Gasverbruik omrekenen naar vermogen warmtepomp: wat en hoe?

De overstap van een cv-ketel naar volledige verwarming met een warmtepomp vereist eigenlijk een gedetailleerde warmte-verliesberekening. Op basis van het gasverbruik is echter redelijk nauwkeurig het piekvermogen van de warmtepomp te bepalen. Hoe pak je dat aan? We geven uitleg aan de hand van zestien vragen en antwoorden.

Kun je het vermogen van de cv-ketel niet gewoon kopiëren naar de warmtepomp?
Nee, dat kan niet. Het vermogen van een cv-ketel is afgestemd op het direct maken van warm water. Daar is een fors vermogen voor nodig, meestal tussen 28 en 40 kilowatt (kW). Een ketel met 8 kW extra power (een warmwaterklasse hoger) is maar zo’n 150 euro duurder. Voor verwarming is de ketel veel te groot, maar dat maakt niks uit. Voor een warmtepomp gelden andere technische en economische wetten. Elke kW extra maakt het toestel een paar honderd euro duurder en groter. Het prijsverschil tussen een warmtepomp van 8 kW en een warmtepomp van 11 kW is behoorlijk. Het is dus zaak om de warmtepomp precies af te stemmen op de warmtevraag van de woning.

Hoeveel vermogen moet de warmtepomp dan hebben?
De warmtepomp moet all-electric (dus volledig gasloos) bij extreme koude de woning (grotendeels) kunnen verwarmen. In Nederland worden de zogenaamde warmteverliezen berekend bij een buitentemperatuur van -10 °C en een matige wind. De warmteverliezen bestaan uit het verdwijnen van warmte via muren, deuren, ramen en het dak, maar ook uit het warmteverlies door kieren en het ventilatiesysteem. Dit kun je met een uitgebreide berekening nauwkeurig in kaart brengen. Dat is werk voor specialisten, en het kost tijd en geld. Wil je de woning bij extreme koude comfortabel houden, dan moet de warmtepomp voldoende vermogen hebben om de warmteverliezen bij -10 °C te kunnen compenseren.

En bij een hybride systeem dan?
Bij een hybride systeem komt de cv-ketel in op koude dagen. Het omslagpunt ligt bij een buitentemperatuur van 4 tot 5 °C. De warmtepomp hoeft maar de helft van de warmteverliezen te kunnen afdekken. Voor de andere helft staat immers de cv-ketel paraat. De zogenaamde betafactor bedraagt dan 0,5.

Wat houdt die betafactor in?
De betafactor geeft de verhouding aan tussen het warmtepompvermogen en de bijstook. Een warmtepomp die volledig op de compressor draait, heeft een betafactor van 1. De elektrische bijstook komt niet in, of is zelfs uitgeschakeld. Een betafactor van 1 is niet echt gebruikelijk; meestal kies je bij all-electric voor een betafactor van 0,8. De warmtepomp levert maximaal 80 procent van het vermogen bij -10 °C, de overige 20 procent komt uit de bijstook. Dat heet een bivalent systeem.
Het lijkt een dure oplossing, elektrisch verwarmen. In de praktijk zijn de uren met strenge vorst in Nederland gering. Sommige winters komt bij een betafactor van 0,8 de bijstook niet eens in. Bij een hybride systeem is een betafactor van 0,4 of 0,5 het meest gebruikelijk. De warmtepomp hoeft maar de helft van de warmteverliezen af te dekken. In woningen met een overschot aan zonnestroom kun je de betafactor bij een hybride warmtepomp wat opvoeren, zodat de cv-ketel langer uitblijft.

Kun je de warmteverliezen ook zelf bepalen?
Ja, dat kan met behulp van de jaarnota voor het gasverbruik. Daarmee is redelijk indicatief het vermogen van de warmtepomp te bepalen. Er zijn verschillende methodes op basis van kengetallen en het aantal graaddagen. Er zijn zelfs handige gratis tools op internet beschikbaar.

Moet ik nog wat van het gasverbruik aftrekken?
Jazeker, want het gas gaat niet alleen op aan verwarmen. Meestal wordt er ook elektrisch gekookt en verbruikt de cv-ketel gas voor het warme tapwater. Voor koken wordt zo’n 30 tot 50 m³ gas verbruikt en voor warm water ongeveer 125 m³ per persoon. Sommige adviezen gaan uit van 100 m³ voor de volgende gezinsleden.

Is dit een nauwkeurige indicatie?
Redelijk. Voor koken is het gasverbruik relatief gering. Voor warm water zijn er verschillen. Informeer even naar het douchegedrag van de bewoners, en of er een bad aanwezig is en hoe vaak het wordt gebruikt. Er zijn ook mensen die met 50 m³ aardgas het hele jaar kunnen douchen. Als bewoners in de zomermaanden het gasverbruik kunnen achterhalen, weet je veel nauwkeuriger het verbruik voor warm water. In die periode staat de cv immers uit. Houd daarbij overigens wel weer rekening met aftrek voor een eventuele vakantie. Voor de nauwkeurigheid is het noodzakelijk om het gasverbruik van meerdere jaren te bepalen. Meestal krijgen huishoudens per maand een afrekening van de energieleverancier.

Kun je dit illustreren met een rekenvoorbeeld?
Stel, het gasverbruik in een tweepersoonshuishouden bedraagt 1.800 m³ per jaar. Dan halen we er 250 m³ af voor tapwater en 50 m³ voor koken. Dan blijft er 1.500 m³ over voor ruimteverwarming.

Goed, dan weet ik het gasverbruik voor verwarmen. Wat is de volgende stap?
Dit gasverbruik kunnen we omrekenen naar het piekvermogen van de warmtepomp. Daar zijn verschillende methodieken voor. Eigenlijk gaan we het aantal vollasturen voor verwarming bepalen. In een gemiddelde woning is sprake van zo’n 1.600 vollasturen per jaar. Dat is afhankelijke van de isolatie van een woning. Bij nieuwbouw vanaf 2018 met WTW gaat het maar om 1.300 uren, beschrijft ‘Kleintje hybride warmtepompen’ van kennisinstituut ISSO. Bij een slecht geïsoleerd huis uit de jaren 70 vermeldt het handboekje 1.750 vollasturen.

Wat moet ik met die vollasturen?
De warmte-inhoud van de hoeveelheid gas voor verwarming moet worden gedeeld door het aantal vollasturen. De uitkomst is dan het piekvermogen van de warmtepomp. Bij een cv-ketel haal je uit één m³ aardgas zo’n 9,3 kWh aan warmte.

Hoe gaat de rekensom dan?
Die 1.500 m³ aardgas bevat aldus 13.950 kWh aan warmte (1500 * 9.3). Als we dit delen door het aantal vollasturen voor een woning uit de jaren 90 (1.700 vollasturen), komen we uit op een warmtepompvermogen van 8,2 kW. Bij all-electric hebben we minstens dit vermogen nodig om volledig met de warmtepomp te kunnen verwarmen. Wie de piek met het elektrisch element wil afdekken (betafactor 0,8), komt uit op een warmtepomp van 6,4 kW. Bij een hybride systeem is de betafactor 0,5 en daalt het vermogen van de warmtepomp naar 4,1 kW. Nu begrijp je ook dat de meeste hybride warmtepompen die capaciteit hebben.

Zijn er nog andere manieren om een en ander te achterhalen?

Er zijn tools op internet te vinden die ook rekening houden met het aantal graaddagen. Het ene jaar moet je immers meer stoken dan een ander jaar. Door het gasverbruik van een jaar te koppelen aan het aantal uren dat de verwarming daadwerkelijk nodig was, krijg je een nauwkeuriger berekening. Bij het aantal graaddagen wordt de buitentemperatuur automatisch meegenomen in de berekening. De rekenmodule op de website warmtepomp-panel.nl werkt op deze manier. Je hoeft daarbij ook niet zelf de hoeveelheid gas voor warm water te berekenen.

Kan het nog sneller?
Nefit Bosch deelt bij een berekening op zijn website het gasverbruik voor verwarmen door 200. Dat is een heel eenvoudige berekening. Daarmee kom je bij 1.500 m³ gasverbruik uit op een warmtepompvermogen (betafactor 1) van 7,5 kW. Deze fabrikant geeft op zijn website ook nog kengetallen om het vermogen nauwkeurig te berekenen, op basis van warmteverliezen per vierkante meter.

Maar nu krijg ik toch allemaal verschillende vermogens?
Dat klopt; de berekeningen komen niet allemaal op dezelfde vermogens uit. Het verschil is echter niet groot. Bij vermogens onder de 10 kW bedraagt het verschil meestal zo’n 0,2 tot 0,5 kW. Een warmtepomp van 7,8 kW bestaat niet; dan kies je er een van 8 of 9 kW.

En wat als ik er helemaal naast zit?
In een wat groter huis kun je er weleens een paar kilowatt naast zitten, zeker als het aandeel tapwater verkeerd wordt ingeschat. Bij een hybride warmtepomp is er dan weinig aan de hand. De ketel gaat eerder aan, of juist later – bij een te groot gekozen warmtepomp. Bij all-electric leidt een te krappe warmtepomp tot het eerder inschakelen van het elektrische element. De meeste warmtepompen hebben een bijstookelement van minimaal 4 kW aan boord, en soms zelfs van 6 of 9 kW. Daarmee wordt het dus wel warm in huis, maar als het een echt strenge winter wordt, heb je een wat hoger elektriciteitsverbruik.

Is het sowieso mogelijk om de gasketel te vervangen door een warmtepomp?
In een woning met alleen radiatoren doorgaans niet. Een warmtepomp is een lagetemperatuursysteem en levert cv-water van maximaal 50 tot 55°C. Sommige halen wel een hogere eindtemperatuur, met name warmtepompen met het koudemiddel propaan (R290), maar alleen met een lage COP. Gewoon niet hoger gaan dan 50 °C bij -10 °C, is het advies. Dat lukt alleen met vloerverwarming en/of laagtemperatuurradiatoren.

Kleintje Hybride warmtepompen is te bestellen (€ 63,00) op de website van ISSO.