Ga naar inhoud
Kennisbank
Warmtepomp Wiki
Algemeen
Hydrauliek

Hydrauliek

Hydrauliek gaat over het water tussen de warmtepomp en het afgiftesysteem: hoeveel water stroomt er, hoe warm gaat het heen en terug, en waar loopt het langs. Een warmtepomp werkt het best als het water vrij kan stromen en de warmte zonder omwegen in het huis komt.

Voor de aanvoertemperatuur zelf, zie Stooklijn. Voor flowstoringen (H62, H20) bij Panasonic, zie Storingen en foutcodes.

Zie ook: Buffervat · Pendelen · Ontdooien · Koelen: leidingen isoleren · Vermogen kiezen

Flow, ΔT en vermogen

Het vermogen dat het water meeneemt, volgt uit de flow en het verschil tussen aanvoer en retour (ΔT):

vermogen (W) = flow (l/min) × ΔT × 69,7

Het getal 69,7 komt van de soortelijke warmte van water (4184 J/kg·K) en de omrekening van liters per minuut naar m³ per seconde. Voorbeeld: 10 l/min met ΔT 5 is ongeveer 3,5 kW. Hoe u dit in de praktijk meet en hoe nauwkeurig dat is, staat bij Stooklijn: controleren in de praktijk.

Bij hetzelfde vermogen geeft meer flow een kleinere ΔT. Een radiator of vloer geeft warmte af op de gemiddelde watertemperatuur. Met een kleine ΔT is het gemiddelde hoger bij dezelfde aanvoertemperatuur. Daardoor kan de aanvoertemperatuur omlaag, en dat verhoogt de COP. Voorbeeld: 25 °C aanvoer met ΔT 4 bij 5 l/min geeft evenveel warmte als 24 °C aanvoer met ΔT 2 bij 10 l/min. Een meting op een vloer laat hetzelfde zien: bij 2,6 kW en een gelijke aanvoertemperatuur gaat de ΔT van 5 naar 3 °C als de flow stijgt van 9,4 naar 15,5 l/min.

Meer flow kost wel pompvermogen. Zo vindt u het optimum voor uw systeem:

  1. Meet het opgenomen vermogen van de circulatiepomp bij een paar pompstanden (kWh-meter).
  2. Noteer per stand de flow.
  3. Reken per stand de ΔT uit bij het vermogen van de warmtepomp, en hoeveel warmer de aanvoer moet zijn dan bij de hoogste flow.
  4. Tel het extra compressorvermogen voor die hogere aanvoer op bij het pompvermogen. De stand met het laagste totaal is het optimum.

Het optimum verschuift met de belasting: bij laag vermogen ligt het bij een lagere flow dan bij vol vermogen.

Meningen verschillen.

  • Kleine ΔT, hoge flow. De winst van een lagere aanvoertemperatuur is groter dan de extra stroom voor de pomp. Zet de pomp hoger zolang de leidingen niet ruisen.
  • Grotere ΔT. Een kleine ΔT vraagt veel van de pomp, en de warmtepomp krijgt warm water terug. Een ΔT van ongeveer 20 % van de aanvoertemperatuur is een oude vuistregel; dat is ongeveer 6 °C bij vloerverwarming en 7 °C bij radiatoren.

Bronnen

Leidingen tussen warmtepomp en huis

Een warmtepomp pompt veel meer water rond dan een cv-ketel, vooral tijdens ontdooien en warmwaterbereiding. Kies de leidingen daarop.

LeidingBinnendiameter
Meerlagenbuis 32 × 3 mm26 mm
Dunwandig staal 28 × 1,2 mm25,6 mm
Hep2O 28 mm22–23 mm
  • 32 mm meerlagenbuis en 28 mm staal zijn praktisch gelijk. 25/26 × 3 mm en 32 × 3 mm meerlagenbuis zijn de meest gebruikte maten.
  • Vuistregel snelheid: maximaal 1 m/s binnen in huis, onder meer voor geluid. Bij 28 mm staal is dat ongeveer 30 l/min.
  • Let op 5/4" en DN32. 5/4" (1¼") is een draadmaat. DN32 betekent 32 mm binnendiameter. Dat is geen 32 mm meerlagenbuis.
  • Koppelingen. Klemkoppelingen van meerlagenbuis kunnen inwendig veel nauwer zijn dan de buis. Staal heeft die vernauwing niet. Persbochten hebben minder weerstand dan knieën. Kunststof is gladder dan staal.
  • Kleppen met een kleinere doorlaat zijn zelden een probleem. Een korte vernauwing kost ongeveer zoveel als een bocht of een meter leiding. Een klep met Kv 16 m³/h geeft ongeveer 0,1 bar drukval bij 27 l/min.
  • Hep2O past op de buitendiameter van oude stalen leidingen (22, 28 mm) en de koppelingen kunnen weer los. Groter dan 28 mm bestaat niet.
  • Losneembaar. Zet wartels of flenskoppelingen bij de warmtepomp, pomp en boiler.
  • RVS-flexslang bij de warmtepomp vermindert trillingen via de leidingen.
  • 32 mm meerlagenbuis op rol is stug en moeilijk alleen te verwerken.

Meningen verschillen.

  • Zo dik mogelijk. Neem altijd de grootste maat als u leidingen aanlegt.
  • Niet overdrijven. Ook met 28 mm naar de verdelers en 22 mm naar de zolder haalt een 12 kW-warmtepomp 35 l/min. Een compromis is 26 mm meerlagenbuis met zoveel mogelijk zelfgebogen bochten.

Bronnen

Verdelers en mengverdelers

De namen zijn verwarrend. Op het forum betekent open verdeler meestal een vloerverwarmingsverdeler met pomp en menging. Een gesloten verdeler heeft geen pomp; de circulatiepomp van de warmtepomp duwt het water direct door de groepen. Soms bedoelt iemand met open verdeler een hydraulische scheiding (zoals een buffervat). Vraag na wat er bedoeld is.

  • Gesloten verdeler (zonder pomp) is de voorkeur. Er wordt geen koud retourwater bijgemengd, dus de vloer geeft meer af bij dezelfde aanvoertemperatuur. De tweede pomp kost geen stroom meer. Ombouwen: verwijder de pomp, de thermostaatkop en het voetventiel, en zet de bypass van de verdeler volledig dicht.
  • Mengverdeler met pomp mengt retourwater bij. De retour naar de warmtepomp is dan een mengsel van alle retouren en blijft laag. Dit werkt naast radiatoren die warmer water nodig hebben: zet de aanvoer hoger (bijv. 40 °C) en de thermostaat van de verdeler lager (bijv. 25 °C). Nadeel: u moet de thermostaat van de verdeler met de hand bijstellen.
  • Twee zones. Een gemotoriseerde driewegmengklep met pomp, gestuurd door de warmtepomp, geeft de vloer een eigen stooklijn. De radiatoren krijgen de hogere temperatuur. Zonder warmtevraag van de radiatoren zakt de aanvoer naar vloerniveau.
  • Hydraulische scheiding (buffervat of klassieke open verdeler) maakt flow en ΔT van de warmtepomp los van het afgiftesysteem. Bij hoge flow mengt daar warm water bij de retour. Zie Buffervat.
  • Vloerverwarming hoeft normaal niet warmer dan 28 °C vloertemperatuur. Het water mag iets warmer zijn.
  • Een RTL-ventiel meet de watertemperatuur (meestal retour, ongeveer 30 °C), niet de ruimtetemperatuur. Het werkt goed met een warmtepomp als de flow door de vloer voldoende is.

Waterpad bij een mengverdeler naast radiatoren (voorbeeld uit de tekst hierboven):

    flowchart LR
    WP["Warmtepomp"] -->|"aanvoer, bijv. 40 °C"| R["Radiatoren"]
    WP -->|"aanvoer, bijv. 40 °C"| MV["Mengverdeler met pomp (thermostaat bijv. 25 °C)"]
    MV --> VG["Vloergroepen"]
    VG --> MV
    MV -->|"retour: mengsel van alle retouren"| WP
    R -->|"retour"| WP

Bronnen

Thermostaatkranen, zoneregeling en inregelen

Een warmtepomp wil lang en rustig draaien. Elke kraan die dichtgaat, verkleint de flow en de afgifte. Het simpelste systeem heeft daarom geen regeling per kamer: alle groepen open en de temperatuur geregeld met de aanvoertemperatuur.

  • Laat minstens één groep altijd volledig open, zowel bij de radiatoren als bij de vloer. Dit is de hoofdruimte (meestal de woonkamer) met de kamerthermostaat.
  • Knijpen in plaats van regelen. Is een kamer te warm? Knijp de flow naar die kamer iets. Dat heet ook naregeling (master/slave): de hoofdruimte stuurt, de rest volgt.
  • Echte zoneregeling (master/master, elke kamer los open en dicht) vraagt een parallel buffervat met een extra pomp. Dat kost veel en is meestal niet nodig.
  • Thermostaatkranen of naregeling per kamer zonder buffervat: de pomp moet zijn flow altijd kwijt kunnen.

Waterzijdig inregelen verdeelt de flow zo dat elke groep of radiator de warmte krijgt die hij nodig heeft. Zonder inregelen gaat het meeste water door de kortste weg. Die radiator wordt heet, de rest blijft lauw, en u zet de aanvoer hoger dan nodig.

  1. Zorg eerst dat alle radiatoren en groepen goed warm worden.
  2. Zet de groep met de grootste warmtevraag helemaal open.
  3. Knijp groepen en radiatoren die te warm worden, tot elke ruimte de gewenste temperatuur heeft.
  4. Een andere methode: stel elke groep in op ongeveer dezelfde ΔT (bijv. 4 °C) tussen aanvoer en retour, gemeten met een (goedkope) warmtebeeldcamera.
  5. Bij meerdere verdelers: regel ook de verdelers onderling in. Op een gesloten verdeler doet u dit met de flowmeters.

Hoe beter ingeregeld, hoe lager de aanvoertemperatuur kan. Met veel groepen van gelijke lengte is het effect klein. Zon op een deel van de vloer verandert de balans weer.

Teveel geknepen.

Groepen die te ver zijn dichtgedraaid tijdens het inregelen, kunnen een flowstoring geven.

Bronnen

Bypass en overstort

Een bypass (overstortventiel) verbindt aanvoer en retour. Bij een cv-ketel beschermt hij de pomp als alle kranen dicht zijn. Bij een warmtepomp is hij meestal een probleem.

  • De pomp van een warmtepomp is sterk. Hij maakt meer dan 1 bar drukverschil. Een oude bypass die opent bij 0,5 bar staat dan gewoon open.
  • Gevolg: warm water gaat direct terug naar de warmtepomp. De flow is hoog, maar het afgiftesysteem krijgt weinig. De warmtepomp raakt zijn warmte niet kwijt en gaat pendelen. Meer flow lost dit niet op; die gaat ook door de bypass.
  • Advies: verwijder een bypass als er geen goede reden voor is. Een reden is: alle kringen of een driewegklep kunnen volledig dichtgaan. Is de bypass instelbaar, stel hem dan zwaarder af.
  • Valse bypass. Een oude cv-ketel die in het circuit blijft, kan als bypass werken. Plaats dan een terugslagklep.
  • Bypass bij ontdooien. Sommigen gebruiken een drukgevoelige bypass bij een seriebuffer. Tijdens het ontdooien gaat de pomp hard en opent de bypass. Dat vermindert ruisende leidingen. Controleer zo’n bypass wel: hij mag in normaal bedrijf niet openstaan. Voorbeeld uit een installatieschema: een drukverschilregelaar tussen aanvoer en de ingang van een buffervat van 50 l in de retour. Normaal is de flow 10–16 l/min.
  • Een zoneregeling die de pomp laat draaien terwijl alle zones dicht zijn, pompt het water alleen door de bypass rond. Dat kost energie en geeft geluid.

Waterpad met een open bypass:

    flowchart LR
    WP["Warmtepomp met pomp"] -->|"aanvoer"| B{"Bypass open? (verschildruk te hoog)"}
    B -->|"veel water: direct terug"| T["Retour naar warmtepomp"]
    B -->|"weinig"| A["Afgiftesysteem"]
    A --> T
    T --> WP

Bronnen

Water: filter, lucht, druk en spoelen

Filters en magnetiet

Magnetiet is zwart, magnetisch ijzeroxide uit stalen leidingen en radiatoren. Het kan de circulatiepomp laten vastlopen.

  • Op een bestaand cv-systeem komt veel vuil los. De hoge flow van de warmtepomp spoelt vuil los dat jarenlang in de radiatoren lag. Controleer het filter al na een week. Maak het daarna regelmatig schoon tot er weinig meer in komt.
  • Een extra magneetfilter in de retour is nuttig bij een oud systeem met metaal. Het ingebouwde filter van een warmtepomp is daarvoor vaak te klein.
  • Zet kogelkranen voor en na het filter, zodat u het kunt schoonmaken zonder af te tappen.
  • Rood-bruin aanslag in kunststof leidingen is gewone roest. Dat is niet magnetisch en schaadt de pomp niet.
  • Haal stalen onderdelen die u niet meer nodig hebt weg en spoel het systeem met leidingwater.

Meningen verschillen.

Over de microbellenontluchter zijn de meningen verdeeld. Sommigen vinden hem nuttig tegen roestvorming. Anderen vinden hem zinloos bij kunststof en koper en lage temperaturen.

Lucht

  • Lucht moet er echt uit. Kleine bellen zoeken elkaar op. Als lucht ontsnapt of het water opwarmt, ontstaan nieuwe bellen.
  • Vul water bij tijdens het ontluchten, want de druk zakt als de lucht ontsnapt.
  • Een ontluchter op een filter haalt alleen lucht weg die daar langskomt. Lucht in de hoogste radiator moet u daar ontluchten, vaak meer dan één keer.
  • Draait de pomp en zakt de druk sterk? Dan staat er mogelijk nog een luchtkolom in een verticale leiding.

Druk

  • 10 m hoogteverschil is 1 bar drukverschil. Een manometer op zolder toont dus minder dan een manometer bij de warmtepomp.
  • Controleer of het expansievat groot genoeg is. Reken de waterinhoud uit: 16 mm vloerverwarmingsbuis (binnendiameter 12 mm) bevat 0,113 l per meter. Bij 10 cm hart-op-hart ligt er ongeveer 10 m buis per m². Van 15 naar 35 °C zet het water ongeveer 0,42 % uit.

Vullen en spoelen

Vul nieuwe vloerverwarming groep voor groep met leidingwater onder druk. Spoel elke groep krachtig door tot er geen lucht meer in zit. Laat de druk erop staan en controleer op lekken voordat de dekvloer gestort wordt.

Bronnen

PendelenBuffervat