Hoog warmtepomprendement; erg belangrijk!

Wat bepaalt het rendement van een warmtepomp?

Waarom is het rendement van een warmtepompsysteem belangrijk? De warmtepomp haalt toch de gratis warmte uit de buitenlucht of bodem? Hiervoor moet de compressor in de warmtepomp echter wel arbeid verrichten en dat kost stroom. Het warmtepomp rendement van het complete systeem wordt bepaald door de hoeveelheid warmte-energie die de warmtepomp heeft opgewekt en de hoeveelheid energie de warmtepomp uit het stopcontact heeft gehaald. Het rendement is hoog als het aantal kWh verbruikte stroom veel lager is als de kWh warmte die door de warmtepomp is opgewekt. Het rendement van de warmtepomp wordt gegeven door de C.O.P. (Coëfficiënt Of Performance) waarden van de warmtepomp. Dat is de verhouding energie afgegeven / opgenomen energie (in dezelfde energie-eenheden).

Berekening warmtepomprendement

Een goede warmtepompberekening is essentieel voor een hoog rendement en dus energiezuinige werking van de warmtepomp. Het afgiftesysteem is minstens net zo belangrijk als de bodemwarmtewisselaar.

COP SCOP SPF?

Een vergissing is om alleen de COP (coëfficiënt of Performance), SCOP (de seizoens gemiddelde COP) of SPF (seizoens gemiddelde performance factor) van het warmtepompapparaat die de warmtepompfabrikant opgeeft in ogenschouw te nemen als het om systeemrendement gaat. Dat is een veel te sterke simplificatie. Het rendement van de warmtepomp hangt namelijk sterk af van de condities waarin de warmtepomp is geplaatst. De temperaturen van de bron en afgiftesysteem hebben grote invloed op het rendement van de compressor. Een vuistregel is dat als een van deze temperaturen 10 graden afwijkt het stroomverbruik vaak met meer dan 20% beïnvloed.

Wat is de SPF van een warmtepomp?

De Seasonal Performance Factor (SPF) voor verwarming is het prestatierendement van een warmtepomp voor een gemiddeld stookjaar. De factor geeft aan hoeveel elektriciteit (kWh) de warmtepomp nodig heeft om de benodigde hoeveelheid warmte (kWh) op te wekken. In de bepaling van het prestatierendement wordt de buitentemperatuur van de seizoenen dus meegenomen. In Nederland wordt voor een gemiddeld stookjaar de gegevens van een gemiddeld Europees klimaat gebruikt.

In energielabels van warmtepompen worden vaak twee temperatuurtoepassingen gegeven. Een stooktemperatuur van 35 graden voor vloerverwarming en een stooktemperatuur van 55 graden voor convectoren. De SPF van een warmtepomp is voor 55 graden substantieel hoger dan voor 35 graden. Bijvoorbeeld voor de Nibe S1256-8 is de SPF(35)=307% en SPF(55)=217%. Voor dezelfde hoeveelheid warmte is bij een stooktemperatuur van 55 graden 307/217=141% meer elektriciteit nodig.

De condities waaronder een fabrikant de SPF moet opgeven is gestandaardiseerd (EN14825, EN16147, EN12102-1).

Warmtepomp: onderdeel van een keten

In het ketenontwerp van de complete installatie voor de warmtepomp is het beoogde rendement zonder computerprogrammatuur niet inzichtelijk. Een voorbeeld; een open bronsysteem levert door de constante en hogere brontemperatuur een hoger rendement voor de compressor. Maar er is wel een extra bronpomp nodig die de opvoerhoogte moet kunnen leveren en de drukverliezen van de warmtewisselaar en infiltratie moet overbruggen. Bij 2.000 uur verwarmen, 500 uur warmtapwater en 300 uur koelen verbruikt een 700 Watt bronpomp €600,-; elk jaar weer. Uitgerekend moet dan worden of het hogere rendement voor de compressor de extra stroomkosten van het gehele systeem wel compenseert.

Iets soortgelijks treedt ook op bij het afgiftesysteem. Bij de afweging tussen convectoren en vloerverwarming wordt daarmee ook de ontwerpaanvoertemperatuur vastgelegd. De warmtepomp kan best een hogere cv-watertemperatuur opwekken. Maar de vraag is hoeveel stroom door de compressor elk jaar weer extra wordt verbruikt.

Berekening bodemwarmtewisselaar

De dimensionering van de bodemwarmtewisselaar moet juist berekend worden passen bij de warmtepomp en het gebouw. Te krap berekende bodemwarmtewisselaars koelen de bodem te sterk af en gaat ten koste van het systeemrendement van de warmtepompinstallatie. Te grote bodemwarmtewisselaars vergen een hoge investering, maar leveren niet per se een significante meerbesparing op. Bij het optimaal dimensioneren van de bodemwarmtewisselaar gebruikt Ynergy onder meer het Earth Energy Designer (EED) software.

Een goed rendement met de juiste berekening

Ynergy is gespecialiseerd in het berekenen, installeren en inbedrijfstellen van complete warmtepompinstallaties voor woningen. Warmtepompen verwarmen en verkoelen uw woon- en werkomgeving comfortabel en verzorgen het warm tapwater. Voor het systeemontwerp worden uw eisen als vertrekpunt genomen. In een gesprek nemen we gezamenlijk de gewenste situatie door zodat Ynergy de perfect passende warmtepomp kan berekenen. Zo is een warmtepomp-installatie te ontwerpen voor maximale energiekostenbesparing, maximaal comfort of een optimalistie van de besparing versus investering. Het bronsysteem en afgiftesysteem worden zo gedimensioneerd dat de gekozen warmtepomp het gewenste hoge rendement oplevert.