Warmtevraag en verwarmingsvermogen bij elektrische verwarming
Geplaatst door Erol Aslan op
Voor het bepalen van het benodigde vermogen bij elektrische verwarming bestaan algemene vuistregels en indicaties. Maar de specifieke situatie moet altijd het uitgangspunt zijn. Hoeveel vermogen er nodig is om thermisch comfort te garanderen, is immers contextafhankelijk.
Het traject van de aanleg van elektrische verwarming zou altijd moeten beginnen met het uitgebreid in kaart brengen van de situatie. Er zijn veel factoren die invloed hebben op de keuze voor een systeem. De warmtevraag van de bewoners/gebruikers van een pand is er een, maar de mate van isolatie, de ligging van het gebouw en de herkomst van de elektriciteit tellen bijvoorbeeld ook mee. Maar deze variabelen zijn niet allemaal even exact meetbaar. Het opmeten van de verschillende ruimtes geeft globale informatie over het benodigde vermogen en kan handvatten bieden.
Verwarmingsvermogen per vierkante meter
Dominic Tegelbeckers, docent duurzaamheid aan de University of Rotterdam en oprichter van De Groene Hoed, is voorzichtig als het om getallen gaat. “Het is wel mogelijk om wat richtlijnen te geven”, zegt hij, “maar de situatie bepaalt uiteindelijk altijd de exacte cijfers. Er zijn zoveel factoren van invloed. Heel algemeen genomen is het benodigde vermogen per m2 zo ongeveer 85 watt.”
Uitgaande van oppervlaktes van ruimtes in vierkante meters, met als veronderstelde plafondhoogte 2,4 meter, ziet dat er in een tabel dan zo uit.
| Ruimte | Benodigde verwarmingsvermogen |
|---|---|
| 3 – 6 m2 | 400 watt |
| 7 – 9 m2 | 600 watt |
| 9-11 m2 | 800 watt |
| 12-14 m2 | 1000 watt |
| 14 – 17 m2 | 1200 watt |
| 17 – 21 m2 | 1400 watt |
| 22 – 29 m2 | 2000 watt |
| 30 – 35 m2 | 1400 watt |
Het gemiddelde van het verwarmingsvermogen per vierkante meter is dus 85 watt, maar worden er andere factoren bij betrokken, dan ligt verwarmingsvermogen per m2tussen de 40 en 140 watt, een enorm verschil dus.
Bandbreedte
Tegelbeckers licht toe: “Het is contextafhankelijk. In het gunstigste geval is maar 40 watt per vierkante meter nodig. Dat is zo als een woning erg goed geïsoleerd is, er minimaal ventilatieverlies is, en de ligging is op het zuiden. Denk aan een passiefhuis of een woning met energieklasse A+ of A++. In het ongunstigste geval is 140 watt per vierkante meter nodig, dan is er bijvoorbeeld sprake van een slecht geïsoleerde oudbouw woning met enkel glas.”
Daar tussenin liggen:
- Een erg goed geïsoleerde woning met een minimaal ventilatieverlies, gelegen op het zuiden. Het gebouw komt overheen met een energieklasse A. Benodigd: 60 W/m2.
- Een goed geïsoleerde woning, nieuwbouw of renovatie. Het verlies aan warmte door ventilatie is gemiddeld. Benodigd: 80 W/m2.
- Een gemiddeld geïsoleerde woning met een groot warmteverlies door ventilatie. Benodigd: 100 W/m2.
- Een ruimte met een lage isolatiegraad, bijvoorbeeld een oud gebouw met nieuwe ramen en licht geïsoleerde muren. Benodigd: 120 W/m2.
Straling en convectie
Er zijn verschillende afgiftesystemen bij elektrische verwarming, bijvoorbeeld vloerverwarming, infraroodpanelen, convectoren, radiatoren, of een combinatie. Warmteoverdracht vindt onder andere plaats door convectie of door straling. Van die twee manieren is er niet eentje de beste: het gaat om comfort in verhouding tot de (kosten)efficiëntie. Zowel de verwarmingsvraag als de ruimte als de energie die nodig is voor het verwarmen, is gelijk. Het gaat erom hoe je gaat verwarmen, door middel van straling of door middel van convectie. Van die keuze hangt het benodigde vermogen af, net als de snel-/traagheid van de opwarming, en of de lucht in een ruimte wordt verwarmd of slechts oppervlaktes.
De factor tijd
Bij radiatoren en convectoren wordt de lucht direct en snel verwarmd. Infraroodverwarming werkt door middel van oppervlakte-aanstraling. Het verwarmt in eerste instantie de voorwerpen en personen in de ruimte, en die geven hun warmte vervolgens af aan de lucht om hen heen. De ruimteverwarming is van secundair belang. Doordat infraroodpanelen en vaak ook vloerverwarming worden aangeprezen als ruimteverwarming, ontstaan er verwachtingen die niet waargemaakt kunnen worden. Stralingswarmte komt traag tot stand, waardoor het nodig is om relatief lang of zelfs continu vermogen te leveren.
Comfortbeleving
Het benodigde wattage hangt niet zozeer af van de gebruikte verwarmingsbron. De verwarmingsvraag blijft in alle gevallen gelijk, maar de factor tijd en dus de snelheid waarmee verwarmd wordt, kan ervoor zorgen dat er een ander vermogen nodig is. Comfortbeleving en andere secundaire effecten bepalen dan de keuze voor het medium.
Over het algemeen is infraroodverwarming geschikt voor hoge en/of slecht geïsoleerde ruimtes, en voor ruimtes waar veel mensen zijn met ieder een eigen temperatuurwens. In zeer goed geïsoleerde woningen kan infraroodverwarming al hoofdverwarming fungeren. Elektrische convectoren zijn toepasbaar in kleine ruimtes die snel opgewarmd moeten worden zonder dat dat veel energie kost. Vloerverwarming (straling) is een goede oplossing in woningen met een hoge isolatiegraad.
Capaciteit van de installatie
Het aanleggen van elektrische verwarming is van invloed op de elektrische installatie en zal het benodigde vermogen flink verhogen. Voor een gemiddelde woning komt het neer op zo’n 10.000 watt extra. Bij nieuwbouw kan de keuze voor elektrische verwarming direct in het bestek worden verwerkt zodat de installatie op het moment van de aanleg al voldoende capaciteit heeft.
Voor bestaande bouw is het zaak om vooraf na te gaan of het bestaande elektriciteitsnetwerk de extra belasting van de verwarming aankan. Daarbij mag de maximaal afgezekerde waarde van de betreffende groep bij het inschakelen van de verwarming niet overschreden worden. In woningbouw is dit meestal 16A ofwel maximaal 3.680 watt.
Groepen in de meterkast
Het aansluiten van elektrische verwarming kan gevolgen hebben voor het aantal benodigde eindgroepen, voor de gelijktijdigheidsfactor en misschien zelfs voor de hoofdzekering. Zo kan in de meterkast op één groep maximaal 25m² vloerverwarmingsfolie aangesloten worden. Met een verbruik van 120W/m2 komt dat uit op 3000 watt, zodat er voor die groep nog 600 watt overblijft. Vloerverwarmingsmatten verbruiken 150W/m2. Om niet boven de 3000 Watt uit te komen, kan er maximaal 20m² op een groep aangesloten worden.
Door alle vermogens precies uit te rekenen, blijkt of er extra groepen moeten worden aangelegd, of dat de hoofdzekering verzwaard moet worden.
Tekst: Marion de Graaff