Ik wil een warmtepomp aanschaffen.

Warmtepomp berekeningen.

Leer hoe je een warmtepomp kunt berekenen en dimensioneren.

Een goed berekende en gedimensioneerde warmtepompinstallatie geeft een hoog comfort en bespaart het meest op de energierekening. Is de warmtepomp installatie niet goed gedimensioneerd of afgeregeld dan kan hij de woning onvoldoende verwarmen of te veel stroom verbruiken.

Met onderstaande berekeningen kun je de warmtepomp zelf dimensioneren.

Bij de berekeningen dimensioneert de website de warmtepomp voor jouw woning.
[B01] Warmteverlies van de woning in [W/K]:
[B02] Besparing gas door extra te isoleren in [m³gas/m²isolatie]:
[B03] Vermogen van de warmtepompinstallatie in [W]:
[B04] Vermogen van de centrale verwarming [W/K]:
[B05] Stooklijn bepalen:
[B06] Verbruik berekenen in [kWu]:
[B07] Inhoud buffervat berekenen in [liters]:
[B08] Inhoud tapwater boiler in [liters]:
[B09] Aanvoerleiding warmtepomp naar buffervat in [mm]:
[B10] Geluid berekenen in dB(A):
[B11] Terugleververgoeding zonnepanelen:

[B01] Warmteverlies van de woning in [W/K]:

Het warmteverlies van de woning is de basis voor het bepalen van het vermogen dat de warmtepompinstallatie moet kunnen leveren om de woning bij strenge vorst warm te houden.

Methode-1:
Je kunt de thermische verlieswaarde van je woning op de volgende manier zelf berekenen:

• [A] Op het maandoverzicht van jouw energieleverancier staat het verbruik van elke maand. Zoek het m³ gasverbruik in de maand december of januari.
• [B] Het aantal personen in het gezin.
• [C] Ga naar het knmi , selecteer een meetstation in jouw regio, en zoek de gemiddelde maandtemperatuur van dezelfde maand waarvan je in [A] het gasverbruik hebt opgezocht (let op, knmi geeft de temperatuur in tiende ^⚬C, dus 56 is 5,6 ^⚬C.

Voer de volgende berekening uit:

Warmteverlies woning [W/K] = ( A - B * 7) * 9000  /  ( (16 - C) *24*31 )

Voorbeeld:
Als er [A] 228 m3 gas verbruikt is in december 2021 en er zijn [B] 4 bewoners en de gemiddelde maandtemperatuur was [C] 6 ^⚬C dan is de verlieswaarde van de woning:

Warmteverlies woning [W/K] = ( 228 - 4 * 7) * 9000  /  ( (16 - 6) *24*31 ) = 242 W/K

Methode-2:
Een eenvoudiger vuistregel:

• [A] Zoek het gemiddelde jaarverbruik van het gas in m³.
• [B] Het aantal personen in het gezin:
• Voer de volgende berekening uit:

Warmteverlies woning [W/K] = ( A - B * 80 ) * 0,17

Voorbeeld:
Als er [A] 1620 m3 gas verbruikt wordt in één jaar en er zijn [B] 4 bewoners dan is de verlieswaarde van de woning:

Warmteverlies woning = ( 1620 - 4 * 80 ) * 0,17 = 221 W/K

[B02] Effect van isoleren:

We berekenen hier:

• [B02-1] Besparing in [m³gas per m² isolatie]
• [B02-2] Verlaging van verlies-waarde in [W/K per m² isolatie]

[B02-1] Besparing in m³ gas:
Deze vuistregel geldt voor delen van de schil van de woning die niet, slecht of matig zijn geïsoleerd, en voor het gemiddelde Nederlandse klimaat tussen 2000 en 2020.

Besparing gas per jaar door extra isolatie = minstens 3,67 [m³gas / m²isolatie]

* Met een gasprijs van € 1,00 per m³gas bespaar je ten minste 3,67 * 1,0 = € 3,67 per jaar per m².
* Met een gasprijs van € 1,50 per m³gas bespaar je ten minste 3,67 * 1,5 = € 5,50 per jaar per m².
* Met een gasprijs van € 2,00 per m³gas bespaar je ten minste 3,67 * 2,0 = € 7,33 per jaar per m².
* Met een gasprijs van € 2,50 per m³gas bespaar je ten minste 3,67 * 2,5 = € 9,16 per jaar per m².

Voorbeeld:
Een woning uit 1968 heeft een niet geïsoleerde spouwmuur.
De oppervlakte van de spouwmuur = 100 m².
De gasprijs = € 1,40 per m³gas.

Gemiddelde besparing gas = 3,67 [m³gas / m²isolatie] * 100 m²isolatie = 367 m³gas per jaar.

De gemiddelde kosten besparing = 367 m³ gas * € 1,40 per m³gas = € 514 per jaar.


[B02-2] Verlaging van verlies-waarde in [W/K]
Als je delen van de schil die niet of matig zijn geïsoleerd na-isoleert, dan kun je als vuistregel het warmteverlies van de woning verlagen met 0,66 W/K per m² die je gaat na-isoleren.

Voorbeeld: Als je in het voorbeeld in [B01] 60 m² vliering na-isoleert, kun je de verlieswaarde verlagen met

20 m² * 0,66 W/K per m² = 39,6 W/K en kom je op een totaal van 221 W/K - 39,6 W/K is ongeveer 181 W/K.

[B03] Vermogen van de warmtepompinstallatie in [W]:

Warmtepomp installaties worden groter en duurder bij hogere vermogens. Het is dan ook van belang het juiste juiste vermogen te bepalen. Een warmtepompinstallatie met het juiste vermogen houdt de woning ook bij strenge vorst warm, is niet onnodig duur én beslaat niet onnodig veel plaats.

Methode-1:

Vermogen warmtepomp installatie [W] = Warmteverlies woning [W/K] * 26 [K]

Indien de warmtepomp óók gebruikt wordt voor het verwarmen van warm tapwater in combinatie met een indirect gestookte boiler, verhoog het vermogen van de warmtepompinstallatie dan met 10 W per liter boiler inhoud.

Extra vermogen warmtepomp voor boiler = 10 [W/liter].

Voorbeeld:
Een woning heeft een warmteverlies van 220 W/K. Het tapwater wordt verwarmt met een 200 liter indirect gestookte boiler die door dezelfde warmtepomp verwarmd wordt. De warmtepomp installatie heeft een vermogen nodig van:

Vermogen warmtepompinstallatie = 220 [W/K] * 26 [K] + 200 [liter] * 10 [W/liter] = 5720 [W] + 2000 [W] = 7720 [W].

Methode-2:
Enkel voor het Nederlandse klimaat, op basis van jaarlijks gasverbruik:

Vermogen warmtepompinstallatie [W] = jaarlijks gasverbruik in [m³] * 4 [W/m³]

Voorbeeld:
Een woning verbruikt 1500 m3 gas. Het tapwater wordt verwarmd met een 150 liter indirect gestookte boiler die door dezelfde warmtepomp verwarmd wordt. De warmtepomp installatie heeft een vermogen nodig van:

Vermogen warmtepompinstallatie = 1500 [m³] * 4 [W/m³] + 150 [liter] * 10 [W/liter] = 6000 [W] + 1500 [W] = 7500 [W]

[B04] Vermogen van de centrale verwarming [W/K]:

Het vermogen van de CV om warmte (energie) af te staan aan de binnenruimte van de woning neemt toe naarmate het temperatuurverschil tussen het CV water en de temperatuur in de woning toeneemt. Je kunt dit vermogen uitdrukken in [W/K]. Dus de hoeveelheid Watt [W] die de CV kan afstaan aan de woning per graad verschil [K] tussen het CV water en de temperatuur in de woning. Dit Vermogen van de centrale verwarming in [W/K] is van belang voor het instellen van de stooklijn van de warmtepompinstallatie. En dat is van belang voor zowel comfort als voor het stroomverbruik van de warmtepomp.

Het vermogen van de CV in [W/K] kun je meten. Het is van belang de meting uit te voeren in het werkgebied van een warmtepomp.

Methode:
Voer deze meting uit als de temperatuur in de woning tussen de 15 en 24 ^⚬C is.

Voer deze meting NIET uit als de Maximale Temperatuur van het CV water ingesteld staat op een temperatuur lager dan 50 ^⚬C. Overleg dan eerst met je installateur.

1. Stel de ‘Maximale Temperatuur van het CV water’ bij de CV ketel in op 50 ^⚬C.
   LET OP: staat de Maximale Temperatuur van het CV water lager ingesteld dan 50 ^⚬C,
   zet deze dan niet op 50^⚬C. Je mag de meting dan niet uitvoeren. Overleg eerst met je installateur.
2. Zet thermostaat van je verwarming zo hoog mogelijk (bijvoorbeeld 30 ^⚬C (de CV ketel gaat dan op vol vermogen verwarmen).
3. Wacht tot alle radiatoren (of vloerverwarming) volledig op temperatuur zijn (steady-state).
4. Lees op een thermometer de temperatuur in de woonkamer af en noteer dit onder:
   [A] = .... ^⚬C
5. Gebruik vanaf nu géén warm tap water en ook géén gasfornuis.
   Lees de meterstand van de gasmeter af en noteer onder:
   [B] = ....,.... m³ (of maak een foto van de meterstand)
6. Wacht exact 30 minuten.
7. Lees weer de meterstand van de gasmeter af en noteer onder:
   [C] = ....,.... m³ (of maak een foto van de meterstand)
8. Bereken Vermogen CV in W/K:

Vermogen CV [W/K] = ( C - B ) * 9000 * 2 / ( 50 - A )

[B05] Stooklijn bepalen:

De stooklijn is de temperatuur van het CV water bij een bepaalde buiten temperatuur. Als het buiten min 10 ^⚬C is moet het CV water veel warmer zijn dan als het buiten plus 10 ^⚬C is. Als het buiten 16 ^⚬C is dan slaat de verwarming over het algemeen niet meer aan. De stooklijn is meestal een rechte lijn tussen twee instelpunten [T+20] en [T-10]:



[T+20] = de temperatuur van het CV water bij een buitentemperatuur van +20 ^⚬C

[T+20] = 20 ^⚬C : bij vloerverwarming.
[T+20] = 25 ^⚬C : bij radiatoren.

Hierboven hadden we al het Vermogen van de warmtepompinstallatie [W] berekent evenals het Vermogen van de centrale verwarming [W/K].

[T-10] = de temperatuur van het CV water bij een buitentemperatuur van -10 ^⚬C

[T-10] = 20 ^⚬C + Vermogen van de warmtepompinstallatie [W] / Vermogen van de centrale verwarming [W/K]

Voorbeeld:
Als het Vermogen van de warmtepompinstallatie 9600 W is en het gemeten vermogen van de centrale verwarming is 300 W/K dan is de instelling [T-10] van de stooklijn bij -10 ^⚬C:

[T-10] = 20 ^⚬C + 9600 / 300 = 52 ^⚬C

[B06] Verbruik berekenen:

Om het verbruik te bepalen moet je de SCOP van de warmtepomp in het Nederlandse klimaat kennen. Wij hebben voor een groot aantal populaire warmtepompen de SCOP in het Nederlandse klimaat uitgerekent voor een 35^⚬C stooklijn en voor een 55^⚬C. Je vindt deze in De beste warmtepomp! vermeld in de twee kolommen
* Verbruik: SCOP 35 C klimaat NL
* Verbruik: SCOP 55 C klimaat NL

Voer de volgende stappen uit.

• [A] Zoek voor jouw warmtepomp in ranglijst warmtepompen de SCOP 55 C klimaat NL
• [B] Zoek voor jouw warmtepomp in ranglijst warmtepompen de SCOP 35 C klimaat NL
• [C] Bepaal de stooklijn (zie hierboven) en daarvan [T-10] (de CV water temperatuur als het buiten -10 ^⚬C is).
• [D] Zoek je jaarverbruik van het gas.
• [E] Voor deze berekening uit:

Verbruik [kWu] = [D] * 9 / ( [A] + ( [B] - [A] ) * ( 55 - [C] ) / 20 )

Voorbeeld: Voor een gekozen warmtepomp is gespecificeerd:
[A] = 3,5
[B] = 5,1
Voor de woning is bepaald:
[C] = 50 ^⚬C
[D] = 1600 m³

Verbruik [kWu] = 1600 * 9 / ( 3,5 + ( 5,1 - 3,5 ) * ( 55 - 50 ) / 20 ) =
Verbruik [kWu] = 14400 / ( 3,5 + 1,6 * 5 / 20 = 14400 / 3,9 = 3692 [kWu]

Let op: de uitkomst is een goede schatting als [C] onder de 60 ^⚬C ligt én als het maximale vermogen van de warmtepomp bij -7C (in de ranglijst warmtepompen is dat Pmax bij -7C) hoger is als 0,8 x de waarde die is uitgerekent bij [B03] Vermogen van de warmtepompinstallatie in [W].

Als [C] daar ver boven ligt of als Pmax bij -7C te laag is, wordt deze methode onnauwkeuriger.

[B07] Inhoud buffervat berekenen in [liters]:

Het buffervat is enkel en alleen voor de CV en staat los van de warm tapwater voorziening. Het buffervat heeft drie belangrijke functies:

• Het vermindert het aantal start-stops van de compressor van de warmtepomp, waardoor deze langer meegaat.
• Het zorgt voor continue aanvoer van warm CV water op het moment dat de warmtepomp uit staat of als de warmtepomp in een ontdooicyclus zit.
• Het zorgt bij steeds meer moderne warmtepompen voor de energie die nodig is om de warmtepomp te ontdooien.

Het is van belang dat het buffervat goed gedimensioneerd is. Het volume van het buffervat is afhankelijk van het Vermogen van de warmtepompinstallatie.

Volume buffervat [liter] = Laagste vermogen warmtepompinstallatie in [kW] * 20 [liter/kW]
bij een delta T van 5^⚬C.
(Voor een hogere delta T komt er 4 [liter/kW] voor elke ^⚬C bij).

Dus een warmtepomp met een laagste vermogen van 4 kW heeft in een CV met een delta T van 5^⚬C een buffer nodig van minimaal 4[kW]*20[liter/kW] = 80 liter, en bij een delta T van 7^⚬C een buffer van 4[kW]*28[liter/kW] = 112 liter.

[B08] Inhoud tapwater boiler in [liters]:

De boiler zorgt voor warm tapwater. In de boiler zit water met een temperatuur van rond de 55 ^⚬C. Voor douchen gebruik je water met een temperatuur van ongeveer 38 ^⚬C. Als het koude leidingwater een temperatuur heeft van 10 ^⚬C, dan kun je met 10 liter boiler water van 55 ^⚬C 16 liter douchewater maken van 38 ^⚬C.
Een douche gebruikt ongeveer 6 liter water per minuut. Een douchebeurt van 9 minuten verbruikt daarmee 54 liter douchewater en dat is 34 liter boiler water van 55 ^⚬C. Als in een gezin van 4 personen iedereen zich direct achter elkaar elk 9 minuten doucht heb je dus minimaal een 4 x 34 = 136 liter boiler nodig.

Minimaal volume boiler bij spaardouche [liter] = aantal personen * 34 [liter/persoon]

Een regendouche gebruikt tot wel 15 liter met minuut. Een douchebeurt van 9 minuten verbruikt dan 135 liter douchewater en dat is 84 liter boiler water van 55 ^⚬C. Als in een gezin van 4 personen iedereen zich direct achter elkaar elk 9 minuten douched heb je dus minimaal een 4 x 84 = 336 liter boiler nodig.

Minimaal volume boiler bij regendouche [liter] = aantal personen * 84 [liter/persoon]

Het vermogen van de boiler bepaalt hoe snel het water in de boiler weer op temperatuur is. De tijd om 10 liter koud leidingwater op te warmen tot 55 ^⚬C is 0,5 uur per kW vermogen. Dus een boiler van 2 kW en 200 liter doet er 0,5/2*200/10 = 5 uur over om volledig op te warmen.

[B09] Aanvoerleiding warmtepomp naar buffervat in [mm]:

De aanvoerleiding tussen warmtepomp en buffervat moet de energie kunnen transporteren die de warmtepomp produceert. De hoeveelheid vermogen (P) die getransporteerd wordt in een leiding is afhankelijk van:

• de binnendiameter van de leiding: D in [m]
• de snelheid waarmee het water door de leiding gaat: V in [m/s]
• het temperatuur verschil tussen de aanvoerleiding en de terugvoerleiding: T in [K]
• de soortelijke warmte van water: S = 4186 [J/kg K] = 4186 [J/liter K] = 4186 [Ws/liter K]

P [W] = D² * pi / 4 * V * T * S

voorbeeld:
Binnen diameter leiding D = 20 mm = 0,02 [m].
Binnen oppervlakte leiding A = 0,02 ² * pi / 4 = 0,000314 [m²].
Snelheid water V = 0,5 [m/s].
Verplaats volume (Debiet) = 0,000314 * 0,5 = 0,000157 m³/s = 0,157 [liter/s] = 0,565 [m³/uur].
Verplaatste energie = Verplaatst volume * soortelijke warmte van water = 0,157 [liter/s] * 4186 [Ws/liter K] = 657 W/K.
Bij een temperatuurverschil van T = 5 ^⚬C tussen aanvoer en terugvoer naar de warmtepomp verplaatst de leiding dus 5 * 657 = 3285 [W].

Hieronder een grafiek met het transport vermogen door CV leiding voor verschillende buisdiameters, temperatuurverschillen tussen aanvoer en terugvoer bij een pompsnelheid van 0,5 m/s. Voor een pompsnelheid van 1,0 m/s moet je de vermogens maal twee doen.



Bij warmtepomp installatie van 10 kW, een temperatuurverschil tussen aanvoer en afvoer van 5 ^⚬C en een pompsnelheid van 0,5 m/s moet de binnenbuis diameter van de leiding dus 35 mm of groter zijn. Warmtepomp fabrikanten specificeren de dikte van de leidingen en de snelheid van de laadpomp (de pomp tussen de warmtepomp en het buffervat).

[B10] Geluid berekenen in dB(A):

Om te voldoen aan de wettelijke eisen ten aanzien van geluid naar de buren, en om ook zelf geen last te hebben van het geluid van een warmtepomp, moeten maatregelen getroffeb worden. Kijk hier voor de eisen, de berekeningen en de maatregelen.

[B11] Terugleververgoeding zonnepanelen:

Vanaf 2025 wordt salderen afgebouwd en vanaf 2031 is saldering volledig verdwenen.

Bij volledige saldering (t/m 2024) geldt:
Als je op jaarbasis meer stroom opwekt dan je verbruikt krijg je over het meerdere een terugleververgoeding. Voor de stroom die je op jaarbasis zelf verbruikt betaal je niets.

Na volledige afschaf van de saldering (vanaf 2031) geldt:
Voor alle stroom die je teruglevert aan het net krijg je een terugleververgoeding. Alleen voor de zelf opgewekte stroom die je zelf direct verbruikt betaal je niets. Voor de stroom die je opneemt uit het net betaal je het normale levertarief.

Het is raadzaam om inzicht te hebben in de grootte van de terugleververgoeding. Er zijn veel verschillen in terugleververgoeding tussen energieleveranciers. Een voor consumenten redelijk gunstig model voor het berekenen van de terugleververgoeding is:

Terugleververgoeding = het normaaltarief excl. btw, energiebelasting en opslag duurzame Energie.

Hier beneden een grafiek die de terugleververgoedingen op basis van dit model laat zien bij verschillende leverprijzen.
Voorbeeld: bij een leverprijs van € 0,50 is de terugleververgoeding ruim € 0,28.



Dit model wordt in 2022 door diverse energieleveranciers gehanteerd, o.a. door Oxxio, Delta Energie, Eneco en Engie. In dit model is het gunstig als de prijs voor levering hoog is en je veel opwekt ten opzichte van wat je verbruikt. De netto energie kosten kunnen dan zelfs negatief worden.
In onderstaande grafiek staan de netto energieprijzen voor geleverde stroom, verrekend met de terugleververgoeding voor de teruggeleverde stroom. Dus de totale kosten voor levering minus de totale vergoeding voor teruglevering gedeeld door het aantal geleverde kWu stroom.

[A] = Totaal leveringskosten [€]
[B] = Totaal terugleververgoeding [€]
[C] = Hoeveelheid geleverde stroom [kWu]

Netto Prijs per kWu [€/kWu] = ( A - B ) / C

In bovenstaande grafiek variëren de leveringskosten tussen de € 0,20 en de € 0,80.
0 % : bij iemand die zelf geen stroom opwekt zullen de netto prijzen ook daadwerkelijk tussen de € 0,20 en de € 0,80 variëren.

100%: stel je levert in een jaar evenveel stroom terug aan het net als dat je opneemt uit het net. In dat geval varieert de netto prijs die je moet betalen voor de geleverde stroom tussen de € 0,18 en € 0,23. Je hebt een klein voordeel als de energieprijzen laag zijn ( 0,20 €/kWu - 0,18 €/kWu = 0,02 €/kWu ) maar een groot voordeel als de energiepijzen hoog zijn ( € 0,80 - € 0,23 = € 0,57 ).

120%: stel je levert in een jaar 20% méér stroom terug aan het net dan je opneemt uit het net. In dat geval is de netto prijs die je moet betalen voor de geleverde stroom onafhankelijk van de energieprijzen geworden. Je betaalt altijd € 0,18 per geleverde kWu. Je hebt een klein voordeel als de energieprijzen laag zijn ( 0,20 €/kWu - 0,18 €/kWu = 0,02 €/kWu ) maar een groot voordeel als de energiepijzen hoog zijn ( € 0,80 - € 0,18 = € 0,62 ).

200%: stel je levert in een jaar twee keer zoveel stroom terug aan het net als dat je opneemt uit het net. In dat geval varieert de netto prijs die je moet betalen voor de geleverde stroom tussen de € -0,24 en € 0,16. Je hebt een klein voordeel als de energieprijzen laag zijn ( 0,20 €/kWu - 0,16 €/kWu = 0,04 €/kWu ) maar een heel groot voordeel als de energiepijzen hoog zijn ( € 0,80 - € -0,24 = € 1,04 ).

Als de salderingsregeling is afgeschaft ben je met veel zonnepanelen dus veel minder afhankelijk van sterke stijgingen in de stroomprijzen. Als je veel panelen hebt kun je dan ook voor een dure energieleverancier kiezen waardoor je uiteindelijk toch een heel lage of zelfs negatieve energierekening hebt.