Hoe kan het dat niet iedere warmtepomp installatie even zuinig is?

Top Gear had, toen de Toyota Prius nog vrij nieuw was, een mooie vergelijking over brandstof verbruik. Wat is zuiniger een Prius of een BMW M3? In de vergelijking die ze toen deden, was het de M3. Je eerste reactie is waarschijnlijk: onzin!

Nu de context: de test was welke van de twee er zuiniger is op een circuit, waarbij de M3 net zo snel rijdt als de Prius. De conclusie die zij stelden was naar alle waarschijnlijkheid juist. Als je met een Prius vol gas over een circuit “blaast” is deze minder zuinig dan een M3. De M3 hoefde namelijk absoluut geen moeite te doen om die relatief slome Prius bij te houden en de motor van de M3 kon dus op een punt draaien waarbij zijn rendement nog best redelijk is. Bij de Prius daarentegen draaide de motor op absoluut vol vermogen en daarmee ver buiten zijn optimale rendement.

Conclusie: dat iets zuinig kan zijn, zegt niet dat het altijd zuinig is. Dit hangt sterk af van het gebruik, dit geldt ook voor een warmtepomp. Gebruik je de warmtepomp verkeerd dan hoeft deze absoluut niet zuinig te zijn.

Er zijn veel soorten warmtepompen, welk type (koudemiddel) het gebruikt maakt voor de meeste uitgangspunten in dit verhaal niet zoveel uit. Ik ga in dit stuk vooral in op de samenhang van het hele systeem en hoe dat invloed heeft op het rendement van de warmtepomp.

Ik hoop dat dit stuk mensen (particulier of installateur) helpt om keuzes te maken voor een efficiënt systeem, want zoals de inleiding titel al zegt: Een werkende warmtepomp is niet altijd een efficiënte warmtepomp. Daarvoor moet je namelijk het hele systeem goed op elkaar afstemmen. Simpelweg een CV door een warmtepomp vervangen levert niet de verwachte besparingen op en is mogelijk zelfs een stuk duurder.

Mijn doel is om mensen te helpen om zo efficiënt mogelijk om te gaan met materiaal, energie, tijd en geld.

Review offerte warmtepomp

De aanleiding om dit verhaal te gaan schrijven is initieel naar aanleiding van de review van een offerte. Deze offerte ging over het installatiewerk voor een nieuwbouw woning. Daarbij viel mijn oog direct op de vreemde keuzes voor de warmtepomp oplossing.

In een gesprek met de opdrachtgever heb ik mijn bevindingen over/bezwaren tegen deze keuze uitgelegd en hoe het in mijn ogen beter kan. De opdrachtgever was al behoorlijk op de hoogte van hoe warmtepompen werken, maar miste de samenhang tussen de verschillende onderdelen. Dit was voor mij de motivatie om dit stuk te schrijven.

De installateur die deze offerte had uitgebracht doet zich op z’n website als ‘erg groen’ voor. Maar voor de betreffende nieuwbouw woning bood hij een hoge temperatuur renovatie systeem aan. Een hoge temperatuur systeem is per definitie discutabel, laat staan voor een nieuwbouwwoning.

Op basis van de datasheets van de componenten denk ik niet dat het geoffreerde systeem ooit boven een sCOP van 3 zal komen. Terwijl een sCOP van ruim boven de 4-4.5 makkelijk haalbaar moet zijn. Daarnaast werden er in het voorstel onnodige dure componenten gebruikt, die het rendement alleen maar nadelig beïnvloeden.

Twee a drie uur onderzoek en een gesprek van een uur bespaart de opdrachtgever ten eerste al vele duizenden euro’s materiaal en installatiekosten. En daarna nog vele honderden euro’s per jaar door een verhoogd rendement en dat voor de levensduur van de installatie.

Ik gebruik deze use-case voor een aantal voorbeelden en berekeningen om uit te leggen wat er belangrijk is om er voor te zorgen dat je een warmtepomp systeem goed en efficiënt ontwerpt en gebruikt. Ik doe dit in vogelvlucht. Dit om meer een beeld te geven van de belangrijke aspecten samen, dan heel gedetailleerd op de technische details in te gaan. De warmtepomp is slechts een onderdeel van het hele systeem, en alle onderdelen moeten goed op elkaar zijn afgestemd om efficiënt te werken.

Eerst isoleren, daarna pas een warmtepomp kiezen

Even een zijspoor, efficiënt verwarmen, begint bij minder verwarmen. Isoleren is altijd een betere investering van je geld dan een warmtepomp. Energie dat niet verloren gaat, hoeft ook niet aangevoerd te worden. De terugverdientijd van vrijwel alle isolatie maatregelen zijn korter dan die van een warmtepomp, de investering is vaak ook kleiner en (anders dan bij een warmtepomp) is isoleren ook stapsgewijs mogelijk.

Een efficiënte installatie is makkelijker te realiseren in een goed geïsoleerd huis zonder al te grote extremen.

Ga je na het installeren van een warmtepomp je huis alsnog isoleren dan loop je tegen hetzelfde probleem aan als een verkeerd gekozen warmtepomp. De warmtepomp is immers gekozen op het warmteverlies van de oude situatie en niet op de nieuwe. Ook dit is een goede reden om eerste te isoleren. Waarom dit zo is, lees je verderop.

Tip: Vraag advies over isoleren aan een onafhankelijke partij. Veel materiaal verkopende partijen zullen je liever meer dan minder verkopen. De meeste gemeenten hebben iemand die je kan helpen met het maken van keuzes voor isoleren. Ook kunnen ze helpen met het aanvragen van subsidies.

Warmteverlies berekening voor een warmtepomp

Om te beginnen moeten we weten wat we moeten verwarmen en hoeveel warmte er verloren gaat door de isolatie. Is je huis nog niet geisoleerd? Doe dit dan eerst!

Er zijn tools om dit zeer gedetailleerd te doen. Zelf gebruik ik een spreadsheet die een goed genoeg beeld geeft om zinnige waarden te krijgen waarmee we verder keuzes kunnen maken. De laatste procenten nauwkeurigheid zijn voor deze toepassing niet zo kritisch. Bij nieuwbouw moet er een uitgebreid rapport over de energie prestatie bij de vergunningaanvraag meegeleverd worden. Heb je dat rapport niet van je bouwer, vraag het dan op. Dan kun je waarden uit dat rapport gebruiken. Op het moment dat ik deze offerte ging bekijken had ik dat rapport niet en heb ik dus een vereenvoudigde spreadsheet gemaakt die goed genoeg is voor dit doeleinde. Ik kwam daarbij op de volgende verlies waarden:

Ik ben voor de ventilatie verliezen van een enigszins behouden rendement van 75% voor de WarmteTerugWin installatie uitgegaan. Rendementen van 95% zijn haalbaar. Het exacte systeem is mij niet bekend. Daarnaast kan vraaggestuurd op basis van CO2 sensoren dit verlies nog verder terug dringen.

Belangrijk om rekening mee te houden is dat huizen zelden perfect worden bebouwd. De kwaliteit van de bouw, specifiek bedoel ik het oog voor details bij het aanbrengen van isolatie en het voorkomen van onnodige warmtebruggen en lekken. Een simpel voorbeeld is een (loze) leiding die naar buiten gaat en niet goed wordt afgesloten. Hierdoor kan naar verhouding veel energie verloren gaan en daarmee problemen opleveren bij koud weer.

De opdrachtgever gaat ook een palletkachel installeren. Dat maakt dat de meeste extreme situatie nog minder belangrijk zijn geworden en het maximale vermogen daarmee omlaag kan. In de verlies berekening heb ik -20 wel meegenomen maar is eigenlijk helemaal niet relevant. Ik vind het wel fijn om deze mee te nemen om te kunnen zien hoe groot een mogelijk tekort bij die temperatuur zou kunnen zijn. Laat in een extreme winter dit een week voorkomen, dan vind ik het acceptabel dat de binnentemperatuur een beetje inzakt, maar dat moet wel beperkt blijven. Elektrisch bijverwarmen is dan altijd nog een optie. Veel warmtepompen komen met (de optie voor) een elektrische bijverwarming.

Vermogen voor opwarmen thermische massa

Naast de verliezen wordt er ook nog rekening gehouden met de opwarming toeslag, dit als er een verlaagde nacht temperatuur wordt gebruikt. Aangezien dit een relatief kortstondig iets is vind ik het voor de keuze van de warmtepomp niet de belangrijkste om mee te nemen. Mocht het krap worden met het warmtepomp vermogen op de meest extreme dagen dan kun je ervoor kiezen de nachtverlaging tijdelijk uit te schakelen of tijdens de opwarming met het elektrische verwarmingselement bij te verwarming. Niet ideaal maar de extremen komen zo weinig voor dat ik het niet verstandig vind om het gehele rendement van het systeem daar mogelijk mee te verlagen.

Een warmtepomp kiezen

Hiervoor moet je echt in de datasheets van de warmtepompen gaan duiken. Het geadverteerde vermogen zegt namelijk lang niet alles en is niet de belangrijkste parameter. Vergelijk het met het geadverteerde brandstof verbruik van auto, deze zijn vaak niet realistisch en niet direct van toepassing voor jou gebruik. Wil je een auto voor het circuit, sla de Prius dan maar over.

Het benodigde vermogen bij 7 graden is in Nederland eigenlijk het belangrijkste. Gemiddeld zitten we het meest in die buurt. Deze temperatuur is daarmee dus het belangrijkste voor het rendement. In de tabel kun je zien dat we dan 1552W ofwel ongeveer 1.5kW nodig hebben. Dat is eigenlijk best wel een probleem, er zijn bijna geen warmtepompen te vinden die zo klein zijn. De meeste zijn simpelweg te groot.

Ik focus me hier alleen op warmtepompen met koudemiddel R290, waarom leg ik verderop uit. Als je door de verschillende datasheets gaat kijken en je vergelijkt het rendement bij dezelfde condities, voor ons de meest relevante A7/W35, dan zal je opvallen dat de onderlingen verschillen niet zo groot zijn

Iedere graad is kostbaar voor een warmtepomp

Het belangrijkste uitgangspunt bij het nadenken over een warmtepompsysteem is dat iedere graad temperatuur verhoging tussen bron, temperatuur en uitgangstemperatuur het rendement verlaagd. Dit is nu eenmaal een eigenschap van de techniek. In andere woorden; je wil te allen tijde de uitgangstemperatuur zo laag mogelijk houden om daarmee het rendement zo hoog mogelijk te houden. Het liefste zou je de bron temperatuur zo hoog mogelijk houden, als we hier invloed op zouden hebben was het altijd 20 graden en hadden we überhaupt geen warmtepomp nodig. Helaas, zo werkt het niet.

Iedere overgang verlaagt het rendement

Minder componenten is meestal beter. Hiermee bedoel ik buffers en andere warmte overgangen. Vaak wordt er een buffer opgenomen of een andere vorm van hydraulische ontkoppeling. Iedere overgang die de warmte moet maken geeft een soort van weerstand. Een voorbeeld; Wil je een buffervat waaruit je vloerverwarming warm water onttrekt zorgen dat deze altijd 30 graden water als aanvoer heeft. Dan moet je dus zorgen dat het buffervat op het warme punt 30 graden is, maar er vindt ook menging plaats van warm en koud water in het buffervat. Hoeveel dit is, hangt af van veel factoren, we gaan uit van een beperkte menging. En er wordt dus continue warmte uit onttrokken. Om dat buffervat en daarmee de vloerverwarming van 30 graden water te voorzien zal de warmte pomp altijd iets warmer water dan 30 graden moeten leveren, bijvoorbeeld 35 graden. Alle natuurkundige processen gaan we hier nu niet op in anders wordt het wel een heel complex verhaal en het is voor het ontwerpen en begrijpen niet relevant. Als je dus uitgaat dat iedere graad hogere watertemperatuur ten koste gaat van het rendement begrijp je dat een buffervat niet wenselijk is. Verderop meer over buffervaten, dit hangt namelijk samen met het vermogen.

Het juiste vermogen

We zijn snel geneigd om veilige keuzes te maken, zo ook bij warmtepompen. Een installateur wil geen telefoontjes dat je het koud hebt, dus die neemt voor de zekerheid wel een maatje groter. Bij een CV-ketel kan dat niet zoveel kwaad, bij een warmtepomp zorgt dat voor problemen met de efficiëntie en levensduur. De juiste keuze voor een warmtepomp begint bij een warmte verlies berekening. Dit klinkt veel ingewikkeldere dan het is, althans om een goede schatting te maken. Hiervoor zijn diverse hulpmiddelen online te vinden. Kom je er niet uit neem dan contact op. Mijn advies; doe dit altijd zelf of door iemand anders dan je installateur, een onafhankelijk iemand/partij. Hiermee kun je namelijk het advies van installateur controleren. Grotere warmtepomp is duurder = meer omzet. Hij betaalt niet de rekening van jouw elektriciteit, dus het belang voor een efficiënt systeem is mogelijk ondergeschikt aan het eigen financiële belang.

Idealiter heb je een warmtepomp die altijd het juiste vermogen kan leveren, helaas is dat op moment technisch nog niet haalbaar. Het kan dus zijn dat een warmtepomp te groot of te klein is.

Te kleine warmtepomp

Te klein is makkelijk uit te leggen en te begrijpen; Het apparaat kan niet genoeg vermogen leveren om het huis warm te krijgen/te houden.

Te grote warmtepomp

Te groot licht wat ingewikkelder en daarvoor moet je vaak de gedetailleerde specificaties in duiken, zijn die er niet, kies een ander merk/serie. Je hebt ze nodig om een goede keuze te maken. Het belangrijkste om hierbij op te letten is het minimale vermogen bij een gegeven belasting/temperatuur. Dit noemen ze ook wel modulatie bereik of vermogens bereik. Is het warmteverlies in een bepaalde situatie kleiner dan het minimale vermogen van de warmtepomp in die situatie, dan zal de warmtepomp op een gegeven moment uitschakelen als de gewenste temperatuur bereikt is. En uiteraard ook weer inschakelen als dat weer nodig is. Dit wordt ook wel pendelen genoemd. De warmtepomp schakelt aan en uit om de temperatuur te regelen. Dat dit een paar keer per dag gebeurd is niet zo erg, gebeurt dit te vaak, meerdere keren per uur, dan gaat je warmtepomp niet zo lang mee. Het in en uitschakelen veroorzaakt namelijk relatief veel schade. De invloed hiervan zal ongetwijfeld per merk en type verschillen en de exacte cijfers zijn ook niet heel relevant. Belangrijk is om mee te nemen dat je dit pendel gedrag wilt voorkomen. Dit zal nooit helemaal lukken, maar het is een doel.

Een buffervat of een boilervat bij een warmtepomp

Eerst een definitie vastleggen, want hierover worden soms verwarrende termen door elkaar gebruikt. Als ik het heb over een boiler dan bedoel ik een vat met water dat bedoeld is voor warm tapwater, douche en bad. Een buffervat is bedoeld om energie in op te slaat voor het verwarmingscircuit. De uitvoering van het fysiek vat kan soms gelijk zijn maar de functie niet.

En dan hebben we nog het buffervat dat ook voor warm tapwater gebruikt kan worden. Ja, die bestaan, maar die wil je eigenlijk niet gebruiken. De temperatuur voor de 2 verschillende toepassingen zijn namelijk niet gelijk. En bij zo’n systeem komt het er meestal op neer dat het verwarmingscircuit te warm wordt gemaakt en daarmee het rendement verlaagd voor de functie die het meeste energie vraagt. Niet doen dus, tenzij het echt niet anders kan.

Waarom een buffervat bij een warmtepomp?

Je leest op veel websites dat een buffervat voor een warmtepomp noodzakelijk is, dat is het niet! Het argument om een buffervat “te verplichten” is vaak om het pendelen te voorkomen. Zoals ik al schreef, hangt dit samen met de juiste keuze van het vermogen. Soms ontkom je er niet aan, dit zal echter voornamelijk de situatie zijn bij renovatie.

Als het juiste vermogen voor je warmtepomp hebt gekozen dan is het buffervat niet nodig om het pendelen te voorkomen. Bij een lucht water warmtepomp is het systeemvolume, de hoeveelheid water in je verwarmingscircuit, wel belangrijk tijdens het ontdooien van de buitenunit. Zolang je voldoende water in het systeem hebt en er voldoende doorstroming is, dan is een buffervat alleen maar een nadelige toevoeging die ook nog eens een verspilling van geld is.

Wil je all-electric dan heb je wel altijd een boilervat nodig. De hoeveelheid energie die in korte tijd nodig is voor warm tapwater is namelijk veel groter dan de warmtepomp ‘live’ kan leveren.

Wist je dat je de vloerverwarming ook als buffervat kan inzetten. Voorwaarde is wel, maar dat is het eigenlijk altijd, dat de vloerverwarming altijd open/aan staat. Vaak wordt er in woonhuizen 16mm buis voor vloerverwarming gebruikt, dit heeft een inhoud van ~0.11 liter per strekkende meter, 18mm buis 0.15 L/m1 en 20mm 0.2L/m1. Door van een buisdiameter van 16 naar 20 te veranderen verdubbeld de water inhoud bijna. Bij 50m2 met 10cm HoH, 500m1: 16mm buis -> 55 Liter, 20 mm buis -> 100 Liter. Deze oplossing is ook nog een veel goedkoper dan een buffervat toevoegen. De buis wordt immers al gelegd en daarmee is er niet of nauwelijks extra arbeid. De buis is iets duurder maar zeker veel goedkoper dan een buffervat + de extra arbeid + de extra aansluit materialen.

Een PCM-buffervat of Boiler icm een warmtepomp

Niet doen!

In de betreffende offerte werd een buffervat met tapwatervoorziening aangeboden op basis van PCM (Phase Changing Material). Simper gezegd maakt dit gebruik van het smelten en stollen van een materiaal. Op het moment dat een materiaal van fase veranderd is daarvoor veel energie nodig. Door van deze eigenschap gebruik te maken kun je meer energie opslaan per kilogram of per liter dan bijvoorbeeld water. Deze producent adverteert met behulp van PCM bollen 4x zoveel energie in een zelfde volume als water. Dat klinkt in eerste instantie heel mooi en voor bepaalde toepassingen is dat ook. Maar niet voor een warmtepomp. Door deze eigenschap ligt de temperatuur waarmee je de energie opslaat grotendeels vast, in dit geval was dat 58 graden Celsius. Deze temperatuur omdat het ook voor tapwater wordt gebruikt. Om de faseverandering voor elkaar te krijgen moet de warmtepomp langdurig op een temperatuur van boven de 58 graden water produceren, anders treed de faseverandering niet op. Zoals eerder gesteld wil je de temperatuur altijd zo laag mogelijk houden want dan is het rendement het hoogste. Zou je een vat met water naar dezelfde temperatuur willen brengen dan kun je dat geleidelijk doen, dus als het water in het vat nog 25 graden is dan lever je 30 aan. En zo ga je de temperatuur opbouwen. Je zit dan voor een groter deel op een aanzienlijk rendabeler punt van de warmtepomp, dit kan meer dan 2x zo efficiënt zijn bij de lagere temperaturen.

Naast de constant hoge temperatuur voor de faseverandering is dit ook nog een groot nadeel als je dit als buffervat gebruikt. Op de dagen dat het niet zo heel koud is buiten, grootste gedeelte van het stookseizoen, kun je niet zomaar de afgifte temperatuur omlaag brengen om de rendement te verhogen. De warmtebehoefte is immer kleiner. Hierbij komt nog het probleem dat je in deze situaties waarschijnlijk al overcapaciteit hebt van je warmtepomp. In deze situatie is voldoende buffer in je systeem nuttig, maar juist op deze momenten zijn je temperaturen laag en heb je dus niks aan het PCM wat alleen werkt bij de hogere temperaturen. Kortom; je hebt veel energie opslag, maar niet op een rendabele manier.

Het afgiftesysteem voor een warmtepomp

Een belangrijk verschil tussen een Gas CV en een warmtepomp is het temperatuur verschil waarmee gewerkt word. Hierbij bedoel ik het verschil in aanvoer en retour temperatuur, in andere woorden, de temperatuur waarmee het verwarmingswater de CV/Warmtepomp verlaat en weer terugkomt. Bij een gas CV is dit ~15 graden, bij een warmtepomp ~5 graden. Een factor 3 verschil dus. Dit is relevant omdat je dezelfde hoeveelheid warmte de ruimte in wil krijgen, om dat voor elkaar te krijgen moet je hoeveelheid water met een factor 3 vermenigvuldigen. En dit geeft bij een oude installatie vaak problemen. Bij een zelfde buisdiameter, als de oude buizen blijven zitten, betekend dit een 3x zo hoge stroomsnelheid in de leidingen. Dit heeft vervolgens weer 2 belangrijke consequenties; 1) je gaat het water in de leidingen horen, suizende leidingen en dat hoor je voornamelijk bij koppelingen en in sommige radiatoren. 2) De weerstand en daarmee het drukverlies is hoger. Als de pomp dit aankan gaat deze wel veel meer energie verbruiken, kan deze het niet aan dan heb je te weinig stroming. Heb je te weinig stroming, dan kan de warmtepomp zijn energie niet kwijt, deze gaat pendelen en zal de installateur je een buffervat aanraden/verkopen. En deze gaat weer tenkosten van je rendement. Een bestaand systeem ombouwen is nog niet zo eenvoudig, althans om het goed te doen.

Het kleinere temperatuur verschil is een gevolg van het werken op lagere temperaturen. Ga bij een warmtepomp uit van een watertemperatuur van 30~35 graden. De hoeveelheid energie die een radiator of vloerverwarming kan afgeven aan de omgeving hangt voor een belangrijk deel af van het temperatuur verschil met de omgeving. Het vermogen van radiatoren wordt vaak gegeven voor 60 graden, als de ruimte 20 graden is dan heb je dus 40 graden temperatuurverschil. Verlaag je de water temperatuur naar 35 graden dan heb je nog maar een temperatuur verschil van 15 graden. De warmte die er dan aan de ruimte afgegeven wordt is minder dan de helft. Maar de ruimte verliest nog steeds net zoveel warmte, dus het wordt er kouder of het duurt veel langer om de ruimte op temperatuur te krijgen. Een manier om toch meer warmte uit een radiator te krijgen is het toevoegen van ventilatoren, veel lage temperatuur radiatoren hebben een ventilator ingebouwd.

Vloerverwarming werkt altijd al op lage temperaturen. Bij een gas CV wordt er meestal een apart circuit gecreëerd met een eigen pomp om zo de temperatuur van het CV water van 60 graden te mengen met het ‘koude’ retour water van de vloer. Het water in de vloerverarming mag niet te heet worden. Dit vermengen van aanvoer en retour water voor de vloerverwarming is noodzakelijk bij een gas CV, maar wil je liever niet hebben bij een warmtepomp. Als je water gaat vermengen moet je een hogere temperatuur aanvoeren, en iedere graad telt mee in je rendement. Aangezien de warmtepomp al op de juiste temperatuur werkt is dat mengen en die 2e pomp helemaal niet nodig. Kortom vloerverwarming met een warmtepomp moet je zo simpel mogelijk houden, daarmee hou je het rendement hoog, spaar je elektriciteit voor een 2e pomp, materiaalkosten en installatiekosten.

Welke vorm van afgifte systeem je ook kiest het moet in balans zijn met je warmtepomp en met je huis. Ook hierbij is de warmteverlies berekening onmisbaar.

Wat betekenen COP en sCOP voor een warmtepomp

Er is over deze termen al veel uitleg, maar ik wil het voor de zekerheid hier nog wel even kort uitleggen. COP, Coëfficiënt Of Performance, vrij vertaald efficiëntie factor. Maar wat houd het precies in. De naam warmtepomp verklapt het al een beetje, je hebt een pomp dit warmte verplaatst. Bij verwarmen verplaatsen we warmte van buiten naar binnen. Dat verpompen/verplaatsen van warmte kost energie, stel we nemen een warmtepomp van 1 kW elektrisch vermogen en heeft een COP van 5 in een specifieke situatie. Dan betekend dit dat we met 1 kW aan energie 4 kW aan energie verplaatsen van buiten naar binnen. Aangezien het warmteverlies die de elektromotor heeft ook gebruikt wordt, krijgen we 5kW aan warmte uit de warmtepomp. Dit wordt ook wel een rendement van 500% genoemd. De S in sCOP staat voor seasonal. Dit is een hulpmiddel om de efficiëntie te bepalen over de seizoenen heen. Het rendement van een warmtepomp is afhankelijk van de warmtebron, bij lucht-water, dus de temperatuur van de buitenlucht. Deze varieert nogal over het jaar heen. Dus wat is dan je rendement? Lastig te zeggen want dat hangt af van de buitentemperatuur. Om dus een makkelijke vergelijking te maken is dit getal in het leven geroepen. Relevant hierbij is dat dit getal niet overal op de wereld gelijk is. In zweden hebben ze voor dezelfde warmtepomp een lagere sCOP dan voor ons in Nederland. In Spanje hebben ze vervolgens weer een hogere sCOP. Let hierop als je overweegt een warmtepomp in het buitenland te kopen.

Welk koudemiddel voor een warmtepomp

Er zijn diverse soorten koudemiddelen, zoals ik eerder aangaf focus mij op R290. De meeste koude middelen zijn erg schadelijk voor het milieu en zullen in de komende jaren uitgefaseerd worden, daarnaast is het rendement van R290 ook nog eens er hoog. Naast R290(Propaan) is er ook nog R744 (CO2) als ‘groen’ alternatief. Het rendement van R744 is echter lager en de complexiteit van het systeem is hoger.

Een belangrijk nadeel van R290 is dat het brandbaar en zelfs explosief kan zijn. Propaan kennen we allemaal wel als onderdeel van ons aardgas, dat brand wel. Deze brandbare en explosieve eigenschappen zorgen ervoor dat het gebruik ervan enigszins beperkt is. Het mag slecht in kleine hoeveelheden binnen gebruikt worden. Een warmtepomp voor een heel huis zou te veel nodig hebben om binnen te mogen staan. Daarom zie je op moment alleen nog maar monoblock lucht-water warmtepompen met R290. Mogelijk gaat dit ooit veranderen. Een belangrijk technisch voordeel is het hoge rendement dat ermee gehaald kan worden en dat het rendement bij grotere temperatuur verschillen nog heel behoorlijk is. Bij een buitenlucht van -20 kan er nog een watertemperatuur van 55 graden worden gehaald. Dit maakt ze dus ook geschikt om een boilervat mee te verwarmen en dus ‘all-electric’ te gaan.

In plaats van een boilervat is het ook mogelijk om een warmtepomp boiler te nemen met R290, deze mag wel binnen staan omdat het vermogen en daarmee de hoeveelheid propaan beperkt is.

Wie ben ik om hier iets over te zeggen

Als ingenieur is dit een situatie die maar al te vaak voorkomt, je moet iets gaan ontwerpen waar je nog niet zoveel vanaf weet. Je begint dan met onderzoek en gebruikt je bestaande kennis om tijdens dat onderzoek te kunnen filteren tussen zinnige en onzinnige informatie. Mijn werkervaring, opleiding, hobby/klus ervaring helpen hierbij en mijn algemene brede kennis komt ook goed van pas. Ik heb onder andere in mijn opleiding HTS Autotechniek leren rekenen aan de thermische systemen in een auto. Is dit direct toepasbaar? Nee, maar de principes erachter wel. Dat stelt mij op zijn minst in staat om de systemen goed te begrijpen en ik kan de nodige berekeningen maken die nodig zijn om weloverwogen keuzes te maken. In alles wat ik doe ben ik altijd opzoek naar het maximale rendement, dit kan je alleen bereiken door objectief en onafhankelijk naar iedere situatie te kijken.

Als je van mening bent dat je dat soort keuzes alleen met ervaring kan maken dan zou dat beteken dat een ingenieur nooit iets nieuws zou kunnen ontwikkelen en dat we dus eigenlijk nog in het stenen tijdperk zouden moeten leven. Ervaring is zeker nuttig, meestal zorgt het dat je sneller bent in het maken van keuzes omdat je op voorhand al opties kan laten vallen en focussen op degene die overblijven. Ervaring is in sommige gevallen nuttig maar kan ook een keerzijde hebben; misschien was de optie die je gelijk negeerde wel de beste of het zorgt ervoor dat je niet meer verder gaat kijken dan de “standaard” oplossingen. Soms is een frisse blik zeer verhelderend.

Tot Slot

Ik hoop dat je wat hebt geleerd over een warmtepomp systeem, en weet waar je op moet letten. Er zitten veel afhankelijkheden en nog veel meer technische details in een systeem om het een efficiënt systeem te maken. Veel te veel informatie om op 1 pagina te zetten.

De opdrachtgever, die aanleiding was voor dit stuk, heeft inmiddels de betreffende installateur de deur gewezen. Hij heeft een andere installateur gevonden die wel een passende oplossing heeft geboden.

Sta jij op het punt een warmtepomp in huis te halen of heb jij als installateur twijfels over wat je aanbied, neem gerust contact op om te overleggen wat we voor elkaar kunnen betekenen.

Heb je vragen of opmerking naar aanleiding van dit verhaal neem dan gerust contact op.