Niet gebruikte kamers wél verwarmen bespaart energie en geld bij een cv-warmtepomp!

Als je dit voor de eerste keer leest zal je denken, hier begaat iemand een hele grote fout. Kamers die je niet gebruikt moet je juist niét verwarmen, zo hebben we het geleerd, en dat is meer dan logisch en intuïtief goed.

Maar, specifiek bij gebruik van een warmtepomp, blijkt dit juist niet waar te zijn. Alle kamers verwarmen, ook al worden ze niet gebruikt, bespaart energie, dus geld.

LET OP, niet van toepassing indien...

Het advies om ongebruikte ruimten juist wel te verwarmen geldt alleen voor de ruimten die zich boven een verwarmde ruimte bevinden. Dit advies geldt in mindere mate voor ongebruikte ruimtes die aan een verwarmde ruimte grenzen. Een tussenmuur is net als de verdiepingsvloer niet geïsoleerd en verliest dus energie aan een aangrenzende niet verwarmde kamer, maar dat verlies is iets minder groot dan aan een kamer boven een verwarmde ruimte. Bevindt zich een kamer boven een onverwarmde ruimte, zoals een slaapkamer boven een onverwarmde garage, dan zal er geen warmte naar boven weglekken. Dus in dat geval is de aanbeveling om boven toch te verwarmen, niet van toepassing.

Niet gebruikte kamer: verwarming uit of aan?

De overheid en media hebben ons jarenlang geleerd, als je een kamer niet gebruikt, zet dan de verwarming uit. Een slaap- of werkkamer die je verwarmt verliest meer thermische energie dan dezelfde kamer die onverwarmd blijft. Dus door ze niet te verwarmen bespaar je energie.

Als je een kamer op de eerste verdieping niet verwarmt zou die kamer dezelfde temperatuur aannemen als de buitentemperatuur, je verwarmd hem immers niet.

Maar dat blijkt niet waar te zijn. Een kamer op de eerste verdieping wordt nooit echt koud. Bij moderne woningen zal een onverwarmde kamer op de eerste verdieping een temperatuur hebben van circa 15 graden terwijl het buiten -10°C is.

Dat het in die slaapkamer niet vriest komt doordat de kamer tóch wordt verwarmd. Alleen komt de warmte niet uit de radiatoren in die slaapkamer, maar uit de vloer. Die vloer is het plafond van de begane grond, en die wordt wel verwarmd. Beneden is het immers warm, dus is het plafond "verwarmd".

De warmte die door het plafond naar boven lekt is enorm hoog en dáárdoor blijft het boven nog circa 15 graden Celsius. Hoeveel thermische energie naar boven lekt zullen we aan de hand van een voorbeeld met een fictieve woning duidelijk maken.

Die thermische energie die naar boven lekt moet door de begane grond extra opgewekt worden. En daar ligt de sleutel tot de uitspraak dat je geld kan besparen door ongebruikte kamers op de eerste verdieping wél te verwarmen.

Voorbeeldwoning

Stel je een woning voor met een afmeting van 8x15 meter, een begane grond en een eerste verdieping. De eerste verdieping heeft een plat dak. De eerste verdieping is een kopie van de begane grond, de buitenmuren hebben dezelfde oppervlakte, dat geldt ook voor de oppervlakte van de ramen. Voor het gemak van de berekening bevindt zich geen trapgat tussen de begane grond en de eerste verdieping (waar anders nog meer warmte dan in dit voorbeeld naar boven lekt en je nog meer geld kwijtraakt).

De woning, dus de gebruikte isolatiewaarden van de bouwschil, zijn gebaseerd op het bouwbesluit uit 2012. De isolatiewaarden van alle gebruikte materialen (muur, ramen) zijn voor begane grond en de eerste verdieping gelijk. Het warmteverlies door ventilatie is op de begane grond gelijk aan de eerste.

We bekijken in dit voorbeeld twee situaties en voor iedere situatie berekenen we het warmteverlies bij een buitentemperatuur van -10°C.

Voor de duidelijkheid, alleen als het warmteverlies door de cv-ketel of cv-warmtepomp met exact dezelfde hoeveelheid warmte wordt gecompenseerd blijft de temperatuur in de kamers constant.

• Situatie 1. begane grond én eerste verdieping worden verwarmd op 20°C.
• Situatie 2. begane grond wordt verwarmd op 20°C maar de eerste verdieping wordt niet verwarmd.

Situatie 1 (b.g. en verdieping wordt verwarmd, buiten: -10°C)

In deze situatie 1, dat de begane grond én de eerste verdieping verwarmd wordt, vindt er géén warmtetransport plaats van de begane grond via het plafond naar de eerste verdieping. Immers de temperatuur is op de eerste verdieping is gelijk aan die op de begane grond.

In deze situatie verliest de 1e verdieping 3,57 kW en samen met het warmteverlies van de begane grond van 3,49 kW is het totale warmteverlies 7,06 kW.

Situatie 2 (b.g. wordt verwarmd op 20°C, 1e verdieping niet, buiten: -10°C)

In deze tweede situatie verandert maar één ding, de eerste verdieping wordt niet meer verwarmd. Bij een buitentemperatuur van -10°C zal de temperatuur op de 1e verdieping dalen tot circa 15 graden Celsius. Dat het daar geen -10°C wordt komt omdat de begane grond warmte afstaat aan de 1e verdieping. Dat is niet een klein beetje, maar dat blijkt héél veel warmte te zijn.

Je ziet dat het totale warmteverlies op de eerste verdieping 0 kW is. Die verdieping verliest 3,18 kW via de isolatie naar buiten maar via de vloer (het plafond van de b.g.) "lekt" er 3,18 kW naar de eerste waardoor het totaal op 0 kW komt.

Cruciaal is dat de begane grond in situatie 1 maar 3,49 kW warmteverlies heeft, dus dat is het vermogen dat de verwarming moet toevoegen via het afgiftesysteem aan de begane grond om het daar op 20°C te houden. Maar in situatie 2, waarbij beneden dus niets verandert, maar boven niet meer verwarmd wordt, is het warmteverlies van de begane grond gestegen van 3,49 kW naar 6,67 kW.

Het afgiftesysteem op de begane grond dat eerst 3,49 kW moest afstaan, moet in situatie 2 ineens 6,67 kW aan warmte afstaan. Dat is 3,18 kW meer, dat is dus een stijging van 3,18/3,49=0,91 dus 91%, haast het dubbele!

Het afgiftesysteem op de begane grond kan alleen maar meer vermogen afstaan als de cv-watertemperatuur verhoogd wordt (en dit gebeurd automatisch).

De vraag is nu, hoeveel moet de cv-watertemperatuur stijgen waardoor de radiatoren op de begane grond 91% meer vermogen afgeven. Daarbij maken we gebruik van onderstaande grafiek die bij paneelradiatoren de vermogensafgifte in Watt afzet tegen de cv-watertemperatuur^[2]. Uit die grafiek blijkt dat als in situatie 1 de watertemperatuur 35/30°C was (in de grafiek bij 100 Watt), dat je bij circa 42/37°C een verhoging hebt van circa 91% (191 Watt). Dus de cv-watertemperatuur moet stijgen met 7 graden Celsius.

En nu komt de essentie van dit artikel. Het rendement van een cv-warmtepomp is direct gerelateerd aan de T_lift. Dat is het verschil in temperatuur tussen de bron, waar de warmte uit betrokken wordt, en de temperatuur in het afgiftesysteem (het cv-water dus).

Wanneer de T_lift met 1°C stijgt, zoals dit gebeurt wanneer de cv-watertemperatuur met 1°C stijgt, dan daalt het rendement met circa 2%^[3]. Dus neemt ook het elektriciteitsverbruik met 2% toe. Het cv-water moet in situatie 2 circa 7°C warmer zijn dan in situatie 1. Dus zal het rendement van de cv-warmtepomp met 7 x 2 = 14% dalen. Dus zal het elektriciteitsverbruik met 14% stijgen.

Je leest het goed. Doordat je op de eerste verdieping de verwarming uit te zet, zal je energieverbruik met 14%^[3] toenemen!

Dit voelt heel tegennatuurlijk aan. Dat komt omdat je gevoel zegt dat als je een kamer wél verwarmt deze altijd meer warmteverlies heeft dan dat de kamer niet verwarmd wordt. En dat is nog steeds waar!

Waar je gevoel geen rekening mee houdt is dat er een enorm "lek" van warmte is van de begane grond naar de eerste verdieping. Dat "lek" blijkt in dit voorbeeld er voor te zorgen dat het afgiftesysteem van de begane grond haast twee keer zoveel warmte moet afstaan om de begane grond maar op 20 graden Celsius te houden en het warmteverlies van het lek te compenseren. En die extra vermogensafgifte van het afgiftesysteem op de begane grond is alleen maar mogelijk als de cv-watertemperatuur met 7°C stijgt.

Wanneer een cv-ketel het cv-water 7°C warmer moet maken, maakt dat voor het rendement van een cv-ketel nauwelijks iets uit^[4]. Maar bij een cv-warmtepomp levert een cv-watertemperatuurstijging van 7°C een flink lager rendement op.

Vandaar dat men bij gebruik van een cv-warmtepomp benadrukt om de cv-watertemperatuur zo laag mogelijk te houden. Was bij een cv-ketel een temperatuur van 75°C normaal, bij een cv-warmtepomp ben je slim als je bij radiatoren de cv-watertemperatuur op 35°C zet en bij vloerverwarming kan je dat verder verlagen naar circa 28°C. Daarom is verwarmen met vloerverwarming per definitie een stuk goedkoper dan met radiatoren bij gebruik van een cv-warmtepomp.

Maar ik wil mijn slaapkamer niet op 20 graden Celsius houden!

Je hebt het bovenstaande gelezen en denkt, dat mag allemaal waar zijn, maar ik wil de slaapkamers op de eerste niet op 20 graden Celsius verwarmen, ik vindt slapen in een koude(re) kamer prettiger. Dat begrijpen we. Het is aan jou om te bepalen welke temperatuur je wil aanhouden. Zolang je maar de consequenties maar overziet. Want de kamers op de eerste niet verwarmen zal inherent leiden tot een hoger elektriciteitsverbruik van de cv-warmtepomp.

Hoe kan ik dit verlies beperken?

Je kan wellicht een compromis sluiten en dat is de kamers op de eerste een beetje te verwarmen. Bijvoorbeeld tot 18 of 19 graden Celsius. In dat geval zal je al veel warmtetransport van de begane naar de eerste voorkomen. Waardoor de cv-watertemperatuur niet sterk verhoogd hoeft te worden.

Hoe kouder het buiten wordt, dus hoe hoger het warmteverlies wordt, hoe belangrijker het is om de kamers op de eerste wél continu (al dan niet enigszins) te verwarmen.

Stel dat je boven niet wil verwarmen, maar je wil ook weer geen 14% verlies hebben. Wat zijn dan je mogelijkheden om dit verlies zoveel als mogelijk te beperken?

Theoretisch benaderd zou je dit probleem kunnen oplossen door de tussenvloer (tussen b.g. en eerste) sterk te isoleren. Hoe beter die isolatie, hoe minder warmteverlies naar boven. Dan hoeft de verwarming op de begane grond minder vermogen af te geven. Maar aan de andere kant, hoe beter de isolatie van het plafond/vloer, hoe kouder de kamers op de eerste worden, want die krijgen dan van beneden minder warmte. Dan moet je daar weer de verwarming een beetje aanzetten.

Maar het plafond van de begane grond isoleren, of de vloer op de eerste isoleren, stuit op praktische bezwaren. Dus geen goed idee.

Woonkamer niet warm genoeg tijdens hartje winter? Zet de verwarming op de verdieping aan!

Stel dat je afgiftesysteem op de begane grond krap bemeten is, dan kan het gebeuren dat tijdens zeer streng winterweer het beneden niet voldoende warm wordt. Hoe vreemd het ook lijkt, maar door op de eerste verdieping alle verwarmingen open te draaien, zal het beneden warmer worden.

Hoe dit komt zou je al uit het voorgaande al kunnen opmaken. Wanneer je boven niet verwarmt moet het afgiftesysteem van de begane grond, vanwege de enorme hoeveelheid warmte die via het plafond naar boven lekt, veel meer warmte produceren. Dat kan alleen maar als de cv-watertemperatuur flink omhoog gaat.

Maar als de cv-watertemperatuur stijgt daalt juist het rendement van de cv-warmtepomp, dus geeft de cv-warmtepomp ook minder vermogen af.

Door boven alle verwarmingen open te draaien zal aanzienlijk minder warmte naar boven toe lekken. Daardoor hoeft het afgiftesysteem beneden flink minder warmte af te geven, en daardoor kan de cv-watertemperatuur dalen.

Een dalende watertemperatuur heeft tot gevolg dat het rendement van de cv-warmtepomp flink stijgt. Daardoor (door het hogere rendement) zal de cv-warmtepomp meer vermogen (thermische energie) kunnen afgeven en daardoor wordt het beneden warmer (en boven ook).

Overdenkingen

Met dit artikel hebben we duidelijk willen maken dat niet gebruikte kamers beter wel verwarmd kunnen worden. In het voorbeeld dat we gebruiken is een besparing van 14% mogelijk. Maar dat betekent niet dat dit bij iedereen zo is. Het is een theoretisch model. Gebruik je beneden vloerverwarming dan zal het verlies naar boven minder zijn. Immers, bij vloerverwarming (warme vloer, kouder plafond) zal het plafond minder warm zijn dan bij radiatoren (koudere vloer, warmer plafond), dus zal minder warmteverlies plaatsvinden, dus de besparing lager uitvallen.

Wanneer je op de eerste verdieping radiatoren gebruikt zal de vloer minder warm worden dan bij een vloerverwarming op de eerste. Het lijkt daarom logisch dat bij gebruik van vloerverwarming de verliezen van de begane grond naar de eerste makkelijker en met een lagere temperatuurstijging in de kamers boven realiseer baar is dan bij gebruik van radiatoren op de eerste.

De gebruikte vloerbedekking op de eerste hebben we in dit voorbeeld niet meegenomen. Hoe sterker die vloerbedekking isoleert, hoe minder het verlies door de tussenvloer. Maar bedenk dat als je boven niet verwarmt en het op de eerste op de kamers niet even koud is als buiten, er dus nog steeds een groot lek is van warmte naar boven, en dat gaat ten koste van het rendement van de cv-warmtepomp.

Wel of geen buffervat bij een cv-warmtepomp?

Een buffervat wordt vaak aangeboden door installateurs. Waar dient dat buffervat voor? En is het altijd wel noodzakelijk?

Boekje over warmtepompen

In het boekje "Lex, Leo en de warmtepomp" lees je vrijwel alle aspecten van een warmtepomp waardoor je beter voorbereid keuzes kan maken bij de aanschaf van een warmtepomp.

Wat is de terugverdientijd van een cv-warmtepomp?

De terugverdientijd is afhankelijk van meer dan tien factoren. Welke dit zijn en hoe je de terugverdientijd kan uitrekenen vertellen we je in dit artikel.