Ventilatielucht warmtepomp

Dit type warmtepomp is in mono energetische opstelling (dus zonder ketel maar wel met een elektrisch hulp element) met namen geschikt in nieuwe super goed geïsoleerde woningen  en wat minder geschikt voor oudere niet goed geïsoleerde woningen. Dit heeft te maken met de grote van de bijdrage die de warmtepomp kan leveren ten opzichte van de totaal benodigde energie (bèta factor).  Omdat de ventilatielucht beperkt is, je wil niet extra gaan ventileren als dit niet nodig is, kun je daar ook maar een beperkte hoeveelheid energie uit onttrekken, althans als je het rendement hoog wil houden. Het is dus met namen geschikt in woningen welke weinig energie behoeven. Toch zijn vaak ook in minder goed geïsoleerde woningen, de jaarlijkse energiekosten met dit toestel lager dan met een HR CV-ketel. 

Ook hier geldt: Hoe lager de aanvoertemperatuur kan blijven voor de verwarming, hoe beter het rendement. Vloerverwarming of LT-radiatoren / -convectoren zijn dus het best als afgifte systeem.

Hoewel je het misschien niet zou verwachten wordt dit type veel toegepast in Scandinavische landen.

warmtepomp ventilatielucht opengewerkt principe tekening

Attentie: Als u met een ‘ventilatielucht warmtepomp’ alleen tapwater gaat verwarmen krijgt dit toestel  de naam Warmtepomp-boiler, daarover hebben we een aparte pagina op onze website.


Een ventilatielucht-warmtepomp haalt energie uit de afgezogen ventilatielucht van een gebouw.

U kunt de ‘mechanische ventilatie box’ bijvoorbeeld vervangen door een dergelijke warmtepomp. Voordat de afgezogen ventilatielucht naar buiten gaat wordt door de warmtepomp energie uit deze lucht onttrokken. 

Ook een WTW systeem kan worden vervangen door een ventilatielucht warmtepomp. Zowel het afzuigkanaal, kanaal naar buiten en het verse lucht naar binnen kanaal wordt dan op de warmtepomp aangesloten (Let op de warmtepomp moet hier wel geschikt voor zijn).   De ventilatielucht warmtepomp zuigt dan lucht aan uit de woning, verbruikt hier energie uit en voert de lucht af naar buiten, van buiten wordt ook lucht aangezogen, deze wordt dan door de warmtepomp opgewarmd en naar binnen geleid.  De afgezogen lucht hoeveelheid is gelijk aan de inblaaslucht hoeveelheid, vandaar noemt men dit ook wel ‘balans ventilatie’.

Samen gelijk kan niet, als u een WTW heeft moet deze vervangen worden door de warmtepomp, de lucht die door de WTW wordt afgevoerd is immers al afgekoeld door de WTW wisselaar en nagenoeg gelijk aan de buitenlucht temperatuur. Je kan dus maar éénmaal gebruik maken van de energie uit de afgezogen ruimtes.

Ventileren in een woning is verplicht, zeer noodzakelijk en nodig, doch het ventileren moet beperkt worden tot de hoeveelheid die hiervoor staat.  Immers ventileren met mechanische ventilatie betekend dat er (koude) lucht van buiten naar binnenkomt. Voor elke m³ afgezogen warme lucht komt en ook ’n m³ koude lucht naar binnen, anders zou je onderdruk krijgen.  Dat houdt meteen in dat, omdat de hoeveelheid lucht beperkt is, het vermogen wat gewonnen kan worden ook beperkt is.

In een normale woning levert een ventilatielucht/water-warmtepomp ca 1 tot 2 kW aan afgegeven vermogen uit de ventilatie lucht (bij c.a. 120 m³ lucht afzuiging) .

Meer vermogen uit dezelfde hoeveelheid lucht onttrekken zou wel mogelijk zijn maar dan koelt de lucht nog meer af in de verdamper, dat houdt weer in dat de gemiddelde ‘bron temperatuur’ op dat moment omlaag gaat, waardoor het rendement minder gunstig wordt. Vandaar een beperkte hoeveelheid vermogen. Om zo nuttig mogelijk energie te onttrekken uit de ventilatie lucht.

Er zijn ook al ventilatieluchtwarmtepompen op de markt die meer vermogen leveren, maar daarvoor ook meer lucht ventileren. Meer lucht ventileren betekend ook dat u in de winterperiode (wanneer u dat vermogen nodig heeft) ook meer koude lucht naar binnen zuigt die op haar beurt ook weer verwarmt moet worden. In de praktijk wordt daarom in een woning het meest gewerkt met de ventilatieluchtwarmtepomp die ca 2 kW warmte levert.

Deze warmtepomp komt het best tot zijn recht in niet al te grote, zeer goed geïsoleerde nieuwbouwwoningen.  Vaak worden ze toegepast met een ingebouwde boiler en ingebouwd elektrisch element voor bij-verwarming in de winter.

Laten we eens een voorbeeld nemen:

Rekenvoorbeeld verbruik ventilatielucht warmtepomp.

We passen de ventilatielucht-warmtepomp toe in een nieuwbouwwoning die zeer goed is geïsoleerd (norm 2018-2020)  , het benodigd vermogen per m² GO is 40 Watt.  De woning heeft een GO (GebruiksOppervlak) van 130 m² wat de transmissie brengt op  5200 Watt  of wel 5,2 kW. (130 Watt x 40 watt/m²)

De geselecteerde voorbeeld ventilatielucht warmtepomp heeft een afgegeven vermogen van 2 kW, bij een woning afzuiging van 120 m³ per uur.   Die ventilatie hoeveelheid is prima voor deze woning.

Verwarming:

Inmiddels zijn er in de afgelopen jaren al diverse zeer goed geïsoleerde woningen (NORM 2018-2020) gerealiseerd, gebleken is dat het aantal vollastdraaiuren voor verwarming bij deze  nieuwbouw woning uit komt op 1200 uur per jaar.  Het benodigd jaar vermogen voor verwarming wordt daarom bepaald op 1200 uur x 5,25 kW (de transmissie) = 6300 kWh af te geven verwarmingsvermogen per jaar.

Tapwater:

warmtapwater verbruik woning per jaar per persoon

In deze woning komen 3 personen te wonen welke zeer bewust omgaan met energie, in feite voldoen ze aan de norm 'zuinig' de jaarlijkse benodigde energie wordt vastgesteld op afgerond 2000 kWh.

De totale vraag verwarming + tapwater dienen we dus te dekken met de ventilatielucht warmtepomp, welke tevens is voorzien van een elektrisch verwarmingselement.

Van het gekozen toestel is bekend:

Eerder hadden we gezien dat voor de woning verwarming een toestel van 5,25 kW nodig is, we hebben een toestel gekozen dat slechts 2 kW levert. We noemen dit een Bivalent opstelling met een bijbehorende bètafactor.

De bètafactor is:  2 kW : 5,25 kW = 0,38   De bètafactor is dan  .38  of wel 38%
Anders gezegd de 2 kW is 38% van de benodigde 5,25 kW.

Onze woning is dus een zeer goed geïsoleerde nieuwbouw woning norm 2018-2020. Vast gesteld is dat een zo goed geïsoleerde nieuwbouw woning maar 1200 vollast draaiuren per jaar aan verwarming nodig heeft bij 100% inzet (zie onderstaande tabel).
tabel vollast draaiuren

In de tabel zien we dat een warmtepomp (norm 2018-2020) met een inzet van 40 % (betafactor .4) 91% van de warmte behoefte kan dekken.

We hadden vast gesteld dat voor verwarming 6300 kWh nodig is. Daarvan wordt dus theoretisch 91% door de ventilatielucht warmtepomp gedekt en 9% niet (100 - 91) Voor tapwater hebben we 1916 kWh per jaar nodig.

Wat wordt ons energie verbruik ?

Verwarmen door de warmtepomp met een SCOP van 4,2:
91% van 6300 kWh = 5733 kWh door de warmtepomp : 4,2 = 1365 kWh elektra verbruik
Verwarmen door het elektrisch element (rendement 1)
9% van 6300 kWh = 567 kWh : 1 = 567 kWh elektra verbruik


Tapwater met een SCOP van 2,8:
2000 kWh nodig : 2,8 (rendement) = 715 kWh elektra

Desinfectie van de boiler: De gekozen ventilatielucht warmtepomp heeft een boiler inhoud van 180 liter.
De warmtepomp houdt deze warm op 58°C.  Een maal per weer wordt een desinfectie programma gedaan en wordt de boiler door het elektrisch element verwarmt van 58°C naar 65°C.

De Delta T is dus 65°C - 58°C = 7°C   formule:  Q = m x c x delta T.

180 kg x 4,2 kJ/kg.k x 7 °  = Q = 5292 kJ,  dit delen door 3600 seconden = 1,47 kWh per week.
Per jaar kost desinfectie dus 52 weken x 1,47 kWh = 76,44 kWh

Dan volgt de optel som:

Met een elektraprijs van € 0,20 geeft dit (2744 x 0,20) € 544,80 per jaar energieverbruik met deze ventilatieluchtwarmtepomp in deze voorbeeldwoning.

Wat als we een HR-gasketel zouden gebruiken in plaats van dit toestel ?

Nodig voor verwarming is 6300 kWh en voor tapwater 2000 kWh.
De ketel dekt het vermogen , er is dus geen betafactor
De ketel is een combiketel er is geen desinfectie nodig verder.
6300 kWh + 2000 kWh = 8300 kWh
Gronings aardgas heeft een netto energie inhoud van 8,8 kWh (boven waarde / ketel rendement er al af)
8300 kWh : 8,8 = 943 m³ gas
Met een gasprijs van € 0,65 per m³ geeft dit (943 x 0,65) € 612,95 per jaar.

Het voordeel van de warmtepomp is natuurlijk dat het minder energiekosten per jaar kost, maar bovenal dat we deze energie weg kunnen strepen tegen over eventueel opgewekte energie met PV panelen als we een Nul Op de Meter (NOM) woning zouden willen.

VENTILATIELUCHT-WARMTEPOMP MET WTW

Zoals eerder gesteld, kun je niet en een WTW-unit en een Ventilatielucht warmtepomp gelijk toepassen. (tenzij je woning zo groot is dat je een gedeelte met WTW doet en een gedeelte met de Ventielatielucht-warmtepomp ).
Je kunt de afgezogen ventilatielucht immers maar eenmaal goed gebruiken.

Wat als je al een WTW installatie hebt en je wil toch een ventilatielucht-warmtepomp?

Dan zou onderstaand de oplossing kunnen zijn (Verschillende fabrikanten bieden verschillende oplossingen)

ventilatielucht warmtepomp met wtw unit principe

Het idee achter bovenstaande toepassing:


ventilatielucht warmtepomp

foto: Een ventilatielucht warmtepomp in de folder en in een woning.

 

Vorige pagina Lucht-water << | Volgende pagina: >> Lucht-lucht

Verplichte melding: Onze website maakt gebruik van functionele cookies. Zie eventueel ook onze bijsluiter.