Reken voorbeeld  bivalent warmtepomp installatie lucht/water met CV-ketel: energie besparing en terugverdientijd

Regelmatig ontvangen installateurs soort gelijke vragen als deze:

Beste ..,  ik heb een nog goed werkende HR combi ketel van 5 jaar oud.

Onze woning is goed geïsoleerd en uit 2005, ons gezin bestaat uit 4 personen.
Ik heb alleen in de woonkamer vloerverwarming, de rest bestaat uit radiatoren.

Ons gasverbruik is 1800 m³ gas per jaar en we verbruiken daarnaast 4100 kWh stroom.

Ik zit eraan te denken om een lucht/water warmtepomp erbij te nemen want ik lees hier en daar verhalen dat ik kan besparen op gas met een bivalent systeem. Het stroom verbruik zou dan toenemen maar daar wil ik PV panelen voor nemen.

Een beetje technisch ben ik wel, ik denk eraan om de retour leiding van de CV installatie op te warmen met de warmtepomp en de ketel daar achter te plaatsen. Kunt u mij adviseren ?
 

Een uitgebreid antwoord:

Beste  ..

De ‘standaard’ lucht/water warmtepomp presteert goed bij lage temperaturen. De eerste vraag is dus of uw woning zo goed geïsoleerd en kierdicht is (met wel goede ventilatie natuurlijk) dat u met een lagere temperatuur, door de  vloer en radiatoren, de woning voldoende en comfortabel warm krijgt.
Als dit niet zo is kunt u beter eerst investeren in nog betere isolatie en een laag temperatuur afgifte systeem  (trias energetica).

Omdat wij uw woning en afgifte systeem niet tot in detail kennen is de vraag dus lastig en eigenlijk niet te beantwoorden. Wat u kunt doen:  U zet in de najaar/winterperiode de thermostaat van uw huidige ketel voor verwarming op 45 °C en kijkt of u daarmee de woning nog steeds aangenaam en comfortabel kan verwarmen.  Als dit lukt kunt u de aanschaf van een lucht/water warmtepomp overwegen, lukt dit niet dan kunt u de thermostaat van de ketel iets hoger zetten en kijken in welke ruimten verbetering van isolatie of afgifte systeem nodig is.

Even nog over uw opmerking ‘Ik wil de retour uit de cv-installatie voor verwarmen met de warmtepomp’.   Stel dat uw woning alleen warm genoeg wordt als u de radiatoren verwarmt met 80 °C .   Uw systeem draait dan waarschijnlijk op 80/60  daarmee wordt bedoeld dat de aanvoer 80°C  is en de retour 60°C (in de jaren 80 van de vorige eeuw was dit vaak nog 90/70).

De huidige LT warmtepompen werken met laag temperatuur, hoe lager de temperatuur hoe beter het rendement.  Stel nu dat u de retour van de CV op wil hogen van 50°C naar 55°C en daarna de ketel in gaat; Als de ketel daarvan dan 80°C maakt en er komt 60°C graden retour terug uit de installatie dan is die temperatuur te hoog voor de warmtepomp, deze kan dan niet meer bijdragen en zal waarschijnlijk in storing gaan.  Dit kan dus alleen als u een speciale warmtepomp heeft die werkt met hogere temperaturen.   Stel dat uw systeem goed zou kunnen draaien op 60°C  aanvoer met een retour van 40°C dan gaat het beter, de warmtepomp kan dan de 40°C op tillen naar bijvoorbeeld 48°C en de ketel verwarmt door naar de 60°C.

Beter is het dat de lucht/water warmtepomp met een zo laag mogelijke temperatuur, van bij voorbeeld 35°C  tot 40°C, zelf uw woning kan verwarmen met bijvoorbeeld alleen in de winter hulp van de CV-ketel, stel dat dit kan bij u:

Bivalent installatie voorbeeld:

Lucht water warmtepomp met cv ketel bivalent toepassing

Laten we eerst uitrekenen hoeveel vermogen het toestel in uw woning moet zijn voor verwarming.

U heeft nu een combiketel voor verwarming en tapwater met een gasverbruik van 1800 m³ gas per jaar.  In één m³ gas zit netto (bovenwaarde met het rendement van de CV ketel er al af) 8,8 kWh aan energie***.  Het afgegeven vermogen van uw ketel is dus per jaar:
1800 m³  gas x 8,8 kwh =  15840 kWh voor tapwater + verwarming

***In 1 m³ Gronings aardgas (NL gas) zit op bovenwaarde 35,17 MJ, dit is gelijk aan 9,76 kWh
Een HR ketel verliest 10% hiervan, netto is dus 8,8 kWh over voor afgifte verwarming

U heeft een gezin van 4 personen.

tapwater

We zien in bovenstaande tabel dat de reken-indicatie voor tapwater dan uitgaat van 3500 kWh per jaar voor tapwater gebruik.

Voor verwarming is het verbruik dan geweest 15.840 kWh – 3500 kWh = 12.340 kWh

Uit statistieken is gebleken dat een cv-ketel (of warmtepomp) bij woningen gebouwd in 2005 (ons voorbeeld) per jaar circa 1650 vollasturen draaien.

Vollast-uur wil zeggen het omgerekend draaien van een toestel op vol vermogen,  een modulerende ketel kan bij voorbeeld ergens tussen de 20 en 100% vermogen leveren en veel uren maken. Om het rekenen makkelijker te maken rekent men de deellasturen om naar vollasturen.

Per jaar is er dus bij u 12.340 kWh nodig voor verwarming, als we die delen door 1650 vollast uren dan komen we aan 7,47 kW .   Uw ketel (of warmtepomp) moet dus voor verwarming een vermogen hebben van 7,47 kW.  Je kan met andere woorden ook zeggen dat de ‘transmissie’ van uw woning 7,47 kW is.

Stel nu dat we een lucht-water warmtepomp kopen met een vermogen van 4 kW (bij - 10°C)

Ten opzichte van het vermogen dat we nodig hebben 7,47 kW is de 4 kW ongeveer 53% of wel een bètafactor van .53.

vollast draaiuren warmtepomp

In bovenstaande tabel zien we dat als we een warmtepomp inzetten met bètafactor .5 (50% inzet) de warmtepomp 92% van de totale jaar warmtevraag kan dekken.

Van de benodigde 12.340 kWh kan de warmtepomp dus 92%  doen.
Of wel de warmtepomp doet hiervan 12340 x 0,92 = 11.352 kWh
De ketel zal nog bijkomen voor 12.340 – 11.352 = 988 kWh  voor verwarming.

Energie kosten:

U betaalt thans voor de 1800 m³ gas:  1800 m³ x € 0,65 = € 1170,-  per jaar.

De nieuwe situatie, als u tapwater blijft maken met de combi ketel:

Voor tapwater verbruikt u 3500 kWh
wat gelijk is aan (:8,8) 398 m³  aardgas
Voor verwarming moet de ketel nog voor 988 kWh leveren
wat gelijk is aan (:8,8) 112 m³ aardgas
Totaal aardgas verbruik per jaar in de nieuwe situatie 398 + 112 = 510 m³ gas
De warmtepomp moet 11.325 kWh leveren, de door ons gekozen lucht/water warmtepomp heeft een SPF (SCOP / jaar rendement) van 4,8 voor verwarming.
Dat betekend:  11.325 kWh : 4,8 (SPF)  = 2359 kWh elektra verbruik per jaar.

In geld nu per jaar:
510 m³ gas x € 0,65 = € 331,50
2359 kWh elektra x € 0,20 = € 471,8
Totaal per jaar (331,5 + 471,8)  € 803,30

De energiebesparing in geld per jaar:
Eerst € 1170,-  nu € 803,30  besparing dus: € 366,70 per jaar.

Een  lucht/water warmtepomp van 3000 euro verdient zich dus terug in 3000 : 366,7 = 8,2 jaar

Uw vraag ‘PV Panelen’:
Uw consumptie verbruik aan elektra per jaar is 4100 kWh, zo liet u weten.
Met de lucht/water warmtepomp snoept u (1800 – 510 = 1290 m³ gas weg per jaar)
Voor verwarming verbruikt u dan 2359 kWh

Totaal per jaar gaat u dan 4100 kWh + 2359 kWh = 6459 kWh elektra verbruiken.

één PV paneel van 270 Watt piek levert per jaar (zuiden gericht) ongeveer 245 kWh op.
Als u alles wil dekken zijn dus 6459 : 245 = 26,3 PV panelen nodig.

Stel dat u op uw dak maar 12 panelen kwijt kan, dan levert dit op 12 x 245 = 2940 kWh
Uw theoretisch verbruik is dan: 6459 – 2940 = 3519 kWh per jaar.  **

**Zolang salderen nog mogelijk is.

MONOVALENT rekenvoorbeeld

Ter aanvulling op bovenstaand

lucht water warmtepomp met binnenunit voorbeeld opstelling


Stel nu dat uw woning geschikt is voor laagtemperatuur en u doet de HR-ketel en gas-aansluiting weg.   U moet dan een Lucht/water warmtepomp kopen van c.a. 8 kW (bij -10°C)  en een  geschikte 200 liter boiler voor tapwater.  Wat wordt dan het energie verbruik ?

U heeft 3500 kWh voor tapwater nodig : SCOP 3 = 1167 kWh per jaar verbruik voor tapwater
U heeft 12.340 kWh voor verwarming nodig : SPF 4,8 = 2570 kWh per jaar voor verwarming
De boiler van 200 liter moet met een elektrisch element 1 x per week worden verwarmt van 58°C (warmtepomp temp) naar 65 °C voor desinfectie
 

Tussen berekening:  200 liter water verwarmen van 58°C  naar 65°C (7 graden delta T)  vergt
200 x 7 = 1400 |    1400 : 860 (reken getal water) = 1,62 kWh   x 52 weken = 85 kWh voor desinfectie
 

Totaal  per jaar is het verbruik voor verwarming en tapwater: 1170 + 2570 + 85  = 3825 kWh
3825 kWh x € 0,20 = € 765, - per jaar energie kosten.
In de huidige situatie, met alles op gas betaalt u  (1800 x0,65) € 1170,-

Dan is de besparing per jaar dus (1170-765) =  € 405,-
Daarnaast kunt u de gasmeter de deur uit doen, vaste kosten c.a. 95 euro per jaar.
De besparing per jaar is dus c.a. 500 euro per paar.

Als de warmtepomp + binnen-unit 7000 euro kost heeft u deze in (7000:500) = 14 jaar terug verdient.
Dat is gelijk aan de levensduur van het toestel.  Met andere woorden u verdient de aanschaf terug.

Voordelen:

Energie Neutraal woning wil zeggen dat de energie die nodig is voor verwarming en tapwater gelijk is aan de energie die je opwekt.    In dit voorbeeld is voor deze woning 3825 kWh per jaar nodig.

één PV paneel van 270 Watt piek levert per jaar (zuiden gericht) ongeveer 245 kWh op.
Als u  Energie Neutraal wil zijn:  3825 kWh  :  245 =  16 PV panelen nodig.

Vorige pagina Energie verbruik berekenen << | Volgende pagina: >> Nul op de meter woning