Het is een veelgehoorde uitspraak: “Een lucht-/water warmtepomp kan toch niet verwarmen bij lage buitentemperaturen?” Hoewel dit vaak als een waarheid wordt aangenomen, blijkt uit ervaring dat de oorzaak van zulke klachten meestal te maken heeft met een verkeerd ontwerp of een ongeschikt gebouw voor warmtepomptechnologie in het algemeen. Dit artikel gaat in op een specifiek voorbeeld, dat duidelijk maakt waarom een lucht/lucht warmtepomp in de winter soms niet optimaal presteert.
In 2015 ontving ik, Wim Meijer, de uitdaging om een bestaande installatie van een lucht/lucht warmtepomp te onderzoeken in een kantoorpand uit 1988. Dit was mijn eerste grote opdracht sinds ik voor mezelf was begonnen. Het pand had in 2013 een VRF-warmtepompsysteem gekregen, een technologie die in veel moderne kantoorgebouwen wordt toegepast. Het systeem werd geïnstalleerd als hoofdverwarming en koeling. De installatie, die een lucht/lucht warmtepomp is, was echter niet goed afgestemd op de kenmerken van het gebouw.
De opzet van het warmtepompsysteem
Het VRF-systeem was een lucht/lucht warmtepomp, wat betekent dat het warme of koude lucht in de ruimte blaast. In dit geval werden plafond-inbouwcassette-units gebruikt, een keuze die in de meeste gevallen prima werkt, maar in dit specifieke gebouw niet het gewenste comfort opleverde. De reden? Het pand had niet de juiste isolatie, er waren luchtlekken door onvolkomenheden in de ramen en kozijnen, en er werd geen extra verwarming voorzien voor de kouder gelegen gebieden, zoals het trappenhuis.
Toen het systeem eenmaal in gebruik was, bleek het al snel dat er veel klachten waren over de temperatuur. In de zomer was het vaak te warm, terwijl de winter kouder was dan gewenst. De gebruikers gaven aan dat ze soms een warm hoofd hadden, maar toch koude voeten ervoeren, wat een duidelijk teken was van onbalans in de verwarming.
Het onderzoek en de ontdekkingen
Toen ik het gebouw inspecteerde, werd duidelijk dat er enkele belangrijke ontwerp- en installatiefouten waren gemaakt. Zo was er geen koellast- of transmissieberekening uitgevoerd, wat cruciaal is bij het ontwerp van dergelijke systemen. In plaats daarvan was de installatie ontworpen op basis van kentallen, wat in veel gevallen onvoldoende is. Het systeem was dus niet geoptimaliseerd voor de specifieke kenmerken van het gebouw.
Tijdens mijn onderzoek ontdekte ik dat er meerdere problemen waren. Zo bleek de luchtstroom in sommige ruimtes onvoldoende, zelfs wanneer de temperatuur volgens de sensoren al was ingesteld op de gewenste waarde. In werkelijkheid was de ruimte kouder dan gemeten, wat de oorzaak was van de klachten van de gebruikers.
Daarnaast was het trappenhuis veel kouder dan de kantoren zelf. Het temperatuurverschil tussen het trappenhuis en de kantoren was meer dan 5°C, wat niet normaal is voor een goed ontworpen verwarmingssysteem. Ook was er veel luchtstroom in het trappenhuis, wat de gebruikers als tocht ervaarden.
De rol van de gebouwschil en luchtlekken
Wat dit alles duidelijk maakte, was dat het pand zelf niet geschikt was voor lage-temperatuurverwarming. Er waren aanzienlijke koudelekken aanwezig, vooral bij de ramen en de kozijnen. Het gebouw reageerde hierdoor erg snel op veranderingen in de buitentemperatuur, wat het moeilijk maakte om een constante, comfortabele binnentemperatuur te handhaven.
Uit thermografie bleek dat de isolatie van de gevels en het dak niet voldoende was. Bij rookproeven werd duidelijk dat er luchtstromen waren die niet op de juiste manier door het pand werden geleid, wat onderdruk veroorzaakte in de kantoren. Dit zorgde ervoor dat warme lucht niet goed circuleerde en de kou via de gangzones en trappenhuizen naar binnen sijpelde.
Wat ging er mis met het ontwerp?
De eerste grote fout was het ontbreken van een gedegen berekening van de koel- en verwarmingsbehoefte van het gebouw. Omdat de installateur geen koellastberekening had gemaakt, was het systeem niet goed afgestemd op het pand. Dit zorgde voor een overdimensionering van het systeem, waardoor de lucht/lucht warmtepomp niet optimaal werkte.
Daarnaast was het ontwerp van de binnenunits, met name de plafondcassette-units, niet ideaal voor de ruimte. Beter was het geweest om satellietunits of vloermodellen te gebruiken, die de luchtstroom beter kunnen controleren en de temperatuur gelijkmatiger kunnen verdelen.
Wat verder opviel, was dat de gebruikers niet goed wisten hoe ze de installatie moesten bedienen. Dit leidde ertoe dat het systeem vaak niet goed functioneerde, vooral in de winter. In veel gevallen werd de installatie pas aangezet wanneer het al te koud was in het gebouw, waardoor het langer duurde om de gewenste temperatuur te bereiken.
Conclusie: Wat moet er anders?
Wat dit alles duidelijk maakt, is dat het niet genoeg is om alleen naar de techniek van een warmtepomp te kijken. De installatie moet goed worden afgestemd op het specifieke gebouw, en de kwaliteit van de gebouwschil is van cruciaal belang voor het succes van lage-temperatuurverwarming. In dit geval had het gebouw niet de juiste isolatie, en waren er te veel luchtlekken, wat het moeilijk maakte om comfort te creëren, zelfs met een goed werkend warmtepompsysteem.
Bij renovaties is het essentieel om eerst het gebouw grondig te beoordelen op isolatiewaarde, luchtdichtheid en andere relevante kenmerken. Pas daarna kan een lucht-/water warmtepomp of lucht/lucht warmtepomp efficiënt functioneren. Het is ook belangrijk om de installateur goed te adviseren en ervoor te zorgen dat het systeem wordt ontworpen op basis van gedegen berekeningen.
Voor verduurzaming en energie-efficiëntie is een breed scala aan expertise nodig, van techniek tot bouwkunde. Het is niet alleen een kwestie van het kiezen van de juiste apparatuur, maar ook van het goed begrijpen van de eigenschappen van het gebouw en het zorgvuldig afstemmen van het systeem.
Het belangrijkste is: weet wat je doet bij renovatie. Goede voorbereiding, expertise en een goed ontwerp kunnen de sleutel zijn tot een succesvolle en comfortabele verduurzaming van je gebouw.
Wil je zeker zijn van een goed werkend warmtepompsysteem dat past bij jouw gebouw? Neem contact op met Wim Meijer voor deskundig advies en oplossingen op maat voor een efficiënte verduurzaming.
Recente reacties