De levensduur van de warmtepomp

Snel en eenvoudig inzicht in de terugverdientijd

De levensduur van een warmtepomp

We onderscheiden hier de economische levensduur en de technische levensduur. De economische levensduur is de maximale periode waarin een warmtepomp economisch verantwoord kan worden gebruikt. Deze definitie komt van Wikipedia. Het komt er op neer dat men zonder al te veel kosten 10 jaar betrouwbare warmteproductie mag verwachten van de warmtepomp. De technische levensduur is de tijd dat een warmtepomp meegaat voordat hij echt helemaal versleten is. Als de technische levensduur van de warmtepomp langer is dan de economische levensduur, dan kan na verloop van tijd de situatie ontstaan dat de warmtepomp weliswaar nog wel functioneert, maar dat het voordeliger is om deze te vervangen door een nieuw exemplaar, vanwege de lagere gebruiks- en onderhoudskosten, of door het toegenomen rendement vanwege technische innovaties. De technische levensduur van een lucht-/water warmtepomp kan zeker tussen de 17 en 20 jaar liggen. Een en ander is wel afhankelijk van het gebruik.

Wat bepaald de levensduur van een warmtepomp?

warmtepomp compressor

Het hart van een warmtepomp is de compressor. Dit apparaat doet het zware werk, zoals uitgelegd in het artikel ‘Het principe van de warmtepomp’. De meeste warmtepompleveranciers maken zelf geen compressors, maar kopen die ook in, bijvoorbeeld bij Copeland Op de Copeland-site vindt men behalve animaties over de werking, ook informatie over de levensduur. De meeste compressorfabrikanten garanderen niet de levensduur, maar geven op hoe vaak een compressor kan starten. Dit heeft er mee te maken dat een compressor pas na 2 minuten looptijd goed gesmeerd wordt (de smeerolie moet eerst de compressor inlopen). Dat is ook de reden dat de meeste warmtepompregelingen zo ingesteld staan dat gewaarborgd is dat de compressor maximaal 10 starts per uur kan maken. Er wordt onderscheid gemaakt tussen Aan/uit compressoren en modulerende compressoren. Verder is het aantal draaiuren van belang. Daar de compressor de duurste en belangrijkste component in een warmtepomp is, bepaald deze eigenlijk de levensduur van de warmtepomp

De levensduur van de compressor

We onderscheiden de one- en two-stages compressors (aan/uit-techniek) en de modulerende compressoren (regelbereik tussen bijvoorbeeld 5 en 10 kW zonder dat de compressor stopt).

  1. De aan/uit compressor
    Verwacht aantal draaiuren: minimaal 50.000 á 60.000
    Verwacht aantal starts: minimaal 150.000
  2. De modulerende compressor
    Verwacht aantal draaiuren: minimaal 80.000 a 100.000
    Verwacht aantal starts: minimaal 150.000

Nu we bovenstaande weten, kunnen we hier ook aan rekenen, en maatregelen nemen om de levensduur te verlengen. Een compressor kan dus theoretisch 150.000 keer starten en dan is hij kapot. We dienen dus te zorgen dat een compressor zo weinig mogelijk start en zolang mogelijk draait. Daarom is het van belang om een warmtepomp goed te dimensioneren. Kiest men het vermogen van de warmtepomp te hoog (bijvoorbeeld 15 kW, terwijl men maar 8 kW nodig heeft) dan zal de warmtepomp snel op temperatuur zijn en stopt de compressor. Na afkoeling start de compressor weer, en stopt weer als de doeltemperatuur is bereikt. Dit is funest voor de levensduur. Vergelijk het met een auto die 200 km/h rijd en waar pas vlak voor het rode verkeerslicht keihard op de rem wordt getrapt. Dat is niet goed voor de levensduur van de auto. Componenten verslijten onnodig snel. Zo is het ook met de over-gedimensioneerde warmtepomp. Deze zal sneller het loodje leggen.
Een andere oorzaak van een verkorte levensduur is de te kleine warmtepomp. Stel we hebben 8 kW nodig, maar onze warmtepomp doet maar 5 kW. Met het aantal starts zit het dan wel goed, want de warmtepomp zal zijn tijd nodig hebben om de woning op temperatuur te brengen. In dit geval zullen de draaiuren lang zijn, waardoor de 100.000 draaiuren die een modulerende compressor kan maken sneller bereikt zullen zijn. We zien dus dat de keuze van het vermogen van een warmtepomp zeer belangrijk is. Kleiner is beter dan te groot, voor wat betreft de levensduur. Ideaal is uiteraard een perfecte dimensionering op de warmtebehoefte. Uiteraard kan men een buffervat plaatsen en die eerst helemaal af laten koelen voordat deze in een lange cyclus wordt opgewarmd door de warmtepomp. Dit is vooral gunstig voor de levensuur van aan/uit-warmtepompen. Modulerende warmtepompen zullen zelf het afgegeven vermogen laten dalen alvorens te stoppen, en zullen daardoor langere cycli maken, met vaak een lager toerental wat de slijtage verminderd. Vandaar dat een modulerende warmtepomp meer draaiuren kan maken dan een aan/uit warmtepomp.

Wat betekend dit in de praktijk?

Belangrijk is om het aantal draaiuren van de warmtepomp te schatten.
Voor een gemiddelde goed geisoleerde woning, als voorbeeld, zou dat kunnen zijn:
Draaiuren verwarming: 3000 vollasturen
Draaiuren warm water: 500 vollasturen
Draaiuren koeling: 600 vollasturen
Bij een aan/uit warmtepomp zijn dat totaal 4100 vollasturen. Gaan we er vanuit dat deze warmtepomp 60.000 draaiuren kan maken, dan is de levensduur 60.000/4100=14,6 jaar.
Gebruiken we deze warmtepomp alleen voor verwarming, dan word de levensduur 60.000/3000 = 20 jaar
Voor een modulerende warmtepomp is de berekening moeilijker. Immers we weten wel dat de warmtepomp draait, maar vaak zal dat niet op vollast zijn. Afhankelijk van de dimensionering kan men daar een percentage uit halen, om vollast draaiuren (100%) om te rekenen naar geschatte gemiddelde draaiuren. Laten we aannemen dat gedurende het gehele seizoen de warmtepomp op 45% van zijn volle vermogen draait. Dat betekend dat de 3000 vollasturen voor 100% vermogen omgerekend moeten worden naar het aantal uren met 45% vermogen: draaiuren 3000/45% =6666 draaiuren voor verwarming. Voor koeling nemen we 50% aan: 600/50% = 1200 draaiuren, en voor tapwater nemen we aan dat dit in vollast wordt opgewarmd. We komen dan op 6666 + 1200 + 500 = 8366 draaiuren. De levensduur wordt dan 100.000 / 8366 = 12 jaar. Besluiten we alleen te verwarmen, dan wordt dit 100.000/6666 = 15 jaar.
We zien dus dat de optie koelen weliswaar het comfort verhoogd, maar de levensduur van de compressor verlaagd. Alle genoemde waarden zijn voorbeelden om een indruk te krijgen in de levensduur van een warmtepomp. Gegevens verschillen per fabrikant. Men kan geen rechten ontlenen aan deze getallen.

Datasheet van compressoren en MTBF-gegevens

In wat oudere databladen van grote compressorfabrikanten kon men vaak het verwachte aantal draaiuren en aantal verwachte starts terugvinden. Van recentere modellen worden deze gegevens nog maar sporadisch verstrekt. Blijkbaar is dit niet meer verplicht of acht men het niet meer noodzakelijk. Sommige fabrikanten verstrekken wel de MTBF (Mean Time Between Failures).

MTBF declaration of Danfoss

Conclusie

  • Belangrijk is de juiste warmtepomp te selecteren. Niet te groot, niet te klein;
  • Het aantal starts dient men regeltechnisch of door een buffervat te beperken;
  • Hoe meer opties (warm water, koelen) des te korter de levensduur;
  • Regelmatig onderhoud verlengt de levensduur van de warmtepomp;

De compressor is een belangrijke component die de levensduur bepaald. Echter, een warmtepomp is meer dan alleen de compressor. Er kan van alles kapot gaan, een sensor, de inverterprint, de aanloopstroombegrenzer, enz. Gelukkig is het zo dat goed aangelegde en gedimensioneerde warmtepompen in de meeste gevallen vrij lang meegaan. 15 jaar is normaal en 20 jaar is geen uitzondering!

Gegevens uitlezen uit de warmtepomp

Indien u al een warmtepomp heeft, is het vaak mogelijk om het aantal starts en het aantal draaiuren uit te lezen. Noteer deze standen, bij voorkeur over de periode van een jaar, en kijk op basis van de op deze webpagina verstrekte kengetallen wat de verwachte levensduur van uw warmtepomp is. Indien het aantal starts alarmerend hoog is, dient u maatregelen te treffen.


Vraag en antwoord
1. Ik heb al een warmtepomp, wat kan ik nog doen?

Controleer of de warmtepomp niet te groot gekozen is, zo ja vergroot het anti-pendel interval in de regeling, of vergroot uw buffer; Controleer of het buffervat niet te klein is. Een vuistregel ter controle is ca. 40 liter inhoud per kW van de warmtepomp; Controleer of het antipendel interval (de tijd na een verwarmingscyclus dat de warmtepomp niet mag starten) niet te krap staat. Normaal staat hier een waarde tussen de 15 en 30 minuten. Controleer of de compressor niet op hoge druk uitschakelt (bij de meeste warmtepompen te zien in de storingshistorie). Als dit het geval is dan is er hydraulisch iets niet in orde. De warmtepomp kan zijn warmte niet kwijt, waardoor een storingsmelding komt. Vaak is dit een vervuilde warmtewisselaar of een verkalkte boilerspiraal. Maar het kan ook zijn dat de flow opnieuw ingeregeld dient te worden. Warmtepompfabrikanten spreken vaak van een levensduur van bijvoorbeeld 80.000 uren, maar zwijgen over de bijbehorende gemiddelde looptijd van een verwarmings-cyclus. Laat u niet foppen en houd zelf in de gaten wat het gedrag van uw warmtepomp is. Vooraf kan men ook zelf berekenen hoe groot de buffer moet zijn. Let er wel op dat ook uw vloerverwarming een behoorlijke hoeveelheid water bevat die ook als buffer fungeert.

2. Is warmtepomp onderhoud duurder dan cv-ketel onderhoud?

Ja, zeker als men ook koudemiddel moet bijvullen, dat is erg duur vanwege de milieuheffing.

3. Heb ik nog een buffervat nodig bij een modulerende warmtepomp?

Dit hangt van de installatie af. Als een buffervat nodig is, dan is die altijd kleiner dan bij een aan/uit warmtepomp, omdat men hier het minimale vermogen als uitgangspunt mag nemen.

vermogen warmtepomp bepalen

Hoeveel vermogen
moet mijn warmtepomp kunnen leveren?
Bereken het zelf!

Geluid warmtepomp
Bereken het geluidsniveau van uw warmtepomp

kWh-meter

Welke boiler is het beste?
Berekeningen aan warm water bereiding met warmtepomp

Warmtepompcombinaties

Soorten warmtepompen
Vergelijk warmtepompen en kies uw warmtepomp