Wat is de beta-factor van een warmtepomp?
1 september 2024
De beta-factor is de verhouding tussen het vermogen van een warmtepomp en het berekende warmteverlies van het huis waar de warmtepomp wordt geïnstalleerd. Je berekent de beta-factor door het vermogen te delen door het warmteverlies.
Het is van belang dat je zowel het warmteverlies als het vermogen van de warmtepomp bij dezelfde buitentemperatuur en CV-aanvoertemperatuur bepaalt. Bij hoomie gebruiken we -7/35 als het afgiftesysteem overwegend laag-temperatuur is, en -7/55 voor gemengde afgiftesystemen met radiatoren.
Bij een beta-factor van 1,0 (100%) is het vermogen van de warmtepomp gelijk aan het warmteverlies. In de praktijk komt dat niet vaak voor, omdat beide waarden zelden exact gelijk zijn.
voorbeeld: het berekend warmteverlies (evt met toeslag voor warm water) is 6kW. We willen een Nefit Bosch 5800i monoblock plaatsen. Die bestaat in een 5kW en een 7kW versie. De vermogens van deze warmtepompen bij -7/35 zijn respectievelijk 5.4kW en 6.7kW. Dat resulteert in een beta-factor van 5,4/6=0,9 voor de 5kW versie, of een beta-factor van 6,7/6,0=1,1 voor de 7kW versie.
Het vermogen van een warmtepomp
Als we het over het vermogen van een warmtepomp hebben, bedoelen we het vermogen van de compressor, ofwel het vermogen dat de warmtepomp uit de bron (buitenlucht) kan halen.
All-electric warmtepompen hebben naast de compressor 1 of meerdere elektrische elementen (doorgaans 3kW per element) die kunnen worden bijgeschakeld als de compressor alleen het warmteverlies niet kan compenseren. Dit extra elektrisch vermogen nemen we niet mee in de berekening van de beta-factor, maar we gebruiken het wel om te bepalen dat de warmtepomp ook tijdens de koudste perioden het huis op temperatuur kan houden.
Het compressorvermogen van een warmtepomp is niet constant: in de specificaties van een warmtepomp vind je een tabel met de maximale vermogens voor een reeks aan buitentemperaturen (typisch -7, -2, 2 en 7) en aanvoertemperatuur (typisch 35 of 55).
Dit wordt door de fabrikanten op uiteenlopende manieren in de modelnaam van de warmtepomp verwerkt. Bij hoomie rekenen we daarom niet met de model-vermogens, maar met de effectieve vermogens bij -7/35 en/of -7/55, zodat we zeker weten dat de warmtepomp ook bij de laagste temperaturen het huis op temperatuur kan houden.
Bij hoomie hebben we daarom van alle warmtepompen in ons aanbod het hele vermogensbereik in onze database opgeslagen.
Wat is een goede beta-factor?
Je zou zeggen: hoe hoger de beta-factor, hoe beter. Toch is dat lang niet altijd waar. Een warmtepomp heeft zijn hoogste vermogen alleen nodig bij de allerlaagste buitentemperatuur, wat hooguit 1-2% van de totale draaitijd is. Bij lagere temperaturen zal de warmtepomp weliswaar terugmoduleren, maar evengoed gemiddeld meer energie gebruiken dan een wat lichter exemplaar. In voor- en naseizoen is soms zelfs het minimale vermogen nog te hoog voor de warmtevraag, zodat meer buffercapaciteit nodig is om het aantal starts en stops (of zelfs pendelen) te beperken. Verder is de zwaardere warmtepomp duurder in aanschaf, en als je pech hebt is de buitenunit veel groter en zwaarder, wat hogere installatiekosten meebrengt en de opstelmogelijkheden beperkt.
Een te hoge beta-factor betekent een overgedimensioneerde warmtepomp, met consequenties voor kosten, efficientie, levensduur en opstelmogelijkheden
In de praktijk kiezen we daarom voor een beta-factor lager dan 1. In onderstaande tabel (bron: installatie.nl), vind je hoe de beta-factor van invloed is op hoeveel bijverwarming gemiddeld nodig is:
hybride en bijverwarming
In geval van een hybride of all-electric-ready opstelling wordt meestal met gas bijverwarmd (fossiele ketel), maar ook een lucht-lucht warmtepomp (airco) komt voor.
all-electric en bijverwarming
In geval van een all-electric opstelling worden ingebouwde naverwarmers (elektrische elementen, ook wel backup) gebruikt. Afhankelijk van het compressorvermogen van de warmtepomp is dat typisch 3, 6 of zelfs 9kW. Om deze aan te sluiten is een 3-fasen stroomaansluiting nodig. Met een goede inrichting van de groepenkast en eventueel extra beveiliging tegen overbelasting door andere stroomverbruikers (inductieplaat, autolader) kan een 3x25A aansluiting volstaan.
Je ziet dus dat bij een beta-factor van bijvoorbeeld 0,8, maar 1% bijverwarming nodig is. Uitgaande van een gemiddeld aantal bedrijfsuren van 2000/jaar, betekent dat 20 uur elektrische bijverwarming op jaarbasis, wat in de praktijk resulteert in 60-120 kWh aan extra stroomverbruik.
Hoe kun je de beta-factor gebruiken?
De beta-factor wordt allereerst gebruikt om een passende warmtepomp te kiezen op basis van het warmteverlies. Hierboven heb je al kunnen lezen dat het niet nodig is dat het effectief vermogen van de warmtepomp gelijk is aan of groter is het warmteverlies
Bij hoomie rekenen we met de volgende beta-factoren voor de selectie voor een all-electric of hybride warmtepomp.
all-electric: beta-factor ≥0,7
Bij een beta-factor vanaf 0,7 neemt de compressor al minstens 98% van het verwarmen voor zijn rekening. Daarom selecteren wij bij hoomie een all-electric warmtepomp op basis van een beta-factor vanaf 0,7.
In de praktijk (zie bovenstaand voorbeeld) zal de effectieve beta-factor dan vaak al hoger zijn dan 0,7, doordat het werkelijk vermogen van de warmtepompen nooit exact gelijk zijn aan het berekend vermogen.
hybride: beta-factor ≥0,3
Voor een hybride warmtepomp selecteren wij de warmtepomp op basis van een beta-factor vanaf 0,3. Ook hier komt de effectieve beta-factor vaak hoger uit.
Het resultaat: de effectieve beta-factor
Als je met behulp van de beta-factor een warmtepomp hebt geselecteerd, kun je de effectieve beta-factor berekenen. Met de bovenstaande tabel kun je dan uitrekenen hoeveel bijverwarming dan in een gemiddeld stookseizoen nodig zal zijn, wat je kunt gebruiken voor de kosten/besparingsberekening voor de consument.
Nog even over bijverwarmen
Een hybride of all-electric-ready systeem gebruikt de fossiele ketel als bijverwarming, die altijd voldoende vermogen kan leveren en ook wordt gebruikt voor de warmwatervoorziening.
elektrische elementen
Een all-electric warmtepomp heeft vaak 1 of meer elektrische elementen (typisch 3 kW per element). Deze worden bijgeschakeld als de warmtepomp zelf de gevraagde warmte niet (volledig) kan leveren:
bij koud weer;
voor het ontdooiprogramma (als het systeem incl buffer niet voldoende warmte bevat om de ontdooicyclus af te ronden);
of voor het maken van hoge-temperatuur tapwater (zoals bij de periodieke anti-legionella-cyclus).
De elektrische bijverwarming komt niet direct in actie als de buitentemperatuur zakt. Vaak heeft het huis of het buffervat nog voldoende warmtecapaciteit om een aantal koude uren te overbruggen, waarna de warmtepomp het weer oppakt.
alternatief
Voor ontdooien of legionella is er vaak geen alternatief voor het gebruik van de elektrische elementen, maar bij strenge kou kan de bewoner er ook voor kiezen de thermostaat lager te zetten (bv geen 21 maar 19), de haard te gebruiken als je die hebt of de belangrijkste ruimte bij te verwarmen met bv een elektrisch kacheltje.
Sommige bewoners kiezen er in overleg met de installateur voor om de elektrische elementen niet, of niet allemaal aan te sluiten.
netcongestie
In verschillende regio's wordt momenteel geadviseerd geen all-electric warmtepompen te installeren, ivm het risico op netcongestie als de elektrische elementen worden ingezet, zeker als veel warmtepompen dat op hetzelfde moment zouden doen. Experts zijn het er intussen over eens dat dit probleem te voorkomen is met slimmere aansturing van de warmtepompen. Deze ontwikkeling staat nog in de kinderschoenen.
Overigens zijn op dit moment vooral autoladers en zonnepanelen verantwoordelijk voor netcongestie.
Lees ook:
Vermogen warmtepomp berekenen? Zo doen we dit bij hoomie.
