Berekeningen

Op deze pagina laat ik zien dat de vuistregels, de berekeningen en de metingen van het warmteverlies behoorlijk goed met elkaar overeenkomen.

Er zijn 4 methoden om de te installeren capaciteit te bepalen zowel per ruimte als totaal:

  1. Vuistregels uit de praktijk, kengetallen
  2. Berekeningen op basis van eerder verbruik
  3. Berekeningen op basis van warmteverlies
  4. Testen met een ander type kachel

 

1)            Nu zijn er vuistregels voor het bepalen van het benodigde vermogen voor verwarming, ook wel kengetallen genoemd. Men gaat uit het effectief gebruikte vloeroppervlak van alle verdiepingen samen en dit wordt vermenigvuldigd met een kengetal. Afhankelijk van het bouwjaar is dit getal varierend van 80 W/ m2 tot 30 W / m2 .

Voor mijn behoorlijk goed geïsoleerde huis ga ik uit van 40 W/ m2 en is het oppervlak ongeveer 118  m2. Vermenigvuldigen we dit met 40 W/ m2 dan komen we uit op 4720 W. Deze berekening is gebaseerd op een buitentemperatuur van -10 °C. En bij gebruik van een centrale afzuiging. Zo zijn er ook vuistregels op basis van volume per ruimte en dat is ook logisch. Gemiddeld is elke ruimte in een woning ongeveer 2,5 m hoog. Het effect is dus ongeveer hetzelfde.

Onderstaand een tabel die komt van de website

https://warmtepomp-weetjes.nl/warmtepomp/warmtepomp-vermogen/

In de tabel wordt de betafactor genoemd. Dit is een factor die aangeeft of de warmtepomp volledig in staat is om het huis van warmte te voorzien. Is het minder dan 1, dan wordt verwacht dat er in de winter bijgestookt wordt.

 

2)            Hoewel de capaciteit van de radiatoren in huis erg hoog is, is het benodigde vermogen in huis laag. Gemiddeld is het vermogen, ook in de winter, erg laag. Alle radiatoren in huis hebben bij elkaar een designvermogen van 8,74 kW. Het genoemde is een maat voor de capaciteit van de radiatoren.

 (Dat het designvermogen zo hoog is, is logisch. Het huis is ruim 40 jaar oud, had vroeger enkel glas, en was verder minder goed geïsoleerd).

Stel dat we een gasverbruik hebben op een heel strenge winterdag zoals eerder berekend (pagina 32) van 9 m3, dan is het gemiddelde vermogen 3,875 kW. Dit is een echt goede maat voor het vermogen van de warmtepomp. In principe is daar impliciet al rekening gehouden met warm tapwater.

 

3)            In een afzonderlijke spreadsheet (zie boek) zijn berekeningen gemaakt van warmteverlies op basis van warmtegeleiding door muur, plafond, vloer en ramen. Dit is de zogenaamde transmissieberekening of WarmteVerliesBerekening (WVB).

Het resultaat van die berekening is 4223 W.

De WarmteVerliesBerekening is gemaakt zonder rekening te houden met een WTW. Deze is pas later in het proces in beeld gekomen. 

Meer informatie over een warmteverliesberekening op:

https://www.dr-engineering.nl/waaruit-bestaat-een-warmteverliesberekening

  De volgende link kan ook behulpzaam zijn om de verliezen van een huis te bepalen. Zie hiervoor een rekentool van Isover: https://www.isover.nl/rekentools/renovatiewijzer

4)            Testen. Het toeval (?) wil dat, omdat we het hele project in fasen opdelen, het een uitgelezen gelegenheid is om het huis alvast van een semi-laagtemperatuursysteem te voorzien. In november 2017 zijn enkele radiatoren in huis vervangen door LT low‑H2O radiatoren van Jaga. In de berging is er een verdeler geplaatst met AFC (automatic flow control) waarmee de flow door de radiatoren in te stellen is. We moeten voorkomen dat de temperatuur van het cv-water te hoog wordt. Willen we het vergelijkbaar maken met een warmtepomp dat moeten we het vermogen van de bestaande cv-installatie verlagen. We hebben een cv-ketel van Nefit, de Topline. Het is mogelijk om het vermogen tot 25 % terug te brengen van 25 kW naar 6,25 kW. Ook de maximale temperatuur is teruggebracht van 90 °C naar 40 °C. Hiermee is het echt vergelijkbaar met een kleine warmtepomp van 6 à 7 kW.

Om de installatie optimaal in te regelen moest de retourtemperatuur van de radiatoren ongeveer gelijk zijn. (Waterzijdig inregelen). Hiertoe heb ik op alle aanvoer- en retourleidingen op de verdeler sensoren geplaatst. Hoewel de nauwkeurigheid een beetje te wensen overlaat was het wel mogelijk om het in te stellen. Tijdens het opstoken is de aanvoertemperatuur ca. 35˚C en de retourtemperatuur rond de 32˚C. Daarmee zitten de meeste radiatoren niet op de nominale capaciteit.

 

Door middel van experimenten (zie boek) heb ik uitgezocht hoeveel energie er nodig was om het huis bij een gegeven temperatuurverschil op temperatuur te houden. Uiteindelijk was de conclusie dat er 139 W/K nodig was.

 

Nu dit belangrijke getal, 139 W/ K, redelijk nauwkeurig bekend is, weten we ook het verlies bij minus 15 °C, namelijk van -15 naar + 19 = 34 K x 139 W/ K = 4,73 kW

 

Door verschillende berekeningen en tests is aangetoond dat alle seinen op groen staan voor een warmtepomp. Deze is onverwacht eerder geplaatst (begin juni 2018).  

Vergelijking methodes

Het is leuk om vast te stellen dat we getallen hebben die toch wel dicht bij elkaar zitten.

De vuistregels                                  kengetal 40 W/ m2                                                                   4720 W

Idem met WTW                                kengetal 30 W/ m2                                                                  3540 W

Oud (zuinig) gebruik zonder verwarming in de berging incl. SWW                                   3875 W

Warmteverlies berekening                                                                                                                   4653 W

Op basis van de laatste tests m aardgas en huidig verbruik          incl. SWW               4726 W

(SWW is Sanitair Warm Water = tapwater)

 Meer informatie over benodigd vermogen en berekeningen is te vinden op:

 https://warmtepomp-weetjes.nl/warmtepomp/warmtepomp-vermogen/

 

Conclusie: rekening houdend met de toekomst, is de inschatting van nominaal 5000 W aan verwarmingsvermogen zeer royaal.