Vraag lucht/water warmtepomp vermogen

[Rodero]

Beste Tweakers,

Ik ben bezig een berekening m.b.t. een lucht/water warmtepomp waar ik niet helemaal uit kom, ik hoop dat jullie me hierbij kunnen helpen. Ik ben bang dat ik iets over het hoofd zie.

Wat ik wil weten is hoeveel luchtstroom benodigd is voor een bepaald verwarmingsvermogen. Tijdens het opzoeken en spelen met formules ben ik de volgende formule tegengekomen om het warmtevermogen van lucht te bepalen:

Vermogen lucht: Φ = qv x Ƥw x cw x ∆t
• Φ = Vermogen in kW
• Qv = volumestroom in m³/s
• ρl = soortelijke massa in kg/m³
• Cl = soortelijke warmte in kJ/(kg.K)
• ∆t = temperatuur verschil in kelvin

Als ik deze formule gebruik om te berekenen hoeveel energie in lucht zit kom ik uit op het volgende:
• Qv = 1600 m³/h = 0,44 m³/s
• ρl = 1,29 kg/m³
• Cl = 1,006 kJ/(kg.K)
• ∆t = 7K

Dan kom ik op een vermogen van 4,4kW (0,44 x 1,29 x 1,006 x 7). Dus dit betekent volgens mij dat onder deze omstandigheden maximaal 4,4kW aan warmtevermogen uit de lucht onttrokken kan worden.

Nu heb ik specificaties van een lucht/water warmtepomp die een COP van 4 moet kunnen halen. Dan kan een warmtepomp met een element van 2,4kW een verwarmingsvermogen halen van 9,5kW. Maar de vorige formule liet zien dat maar 4,4kW in de lucht aanwezig is en met de toegevoegde elektrisch vermogen is een input van energie van 6,8kW. Energie kan natuurlijk niet zomaar ergens ontstaan onderweg.

Ik ga nu uit van een temperatuurverschil van 7K, om tot 9,5kW te komen moet een ∆t aanwezig zijn van ca. 12K. Naar mijn kennis is dat voor een warmtepomp erg veel.

Aangezien meerdere warmtepompfabrikanten dergelijke COP’s bij vergelijkbare luchtstromen beloven ben ik bang dat ik iets over het hoofd zie. Waar komt de warmte vandaan?

---
Openstaande vragen 20-10-2014:

- wat een normale ∆t is voor de luchtzijde van een lucht/water warmtepomp?

[ Voor 13% gewijzigd door Rodero op 20-10-2014 08:04 ]

[Proton_]

Heb je een link naar een datasheet?
Het zou kunnen dat de COP van 4 niet gehaald wordt op vol vermogen.

[mightym]

Volgens mij moet je het anders zien. Je hoeft maar een elektrisch vermogen van 1,1kW toe te voegen om die 4,4 kW aan thermische energie aan de lucht te onttrekken.

[Jack]

Idd, wat mightym zegt.

In jouw specifieke geval zal de compressor, bij een COP=4, 1.1kW aan elektrisch vermogen verbruiken om 4.4kW aan warmte te leveren (en dus 3.3kW aan de buitenlucht onttrekken).

Een ∆t van 7K lijkt me vrij bescheiden, eerlijk gezegd. Ik heb geen warmtepomp, dus ik kan je geen praktijk cijfers geven, maar hogere ∆t waardes lijkt mij wel te verwachten.

[Rodero]

Dat klinkt inderdaad logisch.
Dit maakt de situatie niet beter.

Link specificaties

Om 9,5kW uit een luchtdebiet van 1300m³/h te halen is dus een ∆t van 20 nodig?
(0,36 x 1,29 x 1,006 x 20 = 9,4)

Wat is normaal als ∆t voor een lucht/water warmtepomp?

[mightym]

Bedoel je luchtzijdig of waterzijdig?
Ik vermoed luchtzijdig, dan zou ik eens moeten kijken als hij draait. Wacht een paar weken en dan kan ik je overladen met getallen haha. Nu draait hij heel sporadisch (meestal onder de morgen, maar dan lig ik te slapen..) Ik weet het, slecht excuus, ik zal er eens een arduino en wat d18s20's aan stuk slaan :-)

[ Voor 80% gewijzigd door mightym op 15-10-2014 18:44 ]

[Rodero]

Luchtzijdig inderdaad

[hansdegit]

Jack schreef op woensdag 15 oktober 2014 @ 13:41:
Idd, wat mightym zegt.

In jouw specifieke geval zal de compressor, bij een COP=4, 1.1kW aan elektrisch vermogen verbruiken om 4.4kW aan warmte te leveren (en dus 3.3kW aan de buitenlucht onttrekken).

Een ∆t van 7K lijkt me vrij bescheiden, eerlijk gezegd. Ik heb geen warmtepomp, dus ik kan je geen praktijk cijfers geven, maar hogere ∆t waardes lijkt mij wel te verwachten.

3.3 kW uit de buitenlucht? Hmm... Is het niet zo dat er 1.1 kW vermogen nodig is om 4.4kW aan de buitenlucht te onttrekken? Een warmtepomp verplaatst immers vooral warmte, voegt zelf niet zo heel veel toe.

[Jack]

Nee, COP = verwarming (nuttige) energie / elektrisch energie

Hier een toevallig kloppend plaatje van het internet:

[ Voor 21% gewijzigd door Jack op 20-10-2014 17:36 ]

[hansdegit]

I stand corrected.

[Verwijderd]

Je bent vergeten dat het verwarmingsvermogen van de warmtepomp kunstmatig verhoogd wordt met:
electrisch verwarmingselement 2x3kW

zonder dat wordt het al een stuk minder.

[Verwijderd]

Die heb ik er niet in, wel een joulemeter in de cv, en die geeft zomaar 4,6Kw terwijl er iets van 1100Wac ingaat (@12c). De warmtepomp verplaatst en upgrade wat, das alles.
ik probeer het altijd maar uit te leggen met de koelkast in de schuifpui, swinters buiten koelen (deur open naar buiten) zomers binnen koelen (deur open naar binnen)
de koelkast maakt er altijd 6c van, de warmtepomp kamertemperatuur.

[Rodero]

@Robairo; dat weet ik niet, maar in dat geval zal de elektrische energie in verhouding een stuk hoger zijn en zal de COP van 4 niet behaald worden. Terwijl de specificaties wel aangeven dat dit behaald kan worden.

Waar ik nog steeds benieuwd naar ben is:
- of ik de juiste formule gebruik om het vermogen van de lucht te bepalen (Φ = qv x Ƥw x cw x ∆t)?
- of ik de formule juist gebruik?
- of het klopt dat om 9,5kW te halen bij 1300m³/h een ∆t van 20 nodig is?
- wat een normale ∆t is voor de luchtzijde van een lucht/water warmtepomp?

[mkleinman]

Rodero schreef op vrijdag 17 oktober 2014 @ 07:40:

- wat een normale ∆t is voor de luchtzijde van een lucht/water warmtepomp?

Ik kan zodra het weer wat kouder wordt wel wat foto's van mijn warmtepomp maken.

[Jack]

Je formule klopt wel, voor zover ik kan zien.
9,5kW is fors vermogen voor een consumenten warmtepomp.
De ELGA gaat bijv. maar tot 5kW. Dat maakt veel uit

Als je echt 9,5kW nodig hebt, kan je beter gaan isoleren denk ik

[ollie1965]

Jack schreef op vrijdag 17 oktober 2014 @ 11:46:

Als je echt 9,5kW nodig hebt, kan je beter gaan isoleren denk ik

Ik weet niet om wat voor een pand het hier betreft maar... als hij een vrijstaande woning heeft zijn het geen extreme waarden.

En ja isoleren levert meer op dan welke andere maatregel dan ook, maar wie weet heeft hij dat wel allemaal gedaan.

[Verwijderd]

ik vind het inderdaad een nogal groot apparaat.
Destijds heb ik geen wp in mijn ventilatie gezet omdat daar te weing vermogen inzit.
Ik ventileer normaal met 130 m3/h, met visite 200m3/h.
Ik heb een profi afzuigkap met enorme motor. Als die brullend met enorme herrie aanstaat gaan zowat de pannen zweven. Hij trekt dan 1000 m3/h. (gemeten)
Dus 1300 m3/h is enorm veel voor een woonhuis ventilatie.
De formule klopt, dus zou je de lucht van 20C moeten afkoelen tot 0C. Dat kan alleen als de warmtewisselaar onder nul is, maar dan bevriest gelijk de wisselaar dicht. Dat wil je niet, want ontdooi cycles kosten knaken.

Dit lijkt me een aardig apparaat voor een groot kantoorpand.
Ventilatielucht van een woonhuis heeft niet genoeg energie om er zoveel vermogen uit te halen.

Tip: buitenlucht is gratis met enorme hoeveelheden.
In nl is het bijna nooit onder 5c, dus die wp;s doen het voor de overgrote tijd prima.

De beste (voor mij) oplossing is een wtw in de vertilatie en een wp die uit de buitenlucht lurkt.

op ollie:
je kan indeed 10kw in de winter nodig hebben voor verwarming. Die warmte verdwijnt door ramen, muren, vloeren, dak en ook door ventilatie. Maar niet alleen maar door de ventilatie. misschien maar 25%. dus dan kan je er maar 25% van de voor verwarming gewenste 10kw uit halen. Je kan nooit alle warmte die je nodig hebt voor je huis enkel uit de ventilatie terug winnen.

[ Voor 15% gewijzigd door Verwijderd op 17-10-2014 23:34 . Reden: ollienote :-) ]

[Rodero]

Bedankt voor de reacties.

Volgens mij heeft dit apparaat 2 ingangen, 1 voor binnenlucht (ventilatie) en 1 voor buitenlucht. Dus ik verwacht niet dat die 1300m3/h voor alleen ventilatie gebruikt zal worden.

Ik ga er vanuit dat de formule klopt.

Dan staat nog één vraag open:
- Wat is een normale ∆t voor de luchtzijde van een lucht/water warmtepomp? Is 20 haalbaar?

[AUijtdehaag]

Interessante info allemaal.

@robairo:
Uit bovenstaande begrijp ik dat je balansventilatie met wtw hebt.
Heb je wel eens gemeten wat de temperatuur is van de lucht die naar buiten wordt afgevoerd door je balansventilatie. Met name in de winterperiode?

Ik heb een l/w warmtepomp gekocht, waarvan ik de buitenunit, binnen wil gaan plaatsen. De nog aan te schaffen balansventilatie wil ik de uitblaas voeden op de aanvoerzijde warmtepomp luchtzijdig. De overige lucht komt onder mijn dakpannen vandaan. Als de temperatuur van de uitblaas balansventilatie nog zo een 10-15 C zou zijn is dit misschien wel interessant. Voorkomt in ieder geval vorst op de buitenunit.

Beetje dit idee eigenlijk:

[ Voor 28% gewijzigd door AUijtdehaag op 20-10-2014 17:08 ]

[StecaGrid]

AUijtdehaag schreef op maandag 20 oktober 2014 @ 16:52:
Interessante info allemaal.

@robairo:
Uit bovenstaande begrijp ik dat je balansventilatie met wtw hebt.
Heb je wel eens gemeten wat de temperatuur is van de lucht die naar buiten wordt afgevoerd door je balansventilatie. Met name in de winterperiode?

Ik heb een l/w warmtepomp gekocht, waarvan ik de buitenunit, binnen wil ga plaatsen. De nog aan te schaffen balansventilatie wil ik de uitblaas voeden op de aanvoerzijde warmtepomp luchtzijdig. De overige lucht komt onder mijn dakpannen vandaan. Als de temperatuur van de uitblaas balansventilatie nog zo een 10-15 C zou zijn is dit misschien wel interessant. Voorkomt in ieder geval vorst op de buitenunit.

Hoe zit het eigenlijk met condensatie? met een RV van 50% bij 20 graden Celsius is je natte bol temperatuur al ca. 14 graden.

[AUijtdehaag]

Ik begrijp niet goed wat je ermee bedoelt?
De dauwpuntstemperatuur is met droge bol 20 C en 50% RV, 9,2 graden.
Dat is de temperatuur waarbij er condensatie op zal treden.
Maar met koudere (drogere) buitenlucht gemengd, ligt de dauwpuntstemperatuur nog wat lager, schat ik.
Een enthalpie wisselaar in de wtw zal misschien ook zorgen voor minder vochtige uitblaaslucht van de wtw.

Het is maar een idee, die ik nog verder uit moet werken.

[ Voor 26% gewijzigd door AUijtdehaag op 20-10-2014 17:36 ]

[Rol-Co]

Mijne staat binnen, gaat prima. Je ventilatie lucht gebruiken zou best kunnen maar is echt peanuts van de luchthoeveelheid zo'n ding gebruikt dus je hebt nog meer nodig. Ook komt er troep uit zo'n ventilatie systeem wat in je warmtepomp gaat zitten waardoor je weer filters nodig hebt.

Ik gebruik de overtollige warmte wat naar zolder gaat en win ik weer wat terug, koude lucht gaat nu nog in dezelfde ruimte maar moet nog met een 450mm kanaal het dak uit.

[marcel3]

Gaat je zolder als gevolg daarvan dan niet heel veel extra lucht aanzuigen waardoor je eigenlijk niet meer van overtollige warmte kan spreken?

[Rol-Co]

marcel3 schreef op maandag 20 oktober 2014 @ 21:17:
Gaat je zolder als gevolg daarvan dan niet heel veel extra lucht aanzuigen waardoor je eigenlijk niet meer van overtollige warmte kan spreken?

Een soort lucht van beneden trekt bedoel je? Dat lijkt me niet, zo heftig is het ook weer niet, maar warmte gaat naar boven door in en uit lopen van de kamer, ook als het kouder word en de pelletkachel bij aan wil het wel eens te warm zijn waardoor we warmte kwijt willen en naar boven "lozen" .

Hij heeft geen warmte nodig, 15 graden is prima, en dat is het altijd minimaal.

[marcel3]

Ja, dat bedoel ik inderdaad. Omdat je ook aangeeft dat je luchtdebiet veel groter is dan wat je ventilatie nu aanlevert. Dan denk ik: als je dat straks allemaal naar buiten blaast, krijg je dan niet een flinke trek naar zolder?
Het blijft lastig om een voorstelling te maken van een WP die binnen de schil van je huis een COP van enige betekenis oplevert. Maar ik zeg er meteen bij dat ik er verder weinig verstand van heb. Ben erg benieuwd naar je ervaringen met deze opzet de komende maanden (met vele anderen denk ik).

[Rol-Co]

De zolder heeft ook 3 velux dakramen van 1m20 dus die kunnen ook nog op een kier mocht het echt zo zijn dat we naar zolder gezogen worden
Ik wil het uit voorzorg naar buiten hebben, nu maakt het nog niet zoveel uit maar als het echt koud word en hij langer gaat draaien als een half uur aan 1 stuk kan het wel eens frisjes worden op zolder.

Maar wat het vollume betreft, de afzuiger is 120 mm stork unit, de wp heeft een fan van 350mm op 850 rpm

[Verwijderd]

@ AUijtdehaag

wbt wtw of wp in de ventilatielucht:

ik heb wel wat metingen gedaan, exacte getallen heb ik niet bij de hand.
Maarrr met 0C buiten en 20C binnen is de ventilatielucht ongeveer 15C. Dus zou lucht de WTW uit naar buiten ongeveer 5C zijn.
Condensatie is in 1e instantie niet zon probleem, want dat geeft wat extra temperatuurs overdracht.

ik had vooral gemeten aan het gedrag onder 0C. Er treed een onbalans instelling in werking die voorkomt dat de wisselaar bevriest. De luchtinblaas temp gaat dan helaas naar beneden. Gelukkig kan je dit in de instellingen uitzetten.
Bij lange perioden onder 0 en een flinke vochtproductie binnen loop ik nu kans dat de ww bevriest.
Maar in nl komt dit bijna nooit voor, en je merkt er niets van.

edit:
ik heb even opgezocht hoeveel vermogen de ventilatortjes van de wtw vragen: bij 130m3/h max 2x 15W. (renovent medium)
130m3/h met 15C verlagen is even snel gerekend 700W recovery.

Dus bij 0C buiten (op het moment dat het er toe doet dus) is de COP van mn WTW 700/30 > 20.

knappe wp die dat nadoet. capice?

[ Voor 20% gewijzigd door Verwijderd op 28-10-2014 09:21 . Reden: even nagerekend waarom een wtw veel beter is dan een wp in de ventilatielucht recovery ]