Bedrijfsmodus van de warmtepomp
Er zijn verschillende warmtepomp-systemen moge-
lijk.
Monovalent
Het gebouw wordt het hele jaar uitsluitend door
een warmtepomp verwarmd. Dit systeem is vooral
geschikt voor verwarmingsinstallaties met lage
aanvoertemperaturen en wordt vooral toegepast in
combinatie met glycol/water- en water / water-
warmtepompen.
Mono-energetisch
De warmtepomp heeft een elektrische verwarming
om de piekbelasting op te vangen. Met de warmte-
pomp wordt het grootste gedeelte van de warmte-
vraag gedekt. Slechts enkele dagen per jaar, bij
zeer lage buitentemperaturen, wordt een extra
elektrische verwarming ingeschakeld, die de warm-
tepomp ondersteunt.
Bivalent alternatief
De warmtepomp levert de volledige warmte tot een
bepaalde buitentemperatuur. Komt de buitentem-
peratuur onder deze waarde, wordt een tweede
warmtebron ingeschakeld terwijl de warmtepomp
wordt uitgeschakeld. Hierbij wordt onderscheid
gemaakt tussen alternatief bedrijf met olie- of
gasverwarmings- en regeneratief bedrijf met
zonne-energie of houtkachel. Deze bedrijfsmodus
is mogelijk voor alle verwarmingsverdeelsystemen.
Ontwerp
Voor de uitvoering en dimensionering van een ver-
warmingsinstallatie moet een nauwkeurige bereke-
ning van de benodigde verwarmingscapaciteit voor
het gebouw volgens DIN EN 12831 of DIN V
18599 worden uitgevoerd. Daarnaast kan de
warmtebehoefte aan de hand van het bouwjaar en
het gebouwtype worden bepaald. De tabel
Ä op pagina 18 geeft de specifieke warmtebe-
hoefte van een aantal gebouwtypen bij benade-
ring. Door deze waarde te vermenigvuldigen met
het te verwarmen oppervlak wordt het benodigde
vermogen van de verwarmingsinstallatie bepaald.
Voor een nauwkeurige berekening dienen een
aantal zaken nader te worden bepaald. De trans-
missiewarmtebehoefte, de ventilatiewarmtebe-
hoefte en een toeslag voor het opwarmen van
drinkwater, vormen samen het verwarmingsver-
mogen dat maximaal door de verwarmingsinstal-
latie geleverd moet worden.
Om de transmissiewarmtebehoefte te kunnen
bepalen, moeten de oppervlakten van vloeren, bui-
tenwanden, ramen, deuren en het dak bekend zijn.
Verder moeten gegevens beschikbaar zijn m.b.t.
het gebruikte materiaal, waarmee de verschillende
warmtedoorgangscoëfficienten (de zogenaamde
U-waarden) kunnen worden bepaald. Tenslotte
moeten ook de kamertemperatuur en de genor-
meerde buitentemperatuur, de laagste buitentem-
peratuur die gemiddeld in een jaar wordt bereikt,
bekend zijn. De formule voor het bepalen van de
transmissiewarmtebehoefte is Q=A x U x (t
moet voor alle ruimte-omsluitende vlakken indivi-
dueel worden berekend.
Bij de ventilatiewarmtebehoefte wordt rekening
gehouden met het aantal keren dat de opge-
warmde kamerlucht door koude buitenlucht wordt
vervangen. Behalve de kamer- en de genormeerde
buitentemperatuur zijn het volume van de ruimte V,
het luchtverversingsgetal n en de specifieke warm-
tecapaciteit c van lucht nodig. De formule hiervoor
is: Q=V x n x c (t
-t
) Een geschatte toeslag voor
R
A
de levering van heet water per persoon is volgens
VDI 2067: 0,2 kW.
Ontwerpvoorbeeld
Als uitvoeringsvoorbeeld is gekozen voor een com-
mercieel pand met 550 m
kantooroppervlak en een warmtebehoefte van ca.
2
50 W/m
. Het benodigd verwarmingsvermogen is
31,5 kW. Bij een gerecycled wateraanvoer van 2,5
kW voor het sanitaire bereik, ontstaat een beno-
digd verwarmingsvermogen van 34 kW. Afhankelijk
van de gebruikte energie, is daarnaast nog een
toeslag noodzakelijk om rekening te houden met
eventuele spertijden. De dimensionering en het
berekenen van het bivalentiepunt van de warmte-
pomp is grafisch weergegeven in het specifiek op
de voorverwarmingstemperatuur afgestemde ver-
warmingsvermogendiagram van de warmtepomp
(in het voorbeeld 35 °C voor een vloerverwarming
resp. betonkernactivering). Als eerste worden het
benodigd verwarmingsvermogen bij de genor-
meerde buitentemperatuur (per locatie verschil-
lende, laagste temperatuur van het jaar) en de ver-
warmingsgrens gemarkeerd. In het
verwarmingsvermogendiagram (Afb. 10) wordt de
aan de buitentemperatuur gerelateerde warmtebe-
hoefte vereenvoudigd weergegeven als rechte lijn
tussen de verwarmingslast en het begin van het
verwarmen. Het snijpunt van de rechte lijn met de
nominale verwarmingsvermogenscurve wordt met
een loodlijn op de x-as bepaald, zodat hier de tem-
peratuur van het bivalentiepunt kan worden afge-
lezen (in het voorbeeld ca. -7 °C). Het minimale
vermogen van de 2e warmtebron is het verschil in
verwarmingslast en het maximale verwarmingsver-
mogen van de warmtepomp op deze dagen (in het
voorbeeld is het benodigde vermogen voor het
afdekken van piekbelastingen ca. 8 kW).
-t
) en
R
A
2
2
werkoppervlak en 80 m
17