We hebben uitvoerig onderzoek gedaan welke manieren er zijn om te bepalen welk warmtepomp vermogen je nodig hebt. Met andere woorden, hoe je kunt bepalen welke grootte warmtepomp (aantal kW) je het beste kunt kopen. We beschrijven hier de methoden én de voor- en nadelen van elke methode. Op deze manier kun je een onderbouwde keuze maken via welke methode je het aantal kW vermogen van je warmtepomp wilt bepalen.
Natuurlijk hoeven we je niet uit te leggen dat een goede bepaling van het aantal kW erg belangrijk is. Denk aan de juiste werking van de warmtepomp en het daarmee verbonden garanderen van een prettig binnenklimaat. Maar een warmtepomp van 4 kW, 6 kW of 10 kW maakt ook veel verschil in de aanschafkosten.
Er zijn meerdere mogelijkheden voor het berekenen van het benodigde vermogen van een warmtepomp. Sommige methodes zijn gebaseerd op basis van vuistregels en kengetallen. Deze methodes zijn een schatting. Daarnaast zijn er methoden die meer uitgaan van het berekenen van het benodigde vermogen van de warmtepomp. Bij deze methoden verzamel je vooraf meer gegevens om vervolgens een berekening te maken die de werkelijkheid benadert.
Onderwerpen
- Warmtepomp vermogen schatten op basis van het gasverbruik
- Warmtepomp vermogen schatten op basis het gebruiksoppervlak en indicatietabellen
- Warmtepomp vermogen bepalen door middel van zelf een transmissieberekening te maken
- Warmtepomp vermogen laten berekenen door een warmteverliesberekening te laten maken
- Overige aandachtspunten bij het bepalen van het vermogen
- Conclusie
Warmtepomp vermogen schatten op basis van het gasverbruik
Het gasverbruik kan een goede indicatie zijn voor het warmteverlies uit een woning. Elke woning heeft karakteristieke eigenschappen met betrekking tot de isolatie en kierdichting. Het gasverbruik is gewoon meetbaar. Het bepalen van het warmtepomp vermogen op basis van het gasverbruik is een mogelijkheid waarbij je verder geen inzicht hoeft te hebben in de isolatiegraad van je woning. Dus heb je gegevens over het gasverbruik en je wijzigt niets aan de isolatie van de woning, dan is dit een optie.
Uitleg
Uiteraard heb je cijfers van het historisch gasverbruik van de woning nodig. Dit kan zijn over het afgelopen jaar of nog beter een gemiddelde van een aantal jaren. Je verbruikt het gas voor verwarming, voor tapwater en koken. Je vermindert de totale hoeveelheid gasverbruik met de hoeveelheid gas die je gebruikt voor tapwater en koken. Hetgeen overblijft is de hoeveelheid gas voor verwarming. Op basis van de vollasturen kun je nu het vermogen uitrekenen. We geven hieronder ook een voorbeeld.
Warmtapwater
De hoeveelheid gas dat hiervoor wordt gebruikt kan behoorlijk variëren. Bijvoorbeeld kort of lang douchen, het wel of niet gebruiken van een regendouche. Kortom, het kan variëren van zuinig tot luxe. Het gasverbruik buiten het stookseizoen is vaak een indicatie voor het jaarverbruik voor tapwater.
Het gebruik van gas varieert van 75 tot 150 m³ gas per persoon per jaar. Gemiddeld bedraagt het warmtapwaterdeel 100 m³ gas per persoon per jaar. Dit komt neer op ongeveer 30 liter water van 60 °C per persoon per dag.
Koken op gas
Bij koken op gas is het verbruik gemiddeld 40-65 m³ gas per jaar.
Vollasturen
Met dit getal geven we aan hoeveel uren de warmtepomp op vol vermogen zou moeten draaien voor het leveren van de totale hoeveelheid energie op jaarbasis. De definitie van de equivalente vollasturen (EVU) is de totale warmtevraag voor verwarming gedeeld door het vermogen. Bijvoorbeeld een huis dat 15.000 kWh aan warmte nodig heeft, heeft bij een warmtepomp van 10kW een EVU van 1500. Zie de volgende tabel.
Tabel Equivalente vollasturen
Bron: ISSO.
Energie inhoud gas
1 m3 gas heeft een energie inhoud van 9,77 kWh. Het rendement is 95% voor de omzetting van deze energie naar warmte (HR CV-ketel). Energie inhoud gas = 9,77 kWh/m3 * 0,95 = 9,3 kWh/m3.
Voorbeeld
Een gezin bestaat uit 3 bewoners, met de volgende verzamelde gegevens:
Het totaal gasverbruik is 1.700 m³
Koken op gas
Gasverbruik voor warmtapwater 100 m³ per persoon
Gasverbruik koken 40 m³
Woning uit 1991
Equivalente vollasturen 1.750.
Het benodigd totaal vermogen warmtepomp (verwarmingsvermogen):
(1.700 - 3 * 100 - 40) m³ * 9,3 kWh/m³ / 1.750 uur = 7,2 kW.
Voor- en nadelen
Voor het bepalen van het gevraagde vermogen voor verwarming (het warmtepomp vermogen) van een bestaande woning is het historische gasverbruik het meest betrouwbaar. Dit komt omdat de bouwfysische kwaliteit van een bestaande woning vaak niet goed bekend is. Als je gaat rekenen op basis van het gasverbruik heb je al deze informatie over de isolatie van je woning niet nodig.
Bij nieuwbouw of grootschalige renovatie is deze methode niet geschikt. Het is ook niet geschikt als je komt ergens nieuw wonen en je hebt geen cijfers van het gasverbruik. Ook als je gaat verbouwen kun je geen inschatting van het benodigd warmtepomp vermogen aan de hand van het gasverbruik meer maken.
Ook is enigszins voorzichtigheid geboden met de interpretatie van cijfers als je je warmtepomp vermogen uit het gasverbruik haalt. Als de radiatoren op de bovenverdieping nooit worden gebruikt bijvoorbeeld. Zou je vervolgens daarop je warmtepomp vermogen afstemmen. In het geval dat je de radiatoren boven wel nodig zou hebben of nieuwe bewoners die de radiatoren boven zouden gaan gebruiken, dan reken je met een te klein vermogen voor de warmtepomp.
Het voordeel is het gemak van deze methode.
Warmtepomp vermogen schatten op basis het gebruiksoppervlak en indicatietabellen
Uitleg
Meerdere soorten indicatietabellen zijn er in omloop. Een indicatietabel in een tabel die aangeeft hoeveel vermogen (W) je nodig zou hebben bijvoorbeeld per m2. Onderstaand hebben we een voorbeeld van een indicatietabel op basis van het het energielabel van een woning en het aantal W/m2. Maar zo zijn er veel meer varianten. De herkomst en onderbouwing van dergelijke tabellen is eigenlijk onbekend. Zo zijn er ook tabellen op basis van het bouwjaar van een woning. En ook wel op basis van W/m3 in plaats van m2.
Het uitrekenen van de warmtepomp capaciteit gaat dan als volgt:
Warmtepomp capaciteit in kW = (benodigde vermogen per m2 * oppervlakte van te verwarmen ruimtes in m2 * bèta-factor) / 1000.
Bèta factor
Een ander woord voor bèta factor is vermogensfractie. Dit is hoeveel procent van het vermogen je meetelt voor het bepalen van het vermogen van de warmtepomp. Voor een hybride warmtepomp zal dit laag zijn 0,4-0,5. Voor een lucht-water en water-waterwarmtepompen is het advies 1. Bij een bèta factor van 1 wordt het volledige benodigde vermogen afgedekt door de warmtepomp.
NB. Ook bij een berekening op basis van het gasverbruik dien je reken te houden met de bèta factor.
Tabel Een voorbeeld van een indicatietabel W/m2
Bron: warmtepompinfo.nl.
Voorbeeld
Als voorbeeld nemen we een woning met 200 m2 gebruiksoppervlak. Deze woning heeft een energielabel D. Dit energielabel D zegt iets over de isolatiegraad van de woning (Nederlands gemiddelde). De capaciteit van een hybride warmtepomp is dan uit te rekenen: (200 m2 * 68 W/m2 * 0,45) / 1000 = 6,1 kW. Zou deze woning geen hybride maar een ‘all-electric’ warmtepomp inzetten, dan zou de benodigde capaciteit zijn: (200 m2 * 68 W/m2 * 1) / 1000 = 13,6 kW.
Voor- en nadelen
Het voordeel van deze methode is de eenvoud. Alhoewel deze methode wel wordt gebruikt in de installatietechniek, is het zeker voor discussie vatbaar. Deze gebruikte kengetallenmethode (W/m³ of W/m²) is niet betrouwbaar. Bij deze methode ontstaan afwijkingen van 40% en groter (Bron: ISSO).
Warmtepomp vermogen bepalen door middel van zelf een transmissieberekening te maken
Het maken van een transmissieberekening in Excel kan een interessante uitdaging zijn. Het is theoretisch mogelijk om zelf een dergelijke berekening te maken, mits je over de nodige kennis beschikt en bereid bent tijd te investeren.
Uitleg
Op onze website geven we een eerste aanzet voor het zelf maken van een transmissieberekening in Excel. https://warmteverliesberekeningen.nl/nieuws-kennis/transmissie-berekening-zelf-maken-in-excel
Je zou het als volgt kunnen aanpakken:
Stap 1: Voorbereiding
Begin met het verzamelen van alle benodigde gegevens. Dit omvat de isolatiewaarden (Rc-waarden) van alle constructies en de afmetingen van alle scheidingsoppervlakten van de ruimtes die je wilt berekenen.
Stap 2: Excel Opzet
Maak een Excel-spreadsheet waarin je alle verzamelde gegevens kunt invoeren. Je kunt kolommen maken voor de verschillende soorten scheidingsoppervlakten zoals muren, vloeren, ramen en deuren.
Stap 3: Berekeningen
Voor elke scheidingsoppervlakte, bepaal je de temperatuur aan de andere zijde om het temperatuurverschil (ΔT) te berekenen. Dit is nodig om het warmteverlies door transmissie te bepalen.
Stap 4: Koudebruggen
Optioneel kun je ook de effecten van koudebruggen meenemen in je berekening. Dit zijn plekken in de constructie waar de isolatie minder goed is, wat kan leiden tot extra warmteverlies.
Stap 5: Totaal Transmissieverlies
Nadat je alle gegevens hebt ingevoerd en de berekeningen hebt uitgevoerd, zal Excel het totale transmissieverlies uitrekenen. Dit geeft je een indicatie van het warmteverlies van de ruimte.
Het is belangrijk om te onthouden dat een Excel-berekening een vereenvoudigde weergave is en niet alle rekenregels gebruikt die professionele software zou toepassen. Het volgen van de bovenstaande stappen resulteert in een transmissie en niet in een warmteverliesberekening. Daarvoor zul je ook bijvoorbeeld de ventilatie, infiltratie en systeemverliezen moeten meenemen.
De resultaten zijn daarom een grove indicatie en het is aan te raden om voor nauwkeurige berekeningen een professional in te schakelen of gespecialiseerde software te gebruiken.
TIP. Wil je zoveel mogelijk een realistische benadering maken dan kun je het beste de rekenregels volgen die ook gebruikt worden in de NEN/ISSO normen. Dit kan door gebruik te maken van "ISSO-Kleintje Warmteverliesberekeningen voor woningen". Dit is een beknopte versie en volgens de bijbehorende uitleg zou je deze berekening ook handmatig kunnen maken (alhoewel het dan nog steeds veel werk is)
Voor- en nadelen
Het voordeel van deze methode is dat het leuk en leerzaam is. Ook als je kiest voor de (betaalde) ISSO-Kleintje is het geen grote investering. Het nadeel van deze methode is dat het erg veel tijd kost en dat je volledig zelf verantwoordelijk bent. En, voor het maken van deze berekening zul je veel gegevens moeten aanleveren!
Warmtepomp vermogen laten berekenen door een warmteverliesberekening te laten maken
U besteedt het laten maken van een warmteverliesberekening uit aan een professional. Een warmteverliesberekening voor een woning is een methode om te bepalen hoeveel warmte er door de constructie van een gebouw verloren gaat. Daarnaast wordt meegenomen hoeveel warmteverlies er plaats vindt door buitenlucht toetreding. Dit is de ventilatie en infiltratie (kieren en naden). De hoeveelheid warmte die verloren gaat dient ook te worden opgewekt door de warmtepomp.
Uitleg
Een professionele warmteverliesberekening berekent exact de hoeveelheid warmte die verloren gaat via transmissie, ventilatie en infiltratie. In een artikel dat we hebben geschreven beschrijven we wat een warmteverliesberekening is. https://warmteverliesberekeningen.nl/nieuws-kennis/wat-is-een-warmteverliesberekening
Naast de genoemde 3 aspecten voor het warmteverlies zijn ook de 'Systeemverliezen' belangrijk Een voorbeeld daarvan is het warmteverlies doordat de vloerverwarming warmte afgeeft aan de ondergrond. Dit heeft grote invloed op de uiteindelijk capaciteit van de warmtepomp.
Warmteverliesberekeningen worden ook vaak gebruikt om vloerverwarming, radiatoren of convectoren te selecteren. Tevens kan een warmteverliesberekening veel inzicht geven in het effect van duurzame maatregelen. Bijvoorbeeld HR++-glas.
Wanneer wel een warmteverliesberekening laten maken
In de volgende gevallen is het nuttig om een warmteverliesberekening te laten maken:
Capaciteit bepalen. Dit kan zijn de capaciteit (aantal kW vermogen) van een warmtepomp. Maar ook de capaciteit van radiatoren/convectoren en vloerverwarming. Om de grootte van een verwarmingssysteem te bepalen.
Exacte cijfers. In alle situaties waar exacte cijfers gewenst zijn. Wil je een nauwkeurige en exacte berekening van het vermogen dan is een warmteverliesberekening de beste keuze.
Verbouwing. Bij renovatieprojecten om de isolatie te verbeteren.
Nieuwbouw. Bij het ontwerpen van nieuwe gebouwen.
Soms vereist. Dit kan het geval zijn bij nieuwbouwvergunningen, bodem warmtepompen (bronboring)
Wanneer geen warmteverliesberekening laten maken
Wanneer de kosten voor een gedetailleerde berekening niet opwegen tegen de voordelen. Dat kan bijvoorbeeld het geval zijn als de woning al voldoet aan de huidige isolatienormen en er geen veranderingen in de constructie worden aangebracht. Als je gaat voor een hybride warmtepomp is ook het laten maken van een warmteverliesberekening minder belangrijk. De gasketel neemt het wel over als het vriest.
Voorbeeld (resultaten)
De uitkomst van een warmteverliesberekening is een berekent vermogen van de warmtepomp. Zie de onderstaande afbeelding uit één van onze rapporten. Het vermogen opwekker ofwel het aansluitvermogen is het aantal kW.
Voor- en nadelen
Een warmteverliesberekening is de énigste methode die het benodigde vermogen van de warmtepomp écht berekent. Alle andere methodes zijn een schatting. Een warmteverliesberekening geeft je verder veel mogelijkheden: optimaliseren/ondersteunen bij duurzame maatregelen, besparingen op de energierekening en draagt bij aan een comfortabel binnenklimaat.
Het nadeel is wel dat er veel technische kennis vereist is om correct uit te voeren en dat het tijdrovend kan zijn zonder de juiste tools. Dus dat betekent dat je eigenlijk altijd gebonden bent aan het laten maken (uitbesteden). Het laten maken van een dergelijke berekening kost geld
Resultaten kunnen variëren afhankelijk van de nauwkeurigheid van de ingevoerde gegevens.
Een warmteverliesberekening is een nuttig instrument voor het verbeteren van de energieprestaties van een woning, maar het moet zorgvuldig en nauwkeurig worden uitgevoerd om betrouwbare resultaten te verkrijgen.
Overige aandachtspunten bij het bepalen van het vermogen
Vermogen voor verwarming of verwarming én tapwater
Hou je bij het benodigde vermogen van de warmtepomp wel of geen rekening met warmtapwater?
Wel rekening houden met warmtapwater
Dit is ook vooral een aspect voor de jaarlijkse energiebehoefte en dient niet meegenomen te worden in de bepaling van de vermogensbehoefte voor verwarming van het vertrek / de woning. Maar het weegt wel mee bij de selectie de warmtepomp en het totaal te leveren vermogen van het toestel. Bij een combitoestel (verwarming en warm tapwater) moet je wel rekening houden met het beschikbaar zijn van de opwekker. Als je de dagbehoefte voor warm water wil opwekken met het combitoestel is circa 1,5 tot 3 uur nodig voor het 'laden' van het warm water voorraadvat. Gedurende deze tijd wordt niet verwarmd.
Bij de selectie van het vermogen van de warmtepomp moet worden gekeken naar het thermisch vermogen van de warmtepomp bij een buitentemperatuur van -10 °C. In veel specificaties van leveranciers wordt nadrukkelijk het vermogen opgegeven bij een buitentemperatuur van 7 °C. In veel gevallen is het thermisch vermogen bij -10 °C lager omdat het rendement van de warmtepomp afneemt.
Om ook in extreme condities te kunnen voldoen aan de warmtapwatervraag wordt er extra vermogen bij het warmteverlies berekend bij lucht-water warmtepompen.
Extra vermogen warmtapwater
Wil je wel rekening houden met extra vermogen voor warmtapwater, dan kan dit als volgt:
Vermogen warmtapwater (kW) = (4,2 * delta T * V)/ tijdsduur voor opwarmen boiler (s).
Delta T = het temperatuurverschil tussen koud water (10 °C) en het warmtapwater (55 °C)
V = volume boiler (liters)
t = tijdsduur voor het opwarmen van de boiler (s). Hierbij wordt een periode genomen van 12 uur.
Voorbeeld
Een woning heeft een berekend warmteverlies van 5,5 kW. Er wonen 4 personen. De boilergrootte is bepaald op 96 liter.
Extra vermogen warmtapwater = (4,2 * 45 * 96)/(3600*12) = 0,42 kW.
Het totaal benodigd vermogen wordt dan: 5,5 +0,42 = 5,92 kW.
Geen rekening houden met warmtapwater
Ook zijn er goede argumenten om geen rekening te houden met warmtapwater. De volgende overwegingen kunnen gelden:
- Aangezien temperaturen onder -10ºC zelden voorkomen, heeft de warmtepomp meestal het grootste deel van het jaar nog capaciteit over. Het eventuele extra vermogen dat nodig is voor het verwarmen van tapwater wordt daarom niet meegerekend bij het bepalen van de totale capaciteit van de warmtepomp.
- De boiler kan op een rustiger moment worden opgewarmd, wanneer de warmtepomp niet actief is voor de verwarming van de centrale verwarming.
- Aangezien warmtepompen vaak in verschillende typen met toenemende maximale vermogens worden aangeboden, is er meestal extra capaciteit beschikbaar voor het verwarmen van tapwater.
Let op: het is dus ter discussie om wel of geen rekening te houden met warmtapwater.
Bij welke buitentemperatuur bepalen we het vermogen
Het warmteverlies wordt bepaal door het verschil tussen de ontwerpbinnen- en de ontwerpbuitentemperatuur. Elke graad dat dit kleiner is neemt ook het warmteverlies af. Het maakt veel verschil of je uitgaat van -10°C buitentemperatuur of ga je uit van 0°C bijvoorbeeld.
Ook kan het verschil maken hoe warm je gewend bent om te stoken. Ben je een ‘koukleum’ of heb je het snel te warm.
Welk type warmtepomp: all-electric of hybride
Het vermogen van de warmtepomp is minder kritisch bij een hybride toepassing dan bij een all-electric warmtepomp toepassing. Dit komt omdat de CV-ketel die als bijstook dient voldoende vermogen en temperatuur kan leveren.
De invloed van electrisch bijverwarmen en moduleren
Electrisch bijverwarmen
De meeste warmtepompen hebben een electrisch element. Dit elektrisch element kan ingezet worden (overigens zal dit wel automatisch gaan) voor incidenteel voorkomende situaties wanneer er extra vraag is. Zoals bijvoorbeeld temperaturen onder -7 (of -10), afwezigheid van buren, grotere ventilatiehoeveelheden, vorstbeveiliging ventilatie en aanwarmen.
Dus ook tijdelijke grote warmtevraag zal kunnen worden opgevangen en zal dus niet noodzakelijk al in de berekening van het benodigde kW vermogen van de warmtepomp hoeven meegenomen te worden
Afbeelding electrisch element warmtepomp
Moduleren
Vroeger werkten de meeste warmtepompen op een 'aan/uit'-systeem, maar moderne modellen kunnen nu ook moduleren. Hierdoor kunnen ze hun vermogen regelen en zich perfect aanpassen aan de warmtebehoefte van je huis. Vooral in het voor- en najaar is dit handig, omdat de maximale capaciteit van de warmtepomp dan vaak niet nodig is.
Conclusie
Het bepalen van het benodigde vermogen kan met behulp van vuistregels. De vuistregels geven een indicatie van het benodigde vermogen. Als je gegevens hebt over het historisch gasverbruik, je hebt niets gewijzigd in de afgelopen jaren aan de isolatie en je gaat niets wijzigen wat invloed heeft op het warmteverlies (bijvoorbeeld isoleren), dan kun je een schatting maken op basis gasverbruik.
Een schatting maken op basis van kengetallen en indicatie tabellen vinden we een erg grove methode en wordt eigenlijk afgeraden door vakspecialisten. Dus dat is geen geschikte methode.
Heb je plannen voor nieuwbouw, verbouw of wil je het warmtepomp vermogen exact berekenen. Ga er dan voor om het warmteverlies te berekenen. Dit kan zelf met ISSO-Kleintje, maar kost heel wat tijd. Wij willen je met alle plezier op weg helpen.
Een warmteverliesberekening laten maken is de meest nauwkeurige methode. Het is ook de enige methode die het vermogen écht berekent, rekening houdend met de isolatie, ventilatie en kierdichtheid. Op deze manier kun je de warmtepomp capaciteit het beste bepalen.
We hopen hiermee een volledig overzicht te hebben gegeven van de manieren voor het bepalen van het vermogen van de warmtepomp. Welke methodiek je kiest is uiteraard aan jezelf. Veel succes met het bepalen van juiste vermogen!
