Hoe kan je het vermogen van een radiator omrekenen bij lagere temperaturen?

Wanneer je overschakelt van een cv-ketel naar een cv-warmtepomp zal de cv-watertemperatuur aanmerkelijk lager worden. Dan stroomt er geen cv-water van 70°C maar bijvoorbeeld maar 35°C door je radiatoren of convectors heen.

Bij die lagere temperaturen geven radiatoren en convectors veel minder vermogen (warmte) af. Maar hoeveel minder vermogen staat een radiator of convector af bij zo'n lage cv-watertemperatuur?

De basis

Wij konden online geen omrekentool vinden voor het omrekenen van de vermogensafgifte van een radiator of convector bij verschillende watertemperaturen. Daarom zijn we zelf maar op zoek gegaan naar informatie hoe je het vermogen kan omrekenen.

Wij hebben op de website van Radson de vermogensafgifte bekeken bij verschillende watertemperaturen. Daarbij gebruikten we de "meest gangbare" paneelradiator, de Radson Compact paneelradiator. De gegevens zullen voor de standaard paneelradiatoren van andere merken zeer sterk overeenkomen.

Wij hebben gekeken naar het afgegeven vermogen van een radiator van 30 cm en 50 cm hoog en beiden 105 cm lang, zowel van het type 11, 21, 22 en 33. Wat we reeds vermoedde is dat de afname van het vermogens van de T11, T21, T22 en T33 radiatoren procentueel gelijke tred houden met de afname in de cv-watertemperatuur ongeacht het type radiator en ongeacht de hoogte. Onderaan dit artikel zie je een uitgebreide tabel met gegevens zoals we die hebben opgesteld op basis van de door Radson verstrekte gegevens.

Nu we weten dat de uitvoering van de radiator geen invloed heeft op de procentuele daling van het vermogen, hebben we om het makkelijker te maken een tabel gemaakt van een fictieve radiator (feitelijk is het een T33 van 105x30 cm maar dat is niet relevant) en daarbij het vermogen dat afgegeven wordt.

Deze tabel van de fictieve radiator kan je gebruiken voor het omrekenen van de vermogensafgifte van je radiator zoals we hierna zullen beschrijven.

Vermogen omrekenen radiator bij verschillende temperaturen

De vraag is bijvoorbeeld: als ik een bestaande radiator heb die 1800 Watt (P_{oorspronkelijk}) afgeeft^[1] bij een cv-watertemperatuur van 80/60°C (aanvoer/retour), wat is dan de vermogensafgifte bij een cv-warmtepompvriendelijke watertemperatuur van bijvoorbeeld 35/30°C? Die nieuwe waarde noemen we P_nieuw

Je berekent dit als volgt:

• Kijk in bovenstaande tabel wat het vermogen is van de fictieve radiator bij de huidige cv-watertemperatuur. In dit geval is dat bij 80/60: 1540 Watt. Die noemen we: P_hoogfictief
• Zoek het vermogen op dat de radiator afgeeft bij de lagere gewenste cv-watertemperatuur, in dit voorbeeld 35/30 en dat is 228 Watt. Die noemen P_laagfictief.
• Bereken: P_nieuw = (1 - (P_hoogfictief - P_laagfictief) / P_hoogfictief) x P_{oorspronkelijk}
  Dat wordt dan (1-(1540-228)/1540)x1800 = 266 Watt.

Dus een radiator die nu 1800 Watt afgeeft bij 80/60°C geeft 266 Watt af bij 35/30°C.

Realiseer dat een radiator die met cv-ketel voorzien wordt van cv-water met een temperatuur van bijvoorbeeld 80°C, dat de retourwater doorgaans 20°C lager ligt. Dat verschil is een gangbaar temperatuurverschil bij cv-ketels. Dus in de radiator stroomt 80°C en er stroomt cv-water retour met een temperatuur van 60°C.

Bij een cv-warmtepomp ligt dit verschil doorgaans op 5°C. Vandaar in het voorbeeld hierboven gebruikte temperatuur: 35/30°C.

Kan je met je bestaande radiatoren en een cv-warmtepomp op 35°C je woning verwarmen?

Je zal met bovenstaande informatie denken, als een radiator in vermogen terugzakt van 1800 Watt naar 266 Watt, dan zal dat nooit voldoende zijn om het huis warm te houden.

Nou, dat zal je nog heel erg meevallen! Daar zijn een aantal redenen voor aan te wijzen.

Ten eerste zijn radiatoren, zeker in woning met een bouwjaar voor circa 2000 vaak ruim overbemeten, ze leveren doorgaans meer warmte dan strikt noodzakelijk is.

Ten tweede staat de cv-ketel niet de hele dag te branden. Het grootste deel van de dag staat de cv-ketel uit. Vaak staat de cv-ketel ook uit als weg bent en/of slaapt. Dat betekent dat de temperatuur van het cv-water in de radiator snel zakt als de ketel uitstaat. Dus het gemiddeld vermogen, per 24 uur, die de radiator afgeeft bij gebruik van een cv-ketel is heel veel lager dan je in de tabel onderaan de pagina kan vinden. Daarentegen staat, als het goed is, de cv-warmtepomp wél 24/7 warmte te produceren. Dus zal het vermogen dat je onderaan in de tabel aantreft wel vrijwel effectief continu gedissipeerd worden.

Ten derde zijn je huidige radiatoren gedimensioneerd op het warmteverlies van de woning destijds, toen de radiatoren geïnstalleerd werden. Maar zeer waarschijnlijk zijn sindsdien isolerende maatregelen genomen en daardoor zal het warmteverlies van de woning gereduceerd zijn. Daardoor zijn de radiatoren ook nog eens overgedimensioneerd.

Dus wellicht heb je op de begane grond 4000 Watt aan warmteafgevendvermogen van je radiatoren, maar heb je op dit moment, en bij gebruik van een cv-warmtepomp die 24/7 warmte produceert, maar 1600 Watt nodig (dit is maar een fictieve waarde).

Hoe kan ik inschatten hoeveel vermogen mijn radiatoren / convectors / vloerverwarming afgeven?

Hoeveel vermogen, en energie, je afgiftesysteem afgeeft is vrij gemakkelijk op een praktische manier te berekenen.

Je meet op een vast tijdstip, bijvoorbeeld iedere dag om 18u het gasverbruik. Stond eerst de teller op 17685 m³ aardgas en een dag later op 17695 m³, dan is die dag 17695-17685=10 m³ aardgas verbruikt.

Wanneer aardgas verbrandt wordt, zal theoretisch 9,77 kWu/m³ aan energie vrijkomen^[2]. Maar je cv-ketel is niet in staat om alle warmte die ontstaat tijdens de verbranding ook nuttig te gebruiken^[3]. Een deel verdwijnt via de schoorsteen. In de praktijk lijkt een waarde van 8,5 kWu/m³ een goede en iets conservatieve waarde om mee te rekenen.

Dus 10 m³ aardgas is gelijk aan 10 x 8,5 = 85 kWu energie (warmte). Realiseer dat deze waarde inclusief gebruik van warm tapwater is geweest zoals voor douche of bad. Laten we voor het gemak er even van uitgaan dat die dag geen warm water is gebruikt. Dan heeft het huis (bij de gemiddelde temperatuur die op dat moment buiten van toepassing was, én de gemiddelde temperatuur in de woning) 85 kWu nodig gehad om de temperatuur min of meer stabiel te houden.

Wanneer je die waarde deelt door 24 uur, dan krijg je het vermogen die de verwarming constant moet afstaan om deze hoeveelheid energie te produceren. 85 kWu / 24 uur = 3,542 kW of 3542 Watt.

Stel je hebt alleen maar de radiatoren op de begane grond open gehad, en je hebt 5 radiatoren, dan zal iedere radiator (gemiddeld over die dag) 3542/5=708 Watt afgegeven hebben. Natuurlijk zijn die vijf radiatoren niet allemaal even groot, maar het geeft je een idee van hoeveel vermogen er nodig is geweest.

Om je een gevoel te geven, een Radson Compact T33 paneelradiator van 50x180 cm levert een vermogen van 624 Watt bij 35/30°C. Of het hogere 60 cm model met een lengte van 180 cm, levert 731 Watt bij 35/30°C.

Hoeveel vermogen heb ik minimaal nodig om het bij -10°C niet koud te krijgen in huis?

Een nauwkeurige methode is om te wachten tot het buiten -10°C is en dan je gasverbruik in de gaten te houden. Maarja, wellicht moet je daar vier jaar op wachten voordat het buiten -10°C wordt.

Een hele goede benadering is om gebruik te maken van de koevlaasformule. Je neemt het gasverbruik van het afgelopen jaar, dat vermenigvuldig je met 8 en deel je door 1650.

Stel je hebt een gasverbruik van 1500 m³/jr. Dan wordt het dus 1500 x 8 / 1650 = 7,27 kW en dat rond je af naar boven. Dus dat wordt 8 kW (8000 Watt). Dat vermogen moet je cv-warmtepomp kunnen afstaan bij een buitentemperatuur van -10°C.

In dat vermogen zit ook een deel om het warm water op te warmen voor de douche (de koevlaasformule houdt daar rekening mee). Stel dat de cv-warmtepomp twee uur nodig heeft om het water op te warmen, dan blijft er 22 uur over per dag voor het verwarmen. De verwarming van je woning heeft dan circa 8000 Watt / 24 uur x 22 uur = 7333 Watt continu nodig om de temperatuur stabiel te houden.

Stel dat je alleen beneden de verwarming open hebt staan, dat is niet slim, zie later, en je hebt beneden vijf radiatoren dan moeten die samen dus 7333 Watt afstaan. Dus 1467 Watt per radiator. Dat is bij een watertemperatuur van 35/30°C vrijwel niet haalbaar, tenzij je zéér grote radiatoren hebt.

Maar maak je geen zorgen, de periode dat het buiten gemiddeld -10°C is, duurt gemiddeld maar een paar dagen per jaar. En gedurende die periode van zeer extreme koude is het heel normaal dat de cv-watertemperatuur hoger wordt. Dat wordt automatisch geregeld bij gebruik van een weersafhankelijke regeling waar de meeste cv-warmtepompen gebruik van maken. Bij een buitentemperatuur van -10°C wordt de cv-watertemperatuur bijvoorbeeld 45°C, en bij 45°C is het vermogen van de radiator al met 129% gestegen ten opzichte van een temperatuur van 35°C. Dus je zal het niet erg koud hebben. Maar dat je wel wat aan je cv-installatie moet doen bij de overgang naar een cv-warmtepomp is haast onoverkomelijk. Dat hebben we in dit document beschreven.

Boven niet verwarmen?

Wanneer je woning een bovenverdieping heeft dan zal je die doorgaans niet verwarmen. Dat was slim ten tijde van een cv-ketel. Maar dat is niet slim bij gebruik van een cv-warmtepomp. Dan is het juist slim om op iedere kamer de verwarming open te zetten. Daarmee bespaar je energie, dus kosten. Dat lijkt vreemd. Lees maar eens dit artikel en je weet waarom. Wanneer je boven ook de verwarming openzet zal je op de begane grond circa de helft van het vermogen nodig hebben om de woning warm te houden en dat is zeker haalbaar met radiatoren en warmtepompvriendelijke cv-watertemperaturen.

Convectors

Je zal je afvragen of de informatie in dit artikel ook een op een toepasbaar is op convectors. We denken dat het redelijk zal overeenkomen, maar dat is een "geschoolde aanname". In de toekomst zullen we dit ook voor convectors uitwerken en in dit artikel publiceren (dan zie je dat bij "laatste toevoegingen" in het menu).

Vloerverwarming

Voor de volledigheid melden we dat je over de vloerverwarming geen zorgen hoeft te maken.

Realiseer dat als je met een cv-ketel verwarmd het cv-water mogelijk 70°C is, maar dat wordt door de vloerverwarmingmengverdeler in temperatuur omlaag gebracht naar een temperatuur van 30°C of minder. Dus of je cv-ketel of cv-warmtepomp gebruikt maakt voor de vloerverwarming niets uit. Wel moet je de vloerverwarmingverdeler aanpassen.

Vermogens paneelradiator bij verschillende cv-watertemperaturen

Hieronder zie je tabellen die we hebben samengesteld op basis van de informatie van de website van Radson. Je ziet de vermogensafgifte in Watt voor de Radson Compact paneelradiator T11, T21, T22 en T33 met een hoogte van 30 cm en een lengte van 105 cm en daaronder 50 cm hoog en 105 cm lang. Rechts zie je daling in procenten van het vermogen ten opzichte van 80/75°C. Je ziet dat, op een afrondingsverschil na, de vermogensafname van het 30 en 50 cm hoge model gelijk zijn.

Legenda: Ta=temperatuur-aanvoer, Tr=temperatuur retour, Tgem=gemiddelde temperatuur over de hele radiator (is gelijk aan (Ta-Tr)/2).