Hoe haal je het
maximale uit een
warmtepompinstallatie?
whitepaper
Veiligheids-
ventiel
Expansie-
vat
Ontgasser
Vuil-
afscheider
Pomp-
groep
Buervat
Strangregel-
ventiel
Warmte-
pomp
Warmte- &
Koude-
afgifte
BRON WARMTEPOMP DISTRIBUTIE AFGIFTE
Fig. 1 Een warmtepompinstallatie bestaat uit vier delen: bron, warmtepomp, distributie en afgifte.
Een warmtepompinstallatie biedt interessante
mogelijkheden om een gebouw te verwarmen en/
of te koelen. Maar bij het installeren komt veel kijken.
Het vervangen van het oude verwarmingssysteem
alleen is onvoldoende om de voordelen van een
warmtepomp te benutten. Pas met de juiste maatregelen
en systeemcomponenten kun je de verwachte
energiebesparing en een hoog comfortniveau behalen.
Een warmtepompinstallatie heeft als doel een
gebouw duurzaam elektrisch te verwarmen (en/of te
koelen). Hiermee onttrek je warmte uit de buitenlucht,
ventilatielucht, de bodem of het grondwater en zet die om
naar een bruikbare temperatuur voor het verwarmen (of
koelen) van ruimten en/of tapwater.
Het omzetten of opwaarderen naar een bruikbare
temperatuur vergt meer elektrische (hulp)energie dan
bij een cv-installatie. Naast de compressor hebben ook
andere componenten, met name de besturing, pompen en
ventilatoren, stroom nodig. Het gasverbruik is daarentegen
fors lager. De uitdaging is om het stroomverbruik van de
warmtepompinstallatie zo laag mogelijk te houden, zonder
in te leveren op comfort en eciëntie.
Een warmtepompinstallatie bestaat uit vier delen: bron,
warmtepomp, distributie en afgifte. Voor een optimale
werking moeten ze alle 4 de delen goed functioneren en
op elkaar afgestemd zijn.
In dit whitepaper wordt uitgebreid ingegaan op een
aantal essentiële aandachtspunten. Waar moet je bij de
installatie van een warmtepomp op letten en wat zijn de
overwegingen?
2
Whitepaper Heat Pump Related Products
Comap Vloerverwarming en
-koeling is ideaal te
gebruiken in combinatie
met een warmtepomp
MeiFlow Top S Pompgroep Simplex H-onderblok voor
aansluiting van een LT-
radiator of LT-convector
Lage Temperatuur systeem
Warmtepompen werken over het algemeen met een
veel lagere aanvoertemperatuur (meestal 35-55 ºC) dan
een cv-installatie (normaal 80 graden). Dat betekent
dat conventionele radiatoren en convectoren die zijn
geselecteerd voor hoge-temperatuursystemen wellicht
onvoldoende energie leveren om ruimten voldoende te
verwarmen. Daarom worden warmtepompen bij voorkeur
gecombineerd met lage temperatuur afgiftetoestellen,
zoals vloerverwarming, LT-radiatoren of LT-convectoren.
LT-radiatoren hebben vaak meer lamellen waardoor ze
extra warmte afgeven; LT-radiatoren en LT-convectoren
kunnen warmte sneller verspreiden dankzij ventilatoren.
Omdat een warmtepomp een lage-
temperatuurverwarmingssysteem is, kan het een probleem
zijn om lucht uit het systeem te verwijderen. Ontgassen is
echter noodzakelijk. Om te zorgen dat een warmtepomp
eciënt werkt en de afgiftetoestellen goed verwarmen, is
het cruciaal om het systeem waterzijdig nauwkeurig in te
regelen met strangregelventielen. Om condensvorming te
voorkomen en de warmte-afgifte te maximaliseren, dienen
de leidingen en appendages tot aan de afgiftetoestellen bij
voorkeur van dampdichte isolatie te worden voorzien.
Een warmtepomp, die een lage aanvoertemperatuur
heeft, beschikt over een ‘gesloten’ verdeler (zonder
circulatiepomp) voor de vloerverwarming. Namengen
van de temperatuur is meestal niet nodig. In de verdeler
komen alle vloerverwarmingslussen tussen de aanvoer- en
retourverdeler bij elkaar.
Aanbevolen producten:
3
Whitepaper Heat Pump Related Products
FlexTherm PS Buffervat MeiFlow Top S Pompgroep NexusValve Vivax G2 EQM
Dynamisch
Strangregelventiel
Kleine Delta T
Een warmtepomp is meer geschikt om ruimten stabiel
op temperatuur te houden dan om snel een groot
temperatuurverschil te bereiken. Een warmtepomp
levert dan ook het hoogste rendement wanneer het
verschil tussen de temperatuur van de bron en die
van het afgiftesysteem zo klein mogelijk is. Zo’n laag
temperatuurverschil (Delta T) tussen de aanvoer- en
retourleiding levert bovendien meer comfort op doordat
de warmte-afgifte gelijkmatiger is en de ruimte meer
egaal, zonder grote verschillen, verwarmd wordt.
Bij een warmtepompsysteem is Delta T lager (5-10 ºC)
dan bij een cv-installatie (20 ºC). Wanneer je met een
kleinere Delta T toch evenveel vermogen of warmte (kW)
wilt overdragen, moet je meer water rondpompen. Ofwel:
de doorstroomhoeveelheid (flow of debiet = aantal liters
per minuut) dient groter te zijn. Voor een gemakkelijke
aansluiting van een pomp in het secundaire circuit is een
pompgroep ideaal.
Controleer daarom wanneer je een warmtepomp in
een bestaande installatie toepast of de radiatoren en/
of het leidingwerk qua stromingsnelheid bij het nieuwe
temperatuurregime passen. Het is mogelijk dat leidingen
te nauw zijn en/of de radiatoren onvoldoende debiet.
Hier biedt een strangregelventiel uitkomst. Wanneer
het hogere debiet en de grote temperatuurverschillen
niet in het afgiftesysteem geoptimaliseerd zijn, zal het
energieverbruik hoger zijn dan verwacht. Daarom hebben
warmtepompsystemen doorgaans LT-afgiftetoestellen en
leidingen met een grotere diameter.
Aanbevolen producten:
4
Whitepaper Heat Pump Related Products
XStream Vuilafscheider VacuStream Ontgasser Vacumat Ontgassings- en
bijvulautomaat
Lucht en vuil
Warmtepompsystemen zijn kwetsbaar voor lucht.
Door de lage temperaturen is lucht uit het systeem
verwijderen moeilijker, terwijl dat wel nodig is. Lucht
veroorzaakt op den duur corrosie en biofilm waardoor
leidingen verstoppen en de installatie sneller slijt. Ook
vermindert lucht de warmteoverdracht en vertraagt het
de opwarming. De doorstroming van het systeemwater
vermindert en er kunnen koude zones ontstaan. Het
energieverbruik neemt dan toe terwijl het comfort en
de levensduur van het systeem afnemen. Het systeem
kan zelfs uitvallen. Ook kan er geluidsoverlast ontstaan.
Corrosie, andere vuildeeltjes en magnetiet veroorzaken
problemen in onderdelen zoals pompen, kleppen en de
warmtewisselaar.
Het is van belang om verstopping, slijtage en
energieverspilling van het warmtepompsysteem te
voorkomen terwijl het rendement en comfort behouden
blijven. Een preventieve en structurele oplossing is
om lucht en vuil van het systeem af te scheiden en te
verwijderen middels vuil- en luchtafscheiders dan wel via
ontgassing. Zo maakt u het systeem tevens eciënter.
Door het hoge debiet van LT-systemen vragen ze om
lucht- en vuilafscheiders met een lage weerstand.
Conventionele luchtafscheiders werken minder goed
bij lage temperaturen. Vacm-ontgassers zijn wél
eectief, maar deze zijn vaak meer geschikt voor
grote systemen én maken relatief veel geluid. Gelukkig
bestaan er ook speciale, compacte ontgassers voor
(kleinere) LT-systemen. Voor het afscheiden van vuil,
ook in LT-systemen, zijn er specifieke vuilafscheiders of
gecombineerde lucht- en vuilafscheiders.
Aanbevolen producten:
5
Whitepaper Heat Pump Related Products
VacuStream Ontgasser Sentinel X800 (Cleaner) Sentinel X100 Inhibitor
(Bescherming)
Aanslag
Een warmtepomp werkt met lage temperaturen en
moet tot vier keer meer water rondpompen dan een cv-
installatie. De pompsnelheid verhogen kan geluidshinder
veroorzaken en het rendement van de warmtepomp
verlagen. Het is daarom beter in de hele installatie
(aanvoer en retour) leidingen met een grotere diameter
toe te passen. Daarmee verklein je bovendien het risico op
verstopping door corrosie en aanslag.
Corrosie verkleint de leidingdiameter. Zo maakt 0,5
mm aanslag de diameter 1 mm smaller waardoor
een hoofdleiding van een 1” buis 8,6% minder
oppervlakte overhoudt en het energieverbruik
toeneemt. Magnetietdeeltjes en verstopping van de
warmtewisselaar zorgen samen met kalkaanslag op de
warmtewisselaar voor reductie van het rendement van de
warmtewisselaar. Zo leidt 0,25 mm kalkaanslag al tot een
rendementsverlaging van 9%. De warmtewisselaar werkt
minder eciënt, de warmteoverdracht neemt af en er is
meer energie nodig voor een gelijke energieoverdracht.
Daarnaast wordt de levensduur van componenten verkort.
Het reinigen dan wel schoonhouden kan op verschillende
manieren, bijvoorbeeld door middel van additieven.
Ontgassers zijn ideaal om zuurstof uit het systeemwater te
verwijderen en daarmee corrosie te voorkomen.
0,254 9
0,503 18
0,762 27
1.016 36
1.270 45
Dikte aanslag
[mm]
Verlies eciëntie
[%]
Fig.2 Efficiëntieverlies door kalkaanslag op de warmtewisselaar.
Door te zorgen voor een schone en luchtvrije installatie zal het verwarmingssysteem eciënter werken, wordt het
rendement hoger en de levensduur langer.
Aanbevolen producten:
6
Whitepaper Heat Pump Related Products
Secos Verdeler MeiFlow Top S Pompgroep
voor Actieve Koeling
VacuStream Ontgasser
Koeling
Het is ook mogelijk om met warmtepompen gebouwen
te koelen. De afgiftetoestellen moeten dan wel geschikt
zijn voor het afgeven van koude. Dit kan bijvoorbeeld met
behulp van een vloerverwarmingssysteem, LT-radiatoren,
LT-ventilatorconvectoren of klimaatplafonds. Aangezien
de doorstroomhoeveelheid bij koelen anders is dan bij
verwarmen, moet je het systeem wel goed inregelen.
Wanneer je vloerverwarmingsgroepen naregelt met
behulp van zoneregelaars, dan worden de slangen door
middel van klepjes afgesloten zodra het vertrek op
temperatuur is. Tijdens het koelen dient deze regeling
net andersom te werken om het koudere water door te
slangen te kunnen sturen. Hiervoor moet de warmtepomp
een signaal aan de zoneregelaar afgeven dat koel
water wordt aangeleverd zodat de regelaar omdraait of
eenvoudig alleen de klepjes opent om te kunnen koelen.
Een zelfbalancerende verdeler, zoals de Secos van Comap,
biedt uitkomst.
Doordat bij warmtepompen vaak kunststof leidingen
(hogere diusie) worden toegepast, is er meer kans op
lucht in de installatie. Ook kan een geringe vuilafzetting
in een koelsysteem de eciëntie tot 5% verminderen en
het energieverbruik 10% verhogen. Daarom wordt het
gebruik van een ontgasser en vuilafscheider aanbevolen.
Daarnaast dienen de leidingen en appendages tot aan de
vloer dampdicht geïsoleerd te zijn om condensvorming te
voorkomen voor het geval de temperatuur in het systeem
onder het dauwpunt daalt.
Passief koelen kan met behulp van geothermische
warmtepompen. Daarbij wordt de lage temperatuur van
de aardbodem (bodem/water-warmtepomp) of van het
grondwater (water/water-warmtepomp) via leidingen van
de vloerverwarming of LT-radiatoren rondgepompt om
het gebouw af te koelen. Via de warmtewisselaar wordt
warmte aan (het verwarmingswater van) het gebouw
onttrokken en opgeslagen in de bodem of het grondwater.
Bij passief koelen werkt alleen de circulatiepomp en blijft
de compressor uit.
Actief koelen kan met twee soorten warmtepompen.
Daarbij blijft de warmtepomp volledig in bedrijf, maar
wordt de werking omgekeerd om het gebouw te koelen.
Bij een lucht/luchtwarmtepomp voert het systeem net als
bij een airco warme binnenlucht via de binnenunit af naar
de buitenunit.
Een lucht/water-warmtepomp koelt het water en pompt
dit door de leidingen van de vloerverwarming of LT-
radiatoren zodat er warmte aan de binnenlucht wordt
onttrokken. Die warmte wordt via de buitenunit aan de
buitenlucht afgegeven. Om die binnenwarmte af te voeren
naar een vaak warmere buitenlucht moet de warmtepomp
over een compressor beschikken. Bij actief koelen is zowel
de circulatiepomp als de compressor actief en verbruik je
meer stroom dan bij passief koelen met een warmtepomp.
Voor een gemakkelijke aansluiting van een pomp in het
secundaire circuit in een koelinstallatie is een dampdicht
geïsoleerde pompgroep ideaal. Immers bij actief koelen is
dampdichte isolatie nodig wanneer de temperatuur onder
het dauwpunt ligt.
Aanbevolen producten:
7
Whitepaper Heat Pump Related Products
Waterzijdig inregelen
De uitdaging bij een warmtepompsysteem zit niet zozeer
in het installeren. Juist het goed inregelen is essentieel
voor het uiteindelijke rendement en comfort van het
systeem. Om te zorgen dat een warmtepomp eciënt
werkt en de afgiftetoestellen goed verwarmen, is het
cruciaal om het systeem waterzijdig nauwkeurig in te
regelen.
Waterzijdig inregelen of balanceren is het afstellen van
de waterstroom die de afgiftetoestellen (radiatoren,
convectoren en vloerverwarming) loopt. Hiermee bepaal
je per ruimte de exacte hoeveelheid warm water die nodig
is om deze goed te verwarmen. Een goede doorstroming
verbetert de warmteafgifte (minder warmteverliezen)
en de warmteverdeling tussen de afgiftetoestellen.
Vertrekken worden niet meer te warm of te koud want de
toestellen leveren de gewenste hoeveelheid warmte. De
stooklijn is dan energetisch optimaal ofwel in balans.
Bij een slechte warmteverdeling (onderdebiet) zijn
bepaalde ruimten te warm of te koud. Wanneer een
ruimte te warm wordt, zullen mensen een raam openen
(energieverspilling) of een afgiftetoestel dichtdraaien. In
het laatste geval krijgen de nog openstaande toestellen
een grotere doorstroom en is de retourtemperatuur te
hoog. De warmtepomp zal daarop reageren door minder
debiet te maken.
Indien een ruimte te koud wordt, zullen mensen de
temperatuur van de warmtepomp of de pompsnelheid
verhogen. Indien de warmtepomp de hogere temperatuur
niet meer kan leveren, treedt het elektrisch element in
werking. Hierdoor vermindert het rendement en kunnen er
geluidshinder en meer slijtage ontstaan. Dit veroorzaakt
dan overflow in andere ruimten.
Doel van waterzijdig inregelen is dan ook om de flow
naar de verschillende afgiftetoestellen in te regelen
zodat deze precies de gewenste hoeveelheid water
ontvangen. Immers, daarmee kun je de energiekosten van
de warmtepompinstallatie tot 40% verlagen. Naast het
rendement bevordert een goed ingeregelde installatie ook
het comfort.
Statisch inregelen betekent dat je de flow met behulp van
strangregelventielen handmatig per afgiftetoestel regelt,
zodat er exact voldoende water door stroomt. Door het
debiet per toestel in te stellen, zal er bijvoorbeeld door
de ene radiator wat meer warm water stromen en door
de andere wat minder. Alle afgiftetoestellen krijgen exact
voldoende warm water om het gewenste vermogen te
kunnen leveren en ze zullen allemaal even warm worden.
Statisch inregelen voorkomt pendelgedrag van de
warmtepomp. De compressor hoeft niet vaak in en uit
te schakelen waardoor de levensduur langer wordt
en onderhoudskosten minder worden. Statische
inregelventielen kunnen zich niet aanpassen aan
veranderingen in het debiet en de pompdruk.
Een warmtepomp gebruikt een lagere
aanvoertemperatuur en moet veel meer liters water
door het systeem pompen om overal voldoende warmte
af te geven. Niet alle inregelventielen zijn daarop
berekend. Handmatige, statische strangregelventielen
(zoals NexusValve Fluctus) worden gebruikt om een
gelijkmatig verdeelde doorstroming in de afzonderlijke
zones of vertrekken te realiseren. Deze compacte
ventielen combineren doorstroommeting, regeling en
uitschakeling ineen. Dankzij de hoge nauwkeurigheid en
het lage drukverlies zijn ze eciënt en verlagen ze het
energieverbruik.
Dynamisch inregelen houdt in dat je de afsluiters van
de afgiftetoestellen op een vast debiet instelt en de
doorstroming naar de toestellen beperkt, ongeacht de
(fluctuerende) druk. In tegenstelling tot statisch inregelen
is dynamisch inregelen drukonafhankelijk. Dynamische
inregelventielen zorgen dat de afgiftetoestellen het juiste
aantal liters krijgen dat ze nodig hebben om het gewenste
vermogen te leveren. Ze vangen te grote drukverschillen in
de installatie automatisch op zodat het openen of sluiten
van afsluiters in andere delen van de installatie geen
8
Whitepaper Heat Pump Related Products
NexusValve
Strangregelventiel
MeiFlow Top S Pompgroep AutoSar dynamische
Thermostaatkraan
Stromingsweerstand en energie
Over het algemeen vergt een warmtepomp een hoge
doorstroomsnelheid. Daarom is het essentieel om de
weerstand te minimaliseren door vuil af te scheiden
middels vuilafscheiders. Immers, hoe lager de weerstand,
des te minder energie de warmtepomp verbruikt. Die
energiebesparing kan oplopen tot 8%.
Voorbeeld
We hebben een installatie met een 120W warmtepomp
en een conventionele 2” afscheider (2.003Pa weerstand).
Die opstelling levert bij een debiet van 1m/s een totale
weerstand op van 15.000Pa.
Wanneer we die afscheider vervangen door een 2
Flamco Clean Smart vuilafscheider levert dat een lagere
totale weerstand op van 13.847Pa. De nieuwe afscheider
heeft slechts 850Pa weerstand bij een debiet van 1m/s
en vermindert het totale stroomverbruik met 9,2W ([1-
(13.847/15.000)]*100% = ~8%). Zo kunt u op basis van
het aantal bedrijfsuren het verbruik (kWh) en de jaarlijkse
energiebesparing berekenen.
invloed heeft op de installatiedelen achter een dynamisch
ventiel. Een verschillende flow per sector bereik je met een
aparte pompgroep per sector.
Dynamische thermostaatkranen zoals de AutoSar
range van Comap zijn zelfregelende of geïntegreerde
thermostaatkranen voor het inregelen/begrenzen van het
debiet.
NexusValve Vivax regelventielen vormen een combinatie
van een drukonafhankelijke volumebegrenzer en een
regelventiel om, ongeacht drukschommelingen in
het verwarmings- of koelingssysteem, een constante
doorstroming te garanderen.
Aanbevolen producten:
9
Whitepaper Heat Pump Related Products
FlexTherm PS Buffervat
XStream Clean
Vuilafscheider
FlexTherm PS Buffervat
Flamco CleanSmart
Vuilafscheider
VacuStream Ontgasser
(lees verder)
Bueren
Een warmtepomp levert het meeste rendement
wanneer de temperatuurverschillen (tussen aanvoer- en
retourtemperatuur) zo klein mogelijk zijn. Veel starts
en stops zijn ongunstig voor het rendement en de
levensduur van een warmtepomp. Om dat pendelen te
voorkomen, kan een buervat worden toegevoegd dat
de warmtepomp van het afgiftesysteem ontkoppelt.
Daardoor heeft een wijziging in één van beide niet meteen
invloed op de ander.
Aanbevolen producten:
Aanbevolen producten:
10
Whitepaper Heat Pump Related Products
Comap Smart Home
slimme thermostaat
Comap Smart Home slimme
Thermostatische
radiatorkop
Senso Thermostaatkop en
-kraan
Temperatuurregeling per ruimte
Een goede temperatuurregeling per ruimte kan bijdragen
aan energiebesparing. Wanneer de eindgebruiker de
temperatuur per vertrek regelt, krijgt elke ruimte de
gewenste, optimale temperatuur. Installeer daarvoor
thermostaatkranen en -koppen. Een thermostaatkraan
is een afsluiter die bediend wordt met behulp van een
thermostaatkop. Zo’n kraan beschikt over een ingebouwd
(statisch of dynamisch) inregelventiel om zowel de
temperatuur als de volumestroom in te stellen. Je kunt ook
‘slimme’ (programmeerbare) radiatorkoppen installeren
om ruimten alleen te verwarmen wanneer er mensen
aanwezig zijn.
Aanbevolen producten:
11
Whitepaper Heat Pump Related Products
Ondersteuning en advies
Aalberts hydronic flow control (Flamco en Comap)
biedt gebouwgebonden installatie-oplossingen van
bron tot afgifte, ook voor warmtepompinstallaties.
Wij ondersteunen en adviseren installateurs en andere
professionele partijen bij hun warmtepompvraagstukken.
Met onze enorme range aan producten en systemen
kun je energiebesparing, comfort en eciëntie altijd
optimaal combineren. Ons ruime assortiment omvat
alle producten - vanaf de warmtepomp tot het warmte-
of koude-afgiftepunt - om een warmtepomp zo
energiezuinig mogelijk te laten werken in combinatie
met maximaal comfort. Denk hierbij aan zeer eciënte
ontgassers, vuilafscheiders, pompgroepen, expansievaten,
vloerverwarmingssystemen, enzovoorts.
Wil jij ook het maximale uit een warmtepompinstallatie
halen? Bel dan gerust naar onze Technical Support
afdeling via 036 - 5262560 of mail naar support.nl@
aalberts-hfc.com.
whp_Heat_Pump_Related_Products_eng_2023-08