Een warmtepomp en radiatoren, een geslaagd huwelijk?

Een vaak gehoorde opmerking is dat warmtepompen niet geschikt zouden zijn om te gebruiken als verwarming bij een renovatie. Vaak is deze opmerking onterecht, wat we zullen proberen aan te tonen in dit artikel.

Not done in niet geïsoleerd huis

Uiteraard moet de woning een minimale graad van isolatie hebben. In een niet geïsoleerd huis heeft het weinig zin om over te gaan tot het plaatsen van een warmtepomp. De warmtepomp moet dan te hard werken (een warmtepomp heeft te veel elektriciteit nodig) en hierdoor is het rendement slecht.

Het is nog altijd zo dat de energieprijs voor aardgas aanzienlijk lager is dan die van elektriciteit. De warmtepomp moet dan wel een meerwaarde bieden om de hogere energiekosten te compenseren. Deze meerwaarde vinden we in het veel hogere rendement van de warmtepomp (aangeduid via COP: Coefficient of Performance). 

Wat houdt de vervangingsmarkt tegen?

Wat is dan de grote reden waarom tal van installateurs toch niet durven over te gaan tot vervanging van een standaard stookketel op fossiele brandstof door een warmtepomp die kan gevoed worden door de opbrengst van de op het dak geplaatste PV-cellen waardoor je bijna ‘gratis’ verwarmt?

Is het de onzekerheid over de werking of toch het feit dat men vaak denkt dat een warmtepomp enkel in nieuwbouw goed werkt, of de (te) hoge investeringskosten? Het blijft koffiedik kijken.

Lagere watertemperaturen en minder stralingswarmte

Wat wel klopt, is dat je bij renovatie met een warmtepomp plots met een veel lagere watertemperatuur zit, waardoor de warmtestraling die de radiator op hoge temperatuur uitstraalt, gemist wordt. Het is inderdaad gedaan met jassen of handdoeken te laten drogen op de radiator, maar dat was al geen goed idee, want dan is de stralingswarmte zeker weg.

Vaak is het ook zo dat de klant weigerachtig staat tegenover deze lagere watertemperaturen en dat hij of zij bevreesd is om in de winter in de kou te zitten. Om deze vrees weg te nemen, en de omstandigheden van een warmtepomp praktisch te laten ervaren, kun je de 50 °C test aan uw klant voorleggen. Door gedurende een koudere periode de ketelwatertemperatuur op 50 °C te zetten, ervaart uw klant dat een lagere watertemperatuur voor hem of haar niet minder comfort betekent.

Verminderde warmteafgifte radiatoren

En dit is het grootste knelpunt bij de plaatsing van een warmtepomp bij renovatie: het warmteafgiftesysteem. Radiatoren (en ook convectoren) zijn namelijk gebouwd om hun warmte af te geven bij een hoger temperatuurregime (bijvoorbeeld 80/60 °C). Deze radiatoren zullen nog steeds warmte afgeven bij een lager temperatuurregime (bijvoorbeeld 45/35 °C), maar veel minder.

En met veel minder bedoelen we ook echt veel minder. Wanneer de temperatuur van 80/60 °C verlaagd wordt naar 45/35 °C, dan betekent dit dat het afgegeven vermogen van de radiator moet gedeeld worden door een factor 3.3. Een factor 3.3 betekent 330% minder warmteafgifte. Deze factor 3.3 halen we uit de correctiefactor van de warmteafgifte van radiatoren. Een radiator met een opgesteld vermogen van bv. 1.000 watt zal op een temperatuurregime van 45/35 °C (vaak het temperatuurregime van een warmtepomp) nog maar 333 watt warmte afgeven.

Het eerste wat we ons moeten afvragen, is of dit vermogen nog voldoende is om de ruimte waarin de radiator opgesteld staat te verwarmen. Dit is het grootste obstakel om een stookketel te vervangen door een warmtepomp en niet zozeer het verbeteren van de isolatiegraad van een woning. Denk aan wat we in het begin van dit artikel reeds aanhaalden, dat het voor een totaal niet-geïsoleerde woning weinig tot geen zin heeft om een warmtepomp te plaatsen. Daar is en blijft het ontbreken van enige isolatie de grootste belemmering en daar moet eerst overgegaan worden tot een grondige isolatie van de bouwschil.

Isolatiegraad van de woning

Echter, alle ‘jaren 90-woningen’ beschikken wel over een minimale isolatie. Vanaf de jaren 90 begon isolatie veel aandacht te krijgen en dit dankzij de twee energiecrisissen die ons land toen trof. Ramen werden meer en meer vervangen door dubbelglas, heel vaak werd er dak- en gevelisolatie geplaatst. Vloerisolatie bleef vaak achter, vermoedelijk met de achterliggende gedachte dat warmte stijgt en daardoor vloerisolatie niet zo noodzakelijk was.

Vloerisolatie is bij een renovatie eenvoudig aan te brengen vooral als er een kruipruimte of kelder aanwezig is. Isolatie kan dan aangebracht worden aan de onderkant van de vloer en zorgt zo voor een betere isolatiegraad van de woning. Een vloer op volle grond is moeilijker na te isoleren, maar een vloer op volle grond heeft vaak al een hogere isolatiewaarde door het feit dat hij op volle grond ligt en niet boven een buitenomgeving.

Stap 1: Bepaal het warmtevermogen van de afgifte-elementen

Een eerste stap in het renovatieproces is om het warmtevermogen te bepalen van de opgestelde verwarmingselementen. Hiervoor volstaat het om de hoogte en de breedte op te meten van de radiator en het type radiator te kennen. Via verschillende tools kan men dan de warmteafgifte bepalen. Vaak zijn deze tools merkgebonden. Kan deze tool dan niet gebruikt worden voor andere merken? Best wel, want uiteindelijk is elke radiator een radiator die op ongeveer dezelfde manier vervaardigd is en de warmteafgifte zal niet zo veel verschillen.

Buildwise werkt onafhankelijk van merken en heeft met Powerheat een mooie tool ontwikkeld die dus niet merkgebonden werkt. Via hun website kun je deze ‘powerheat’ tool downloaden. Door het invoeren van de gegevens van de opgestelde radiator, kom je uiteindelijk het afgiftevermogen te weten bij het gevraagd regime.

Stap 2: Maak een warmteverliesberekening van de ruimte

Een tweede vraag die we ons moeten stellen is of dit vermogen groot genoeg is om het warmteverlies van die ruimte (living in dit voorbeeld) te compenseren. Hiervoor moet een warmteverliesberekening gemaakt worden. Dit is geen eenvoudige taak en behoort zeker niet tot de favoriete tijdsbesteding van een installateur.

Om het totaal geïnstalleerd vermogen te berekenen, bestaan er eenvoudigere rekenmethodes (zie verder) maar om de warmtebehoefte ruimte per ruimte te kennen, moeten we ons richten tot de norm. Ook hier bestaan verschillende tools voor, al dan niet gratis. Eén van de meest gekende is zeker deze van Buildwise, Heatload, die gratis te downloaden is op hun website.

Samengevat kunnen we zeggen dat een warmtepomp in geïsoleerde woningen zeker een toekomst heeft, maar dat het wel iets meer rekenwerk van de installateur vraagt

We kunnen ons de vraag stellen of het echt zinvol is om een warmteverliesberekening te maken. Bestaat er geen voorafberekening of een eenvoudige warmtebehoefteberekening? Wel op dit ogenblik nog niet, maar hier is zeker een grote behoefte aan als we warmtepompen volop willen inzetten bij renovatie. Hier is nog wel wat werk aan de winkel voor de expertisecentra rond energie. Thomas More doet hier met het project RECOVER onderzoek naar.

Stap 3: Vergelijk het afgiftevermogen met het warmteverlies van de ruimte

Eenmaal het warmteverlies van de ruimte bekend is, kan dit vergeleken worden met het afgiftevermogen van het verwarmingselement. Als het geïnstalleerd vermogen te klein is, kan overwogen worden om de temperatuur licht te verhogen van bv. 40 °C naar 45 °C. Een andere mogelijkheid kan erin bestaan om een radiator bij te plaatsen of om eventueel een groter type te plaatsen. Wanneer het verschil te groot is, dan moet overwogen worden om de ruimte extra te isoleren om naar een kleinere warmtebehoefte te komen.

Vaak vraagt men wat de minimale isolatiegraad van een woning moet zijn om een warmtepomp te overwegen. Hierop kan niet zomaar een antwoord gegeven worden. Uiteraard is er een direct verband tussen de prestatie van de gebouwschil en de mogelijkheid om een warmtebron te installeren, maar het blijft een complexe materie.

Ook bestaan er warmtepompen die probleemloos hoge temperaturen van 60 °C en meer aankunnen. Maar wat vaststaat, is dat het rendement (COP-waarde) veel beter is bij lage temperaturen dan bij hoge. Warmtepompen plaatsen bij renovatie is zeker en vast mogelijk, maar het vraagt meer denk- en rekenwerk.

Tip: Gebruik het EPC-attest

Om het totaal te installeren vermogen te bepalen van een warmtepomp hoeft er niet direct een warmteverliesberekening gemaakt te worden. Wanneer er een EPC-attest beschikbaar is, dan kan dit op een relatief eenvoudige manier gebeuren. Een EPC-attest is verplicht indien de woning verkocht of verhuurd wordt. Maar een EPC-attest kan ook op vrijwillige basis opgemaakt worden.

Tijdens het opstellen komt er een energiedeskundige type A de woning opmeten en via het inspectieprotocol bekijkt hij of de scheidingsconstructies tussen het beschermd volume en de omgeving al dan niet isolatie bevatten. In het EPC-attest kun je onder de algemene gegevens de gemiddelde U-waarde, de verliesoppervlakte en het beschermd volume terugvinden. De energiedeskundige bekijkt wel de gehele woning en gaat ervan uit dat de gehele woning op een aanvaardbare comforttemperatuur van 20 °C blijft.

Via de tool van Expertisecentrum Energie van Thomas More Kempen (Tool Gebouwen - warmteverliesberekening | Thomas More) kun je dan een juiste dimensionering maken van de warmtepomp via een vereenvoudigde warmteverliesberekening gebaseerd op een EPC-attest.

Het invullen van de tool is vrij eenvoudig, sommige elementen zijn bekend vanuit het EPC-attest. Andere zaken zoals type ventilatie moet je zelf invullen en er wordt ook een waarde van de luchtdichtheid verwacht. Deze ga je vaak niet kennen omdat het niet gebruikelijk is dat er een luchtdichtheidsmeting gebeurt op bestaande woningen. Hier moet dus een inschatting gemaakt worden.

Samengevat kunnen we zeggen dat een warmtepomp in geïsoleerde woningen zeker een toekomst heeft, maar dat het wel iets meer rekenwerk van de installateur vraagt. Het goede nieuws is dat er verschillende tools beschikbaar zijn voor het bieden van een kwaliteitsservice.