Warmtepomp voor koud weer: Werking en rendement

Wanneer u het basisprincipe van de warmtepomp begrijpt, en vooral dat van de lucht-water warmtepomp (de meest verbreide), dan beseft u dat hoe kouder het is, hoe minder calorieën er uit de buitenlucht teruggewonnen kunnen worden, en dus hoe minder de warmtepomp in staat is om de juiste hoeveelheid verwarmingsvermogen te leveren zonder de hulp van een elektrische back-up.

Wat is extreme koude op onze breedtegraden?

Allereerst moet men het eens worden over wat de grote koude is in Frankrijk, Zwitserland, België, kortom in West-Europa, min of meer continentaal, en voor sommige meer oceanische streken. Maar waar het het belangrijkst is, is voor streken met een landklimaat.

In deze streken staat het klimaat inderdaad bekend om zijn extremen (hoewel steeds minder naarmate de jaren van deze eeuw verstrijken). Het is er 's winters tamelijk koud, met temperaturen die kunnen oplopen van -5°C tot -15°C, of -20°C nog lager, maar dat gebeurt zelden. Wij denken met name aan Zwitserland, de Elzas, de Haute Savoie, alle regio's van de Alpen, Nord Pas de Calais, enz.

De extreme koude is dus een verschijnsel van temperaturen onder het vriespunt, maar het is ook een verschijnsel dat zich over een bepaalde periode vestigt. Een week of verscheidene weken, in sommige streken verscheidene maanden.

Extreme kou zou bijvoorbeeld -10°C zijn zonder onderbreking gedurende een maand, of -15°C gedurende twee weken. Het is een subjectieve definitie, maar het is wat wij ons er over het algemeen bij voorstellen als wij eraan denken. En dan denken wij dat onze warmtepomp het zwaar te verduren zal krijgen, en dat onze elektriciteitsrekening zal exploderen omdat het hulpverwarmingselement zal aanslaan om de ingestelde temperatuur te garanderen.

In werkelijkheid spreekt men van extreme koude (die om de 30 jaar voorkomt) wanneer de temperatuur veertien dagen lang -10°C blijft (kijk naar dit voorbeeld uit Zwitserland in 2011/2012)

Dit is echter het soort verschijnsel waarover onze hersenen fantaseren. Inderdaad, als er soms temperatuurpieken naar beneden kunnen zijn, zijn de gegevens die men in acht moet nemen de gemiddelde temperatuur gedurende de wintermaanden. Als het op twee dagen -20°C is, zal het hulpverwarmingselement op twee dagen geactiveerd worden, maar heel vaak zal de temperatuur heel snel weer stijgen.

In feite is het huidige record voor zeer koud weer in Frankrijk, in de beschikbare registraties, de winter van 1962 tot 1963. En wat opvalt is dat de temperatuur gemiddeld niet eens onder 0°C is gekomen. Het was een gemiddelde van 0,7°C over december + januari + februari. Terwijl wij normaal rond de 5°C zitten. Bron

Maar wees gerust, wij gaan de goede kant op, want in 2015 2016 hadden wij een gemiddelde van 8°C over de winter.

Hoe werkt de warmtepomp bij koud weer?

Lucht-water warmtepompen zijn ontworpen om energie op te vangen uit de calorieën in de buitenlucht. Hoe kouder het is, hoe minder energie er is, en hoe minder energie ze kunnen afgeven aan het watersysteem of het sanitair warm water van het huis.

Warmtepompen zijn uitgerust met moderne regelsystemen die itereren op de ingestelde temperatuur. Als de ingestelde temperatuur niet bereikt kan worden wanneer de toestellen op maximum vermogen staan, zijn er verschillende oplossingen:

Er is een setpointverschuiving geprogrammeerd in geval van extreme kou. De eigenaar aanvaardt bijvoorbeeld dat de kamertemperatuur tot 3°C onder het gevraagde instelpunt ligt als het erg koud is. Dit is een ecologisch gebaar (wij halen de jumpers eruit) en economisch (wij vermijden het verbruik van elektriciteit via de bijverwarming).

Als deze temperatuurdaling wordt overschreden, wordt een hulpverwarming ingeschakeld om het huis van de nodige verwarmingsenergie te voorzien. Dus ja, de warmtepomp verandert tijdelijk in een zuiver elektrisch verwarmingssysteem.

Dit is geen reden tot paniek. Inderdaad, zoals gezegd, moet u kijken naar de gemiddelde temperatuur gedurende de wintermaanden. En begrijp hoe vaak uw verwarming in de loop van de maanden zal aanslaan.

Laten we zeggen dat we in het extreme geval 1 maand lang elke dag een ongelooflijke kou hebben, en dat uw verwarming van 3 kW elke dag 24 uur aan moet. We zullen over de maand 31*24*3 = 2232kWh verbruiken, dat wil zeggen, tegen 21ct per kWh, een totale uitgave van 468CHF, dat wil zeggen, verdeeld over de 12 maanden van het jaar, ongeveer 40CHF per maand. En dat min of meer om de 30 jaar, wetende dat het klimaat opwarmt. In de andere jaren zal de weerstand nooit globaal gebruikt worden, of op een anekdotische manier.

Tenzij u een fout maakt, als de weerstand standaard AAN staat...zult u de grootste rekening van uw leven krijgen, voordat u erachter komt wat er gebeurd is.

Al dit gepraat over weerstand is alleen in het geval van een zogenaamd monovalent systeem, d.w.z. als u alleen de warmtepomp hebt om alle verwarming in huis te verzorgen. Soms zijn er bivalente systemen, d.w.z. dat er een verwarmingsketel of een kachel als reserve wordt gebruikt om het gebrek aan vermogen van de warmtepomp te compenseren als het erg koud is.

Over het algemeen werken warmtepompen met correcte prestatiecoëfficiënten tot -7°C (voor tot 35°C verwarmd water, in het geval van vloerverwarming), daaronder gaan ze achteruit.

Leer meer over warmtepompen met deze artikelen:

Het verbruik van een warmtepomp

Redenen om de warmtepomp te vermijden?

hoe werkt een warmtepomp?

Julien G.

Julienafgestudeerd in werktuigbouwkunde en gespecialiseerd in klimaattechniek is sinds 2009 een schrijver gespecialiseerd in hernieuwbare energie, met expertise in warmtepompen en fotovoltaïsche zonnepanelen voor individuele huisvesting.
Bekijk alle artikelen van deze auteur