Vermogen warmtepomp berekenen? Zo doen we dit bij hoomie

Om een huis goed warm te krijgen met een warmtepomp, is het belangrijk om vooraf het vermogen van de warmtepomp te berekenen. Hiervoor wordt een warmteverliesberekening gemaakt. Bestaande methoden om dit te doen hebben de nodige beperkingen. Daarom pakken we het bij hoomie anders aan. In deze blogpost lees je hier meer over.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op 2 december 2022 en geüpdatet en opnieuw gepubliceerd op 30 mei 2023.

Wat is een warmteverliesberekening?

Bij een warmteverliesberekening reken je uit hoeveel warmte een huis verliest en hoeveel warmte dus nodig is om het huis op de gewenste temperatuur te houden. Hiervoor gebruiken we bij hoomie standaardwaarden: de laagste buitentemperatuur waarmee we rekenen is -7 graden en we rekenen met een binnentemperatuur van 21 graden.

Een warmteverliesberekening wordt ook wel een transmissieberekening genoemd: je berekent hoeveel warmte er via de muren en het dak naar buiten toe verdwijnt. Slecht geïsoleerde huizen hebben een hogere transmissie naar de buitenlucht en verliezen dus meer warmte. Daarom is er een zwaardere warmtepomp nodig om die verloren warmte ‘aan te vullen’.

Waarom een warmteverliesberekening belangrijk is bij een warmtepomp

Een warmteverliesberekening is met name van belang bij het installeren van een warmtepomp. Bij een cv-ketel is zo’n berekening minder aan de orde, omdat in dit geval de capaciteit van de cv-ketel om warm tapwater te maken leidend is. Daar is veel meer vermogen voor nodig dan om een huis warm te houden. Vrijwel alle cv-ketels hebben dus overcapaciteit voor het verwarmen van een huis.

Een warmtepomp, daarentegen, wordt niet gedimensioneerd op de capaciteit om warm tapwater te maken, maar op de verwarmingsbehoefte van het huis.

Een warmtepomp mag niet te veel overcapaciteit hebben, want dan slijt hij sneller door vaak in- en uitschakelen. Maar als hij te klein is, wordt het huis op koude dagen niet goed warm. Daarom is het belangrijk om een warmteverliesberekening te maken, zodat je de juiste benodigde capaciteit van de warmtepomp kunt bepalen.

Bestaande methoden om een warmteverliesberekening te maken

Er zijn momenteel drie methoden om een warmteverliesberekening te maken, die elk hun voor- en nadelen hebben.

Methode 1: Rekenkundig model van het huis maken

Je maakt een rekenkundig model van het huis en bepaalt van de vloer, de buitenmuren, de ramen en deuren en het dak hoeveel warmte ze doorlaten. Dat is een complexe berekening, omdat je van ieder onderdeel moet bepalen van wat voor materiaal het is, en hoe dik, voordat je kunt uitrekenen hoe goed het isoleert. Het bepalen van die materialen kan vaak alleen ter plaatse en dat maakt zo’n berekening tijdrovend en duur.

Methode 2: Rekenkundig model maken op basis van het bouwjaar van de woning

Je kunt ook een rekenkundig model maken op basis van het bouwjaar van de woning. Je neemt dan de minimale isolatienormen voor ieder onderdeel, zoals die zijn vastgelegd in het Bouwbesluit uit de tijd dat het huis gebouwd werd.

Voor huizen na 2000 werkt dat redelijk goed, maar voor oudere huizen niet. Hier is vaak al wat aan gebeurd, waardoor de gegevens niet meer betrouwbaar zijn.

Er is bijvoorbeeld een uitbouw gemaakt, waardoor het huis groter is en meer energie verbruikt. Of er is al geïsoleerd, waardoor het huis de warmte beter vasthoudt en er dus minder energie verbruikt wordt.

Het resultaat van de warmteverliesberekening op basis van bouwjaar is in het geval van aanpassingen aan het huis niet betrouwbaar.

Methode 3: Kijken hoeveel energie het huis verloren heeft

De derde manier om een warmteverliesberekening te maken, is door te kijken naar de energie die het huis verloren heeft. Dit is in een huis met een cv-ketel gemakkelijk te achterhalen door het gasverbruik te meten.

Maar ook deze methode is niet 100% betrouwbaar, omdat gedrag door de jaren heen kan veranderen door veranderde omstandigheden (denk bijvoorbeeld aan gezinsuitbreiding).

Dit kan ertoe leiden dat het vermogen van een warmtepomp op een later moment mogelijk niet meer toereikend is, of dat er juist sprake is van overcapaciteit.

Hoe we het bij hoomie aanpakken

De gebruikelijke methoden om een warmteverliesberekening te maken, hebben dus alle drie hun beperkingen. Daarom doen we het bij hoomie anders.

We maken twee berekeningen:

1. Eentje op basis van het huidige energieverbruik

2. Eentje op basis van de gegevens van het huis

De eerste berekening is leidend, de tweede gebruiken we ter controle.

Hieronder lees je stap voor stap hoe wij het maken van een warmteverliesberekening aanpakken.

Stap 1: We berekenen hoeveel gas een huishouden verbruikt voor verwarming

Allereerst vragen we de consument:

• wat zijn gasverbruik en elektriciteitsverbruik is over 1 kalenderjaar

• of zowel het huis als het tapwater met gas verwarmd wordt

• of er ook gekookt wordt op gas

• uit hoeveel gezinsleden het huishouden bestaat

Het gasverbruik voor koken is vaak verwaarloosbaar op het totale gasverbruik, maar met het gasverbruik voor warm water moeten we wel rekening houden.

We gaan ervan uit dat per gezinslid ongeveer 90 m3 per jaar aan gas gebruikt wordt voor warm tapwater. We trekken dus 90*aantal personen in het huishouden van het totale gasverbruik af. Het getal dat we dan overhouden is een benadering van het gasverbruik voor verwarming.

Voorbeeld:

Een huishouden met vier personen (twee volwassen en en twee kleine kinderen) verbruikt jaarlijks 1.200 m3 gas. We trekken hier 90 m3 per persoon vanaf voor warm tapwater: 90*4 = 360 m3. We houden dus 1.200 – 360 = 840 m3 gasverbruik voor verwarming over.

Stap 2: We berekenen de energiebehoefte

Vervolgens rekenen we het gasverbruik (in m3) om naar de energiebehoefte (kWh). Dat doen we door het aantal m3 te vermenigvuldigen met 9,77.

Daarna nemen we op basis van de leeftijd en de instellingen van de huidige cv-ketel een percentage dat aangeeft hoe efficiënt de cv-ketel het gas weet om te zetten in bruikbare warmte. Dit percentage ligt tussen de 70 en 95%.

Nu hebben we de energiebehoefte in kWh voor het jaar waarvan het gasverbruik is opgegeven. Die energiebehoefte verdelen we over het temperatuurverloop in dat jaar. Zo kunnen we het piekvermogen op de koudste dagen vaststellen.

We nemen een zekerheidsmarge van 10% op om ervoor te zorgen dat het huis ook op koude dagen nog steeds voldoende warm wordt.

Voorbeeld:

Het eerder genoemde huishouden gebruikt jaarlijks 840 m3 gas. Dit is 8207 kWh per jaar aan energie (840 x 9,77). Een ketel met een gemiddelde efficiëntie haalt hier 85% rendement uit. De werkelijke energiebehoefte van het huis is dus 6976 kWh (0,85 x 8207).

Met behulp van onze software rekenen we op basis van het temperatuurverloop van dat jaar het maximumvermogen uit. In dit geval is dat 4,35 kW. Hier tellen we voor de zekerheid 10% bij op en dan komen we op een benodigd vermogen van afgerond 4,8 kW.

Stap 3: We controleren de uitkomst met de gegevens van de woning

Om de uitkomst van stap 2 te controleren, voeren we ook een berekening uit met de gegevens van de woning. Bepaalde gegevens zoals het bouwjaar en de vloeroppervlakte halen we uit openbare bronnen en andere gegevens zoals het type afgiftesysteem, het ventilatiesysteem en hoeveel ruimtes in het huis gebruikt worden krijgen we van de consument.

We zetten de uitkomst van deze berekening af tegen de uitkomst van de warmteverliesberekening op basis van gasverbruik. Zijn de verschillen groot, dan gaan we met de bewoner op zoek naar de oorzaak daarvan.

Het kan bijvoorbeeld zijn dat de woning is nageïsoleerd, dat er een hele ruimte is aangebouwd, dat ruimtes met andere verwarmingsbronnen worden (bij)verwarmd, of dat de bewoners de winter in dat jaar hebben doorgebracht in Spanje.

Uiteindelijk bepalen we de werkelijke energiebehoefte van de woning als een percentage van de energiebehoefte uit de berekening van het gasverbruik.

Voorbeeld:

In stap 2 zagen we dat de warmtepomp op basis van het energiebehoefte van de woning een vermogen van maximaal 4,8 kW moet hebben. Wanneer we een controleberekening uitvoeren in onze software, komen we echter op een maximumvermogen van 8,33 kW uit.

Het huis komt uit 1975 en er is al het een en ander aan isolatie gedaan, zoals dubbelglas en spouwmuurisolatie. Hier wordt in de controleberekening geen rekening mee gehouden, dus 8,33 kW is waarschijnlijk meer dan nodig is.

De bewoners geven aan dat ze momenteel niet stoken op de bovenverdieping, maar dat hun opgroeiende kinderen daar op termijn wel huiswerk gaan maken. Dan moeten de slaapkamers van de kinderen dus ook verwarmd worden.

Daarom nemen we 140% van de vermogensbehoefte op basis van gasverbruik als uitgangspunt voor het vermogen van de warmtepomp. Dat is dus 4,8 * 1,4 = 6,7 kW.

Stap 4: We bepalen het juiste vermogen van de warmtepomp

Maar daarmee zijn we er nog niet. Het maximale vermogen van de warmtepomp is namelijk niet per se het vermogen dat daadwerkelijk nodig is.

De werkelijke behoefte is het maximale vermogen dat gevraagd wordt op de koudste dagen, wanneer het buiten -7 graden Celsius is. Dit komt in Nederland hooguit tien keer per jaar voor en de consument heeft het maximale vermogen dat de warmtepomp kan leveren dus zelden nodig.

Daarom kiezen we vaak voor een warmtepomp met een wat lager maximumvermogen bij -7. Dit doen we met een zogeheten beta-factor.

Een warmtepomp met een beta-factor van 0,85 kan bijvoorbeeld maximaal 85% van het gevraagde maximumvermogen leveren. Je kunt de beta-factor van de warmtepomp alleen vaststellen in combinatie met de woning waarin hij wordt toegepast.

Voorbeeld 1 (all-electric)

Het maximum gevraagde vermogen van de warmtepomp bij -7 graden Celsius is 6,7 kW. De bewoners willen volledig van het gas af, dus we kiezen voor een all-electric warmtepomp en een beta-factor van 0,9.

Dat betekent dat de warmtepomp bij -7 graden Celsius minimaal 6 kW kan leveren (6,7 x 0,9). De 0,7 kW die de bewoners op hele koude dagen tekort zouden komen, wordt opgewekt door het elektrisch element in de warmtepomp.

Zo’n element heeft een COP van 1 en is dus niet erg energiezuinig. Maar omdat deze situatie maar een paar keer per jaar voorkomt, is dit toch een verstandige keuze.

Voorbeeld 2 (hybride)

Als de bewoners een beperkter budget hebben en niet per se volledig van het gas af willen, houden ze de cv-ketel. Die vormt dan de back-up én de voorziening voor het warme tapwater.

Omdat de cv-ketel beschikbaar is en relatief goedkoop warmte produceert bij lage temperaturen, kun je een groter deel van het maximumvermogen aan de cv-ketel overlaten. De cv-ketel zal dan vaker bijspringen, maar de consument kan wel een kleinere warmtepomp kiezen met bijvoorbeeld een beta-factor van 0,5.

In deze situatie is een hybride warmtepomp met een vermogen van 3,5 kW bij -7 graden Celsius voldoende. De rest wordt geleverd door de cv-ketel.

Oplossingen voor warm tapwater

In stap 1 trokken we het gasverbruik voor warm tapwater van het totale gasverbruik af om het gevraagde vermogen te berekenen. Wat gebeurt daar nu mee als je een warmtepomp koopt? Je hebt toch nog steeds warm water nodig? Dat klopt, en daarin zijn twee situaties te onderscheiden:

1. Je hebt een hybride of all-electric ready warmtepomp. Dan blijf je gas verbruiken voor warm tapwater. Je tapwater wordt immers door de cv-ketel gemaakt en in dat opzicht verandert er dus niets.

2. Je hebt een all-electric warmtepomp. Het vermogen daarvan is berekend op de koudste dagen van het jaar. Alle andere momenten heeft de warmtepomp vermogen over en zal hij dus maar een deel van de tijd draaien. Op die momenten maakt hij warm water dat opgeslagen wordt in het boilervat en in huis gebruikt kan worden. Zodra er weer even geen verwarming nodig is, wordt het water in het boilervat aangevuld.

In beide situaties is het ook mogelijk om te kiezen voor een apart systeem om warm tapwater te maken. Lees meer hierover in: Warm water zonder gas: 7 manieren om water te verwarmen zonder cv-ketel.

Volledig geautomatiseerde warmteverliesberekening

Dankzij onze samenwerking met softwarebedrijf Heat-Box kunnen we alle benodigde berekeningen volledig automatisch doen en wel direct nadat we de gegevens van de klant ontvangen hebben.

Het grote voordeel van deze aanpak is dat wij de consument al vroeg in ons advies een realistisch investeringsbedrag kunnen geven, met daarbij de verwachte besparing op het energieverbruik. Zo kunnen we al in een vroeg stadium de technische mogelijkheden en terugverdientijden aangeven, zodat de consument een afgewogen keuze kan maken.

Daarnaast:

• krijgt de consument een voorstel op maat.

• wordt het theoretische verbruik (op basis van bouwjaar en type woning) vergeleken met het feitelijke verbruik. Dit helpt onze verduurzamingsadviseurs bij het gesprek over stookgedrag en verbeteringsmogelijkheden.

• kunnen consumenten de verschillende mogelijkheden (bijv. een hybride of all-electric warmtepomp) goed met elkaar vergelijken, omdat ook toekomstig energieverbruik wordt uitgerekend voor de verschillende systemen.

Voor installateurs die bij hoomie zijn aangesloten is het grote voordeel dat zij de warmteverliesberekening niet meer zelf hoeven te doen of niet meer hoeven uit te besteden aan een gespecialiseerd bedrijf. Hij zit gewoon bij de dienstverlening van hoomie inbegrepen. Zo kun je er als installateur op vertrouwen dat jij een warmtepomp installeert met een vermogen dat bij het huis en de bewoners past.

Sluit je ook aan als installateur bij hoomie

Wil jij je klanten ook een gedegen en betrouwbaar advies kunnen geven, zonder dat je dit moet uitbesteden aan een duur, extern bureau? Meld je hieronder dan aan als installateur bij hoomie.

Wij nemen niet alleen de warmteverliesberekening van je over, maar voeren ook de adviesgesprekken, beantwoorden de vragen van consumenten en maken de voorstellen met de merken waar jij graag mee werkt. Zo kun jij je 100% focussen op betaald werk.