Bij recirculatie gaat koude lucht van de verdamperuitlaat (uit de fan) naar de verdamperinlaat; bij restrictie wordt de lucht aan de zuig- of perskant van de verdamper gehinderd waardoor de totale luchtstroom minder wordt. Beide effecten leiden tot een lagere verdampertemperatuur en invriezen van de

Restrictie en recirculatie voorkomen

Maar wáár moet je als installateur dan precies op letten? De invloed van de opstelplaats van de buitenunit op het rendement van de warmtepomp zit volgens Andries van Wijhe vooral in de mate van vrije luchtstroom rond de unit. Het is volgens de warmtepompexpert bij onderzoeksinstituut TNO daarom zaak om twee dingen te vermijden: restrictie en recirculatie.  ‘Restrictie wil zeggen dat er te weinig vrije ruimte is rond de verdamper en ventilator van de buitenunit. Bijvoorbeeld doordat deze te dicht tegen een muur staat of deels wordt ingesloten. Hierdoor neemt de luchtweerstand toe en verschuift de ventilatorcurve, waardoor het systeem minder lucht aanzuigt. De verdamper vriest dan sneller in om dezelfde hoeveelheid warmte aan de lucht te onttrekken. Dat gaat ten koste van het rendement van de warmtepomp.’
Recirculatie is een effect met vergelijkbare gevolgen. Dit treedt op wanneer de buitenunit niet voldoende vrije ruimte heeft om lucht uit te blazen. ‘Een deel van de uitgeblazen lucht komt dan weer terecht aan de aanzuigzijde. De warmtepomp zuigt zijn eigen afgekoelde lucht dan weer aan. Net als bij restrictie, leidt dat tot lagere verdampertemperaturen en een slechter rendement’, legt Van Wijhe uit.
Dat betekent in de praktijk dat installateurs extra moeten opletten als ze de buitenunit plaatsen in omgevingen die deze effecten bevorderen. ‘Denk bijvoorbeeld aan een nis of een doodlopende steeg. Dat kan voor de consument een geschikte plaats zijn voor een buitenunit – het is toch een verloren plek – maar rendementsverlies door restrictie of recirculatie is op zulke plekken wel een risico.’ Hetzelfde geldt voor warmtepompen in omkastingen, zoals Beekman al benoemde. ‘Hier kun je rekening mee houden door een warmtepomp te selecteren die de uitgaande en inkomende lucht scheidt’, legt hij uit. ‘Bijvoorbeeld door een schot aan de binnenzijde van de omkasting.’

‘Rendementsverlies kan oplopen tot zo’n 20 procent’

Recirculatie in dakoplossing

Omdat iedere situatie en ieder product anders is, is het lastig om rendementsverlies in percentages uit te drukken. Wel haalt Van Wijhe een voorbeeld aan: een recente test in de klimaatkamer van TNO met een dakoplossing voor schuine daken. Daar trad een prestatieverlies op van 6 tot 10 procent, zo vertelt hij. Daarbij benadrukt hij dat die percentages over dit specifieke product gaan en bij andere, soortgelijke producten hoger of lager kunnen zijn.
‘Recirculatie was in dit geval de oorzaak. De lucht die via de verdamper het systeem in trok, was zo’n 2 °C kouder dan de temperatuur in de klimaatkamer. Door dat verschil moet de warmtepomp optoeren om hetzelfde vermogen te leveren, wat dus leidt tot een lagere COP. Daarnaast zagen we dat de verdamper door deze recirculatie ongeveer 1,5 °C eerder invriest wanneer de warmtepomp in een dakkapel is geplaatst. In zo’n situatie kan het rendementsverlies oplopen tot zo’n 20 procent.’

Op het dak van een appartementencomplex

In de praktijk ziet Beekman dat vooral fabrikanten – wanneer zij ondersteuning bieden in een project – wel oog hebben voor het rendement. ‘Bijvoorbeeld bij appartementencomplexen, waarbij ieder appartement een individuele warmtepomp krijgt. Fabrikanten letten er dan doorgaans goed op dat deze niet in elkaars luchtstroom staan, door voldoende afstand te bewaren of de units rug tegen rug te plaatsen. Een andere mogelijke oplossing is om te kiezen voor enkele grotere buitendelen die meerdere appartementen beleveren.
Praten we over hoogbouw, dan noemt Beekman nog een ander belangrijk aandachtspunt. ‘De wind speelt dan een grote rol. Die komt in Nederland overwegend uit het zuidwesten. Het is dan verstandig de unit richting een andere kant te laten uitblazen, zodat de koudere lucht direct wegwaait. Bovendien waait er dan geen vuil de unit in, want ook dat leidt tot een minder efficiënte werking en vraagt om meer onderhoud.’

Windrichting speelt grote rol bij units hoogbouw

Hoogteverschil en afstand

In het voorbeeld van hoogbouw, is natuurlijk sprake van een hoogteverschil tussen het buiten- en binnendeel van de (split)warmtepomp. ‘Bij een monoblock maakt het hoogteverschil weinig uit voor het rendement. Bij split-units kan de impact wel oplopen tot enkele procenten’, aldus Beekman. Van Wijhe wijst als aanvulling op de installatiehandleiding, waar beschreven staat welk hoogteverschil een systeem maximaal kan overwinnen en waar de installateur verder op moet letten.
Speelt de afstand tussen binnen- en buitenunit wel een rol? Leidt het opstellen van de buitenunit in een schuur of in een (grote) tuin tot warmte-, en dus rendementsverlies? ‘Ook dat hangt weer sterk van de situatie af’, aldus Van Wijhe. ‘Bij een monoblocksysteem zijn de leidingen doorgaans dikker, terwijl bij een splitsysteem het koudemiddel op een hoge temperatuur uitkomt bij de compressor. Daarnaast kun je de vraag stellen wanneer je precies spreekt van warmteverlies. Als het systeem de warmte binnen de thermische schil afgeeft, maar wel op een zolder die bewoners op dat moment niet gebruiken, spreek je dan nog van nuttige warmte? Daar kun je over discussiëren.’

Tekst: Lars van Mil
Illustratie: Maarten de Vries

Lees meer artikelen in het dossier Klimaat- en duurzame techniek