Wat voor warmtepomp heb je nodig en hoeveel vermogen heeft de warmtepomp nodig? Dit is toch wel een van de vragen die tijdens een adviesgesprek altijd naar voren komt. Wij helpen je op weg met Energieplein.

Het is een van de meeste voorkomende gesprekken tijdens een adviesgesprek met een woningeigenaar, hoeveel vermogen heb ik nodig voor mijn woning? Het is belangrijk om te begrijpen dat het geen goed idee is om een Ferrari-motor in een Fiat 500 te plaatsen, oftewel een krachtige motor die te zwaar is om bruikbaar te zijn. Wij adviseren daarom ook altijd om vooral niet te kiezen voor een systeem wat zwaar is, maar een systeem wat goed zijn werk kan doen. Je zou er ook niet voor moeten kiezen om een zwaarderen warmtepomp te kiezen om meer subsidie te krijgen.

Om een goed advies te krijgen, zijn er methoden die je kunt toepassen in combinatie met verschillende rekenmodules. Het is uiteindelijk belangrijk om te voorkomen dat een warmtepomp niet goed functioneert, want dan heb je wel een probleem en krijg je de woning niet warm. In dit artikel leggen wij de belangrijkste zaken uit met betrekking tot de vraag: “Hoeveel vermogen heeft mijn warmtepomp nodig?”.

Warmteverlies in een woning

Wil je precies weten hoeveel warmte er verloren gaat in een woning, dan kun je een energietransmissieberekening maken. Iedere woning verliest warmte, maar oudere woningen verliezen veel meer warmte. Dat komt door ventilatie, warmteverlies via het dak, de gevels, de ramen en de buitenlucht. In de loop der jaren zijn huizen steeds beter geïsoleerd geraakt. Wat betekent dit in de praktijk? Hoe minder warmteverlies je hebt, hoe beter je de warmte in de woning kunt houden. Daarom kun je lagere temperaturen toepassen, wat resulteert in een beter rendement bij het verwarmen van de woning en minder gasverbruik. In het geval van een all-electric warmtepomp betekent dit ook minder stroomverbruik.

Het maken van een warmteverliesberekening, ofwel een energietransmissieberekening, is een tijdrovende klus. Er zijn door de jaren heen veel publicaties geweest die als leidraad dienen om op een meer eenvoudige manier te bepalen wat het benodigde vermogen is, waaronder de ISSO 98 en ISSO 51. Op deze manier kan een goede schatting worden gemaakt en kun je als woningeigenaar zelf het nodige uitzoeken als je geen goede informatie krijgt.

Wat is vermogen?

Iedere woning heeft een bepaalde energie (watt(W) of kilowatt (kW)) nodig om voldoende warm te zijn. Om dit te berekenen moeten we het totaal bewoonbaar oppervlakte van de woning berekenen. Maar wat is vermogen eigenlijk? Het vermogen van een warmtepomp, en ook van andere apparaten, wordt uitgedrukt in watt (W) of kilowatt (kW). Een watt is gelijk aan een joule per seconde. Voor kleinere apparaten zoals lampen gebruiken we wattages, bijvoorbeeld 40 W. Maar warmtepompen hebben doorgaans meer vermogen, tussen 5 en 10 kW. Een kilowatt is gelijk aan 1.000 watt. Als een apparaat 1 kW vermogen levert gedurende 1 uur, spreken we over 1 kWh (kilowattuur). Dit is handig om te weten, omdat de hoeveelheid warmte of elektrische energie meestal wordt uitgedrukt in kWh. Er is bij de warmtepomp een stelregel dat per 1000 m3 gas ongeveer 5 kw vermogen nodig is, dit is voor een all-electric warmtepomp.

Berekenen vermogen warmtepomp

Als je weet wat vermogen betekent, dat kun je verder gaan rekenen om te kijken hoeveel vermogen de warmtepomp nodig heeft. Dit kan om twee manieren, op basis van kengetallen en op basis van gasverbruik. Pak je beiden mee dan zal er een zeer goede inschatting gemaakt zijn wat je aan vermogen nodig hebt.

Vermogensberekening op basis van kengetallen

Je pakt alle kamers en ruimte van de woning en berekent de totale woonoppervlakte. Kamers zoals een zolder die niet gebruikt worden kun je buiten beschouwing laten. Het gaat erom dat je in concreet weet waar in de woning voornamelijk warmtevraag is, of de vloerverwarming aanwezig is of radiatoren open staan. Een rijwoning of hoekwoning heeft tot ongeveer 100 m2 aan gebruiksoppervlakte. Een vrijstaande woning meer dan 100 m2. Voor een indicatie kun je gebruikmaken van kentallen om snel en eenvoudig het benodigde vermogen te bepalen bij een buitentemperatuur van -10 °C. Zo is bijvoorbeeld op dit moment een waarde van 35 tot 45 W/m² gangbaar voor nieuwbouwwoningen met een EPC-eis van 0,4. Tevens kun je de onderstaande table gemaakt door ons gebruiken als leidraad.

Indicatie tabel voor gevraagd vermogen.

Wat is de betafactor?

Voor zowel de all-electric als de hybride toepassing van warmtepompen is verder de β-factor (beta-factor) van het opwekkingssysteem van belang. Deze geeft aan welk aandeel de warmtepomp levert aan het totaal benodigde vermogen. De β-factor van een hybride systeem is circa 0,4 en van een all-electric systeem circa 1,0 (niet minder dan 0,8). Bij een hybride systeem kan de warmtepomp 80% tot 90% van de benodigde warmte opwekken, de CV-ketel springt bij voor de andere momenten. Bij een all-electric dient dit 0,8 te zijn doordat 95% door de warmtepomp gedaan moet worden en de rest met een elektrisch verwarmingselement.

Voorbeeld voor berekenen vermogen warmtepomp

Woning: vrijstaande woning bestaande bouw
Leeftijd woning: 1990
Oppervlakte: 150 m2
Huidig gasverbruik: 2.500 m³ per jaar
Gezinssamenstelling: 4 personen
Sanitair: badkamer met bad
Max. aanvoertemperatuur cv: 55 °C
Uitvoering: hybride

Rekenvoorbeeld 1:
Eerst de correctie voor het tapwater: 2.500 m³ – (4 x 100 m³) = 2.200 m³, hierna kun je op basis van resterende m3 het vermogen berekenen: 2.200 m³ / 200 = 11 kW Het benodigde vermogen bij een buitentemperatuur van -10 °C is 11 kW. Uitgaande van een β-factor van 0,4 moet het vermogen van de warmtepomp zijn 11 × 0,4 = 4,4 kW als vermogen nodig. Als je vervolgens uitgaat dan 5 kw per 1000 m3 nodig is, is deze berekening sluitend, de betafactor geeft het vermogen weer voor de hybride set-up.

Rekenvoorbeeld 2:
Een tweede methode die gebruikt wordt is op basis van het gebruiksoppervlak. Wij werken met dezelfde type woning. In dit geval is bekend dat er in totaal op 150 m2 gestookt wordt in de woning. Je kunt dan deze rekenmethode gebruiken.

Benodigde energiebehoefte verwarming per jaar = 1.600 draaiuren x 12.750 (85 watt per m2 x 150 m2) = 20400 kWh/jaar. Voor het vermogen van warmtepomp werk je met 12750 x β-factor van 0,4 = 5,1 kW. Dit is redelijk in lijn met bovenstaande berekening. Een andere rekensom om te controleren of de energiebehoefte is mogelijk door 18.000 kWh te delen door 10 omdat 1 m3 ongeveer gelijk staat 10 kWh. Dan kom je op een energiebehoefte uit van 20400 m3 per jaar, wat in lijn is met de woningsituatie.

Vermogensberekening op basis van huidig gasverbruik

Een andere manier om het vereiste vermogen voor een bestaande woning te berekenen, is door uit te gaan van het huidige gasverbruik. Eerst wordt het totale jaarlijkse gasverbruik voor ruimteverwarming bepaald door het totale gasverbruik te verminderen met het verbruik voor warm water en koken. Hierbij wordt gemiddeld 100 m³ gas per persoon per jaar aangenomen, dit is vaak wel een stuk minder. Vervolgens deel je het totale gasverbruik voor ruimteverwarming door 200 om het vereiste vermogen in kW te bepalen bij een buitentemperatuur van -10 °C. Het is belangrijk om te onthouden dat de uitkomst alleen geldt voor het huidige gebruikersgedrag.

In onderstaande grafiek wordt de relatie tussen het gasverbruik voor ruimteverwarming en het vereiste vermogen weergegeven (het gasverbruik gedeeld door een factor 200 geeft het vereiste vermogen). Dit is een handige regel, gebaseerd op een verbruik van ongeveer 1.750 vollasturen per jaar. Het opgegeven gasverbruik moet worden aangepast voor warmwatervoorziening. Over het algemeen wordt hiervoor een gasverbruik van circa 100 m3 per persoon per jaar aangenomen. Bijvoorbeeld, bij een jaarlijks verbruik van 1.900 m3 en een gezin van 4 personen resulteert dit in een gasverbruik van 1.500 m3 voor ruimteverwarming. In de grafiek zie je dat dit overeenkomt met een vermogen van 7,5 kW. Bij een volledig elektrische toepassing kies je het vermogen van de warmtepomp op 80% van het vereiste vermogen.

Wat betekent overcapaciteit in vermogen?

Het is belangrijk om bij een warmtepomp te kiezen voor een warmtepomp die voldoende vermogen heeft, en vooral geen overcapaciteit. Wat betekent precies, overcapaciteit en waarom is dit slecht?

Stel dat we een warmtepomp van 8 kW zouden installeren voor dit vloerverwarmingssysteem van 100 m², terwijl we weten dat 4 kW voldoende zou zijn. Hierdoor ontstaat overcapaciteit. Dit kan verschillende problemen veroorzaken:

1. Kortere bedrijfscycli van de warmtepomp: Een warmtepomp van 8 kW zal waarschijnlijk vaker stoppen en starten omdat het vermogen te hoog is voor de vraag naar warmte. Korte bedrijfscycli kunnen leiden tot een minder efficiënte werking van de warmtepomp, aangezien het opstarten en stoppen extra energie verbruikt.
2. Slijtage en levensduur van de warmtepomp: Het frequente in- en uitschakelen kan de levensduur van de warmtepomp verkorten en leiden tot meer slijtage van de componenten.
3. Comfortproblemen: Overcapaciteit kan leiden tot temperatuuroverschrijdingen en ongelijkmatige verwarming. Dit kan oncomfortabele omstandigheden creëren, zoals temperatuurfluctuaties en tocht.

Overcapaciteit wordt met een buffervat opgevangen. Stel je dat ongeveer 5 kW aan vermogen nodig hebt voor een volledige woning, maar veel vertrekken worden niet gebruikt dan heb je aan 6 kW ook overcapaciteit. In heel veel situaties wordt er dan een buffervat geplaatst. Het belang van een buffervat is:

Een buffervat fungeert als een opslagmedium voor warm water dat wordt verwarmd door de warmtepomp. Het helpt bij het opvangen van schommelingen in de warmtevraag en zorgt voor een constantere werking van de warmtepomp. Hier is waarom het belangrijk is in dit scenario:

1. Optimaliseren van de werking van de warmtepomp: Met een buffervat kan de warmtepomp efficiënter werken. Wanneer de warmtepomp draait, kan deze warmte produceren en het buffervat opwarmen. Wanneer de warmtevraag laag is, kan de warmtepomp blijven draaien en het buffervat blijven opwarmen, zonder de noodzaak om constant in- en uit te schakelen.
2. Voorkomen van korte bedrijfscycli: Het buffervat fungeert als een thermische opslag, waardoor de warmtepomp niet voortdurend hoeft te starten en stoppen. Hierdoor kunnen langere bedrijfscycli worden bereikt, wat de efficiëntie en levensduur van de warmtepomp verbetert.
3. Compensatie voor overcapaciteit: Als er per ongeluk een te krachtige warmtepomp is geïnstalleerd, kan het buffervat de overcapaciteit absorberen door de extra warmte op te slaan. Hierdoor kan de warmtepomp op een efficiëntere manier werken.

Een buffervat is belangrijk omdat het de warmtevraag kan afvlakken, de werking van de warmtepomp kan optimaliseren en eventuele overcapaciteit kan compenseren, wat resulteert in een efficiënter en comfortabeler verwarmingssysteem.

Een modulerende warmtepomp

In het verleden waren de meeste warmtepompen van het ‘aan/uit’ type, maar de modernste warmtepompen kunnen vandaag de dag ook moduleren. Dit betekent dat ze hun vermogen kunnen beperken en perfect aan de verwarmingsbehoefte van je woning kunnen aanpassen. Dat is handig, want met name in het voor- en najaar heb je de maximale capaciteit van de warmtepomp helemaal niet nodig. De kracht van een modulerende warmtepomp zit dan ook vooral in het langdurig leveren van een hoeveelheid energie zonder telkens aan en uit te schakelen en niet – zoals bij een cv-ketel – in het leveren van piekvermogens. Daarnaast wordt door het moduleren de noodzaak voor extra buffercapaciteit in de cv-installatie beperkt. In combinatie met een buffervat en een modulerende warmtepomp kan een warmtepomp goed functioneren.

Welke warmtepomp nu kiezen?

Bij Energieplein werken wij met verschillende merken warmtepomp, voor zowel all-electric als hybride varianten. Voor hybride varianten is er een optie tussen een Remeha Elga Ace die veelzijdig toepasbaar is. Wij werken ook met Daikin voor all-electric warmtepompen. Ben je benieuwd naar een advies voor een warmtepomp met 1 van onze collega’s? Neem dan contact op om meer informatie te krijgen over de toepassing van een warmtepomp.