Een bijdrage van Christian Nederlof en Wim Fleuren
In deze nieuwsbrief gaan we analyseren of uw woning geschikt is voor een warmtepomp.
We doorlopen samen een stappenplan en we bespreken 3 mogelijke manieren om een antwoord te krijgen op deze vraag.
De eerste stap is vaak de moeilijkste, dus daar helpen we graag bij. U staat tenslotte voor een forse investering, die natuurlijk wel de moeite waard moet zijn!
Gunstig is dat de overheid de omslag naar een warmtepomp stimuleert door een subsidie te verstrekken op (hybride) warmtepompen. Extra gunstig is dat deze subsidie vanaf 2022 met 50% wordt verhoogd: van ca. 20% naar ca. 30% van de aanschafwaarde. De combinatie van een hoge gasprijs en de verhoogde subsidie zijn samen wel een mooie reden om de installatie van een (hybride) warmtepomp te gaan overwegen. En daarom gaan we nu dus alvast plannen te maken!
Stappenplan
Iedere woning is anders en niet elke portemonnee is even diep. We willen u vooral helpen een goed gefundeerde keuze te maken.
Vandaar dat we hier drie verschillende mogelijkheden willen uitleggen om te laten zien hoe je op verschillende manieren op dezelfde eindbestemming kunt komen.
- Stage lopen: speciaal voor twijfelaars
- Zet uw gasketel op een lage verwarmingstemperatuur, kijk hoe het gaat en stel de beslissing nog 1 winter uit
- Sprong in het diepe: speciaal voor mensen met een jonge woning
- Doen. Besparen. Begint. Nu. Het. Komt. Goed. (Echt.)
- Berekenend: speciaal voor mensen die het zeker willen weten
- Aan de hand van (1) je jaarlijks gasverbruik, (2a) de grootte, het aantal, en type radiatoren en (2b) aantal vloerverwarmingsgroepen, hartafstand, vloeroppervlak kun je bij benadering bepalen (3) hoeveel gas je kunt besparen met een warmtepomp en dus (4) wat de besparing en de terugverdientijd zijn.
Door hier beneden op de driehoekjes te klikken kunt u de stappenplannen uitvouwen en lezen.
Met dit plan gaat u kijken of u uw woning met een lage temperatuur verwarming voldoende behaaglijk kunt houden. Dit plan is vooral zinvol bij woningen van vóór 1990.
(Heeft u een woning met alleen lage-temperatuur (vloer)verwarmingen: ga dan naar Plan 2)
Want wist u dat het mogelijk is om je gasketel zo in te stellen dat deze zich bijna als een warmtepomp gaat gedragen? Zo kun je dus met je huidige gasketel en zonder investering bepalen of een echte warmtepomp in jouw huis mogelijk is.
Het stage lopen begint met het verminderen van de maximale aanvoertemperatuur van de gasketel. Zoek de handleiding er even bij, of vraag die slimme neef of handige buurman om dit te doen.
Hierbij zijn twee tactieken mogelijk: steeds een stapje lager indien mogelijk beginnend bij 50->45->40C, of andersom: laag beginnen en steeds een stapje omhoog indien nodig (40->45->50 etc.). De voorkeur heeft de laatste: laag beginnen.
Door het verlagen van de aanvoertemperatuur wordt uw verwarmingssysteem logischerwijs minder warm en duurt het opwarmen van de woning langer.
We pakken het op deze manier aan omdat een warmtepomp optimaal presteert met aanvoertemperaturen onder de 50graden. Onder deze temperatuur is een warmtepomp voordeliger in gebruik dan een gasketel, en begint het besparen. Hoe lager de aanvoertempertuur des te minder stroom verbruikt wordt en des te meer bespaart wordt op de energierekening.
Fig 1 – Op deze gasketel is het aanpassen van de aanvoertemperatuur eenvoudig, simpelweg de rechterknop draaien naar de gewenste waarde.
Weetje: HR ketels halen de hoogste rendementen bij lage temperaturen. Dus ook al zou de proef mislukken: dan weet u tot welke temperatuur u uw verwarmingssysteem kunt verlagen!
En dat bespaart tot wel 10% op gasverbruik: hoe lager de aanvoertemperatuur, hoe gunstiger.
Vanuit de installatie, of na elke service beurt, zet de monteur de gasketel vaak op een temperatuur van 75 graden of hoger. Hiermee krijg je elke woning warm en krijgt de monteur weinig klachten.
Dit is alleen niet erg efficient, en u betaalt de (gas)rekening!)
We vervolgen onze stage: Als u een klokprogramma gebruikt op de thermostaat, zorg er voor dat het huis niet te veel afkoelt in de nacht: aanpassen naar maximaal 1 of 2 graden nachtverlaging. Of nog beter de hele dag een constante temperatuur. (U probeert daardoor de variatie van temperatuur in uw woning te verminderen. De gasketel zal dan, ondanks de lage afgiftetemperatuur, toch de woning warm kunnen houden. Dit is een spel: hoe lager de aanvoertemperatuur, hoe minder de nachtverlaging kan zijn.
(Weetje: woningen die nu nieuw worden gebouwd hebben een aanvoertemperatuur van ca. 28 graden en de nachtverlaging blijft achterwege. Deze woningen hebben superisolatie, overal HR++ glas en een uitgebreid ventilatiesysteem.)
Dan begint het stage lopen echt: Je zult de tijd zijn ding moeten laten doen en je zult vanzelf ervaren of het huis voldoende warm blijft! Ook boven, bijvoorbeeld op de kamer van uw studerende kinderen.
Om dit goed uit te proberen is het aan te bevelen om dit 1 winter vol te houden (dus tot eind april 2022). Pas na een aantal vorstdagen is er voldoende zekerheid dat de woning klaar is voor een warmtepomp.
Ervaar je toch dat het niet meer comfortabel warm wordt in huis? Geen stress! U zet uw gasketel dan alsnog op 60 graden! Wat kunt u nog méér doen?: noteer die week: hoe veel gas u per dag gebruikt, hoe koud het was (dag en nacht) en welke temperatuur u bereikte in de woonkamer! Die informatie is belangrijk voor een installateur en geeft ook een gevoel voor de instelling van een hybride warmtepomp.
(Weetje: Er zijn hulpmiddelen voordat de aanvoertemperatuur écht omhoog moet. Een daarvan is het boosten van de afgifte van de radiator met ventilatoren als van Climatebooster of Speedcomfort. Deze geven 40-50% meer afgifte, zie Figuur 2 in Plan 3: Berekenend. Als het gebrek aan comfort slechts wordt ervaring in een deel van het huis is, denk er dan over na om daar de radiator te vervangen door een LTV-radiator. (LTV = Lage Temperatuur Verwarming). Of u plaatst op uw badkamer of studeerkamer een InfraRood paneel (met een timer!))
Stelregel: De woonkamer is de maat! De rest is oplosbaar.
Als de aanvoertemperatuur een klein stapje omhoog moet betekent het niet direct dat een warmtepomp niet mogelijk is. Het betekent wel dat de besparing minder zal zijn. Bij 40 graden kun je zonder problemen over op een warmtepomp. Boven 50 graden kun je kiezen voor een Hybride warmtepomp en ca. 80% besparen op gas, bij 60 graden nog ca. 60-70%. (zie Figuur 3 in Plan 3 Berekenend.)
(Tip: Na het aanpassen van de aanvoertemperatuur volgt de volgende stap, het waterzijdig inregelen van de installatie (zie onderaan de nieuwsbrief).)
Niet iedereen hoeft stage te lopen. Sommige bewoners zijn al goed voorbereid voor het diepe!
- Heb je al 2 of 3 isolatiemaatregelen getroffen? (HR++ glas, spouwmuurisolatie, vloerisolatie, dakisolatie)
- Ben je van plan binnenkort de isolatie te verbeteren?
- Heb je al vloerverwarming?
- Is het huis van ná 2000?
- Sta je er voor open om je huis iets aan te passen als het nodig blijkt te zijn?
Zelfs als je maar 1 van deze vragen met ‘ja’ kunt beantwoorden, twijfel niet langer en waag de sprong! Zodra de (hybride) warmtepomp is geïnstalleerd begin je al met besparen en het verbeteren van je wooncomfort. Ervaar de eerste weken of er ergens een koude zone in huis of ander oncomfortabel gevoel optreedt en los dit op: met betere afgifte (booster ventilators, LTV-radiator), verbetering van de isolatie (vloer/muur), verbetering van de kierdichting (raamrubbers, kozijnaansluitingen, deuren afstellen, tochtstrips), of zelfs een andere manier van ventileren (roosters dicht, CO2 meter aan, spuien indien nodig, of ventilatie met warmteterugwinning). Hoe beter de isolatie van de woning, hoe belangrijker de ventilatie voor een gezond binnenhuisklimaat! (daarover meer in een toekomstige nieuwsbrief)
Daarna wordt het een sport en een uitdaging om nog meer te gaan besparen.
De driehoek Isolatie <-> Afgifte <-> Aanvoertemperatuur bepalen het verbruik en de efficientie van de warmtepomp (Figuur 1). Want: Met meer Isolatie wordt de warmtevraag minder, de Afgifte blijft gelijk dus de Aanvoertemperatuur kan omlaag en dus: de Efficientie verbetert.
Met meer Afgifte (ventilator boosters, radiator vervangen door LTV-variant, renovatie met vloerverwarming, grotere of meer radiatoren) blijft de warmtevraag gelijk, maar kan de Aanvoertemperatuur omlaag: betere Efficientie, lager elektra verbruik.
Incidenteel kunnen ook maatregelen als infrarood panelen uitkomst bieden. Deze zijn minder geschikt om ruimtes te verwarmen, maar geven op badkamer of studeerkamer een behaaglijk gevoel. Zet de panelen wel uit na gebruik, of gebruik een timer: het elektriciteitsverbruik is te hoog voor langdurig gebruik.
(Tip: Een betere afgifte realiseer je ook door het waterzijdig inregelen van de installatie (zie onderaan de nieuwsbrief), waardoor mogelijk de aanvoertemperatuur iets omlaag kan.)
Heb je al zonnepanelen? Stroom die je zelf direct gebruikt kun je salderen en is supergoedkoop. Buffer wat extra warmte overdag door een kleine dagverhoging toe te passen (van bijvoorbeeld 1 graad).
Gebruik je de gasketel alleen nog maar voor bad en douche? Reken eens uit wat dat kost per m3 gas inclusief vastrecht! Stap over op volledig elektrisch met een tapwaterboiler op de bestaande warmtepomp, met een losse warmtepompboiler, met een elektrische boiler of doorstroomverwarmer.
Fig 2 – Visualisatie van de balans tussen Isolatie, Afgifte en Aanvoertemperatuur in verschillende woningtypes.
Plan 3 is speciaal voor de techneuten en de spreadsheet-fanaten onder ons. Laat u niet afschrikken als u het niet kunt volgen. U kunt prima werken met plan 1 en 2.
Warmtevraag
Jij hebt vast de maandelijkse gasmeterstanden opgeschreven, of in ieder geval de jaarafrekening van de energieleverancier nog bij de hand. (mensen met een slimme meter kunnen de verbruikscijfers uit de website van de energieleverancier of uit de jaaropgave halen)
(Weetje: kent u slimmemeterportal.nl al? Daar krijg je mooie grafieken en verbruikscijfers van uw slimme meter. Dat kan al met een gratis account.)
Hiermee heb je het eerste deel van de puzzel al te pakken: wat is de warmtevraag van mijn woning op een goede vorstdag. In onderstaande voorbeeldberekening is een gebruik van 1600 m3/jaar genomen. Vervang dit door uw eigen verbruik en bereken uw warmtevraag.
Warmtevraag [kW] = Gasverbruik [m3 gas] / 20 [kWh/m3 gas/h]
= 1600 [m3 gas] / 20 [kWh/m3 gas/h] = 8 kW
Deze methode heet ook wel de vollast-uren methode. De waarde van 20 volgt uit de gemiddelde waardes voor vollasturen (bedrijfsuren omgerekend naar vol vermogen), de verbrandingswarmte van gas en de efficientie van de gasketel (80-90% max!).
Deze warmtevraag is ook te bepalen door een paar weken of maanden tijdens het stookseizoen het gasverbruik per graaddag bij te houden. Een gemiddeld jaar in Nederland heeft 2800 graaddagen, oftewel:
Gasverbruik [m3/jaar] = 0.57 [m3/graad dag] * 2800 [graaddagen/jaar] = 1596 m3/jaar
Het geschatte jaarlijks gasverbruik invullen in bovenstaande formule voor de bepaling van de warmtevraag.
Andere alternatieven voor het bepalen van de warmtevraag zijn het opstellen van een warmteverliesberekening of via indicatietabellen.
Afhankelijk van hoe je de warmtepomp wilt gaan gebruiken, voor alleen verwarmen of verwarmen en warm water, reken je dan met het gasverbruik voor alleen verwarmen of verwarmen en warm water. Het gasverbruik per maand in de zomer is een goede indicator voor het deel wat voor warm water alleen wordt gebruikt. Een gemiddeld gebruik is 100 m3 gas per jaar per persoon voor warm water. (100 +/- 70 m3 gas/jaar/persoon = bereik van 30-170!)
Warmteafgifte
Het volgende wat bepaald moet worden is het aanwezige afgiftevermogen van de radiatoren en/of vloerverwarming in de verwarmde ruimtes. Met enkele online-tools kun je berekenen wat de warmteafgifte gaat zijn met 40/35 graden (aanvoer/retour). Is dit meer dan de warmtevraag hierboven, helemaal goed. Is het minder, bereken het dan met 50/40 graden of met 60/50 graden. Of bereken alvast wat vervangende LTV radiatoren gaan verbeteren (zie Figuur 2). De benodigde aanvoertemperatuur om voldoende warmteafgifte te bereiken bepaalt ongeveer hoeveel gas bespaard kan worden.
Daarbij is het goed te weten dat in een gemiddelde woning een overcapaciteit aan afgiftevermogen heeft. Met isolatieverbetering wordt deze overcapaciteit nog groter, waardoor de benodigde aanvoertemperatuur al snel binnen bereik komt van een (hybride) warmtepomp.
Gasbesparing
Met de weersstatistieken over de laatste 20 jaar kunnen we nog beter bepalen tot welke buitentemperatuur het zinnig is om de warmtepomp in te zetten en wat daarbij de gasbesparing kan zijn. De som van deze jaarlijkse warmtevraag is uitgezet in Figuur 3. Dit laat zien dat een hybride warmtepomp die de helft van het vermogen van een volledige warmtepomp heeft, maximaal 90% van het gas kan besparen. Die laatste 10% kan met andere (elektrische) verwarming aangevuld worden. Als de gasketel bij een hybride warmtepomp inschakelt onder de 0 graden, dan kan tot 80% gas bespaard worden. Als dit eerder gebeurt, bij 5 graden, dan kan tot 60% gas bespaard worden.
Bepalen efficientie en Terug-Verdien-Tijd
Van enkele warmtepompen zijn uitgebreide specificatiesheets beschikbaar, met de efficientie bij verschillende buitentemperaturen en aanvoertemperaturen. We hebben zojuist een goede schatting bepaald van de benodigde weersafhankelijke stooklijn. Daarmee kan de efficientie bij elke temperatuur berekend worden alsook de jaarlijkse efficientie of sCOP/SPF (seasonal Coefficient of Performance / Seasonal Performance Factor). Enkele voorbeelden voor een hybride warmtepomp of volledige warmtepomp op (LTV) radiatoren of (hoogwaardige) vloerverwarming zijn te zien in Figuur 4. Afhankelijk van het type verwarming en de stooklijn varieert dit tussen de 3 en 5 kWh warmte per kWh stroom (300-500% efficientie). In het verleden leverde dit een TVT op van 10-15 jaar. Met de huidige energieprijzen en subsidies gaat dat richting de 5-7 jaar.
De voorbeeldberekeningen in Excel zijn verkrijgbaar op aanvraag.
Uitkomst
Wat goed dat je hebt besloten om een warmtepomp te installeren! Informeer bij je eigen installateur of hij ervaring heeft met het plaatsen van warmtepompen, zo niet kijk dan eens bij New Energy Systems, Volta Limburg, HeatTransformers, Roderland, HESI, DomvdBerg, om er een paar te noemen die hier wel ervaring mee hebben.
Denk alvast zelf na voor een goede plek voor de buitenunit, in de voortuin, achtertuin, of ergens aan een muur. Probeer plaatsing op een houten dak te vermijden, dit geeft vaak makkelijk geluid door naar binnen.
De interesse in warmtepompen is behoorlijk toegenomen, houdt op dit moment rekening met 6-8 weken wachttijd voor een afspraak en 3-4 maanden wachttijd voor installatie. Gebruik de wachttijd om uw gasketel efficienter te maken en begin met plan 1: stage lopen.
Er zijn enorm veel verschillende merken en types, veel geplaatste hybride warmtepompen zijn de Remeha Elga Ace en de Daikin Altherma Hybrid. Zeer stille maar ook duurdere warmtepompen zijn monoblock types van Nefit/Bosch, Nibe, Vaillant. Die laatste gebruikt het klimaatvriendelijke koelmiddel R290 (propaan, GWP = 3), mocht dit belangrijk zijn voor de keus. Tegenwoordig wordt meestal R32 (GWP = 675) toegepast, wat een verbetering is ten opzichte van R410A (GWP = 2088).
Zit je in een huurwoning? Ga het gesprek aan met de verhuurder of hij wil meebetalen in ruil voor een kleine huurverhoging, of wil meewerken aan een verbetering van de woning op jouw kosten.
Waterzijdig inregelen
Het eerste onderdeel is dat de circulatiepomp een standje hoger kan (zie handleiding gasketel): met een hogere doorstroming kun je meer warmte verplaatsen om deels te compenseren voor de lagere temperatuur (als de leidingen hard gaan suizen is de grens bereikt, ga dan weer iets omlaag).
Het tweede deel is het goed verdelen van het water over de radiatoren (en/of vloerverwarmingslussen). Om dit te kunnen doen is een goedkoop IR-temperatuurpistool een prima hulpmiddel. Het doel is om het temperatuurverschil tussen toe- en afvoer van elke radiator/vloerverwarmingslus hetzelfde te krijgen op ongeveer 5 graden. (nog simpeler: de retourtemperaturen hetzelfde krijgen). Deze 5 graden is voor een hoge pompstand, ietsje meer mag ook bij een lagere pompstand.
Begin met alle kranen, voetventielen en reduceerventielen volledig open te zetten en maak daarna een meetrondje langs alle radiatoren, schrijf de temperatuurwaardes op. Zet eventueel een raampje open om te zorgen dat de verwarming aan blijft. Begin daarna bij de radiator die het kleinste verschil heeft, draai daar het voetventiel stapsgewijs dicht totdat er 5 graden temperatuurverschil is. En zo verder met de andere radiatoren totdat ze allemaal hetzelfde temperatuurverschil hebben. (na 2 rondjes langs alle radiatoren)
4 gedachten over “Een warmtepomp? Hoe dan?”
Mijn complimenten voor dit artikel. Ik vond het een helder verhaal, dat bruikbaar is voor mijn situatie. Ik overweeg namelijk om een hybride warmtepomp aan te schaffen.
We geven de bloemen door aan de schrijvers Aad.
Dank voor je reactie.
Meet buitentemp + binnentemperatuur = instelling thermostaat + aanvoertemp + retourtemp + modulatie ketel en instelling cv-pomp.
In database per 5 minuten en warmtevraag berekenen tegenover buitentemp en graaddagen.
Kennen jullie meetapparatuur die hierin behulpzaam kan zijn?
De hoofdschrijver van dit artikel – Christian Nederlof – had zelf iets gebouwd op basis van een micro controller. Ik wijs hem op jouw vraag.