Wat is de bètafactor bij een warmtepomp?

De bètafactor is een deelfactor (de uitkomst van een deling) waarbij het benodigde vermogen van de verwarming gedeeld wordt door het geïnstalleerde vermogen. Zijn die vermogens aan elkaar gelijk dan is de bètafactor 1. Is de bètafactor bijvoorbeeld 0,8 dan is het geïnstalleerde vermogen 80% van het werkelijk benodigde (berekende) vermogen.

Waarom een bètafactor <1 ?

Bij warmtepompen wordt soms bewust gekozen voor een bètafactor die kleiner is dan 1. De warmtepomp levert dan minder vermogen dan de woning tijdens de koudste periode nodig heeft om op temperatuur te blijven.

We geven een voorbeeld. Stel dat voor een bepaalde woning een bètafactor van 0,8 gekozen wordt. En stel dat voor die woning 10 kW thermisch vermogen (warmte) nodig is, dan heeft de warmtepomp maar een thermisch vermogen van maar 8 kW (10:8=0,8).

De warmtepomp heeft dus maar 80% van het vermogen dat werkelijk benodigd is. Je zou geneigd zijn te denken dat tijdens 20% van de dagen van het stookseizoen, dat zijn grofweg 42 dagen en ook precies de koudste dagen, je woning niet warm kan houden. Maar dat is niet juist.

Het benodigde (of berekende) vermogen is alleen maar tijdens extreem winterse omstandigheden benodigd. In Nederland wordt (op dit moment) uitgegaan van een buientemperatuur van -10° Celsius. Maar die extreme omstandigheden doen zich in een stookseizoen haast niet voor en als ze voorkomen duren maar zeer kort^[1].

Bij een bètafactor van 0,8 kan de warmtepomp gedurende (gemiddeld) 97% van het stookseizoen het huis warm houden. Slecht voor 3% (gemiddeld) van het stookseizoen, dat zijn circa 4 dagen, komt hij net te kort.

Gedurende die 4 dagen is het buiten zo koud dat de warmtepomp "hulp nodig heeft". In die periode wordt een, in de warmtepomp ingebouwd, elektrisch verwarmingselement, ook wel hulpelement of backupelement genoemd, ingeschakeld die het vermogen dat hij te kort komt, hier 2 kW, aanvult. De warmtepomp levert dan 8 kW en het elektrisch element 2 kW. Samen is dat 10 kW en dat was in dit voorbeeld het vermogen dat noodzakelijk was om gedurende het gehele stookseizoen de woning warm te houden.

Waarom niet een bètafactor van 1?

Je zal mogelijk denken, waarom zo moeilijk doen? Heb je 10 kW aan vermogen nodig om je huis te verwarmen, dan koop je toch een warmtepomp van 10 kW, of wellicht zelfs ietsje meer, dan "hebben we altijd een reserve"?

Die gedachte is begrijpelijk en dat was vroeger bij de keuze van een cv-ketel inderdaad "de manier". Maar als je het verschil tussen de warmtepomp "die iets kleiner is" of de warmtepomp "die het berekende vermogen kan leveren ", ziet zal je waarschijnlijk schrikken.

Niet alleen is de prijs flink hoger, maar die warmtepomp is (meestal) ook fysiek groter en maakt ook meer geluid. De meeste zullen dan al snel begrijpen waarom "een iets kleiner vermogen dan benodigd" wordt gekozen.

Daarnaast, een warmtepomp kopen die te veel vermogen kan leveren is zelfs ongunstig, het beperkt de levensduur vanwege mogelijk pendelgedrag.

Kost het verwarmen met een elektrisch verwarmingselement niet heel veel geld?

Een warmtepomp is zo populair omdat deze zo zuinig met energie omgaat. Van iedere kWu elektriciteit kan hij wel vier of meer kWu warmte maken, dat verschil wordt uitgedrukt in een cop-waarde. Maar een elektrisch element heeft een (slechte) cop-waarde van 1. Dus 1 kWu elektriciteit levert ook (maar) 1 kWu warmte op.

Een onzuinig elektrisch element lijkt dus een vreemde combinatie met een zuinige warmtepomp. Maar zoals zo vaak, zijn de zaken soms anders dan je denkt.

Het klopt dat een warmtepomp zuinig is, maar naarmate het buiten kouder wordt (dit geldt specifiek op de lucht/water warmtepompen^[2]) zal de cop-waarde van een warmtepomp dalen. Is die cop-waarde normaal gesproken bijvoorbeeld 4 dan zal hij bij extreme koude dalen naar bijvoorbeeld 2 en soms zelfs nog iets lager.

Het inschakelen van een elektrisch element met een cop-waarde van 1 is dan weliswaar onzuiniger dan de warmtepomp maar het verschil is maar een factor twee en niet de gebruikelijke factor vier in de rest van het stookseizoen.

Daarnaast, het verwarmingselement wordt alleen tijdens een korte periode aangezet. Dus ja, het elektrisch element is niet zuinig en kost inderdaad flink wat energie, maar "in perspectief" valt het allemaal mee.

Stel dat je toch een grotere warmtepomp zou kopen dan kost dat flink meer geld. De vraag is of je dat geld er uit haalt als je dat gaat vergelijken met de elektriciteitskosten van het verwarmingselement (dat we even gokken op 80-100 kWu per jaar bij een bètafactor van 0,8).

Elektrisch element heeft nog een tweede functie

Het elektrisch element heeft niet alleen de functie om de warmtepomp te helpen in de koudste momenten van de winter, maar speelt een speciale rol bij de boiler die warm water maakt.

Meestal maakt de cv-warmtepomp eens per week een anti-legionella cyclus, daarbij moet het water in de boiler enige tijd iets warmer zijn dan 60° Celsius en de meeste warmtepompen kunnen de boiler zover niet verwarmen. Het hulpelement helpt de warmtepomp om die temperatuur toch te behalen.