artikel

Installeren en inregelen van een hybride warmtepomp

Techniek

Installeren, inregelen en onderhouden zijn essentiële stappen naar een optimaal functioneren van de cv-ketel gecombineerd met een warmtepomp. 

Installeren en inregelen van een hybride warmtepomp

Door Martijn Louws

 

De keuze van de juiste hybride warmtepomp is vanwege het enorme aanbod gemakkelijker gezegd dan gedaan. Belangrijk is de bestaande situatie in kaart te brengen. Als de woning (nog) niet goed is geïsoleerd, dan start alles daarmee: dubbel glas, vloerisolatie, spouwmuurisolatie, noem het maar op. Pas dan kan een hybride systeem goed functioneren en is de hybride warmtepomp een goede tussenoplossing op de weg naar volledig aardgasloos

Hybride warmtepomp werkbaar?

Een handig trucje om te bepalen of de woning voldoet, is om de aanvoertemperatuur van de cv-ketel op 55 °C in te stellen en om dan te kijken of de woning in de winter warm is te stoken. Lukt dit, dan kan men over op een hybride systeem en is de warmtepomp in combinatie met een cv-ketel een werkbare oplossing. 

Capaciteit hybride warmtepomp 

Bij de overstap naar een hybride oplossing is het belangrijk te weten welke capaciteit de warmtepomp nodig heeft. Om de woning goed te kunnen verwarmen is voldoende capaciteit nodig. Met te weinig capaciteit bestaat het gevaar dat de ruimtes niet warm worden, of dat een aanwezige cvketel continu bijspringt waardoor de warmtepomp niet rendabel is.  

Leveranciers van hybride warmtepompen

De beschikbaarheid van hybride warmtepompen neemt sterk toe. Bestaande fabrikanten breiden hun aanbod uit, nieuwe fabrikanten bestormen de markt en introduceren nieuwe modellen hybride warmtepompen. Daarom publiceerden we binnen dit Dossier hybride warmtepompen reeds een actueel overzicht van de verschillende hybride warmtepompsystemen van de volgende leveranciers: Nefit, Remeha, Daikin-Intergas, Vaillant, Nibe, Techneco, Itho Daalderop en Atag.

Warmteverliesberekening

Voor de keuze van het hybride systeem kan het beste een warmteverliesberekening worden gemaakt, zowel bij nieuw- als bestaande bouw. Bij nieuwbouw is dat gebruikelijk en vaak is die al beschikbaar. Bij de bestaande bouw kan echter ook goed op basis van een inventarisatie (kenmerken als aantal bewoners, vierkante meters woonoppervlakte, enzovoort) en het historisch gasverbruik een inschatting worden gemaakt. Overigens, naast het gasverbruik is het ook van belang om te weten voor hoeveel personen warm water er wordt verbruikt.  Voor meer informatie zie het kader “Het vermogen van een hybride warmtepomp bepalen’, direct hieronder. 

 

Het vermogen van een hybride warmtepomp bepalen 

Er zijn diverse rekenmethoden om het benodigde vermogen van de hybride warmtepomp te bepalen. Zo is het mogelijk om als basis voor de berekening het historisch gasverbruik te gebruiken. Voorwaarde wel is dat het huis niet wordt verbouwd of uitgebreid en hetzelfde aantal bewoners behoudt. Ook moet het stookgedrag niet veranderen, bijvoorbeeld door de toevoeging van een haard. 

Dat gasverbruik wordt gecorrigeerd met het aantal bewoners, namelijk 100 m3 gas per persoon voor warm tapwater. Verder gaat men uit van 1750 vollast uren voor de hr-ketel. Dit samen levert de volgende berekening op: vermogen in kW = gemiddeld gasjaarverbruik – het aantal bewoners x 100 m3 per persoon. De uitkomst daarvan vermenigvuldigd met 10 kWh / 1750 (draaiuren). Maar omdat met een hybride systeem niet alles hoeft te worden afgedekt, voor de piek is er immers nog de ketel. Op basis van de bètafactor 0,5 uit de ISSO-norm wordt de warmtevraag dan voor 90 procent gedekt door de warmtepomp 

Een voorbeeld met een totaalverbruik van 1500 m3 met drie bewoners: benodigd vermogen hybride wp = 1500 – 3 x 100 x 10 kWh/1750 = 6,9 kW x betafactor 0,5 = 3,5 kW. 

 

Betafactor warmtepomp

Diverse fabrikanten bieden op hun website selectietools aan waarmee de juiste warmtepomp voor de betreffende situatie via een stappenplan kan worden geselecteerd. Bij de selectie van de hybride warmtepomp is de bètafactor een belangrijk aspect: die maakt namelijk duidelijk hoeveel procent van de warmteafgifte wordt verzorgd door de warmtepomp. Bij een hybride opstelling, waar een cv-ketel bijspringt als de warmtevraag hoog is, is het advies om de bètafactor tussen de 0,4 en 0,5 aan te houden.  

Warmteafgifte

Dat wil zeggen dat de warmtepomp afhankelijk van het afgiftesysteem tot 70 procent van de warmteafgifte wordt ingezet. De warmtepomp verwarmt de woning dan gemiddeld 70 procent van het jaar. Op de resterende 30 procent van het jaar (de koude dagen waar het minimaal -10 °C is) springt de cv-ketel bij om de woning warm te houden. Ook is de ketel verantwoordelijk voor het verwarmen van tapwater.  

ΔT hybride warmtepomp 

Naast de bètafactor speelt ook een andere term een belangrijke rol, namelijk de ΔT (delta T), ofwel het temperatuurverschil tussen aanvoer- en retourleiding. Een warmtepomp werkt op een relatief laag temperatuurverschil tussen aanvoer en retour, een ΔT van 5 °C geldt als het ideaal bij het inregelen omdat het koudemiddel en de condensor daarop zijn ontwikkeld. In de praktijk betekent dit echter dat ten opzichte van de cv-ketel, die is ontwikkeld voor een ΔT van 20 graden (bijvoorbeeld 90/70 of 80/60 °C), de waterhoeveelheid vier keer groter wordt.  

Leidingen en appendages

Dit kan leiden tot meer stromingsgeluid of beperkingen van het warmtevermogen als leidingen en appendages te klein zijn gedimensioneerd. De oplossing hiervoor is een ontkoppelingsbuffer tussen het hybride opweksysteem en het bestaande afgiftesysteem. Dan kan de warmtepomp en de ketel op zijn beste ΔT worden ingeregeld en het afgiftesysteem op zijn ontwerp ΔT worden ingeregeld.  

Naast dimensionering van leidingen is ook condensatie op de leiding een belangrijk aandachtspunt

Condensatie op de leiding

Naast dimensionering van leidingen is ook condensatie op de leiding – en het voorkomen daarvan – een belangrijk aandachtspunt bij de installatie. Dit geldt vooral voor installaties die ook moeten koelen. Tip: zonder de badkamergroep uit van koeling, dit in verband met de hoge luchtvochtigheid van de badkamer. 

Afgiftesysteem hybride warmtepomp 

Het afgiftesysteem vraagt sowieso aandacht. Heeft het huis bijvoorbeeld nog putconvectoren, dan zullen die moeten worden voorzien van ventilatoren. Bovendien is het aan te raden bij het gebruik van de bestaande radiatoren, de radiatorkranen te vervangen door instelbare kranen met een ingebouwde drukverschilregelaar. Dit zorgt ervoor dat als het afgiftesysteem is ingeregeld dit ook goed blijft werken met juiste ΔT over de radiator.  

Volumestroom per afgiftesysteem

Ook bij vloerverwarming zijn de instelbare kranen aan te bevelen. Bovendien zorgen deze nieuwe kranen voor een constante flow en voor precies de juiste volumestroom per afgiftesysteem. De snelheid van het cv-water per verblijfsruimte mag overigens maximaal rond de 0,5 m/s liggen.  Ook belangrijk: het spoelen van de installatie. Roest, slib en kalkaanslag kunnen problemen (verstoppingen) geven in de condensor van de warmtepomp. Daarnaast verkleint dit de levensduur van de pomp en cv-ketel omdat die sneller slijten.  

Buffervat ontdooien 

Bijna alle warmtepompsystemen zijn voorzien van een buffervat. Zoals al eerder genoemd draait de warmtepomp optimaal bij een afgiftetraject met een ΔT van 5 °C. Een buffervat garandeert ook in dit geval dat er voldoende energie beschikbaar is voor het ontdooien van de wisselaar van de lucht/water-warmtepomp. Het is namelijk essentieel ten behoeve van de ontdooifunctie en vorstbescherming dat de cv-distributiepomp van de warmtepomp altijd kan circuleren over een circuit met voldoende energie-inhoud. Hierbij kan een buffervat en eventueel een AVDO-regelaar (overstort drukverschilregelaar, red.) helpen. Ook de positie van het buffervat in de installatie is van belang, diverse fabrikanten adviseren daarbij de installateur om de juiste plek bij de gegeven toepassing te vinden.   

Klanten informeren over hybride warmtepomp 

Het gewenste comfort wordt sneller bereikt als klanten goed worden geïnformeerd over het gebruik van hun hybride systeem. Belangrijk is duidelijk te maken dat een warmtepomp een veel lager vermogen heeft dan een cv-ketel en daarmee relatief veel draaiuren maakt om de warmtevraag in te vullen. Ook moet men worden bijgepraat over het stookgedrag en vooral het aanpassen daarvan. Pas geen of een veel kleinere nachtverlaging toe. Dit voorkomt onnodige teleurstellingen. En zorg ervoor dat er goed onderhoud wordt gepleegd: het regelmatig laten onderhouden van een warmtepomp is belangrijk omdat dit zorgt voor een langere levensduur, het voorkomt storingen, het zorgt voor een veilige werking en er wordt bespaard op energie- en stookkosten. Met een hybride warmtepomp daalt de CO2-uitstoot met ongeveer 25 procent. Je verstookt minder gas, maar verbruikt meer elektriciteit. Lees hier meer over de kosten van een hybride warmtepomp, rekening houdende met aanschafkosten en subsidie.

Het installeren van een hybride warmtepompsysteem in 5 stappen:

  • Voor de keuze van het hybride systeem kan het best een warmteverliesberekening worden gemaakt, zowel bij renovatie en bestaande bouw.
  • ΔT van 5°C geldt als het ideaal voor het warmtepompcircuit. 
  • Pas een buffervat toe voor om ervoor te zorgen dat er voldoende energie beschikbaar is voor het ontdooien van de warmtewisselaar buitenunit.
  • Spoel het hybride systeem en regel het in voor ingebruikname, dit voorkomt vervuiling en verbetert het rendement. 
  • Informeer de klant hoe die het systeem moet gebruiken.

  

Dit artikel is mede gebaseerd op gesprekken met de warmtepomp-specialisten Roy Janssen van ATAG en Leo Janssen van Vaillant 
Reageer op dit artikel