele warmtepomp installatie, de toegepaste bron, het toegepaste afgiftesysteem, de keuze voor vrije koeling, de noodzakelijke hoeveelheid tapwater, het soort warmtapwater gebruikers, het toegepaste ventilatiesysteem en de opstellingsruimte voor de installatie inclusief boilervat.

 

Energievoorziening

Welke energievoorzieningen zoals gas, elektriciteit en/of stadsverwarming zijn er in de directe omgeving van het gebouw, en wat zijn de beschikbare vermogens. Het al dan niet aanwezig zijn van voorzieningen kan een heroverweging van gemaakte keuszes noodzakelijk maken.


Bron

De randvoorwaarden van het type bron moeten worden vastgesteld. Welke bronnen kunnen ter plaatse worden gerealiseerd. Is er een collectieve bron of moet zelf in een bron worden voorzien? Welke type bron is mogelijk, gesloten of open, en wat is de kwaliteit van het bronmedium. Wat zijn de randvoorwaarden voor aansluiting op een eventuele collectieve bron.


Afgiftesysteem

Voor het afgiftesysteem zijn gegevens nodig over het type warmtegebruikers, maximale aanvoertemperatuur, ontwerpvolumestromen, drukverliezen en minimale watervolume. Er worden drie temperatuurklassen LTV onderscheiden die allen hun randvoorwaarden voor afgiftesystemen kennen. Een minimale flow is noodzakelijk, ook als alle afsluiters zijn gesloten. Gelijktijdige toepasing van snelle en langzame afgiftesystemen wordt afgeraden, mits een gescheiden buffervat wordt toegepast.


Tapwaterbereiding

De tapwaterbereiding wordt afgestemd op het aantal bewoners, soort vraag (bijvoorbeeld douche of bad), en de laadtijd van de boiler.


Opstellingsruimte

Van de opstellingsruimte is het belangrijk de afmetingen, de vloerbelasting en de toegankelijkheid te kennen.


Geluidseisen

Worden in het PVE geluidseisen gesteld. Het bouwbesluit stelt een maximale eis van 30 dB(A) aan verblijfsruimten. Mogelijk zijn geluidwerende maatregelen nodig.


Ventilatiesysteem

Het type ventilatiesysteem is belangrijk. Lucht ingebracht via ventilatieroosters in de gevel hebben een negatieve invloed op het op te stellen verwarmingsvermogen, warmterugwinning daarentegen heeft een positieve (minimale) invloed.


Normen en richtlijnen

Relevante Normen en richtlijnen die betrekking hebben op warmtepompinstallaties zijn: geluidwering in gebouwen, Installatiegeluid, warmteverliesberekening kwaliteitseisen ventilatie systemen. Tevens zijn er technische bladen voor de berekening van het benodigde vermogen van de opwekkingsinstallatie en het volume van het boilervat.

 

Bronnenwarmtewisselaar

Indien het bronwater van onvoldoende kwaliteit is moet een bronwarmtewisselaar en een bronpomp worden toegepast.

 

Bouwkundige schil

Woningen waarin warmtepomp worden toegepast voldoen bij voorkeur aan nieuwbouweisen van het bouwbesluit ten aanzien van luchtdoorlatendheid, thermische isolatie en koudebruggen. De reden hiervoor is het lagere temperatuur niveau van het verwarmingssysteem waardoor de installatie minder stralingscompensatie geeft op koude stralende vlakken. In alle gevallen is het wenselijk te controleren of de eisen ook als zodanig zijn uitgevoerd.

 

Verwarmen

Als een woning ouder is dan 10 jaar kan het rendabel zijn om vóór het vaststellen van het vermogen van de warmtepomp eerst de isolatiegraad van de woning te verbeteren om warmteverliezen te verminderen bij verwarmen. De hieronder vermelde vermogens zijn indicaties voor de op te stellen warmtepompvermogens per vierkante meter vloer oppervlak:
Bestaande bouw met weinig warmteweerstand: circa 75 W/m2 Nieuwbouw met goede warmteweerstand: circa 50 W/m2
Nul-/ laagenergiewoning: circa 30 W/m2


Koelen

Door de zonnewarmtebelasting terug te dringen kan de koelbelasting van de woning worden verlaagd. Hierdoor kan een kleinere, en efficiëntere warmtepomp worden geselecteerd. De zonnewarmtebelasting van het gebouw wordt berekend volgens nationale methoden of aan de hand van een gevalideerd computerprogramma. Deze belasting moet worden vergeleken met de huidige waarden van de wet- en regelgeving op bouwgebied.

 

Ontwerpaanvoertemperatuur afgiftesysteem

Voor alle afgiftesystemen geldt één regime van aanvoertemperaturen, met een maximum van 55 °C. hierbij moeten logische combinaties van temperatuur en afgiftesysteem worden gekozen. Bij vloerverwarming bedraagt de ΔT 5 K, bij radiatoren 10 K. Een lage aanvoertemperatuur heeft een gunstige invloed op de COP. Een daling van de aanvoertemperatuur van 55 °C naar 35 °C heeft 40% hogere COP tot gevolg. Het heeft dus de voorkeur de aanvoertemperatuur zo laag mogelijk te houden.

 

Opwekking verwarmingsvermogen

Het benodigde opwekkingsvermogen is gebaseerd op de warmtebehoefte voor ruimteverwarming vermeerderd met het gemiddelde vermogen voor warmtapwaterbereiding. Belangrijke parameters zijn de bouwkundige schil, ontwerpaanvoertemperatuur, opwarmtoeslag volgens het Garantie Instituut Woningbouw (GIW), het ventilatiesysteem en het gemiddelde vermogen voor warmtapwaterbereiding. Een transmissieberekening stelt het vermogen voor verwarming vast.

 

Vrije koeling

Vrije koeling kan worden toegepast bij individuele opwekkingsinstallatie ten zij het afgiftesysteem niet geschikt is. Met grondwater of een gesloten bodem warmtewisselaar als bron is beperkte koeling mogelijk. Het beschikbare koelvermogen bedraagt 35 W/m2 bij wand- en 60 W/m2 bij vloer afgiftesystemen. Wand- en vloer afgiftesystemen zijn langzame systemen vanwege de grote massa. In verband met condensatie zijn radiatoren en convectoren niet automatisch geschikt voor koeltoepassingen. Ventilatorconvectoren moeten worden voorzien van condensafvoer.

 

Toepassing warmtepomp

De toepassing van de combiwarmtepomp moet worden heroverwogen wanneer sprake is van een groter tapwatergebruik dan de boiler toestaat, onvoldoende of ontoegankelijke opstellingsruimte, andere warmteopwekking beschikbaar is, ontwerpaanvoertemperatuur groter dan 45 °C of de geluidseisen worden overschreden.

 

Documentatie

Het resultaat van de programmafase wordt gerapporteerd. Hiervoor is een standaardrapport ontwikkeld waarin gegevens van het PVE en de gemaakte keuzes worden vastgelegd.

 

Ontwerpfase

Algemeen - Randvoorwaarden
Controleer de vastgelegde uitgangspunten: bouwkundig ten aanzien van bouwbesluit en technisch ten aanzien van alle geldende regelgeving en normen (BRL).

 

Communicatie - Benodigde informatie

De in de programmafase vastgelegde ontwerpuitgangspunten worden verder aangevuld ten aanzien van de bron. Het vermogen en de dimensies van de warmtepomp moet worden afgestemd op de volumestroom en het drukverlies van de bron. Ook worden de plaats en de afmetingen van de aansluitpunten van de bron vastgesteld voor de verdamper en de condensor. Tevens worden de plaats en afmetingen van de aansluitpunten van de boiler afgestemd.

 

Warmteopwekking ruimteverwarming en warmtapwater

Het vermogen van de warmtepomp bij ontwerptemperatuur is de som van de het vermogen voor ruimteverwarming, volgens ISSO 51, en het gemiddelde vermogen voor warmtapwaterbereiding. Keuze maken voor een mono- of bivalent systeem,  afhankelijk van de keuze van een warmtepomp met meerdere vermogensstappen en/of buffering. De buffering is afhankelijk van het minimale watervolume. Bij een bivalent systeem dient rekening te worden gehouden met de β-factor, 0,4<β<0,6. De β-factor is de verhouding tussen het vermogen van de warmtepomp en het totaal benodigde vermogen (ruimteverwarming en warmtapwaterbereiding). De bijstook voor warmtapwaterbereiding moet separaat worden vastgesteld.

 

Beschikbaarheid tapwater

Het tapwatersysteem moet voldoen aan de geldende NEN normen. De temperatuur van het tapwater moet gedurende een etmaal minimaal 55 °C kunnen bereiken, bij circulatiesystemen 60°C (Circulatie systemen achter een boiler die verwarmd worden door een warmtepomp zijn af te raden). Tevens gelden bij nieuwbouwwoningen GIW-eisen ten aanzien van watertemperatuur en wachttijd. De laadtijd van een boiler moet kleiner zijn dan 8 uur in verband met daltarief nachtstroom. Vanwege dezelfde tarievenstructuur in weekenden zijn weekprogramma’s voor desinfectie wenselijk.

 

Boilerselectie

Stel het gewenste type boiler vast op basis van energie, comfort en ruimteoverwegingen. Er kan worden gekozen voor een nachtstroom of een stand-by boiler. Een nachtstroomboiler is over het algemeen groter en neemt meer ruimte in beslag, maar wordt gedurende de nacht ‘geladen’ tegen het lage elektriciteitstarief. Wanneer de boiler leeg is duurt het lang voordat nieuw
warmtapwater beschikbaar is. De stand-by boiler is kleiner maar kan daarentegen op korte(re) termijn worden ‘geladen’, tegen het op dat moment beschikbare elektriciteitstarief. Op basis van de keuze, nachtstroom of stand-by boiler kan de inhoud van de boiler worden vastgesteld op basis van het aantal gebruikers en aanwezigheid van douche en/of bad. Als het aantal gebruikers niet bekend is, moet worden uitgegaan van minimaal 4 personen welke voldoende tapwater tot hun beschikking moeten hebben.
Als minimum kan worden aangehouden 40 liter van 55°C per persoon per dag voorraad. Voor 4 personen betekend dit dus minimaal een boilerinhoud van 4 x 40 = 160 liter (Indien meer comfort gewenst is, meer voorraad).

 

Geluidseisen

Het maximale geluidniveau van een warmtepomp bedraagt 55 dB(A), afgezien van eisen in het PVE.


Aansluiten warmtepomp

Bij het aansluiten van het toestel moet rekening worden gehouden met trillingsvrije opstelling. Voor sommige warmtepompen betekend dit dat er trillingsdempers onder de voeten en flexibele leidingen moeten worden toegepast. Daarnaast zijn er warmtepompen welke zo goed zijn geconstrueerd (ingebouwde trillingdempers) dat dit extern niet nodig is.


Aanbevelingen

Aan het geluidniveau in de opstellingsruimte worden in het bouwbesluit geen eisen gesteld, In het Nationaal Pakket Woningbouw is een norm van maximaal 30 dB(A) voor verblijfsruimten opgenomen. Kies de opstellingsruimte van de warmtepomp dusdanig dat de bronleidingen zo kort mogelijk zijn. Zorg voor voldoende isolatie van de leidingen tussen de warmtepomp en de boiler. Plaats
het toestel indien mogelijk zo dicht mogelijk bij het tappunt in de keuken. Kies een warmtepomp met minder dan 3 kg koudemiddelinhoud i.v.m. exta periodieke keuringen en inspecties die anders nodig zijn.

 

Geïntegreerde elektrische bijstook

In alle gevallen dient rekening te worden gehouden met legionellapreventie. Te onderscheiden zijn de elektrische bijstook geïntegreerd in de warmtepomp of in de separate boiler. De elektrische bijstook wordt dan als extra of als back-up (noodbedrijf) ingezet voor ruimte- en boilerverwarming respectievelijk alleen boilerverwarming. Bij thermische desinfectie wordt het verwarmingselement onder in de boiler geplaatst omdat daar de temperatuur bepalend is. Gelijktijdig warmtepompbedrijf is energetisch gezien gunstig, wanneer er sprake is van elektrische bijstook. De gegevens zoals spanning, stroomsterkte, nominaal opgenomen vermogen en beveiligingen moeten bekend zijn. Reguliere bijstookvermogens zijn 1,5-2,5 kW voor boilers en tot circa 9 kW voor warmtepompen.

Buffer

Parallelle buffers worden toegepast wanneer de minimale volume door het systeem kleiner wordt dan de minimale volumestroom over de condensor of de waterinhoud van het warmtepomp systeem te klein is. De minimale volumestroom over de condensor is afhankelijk van het minimale vermogen van de warmtepomp en is wenselijk voor een goede warmteoverdracht. Door het plaatsen van een buffer wordt pendelen (frequent aan/uit schakelen) van de warmtepomp voorkomen. Een buffervat verdient de voorkeur boven een bypass leiding met overstortventiel of open verdeler/verzamelaar met radiatorafsluiters.


Minimale waterinhoud

De minimale waterinhoud van het systeem is die hoeveelheid water die wordt rondgepompt wanneer alle (automatische) afsluiters in het systeem zijn gesloten. Deze hoeveelheid is te klein als de warmtepomp het water binnen 10 minuten 5-10 K in temperatuur kan verhogen. Dit tijdbestek is gedefinieerd op basis van het zogenaamde pendelgedrag bij meer dan 6 aan/uitschakelingen per uur.

 

Beschikbaarheid gegevens

De ontwerper dient minimaal te beschikken over het volume van het boilervat, installatievoorschriften, afmetingen, leeg en gevuld gewicht van de boiler en de isolatie van het buffervat.

 

Boiler

Het volume van het boilervat moet zijn afgestemd op het PVE en minimale eisen.  Het boilervat is thermisch voldoende geïsoleerd.
De ontwerper beschikt in dit stadium over de volgende gegevens: volume, stookwijze direct of indirect, warmteoverdracht indirect via spiraal of mantel, prestaties warmtewisselaar, installatievoorschriften, afmetingen, leeg en gevuld gewicht, isolatiewaarde ommanteling en gegevens eventuele bijstook. Aandachtspunten zijn het vermogen van de warmtewisselaar in de boiler die veelal is berekend op de hogere aanvoertemperatuur van CV-ketels en het energiegebruik van de extra circulatiepomp bij niet geïntegreerde boilers. Met andere woorden zorg voor een op de warmtepomp afgestemde boiler.

 

Circulatiepompen

Circulatiepompen moeten voldoen aan de geldende eisen. Het vermogen van deze pompen beïnvloed het systeemrendement. Het aantal moet daarom tot een minimum worden gereduceerd en de noodzakelijke pompen moeten energiezuinig, thans verplicht, worden geselecteerd. Ook de leidingdiameters en de daaraan verbonden leidingweerstand zijn op de benodigde opvoerhoogte en energiekosten van invloed. Voorkom daarnaast het onnodig draaien van circulatiepompen.

 

Isolatie

Leidingen, buffer en boiler dienen afdoende te zijn geïsoleerd. Installatiedelen zoals leidingen, pompen en afsluiters die een bedrijfstemperatuur kunnen bereiken die lager is dan 20 °C, moeten dampdicht worden geïsoleerd om condensvorming te voorkomen. Corrosie kan optreden in situaties met messing fittingen, ammoniak en dampdichte isolatie.

 

Hydraulische schakeling

Er zijn drie mogelijke hydraulische schakelingen voor woningen te onderscheiden. Deze systemen zijn uitgevoerd met een afgiftesysteem voor de woonkamer en voor de rest van de woning. De woonkamer bepaald de warmtevraag, de overige vertrekken zijn voorzien van één of meerdere verwarmingslichamen waarvan het tweede wordt nageregeld. Onderscheidend is de hydraulische opbouw aan de opwekkerzijde.

 

Een korte omschrijving van de 3 basis schakelingen:


Hydraulische schakeling 1

Basissysteem met warmtepomp voorzien van geïntegreerde naverwarmer. Het aanvoerwater wordt door de driewegklep verdeeld over het vloer-/ wandverwarmingssysteem of de boiler. De boiler is voorzien van elektrische bijstook. Aanvullende verwarming van slaapkamers en zolder is mogelijk met overbemeten radiatoren en convectoren. Als de minimale waterinhoud van het systeem onvoldoende is wordt in de retourleiding van het cv-systeem een buffervat in serie opgenomen. Wanneer de overige vertrekken onvoldoende warm worden, dient de afgifte in de woonkamer te worden gereduceerd. Als regeling zijn voor het systeem de volgende opties:

  • Regeling woonkamer met aan/uit thermostaat. Hierbij wordt eerst de naverwarmer uitgeschakeld en daarna de warmtepomp.
  • Regeling woonkamer via stooklijn op basis van buitentemperatuur en een hulpregeling voor woonkamercompensatie.

Hydraulische schakeling 2

Warmtepomp circuleert in principe over een buffervat, in geval van warmtevraag wordt het aanvoerwater rechtstreeks naar de vragende groepen gebracht. Het systeem is voorzien van een externe naverwarmer. Het aanvoerwater wordt door de driewegklep verdeeld over het vloer-/ wandverwarmingssysteem / radiatoren / convectoren of de boiler. Het warmtepompsysteem is voorzien van een eigen circulatiepomp om het water over de buffer te voeren en een inregelafsluiter voor het verrichten van metingen. Het afgiftessysteem wordt bij voorkeur voorzien van een toerengeregelde pomp om te kunnen anticiperen op gewijzigde volumestromen door het dichtlopen of opengaan van thermostatische afsluiters. Er is geen bypassleiding nodig wanneer de pomp uitschakelt als de flow 0 wordt. Bij toepassing van radiatoren en convectoren in plaats van vloer- en wandverwarming, dan
moet de aanvoertemperatuur worden verhoogd naar 55 °C. De boiler is voorzien van elektrische bijstook. De regeling van het systeem gebeurd op basis van een vaste aanvoertemperatuur of via een stooklijn op basis van buitentemperatuur. Hierbij wordt eerst de naverwarmer uitgeschakeld en daarna de warmtepomp. Regeling overige vertrekken gebeurd met thermostatische radiatorafsluiters.


Hydraulische schakeling 3

Warmtepompsysteem voorzien van geïntegreerde naverwarmer. Het aanvoerwater wordt door de driewegklep verdeeld over het vloer-/ wandverwarmingssysteem of de boiler. Het afgiftesyteem is voorzien van een buffervat met bij voorkeur een toerengeregelde pomp. Met de toerengeregelde pomp kan worden geanticipeerd op gewijzigde volumestromen door het dichtlopen of opengaan van thermostatische afsluiters. Er is geen bypassleiding nodig wanneer de pomp uitschakelt als de flow 0 wordt. De boiler is voorzien van elektrische bijstook. De warmtepomp circuleert in principe over een buffervat, in geval van warmtevraag wordt het aanvoerwater rechtstreeks naar de vragende groepen gebracht. Het aanvoerwater wordt door de driewegklep naar de boiler gebracht wanner deze moet worden ‘geladen’. Het warmtepompsysteem is voorzien van een eigen circulatiepomp om het water over de buffer te voeren en een inregelafsluiter voor het verrichten van metingen. Bij toepassing van radiatoren en convectoren in plaats van vloer- en wandverwarming, dan moet de aanvoertemperatuur worden verhoogd naar 55 °C. De boiler is voorzien van elektrische bijstook. De regeling van het systeem gebeurd op basis van een vaste aanvoertemperatuur of via een stooklijn op basis van buitentemperatuur. Hierbij wordt eerst de naverwarmer uitgeschakeld en daarna de warmtepomp. Regeling overige vertrekken gebeurd met thermostatische radiatorafsluiters.

 

Algemene voorwaarden alle hydraulische systemen


Regeling, besturing en beveiliging.

De bijstook van het systeem dient zoveel mogelijk buiten bedrijf te worden gehouden door
keuze van een zo laag mogelijke aanvoertemperatuur. Indien noodzakelijk wordt de warmtepomp voorzien van een inregelafsluiter, om de regelbaarheid van het afgiftesysteem te verbeteren. Bij voorkeur de inregelafsluiter voorzien van meetnippels voor metingen tijdens oplevering, keuring en onderhoud. Voor een goede regelbaarheid van de installatie worden alle warmteafgiftesystemen en - lichamen voorzien van inregelafsluiters om op alle plaatsen de gewenste hydraulische debieten te realiseren. Inregelafsluiters hoeven niet van een meetvoorziening te worden voorzien als de standen zijn berekend via de voorinstelmethode. Dimensionering van het expansievat en veiligheidsventiel volgens de richtlijnen. Een installatie die wordt geregeld volgens een weersafhankelijke stooklijn kent een beter regelgedrag, met name voor de regelafsluiters.

Regeling, besturing en beveiliging  Voor een goede regelbaarheid van de installatie is een goede hydraulische inregeling een vereiste. De verdamper dient tegen invriezen te worden beveiligd.  Warmtapwatervraag is preferent boven ruimteverwarming. Om gebruik te kunnen maken van de laag elektriciteitstarief is programmering met een weekklok wenselijk.


Condensatie

Om condensatie te voorkomen wordt gekoeld met een minimale temperatuur van 18 °C. Om dit te realiseren kan gebruiken worden gemaakt van een mengregeling waarbij met behulp van driewegkleppen alleen het noodzakelijke bronwater wordt bijgemengd.

 

Schakeling koelen en verwarmen

Uit energetisch oogpunt moet te allen tijde worden voorkomen dat gelijktijdig wordt gekoeld en verwarmd. De omschakeling van verwarmen naar koelen kan automatisch worden gedaan op basis van binnen- en buitentemperatuur, met een minimale buitentemperatuur. Bouw een tijdfactor in de regeling, te weinig tijd tussen verwarmen en koelen kan energetisch ongunstig
zijn. Een handmatige schakeling door de gebruiker is mogelijk, mits deze niet vergeet de koeling uit te schakelen.


Ruimtetemperatuurregeling

Regeling is mogelijk met een aan/uit kamerthermostaat, met een weersafhankelijke (buitentemperatuur) regeling of met een combinatie hiervan. Met de aan/uit kamerthermostaat wordt het hoofdvertrek (woonkamer) geregeld. De overige vertrekken worden geregeld met handafsluiters of thermostatische radiatorafsluiters (TRA). Zonder warmtevraag in het hoofdvertrek is er geen warmte aanbod in de andere ruimten. Dit is kritisch wanneer zich een open haard in het hoofdvertrek bevindt. Ook wanneer er een studeer/ slaapruimte is kan het voorkomen dat deze onvoldoende warmte aanbod heeft. Deze situatie verslechterd wanneer het hoofdvertrek een oriëntatie heeft aan een zuidgevel en de studeer/ slaapruimte een noord of oostgevel. Met een weersafhankelijke regeling wordt de wateraanvoertemperatuur afhankelijk van de buitentemperatuur voorgeregeld (stooklijn). In alle ruimten wordt de temperatuur nageregeld met TRA’s. De buitentemperatuur opnemer wordt op de koudste gevel geplaatst. Hierdoor is altijd in alle ruimten aanbod van warmte met een voldoende hoog temperatuurniveau. Hydraulische gezien hebben beide typen regelingen hun eigen kenmerken. Voorwaarde is dat er altijd een minimale stroming van water door de afgiftesystemen mogelijk is om ‘pendelen’ tegen te gaan. Bij de aan/uit regeling is de minimale watervolumestroom afhankelijk van de warmteafgifte in het hoofdvertrek. Dit is in de regel voldoende omdat dit meestal het grootste vertrek in de woning is. Bij weersafhankelijk geregelde systemen is een bypass-leiding noodzakelijk om een minimale stroming te houden wanneer alle afsluiters zijn gesloten. De mengvorm bestaat uit een aan/uit kamerthermostaat waarbij de wateraanvoertemperatuur afhankelijk is van de ruimtetemperatuur (zogenaamde binnentemperatuurscompensatie). Deze regeling wordt afgeraden omdat zij in het meest gunstige geval de aan/uit regeling benaderd, maar in andere gevallen geen comfortabele ruimtetemperatuur realiseert.

 

Middelen - Bijdrage warmtepomp aan warmtelevering

Om tot een optimale warmtepompselectie te komen is inzicht in de juiste verhouding tussen opgesteld warmtepompvermogen (voor ruimteverwarming en warmtapwaterbereiding gezamenlijk) en de noodzakelijke elektrische naverwarming (bijstook) wenselijk. Deze verhouding wordt uitgedrukt in de zogenaamde β-factor. De optimale β-factor is vastgesteld op een waarde tussen 0,4 en 1. Een β-factor van 1 houdt in dat er geen elektrische bijstook plaatsvindt. Hoe lager de β-factor, hoe groter het aandeel bijstook en hoe kleiner het op te stellen warmtepompvermogen wordt. Het kleinere warmtepomp vermogen is gunstig voor de installatiekosten (aanschafkosten warmtepomp) en minimaliseren van het ‘pendelgedrag’.
Bij een lucht/water warmtepomp, welke bijna altijd modulerend is,  of bij een modulerende bodem warmtepomp met 'glijdend vermogen, kiest u meestal voor β-factor (Betafactor) 1. 

 

Berekening minimale waterinhoud

De minimale waterinhoud van het systeem is die hoeveelheid water die wordt rondgepompt wanneer alle (automatische) afsluiters in het systeem zijn gesloten. De hoeveelheid is te klein als de warmtepomp het water binnen 10 minuten 5-10 K in temperatuur kan verhogen. Dit tijdbestek is gedefinieerd op basis van het zogenaamde pendelgedrag bij meer dan 6 aan/uitschakelingen per uur. De temperatuurverhoging (5-10 K ) is afhankelijk van het keuringsregime dat wordt gebruikt voor het keuren van de warmtepomp. Deze norm is gebaseerd op een ΔT van 10 K over de condensor en 3 K over de verdamper, maar beter is een ΔT van 5 K over de condensor en 3 K over de verdamper.

 

Berekening volume buffer

Het buffervolume is het verschil tussen de minimaal noodzakelijke systeeminhoud en de werkelijke vrije systeeminhoud. Wanneer de vrije werkelijke systeeminhoud bijvoorbeeld 50 liter is en de minimaal noodzakelijke systeeminhoud 240 liter bedraagt, dan moet er een buffer in systeem worden opgenomen van 240-50 = 190 liter. Een groter buffer zal de schakeltijd (aan-uit tijd van de warmtepomp) vergroten, wat gunstig is voor de levensduur. Een vaak door fabrikanten gehanteerde regel, bij een geheel na-geregelde installatie is 20 liter per kW minimum warmtepomp vermogen.
Voorbeeld: Bij een 5 kW aan/uit machine is dan een buffer nodig van 5 x 20 = 100 liter.
Bij een modulerende warmtepomp van 3 tot 12 kW is een buffer nodig van 3 x 20 = 60 liter.

 

Minimum inhoud en vermogen voor boiler

De inhoud van de boiler is 40 liter (van 55 graden) per persoon, dus met 4 personen 4 x 40 = 160 liter.
Daarnaast geld dat deze minimaal in 8 uur (nacht) opgeladen moet kunnen zijn.

Korte rekenmethode opwarmtijd  (liter x delta T) : 860 = kWh
Voorbeeld 160 liter moet van 10 naar 55°C worden gebracht (delta T = 55 - 10 = 45°C)
160 x 45 =  7200
7200 : 860 = 8,372 kWh is nodig om  de 160 liter water weer warm te maken.

(Een warmtepomp van 1,8 kW heeft daarvoor dus   8,372 kWh : 1,8 = 4,65 uur nodig.)

 

Rapportage ontwerpfase

Voor het starten van de uitwerkingsfase moeten de volgende uitgangspunten zijn vastgesteld:
 

  • Processchema hydraulische schakeling

Installatietekening met daarin aangegeven:
 

  • Bevestigingen
  • Elektrische aansluitpunten
  • Aansluitmaten leidingen
  • Functionele omschrijving regeling, besturing en beveiliging
  • Beschrijving en dimensionering opwekkingsinstallatie en componenten
  • Beschrijving en dimensionering regelapparatuur

Uitwerkingsfase

De uitwerking betreft de definitieve selectie van onderdelen van de warmteopwekkingsinstallatie voor verwarming en warmtapwaterbereiding. Er kan pas met de uitwerkingsfase worden gestart wanneer alle gegevens van de ontwerpfase beschikbaar zijn.


In de programmafase en ontwerpfase zijn een aantal rapportages opgesteld, deze zijn nu definitief vastgesteld. Het woningontwerp is gereed, bouwkundig PVE en definitief ontwerp met principedetails. Het ontwerp van bron- en afgiftesysteem en het warmtapwatersysteem zijn gereed.

 

Op basis van de beschikbare informatie wordt een definitieve selectie van alle installatiecomponenten. Hierbij wordt vermeld: de ontwerpspecificaties van de installatie, documentatie van de fabrikanten/leveranciers en de kosten. Leg de verschillen vast ten opzichte van specificaties zoals die in de ontwerpfase waren opgesteld. Alle resultaten van de uitwerkingsfase zijn verwerkt
in het bestek en de bestekstekeningen.

 

Realisatiefase

Montage en materiaal
Waterzijdig moeten alle verbindingen moeten lekdicht zijn door middel van soldeerverbindingen, knelkoppelingen of fitwerk. De installatie moet zijn uitgevoerd met een minimum aan verbindingen en verloopstukken. Bij grotere serie woningen kan het wenselijk zijn een proefwoning te voorzien van een volledig geïnstalleerde installatie en deze na een zorgvuldige test pas op te schalen naar de uitvoering van het gehele project. Hiermee kunnen montageproblemen worden voorzien en geoptimaliseerd, de installatie kan worden getest ten aanzien van de ontwerpeisen en monteurs hebben een voorbeeld van de installatie.

Eisen ten aanzien van corrosiewering, water als warmtetransportmedium voor ruimteverwarming en het vullen en afpersen zijn , even als de eisen voor het waterzijdig inregelen opgenomen in ISSO publicaties (ruimteverwarming).

 

Oplevering

Voor de oplevering moeten de volgende punten worden gecontroleerd:

  • Is de plaatsing van het toestel conform de voorschriften van de leverancier.
  • Is het separate boilervat zo dicht als mogelijk bij het keukentappunt geplaatst.
  • Zijn de waterzijdige verbindingen gecontroleerd op dichtheid en met trillingsvrije aansluitingen verbonden met de warmtepomp
  • Zijn in het afgiftesysteem en aan de bronzijde expansievoorzieningen geplaatst.
  • Zijn de inlaatcombinatie en de overstort correct aangebracht
  • Is de isolatie volledig aangebracht en nog overal intact. Is de dampdichte isolatie op de juiste leidingen aangebracht
  • Is de installatie waterzijdig correct ingeregeld.
  • Is de elektrische installatie conform het voorschrift van de leverancier afgezekerd. Is de draairichting van de compressor correct.
  • Zijn de leidingverbindingen van het geschikte materiaal, druk, temperatuur en wijze van montage.
  • Is de warmtepomp ingesteld en ingeregeld conform de eisen van de leverancier en de eigen eisen.
  • Is de gebruiker geïnstrueerd over de werking van de installatie.
  • Heeft de gebruiker/opdrachtgever de documentatie van alle installatiecomponenten ontvangen. (De gebruiker/opdrachtgever krijgt een set documentatie van alle installatiecomponenten samengesteld conform de eisen).

Beheerfase

Garantie
Om de beheerfase goed in te gaan moeten gegevens over garantie, service en onderhoud worden vastgelegd. Ook moeten er afspraken worden gemaakt over hoe wordt omgegaan met storingen, het niet goed functioneren van de installatie en rapportagefrequentie voor de nazorgactiviteiten. Ten aanzien van de garantievoorwaarden moet worden vastgelegd welke informatiestromen te verwachten zijn en wie de aanspreekpunt worden aan opdrachtgever en opdrachtnemerzijde. Belangrijk is de werkwijze voor het afhandelen van garantiekwesties en waar de verantwoordelijkheden liggen. Afgesproken moet worden hoe te handelen bij storingen en het niet goedfunctioneren van de installatie. De projectinformatie moet worden gedocumenteerd, hiervoor moet een papieren en/of digitaal archief worden aangelegd. Ook moeten afspraken worden gemaakt over de formats waarin de gegevens worden gedocumenteerd.

 

Service & onderhoud:  leest u hier

Go to top

logo warmtepomp tips© Warmtepomp-tips.nl, zondag 19 januari 2020

Pagina: - Warmtepomp werking, voor- en nadelen
Tags:werking, warmtepomp, verbruik, gebruik, energie, lucht, water, rekening, kosten, koelkast
Beschrijving: Warmtepomp verwarmingsinstallaties maken gebruik van hernieuwbaar vrij beschikbare omgevingsenergie. De inzet van bodem energie, lucht of water zorgen voor een reductie op het gebruik van fossiele brandstoffen