Als mensen denken aan moeilijke winterse omstandigheden voor een warmtepomp, stellen ze zich vaak zeer lage buitentemperaturen voor. Maar een van de meest uitdagende omstandigheden voor een luchtwarmtepomp in de verwarmingsmodus is niet altijd extreme kou. Het is koud, vochtig en mistig weer.

Dat klinkt misschien tegenstrijdig. Want hoe kan +2 °C nu problematischer zijn dan -15 °C? Het antwoord is vocht.

In de verwarmingsmodus fungeert de buitenspiraal van een luchtwarmtepomp als verdamper. De oppervlaktetemperatuur daarvan ligt vaak onder 0 °C, zelfs wanneer de buitenlucht zelf boven het vriespunt ligt. Bij mist bevat de lucht een zeer hoog vochtgehalte. Wanneer dat vocht langs de koude buitenspirale stroomt, condenseert het onmiddellijk en bevriest vervolgens op het oppervlak van de spiraal. Het gevolg is een snelle ijsvorming.

Daarom kan mist bij temperaturen onder ongeveer +5 °C bijzonder veeleisend zijn. In koude, droge lucht is er simpelweg minder absolute vochtigheid aanwezig om op de spoel te bevriezen. In mistige lucht daarentegen wordt de warmtepomp blootgesteld aan een continue stroom vocht, wat de ijsvorming kan versnellen en de noodzaak tot ontdooien vergroot. Praktisch gezien betekent dit dat een warmtepomp die bij ongeveer +2 °C werkt met een luchtvochtigheid van meer dan 95%, te maken kan krijgen met zwaardere vorstvorming dan een warmtepomp die bij veel lagere temperaturen in droge winterlucht werkt.

Waarom is de ontdooifunctie belangrijk bij een warmtepomp?
Ontdooien is een normaal en noodzakelijk onderdeel van de werking van een warmtepomp. Wanneer er ijsvorming optreedt op de buitenspirale, vermindert dit de luchtstroom en de efficiëntie van de warmte-uitwisseling. Om de prestaties op peil te houden, schakelt het apparaat periodiek over naar een ontdooicyclus om de spiraal ijsvrij te maken.

Een veelgehoorde zorg is of dit ten koste gaat van het comfort of de betrouwbaarheid. Het goede nieuws is dat moderne systemen zijn ontworpen om dit proces zorgvuldig te beheren.

In een laboratoriumtest werd een Trane IH 078-warmtepomp voor op het dak meer dan 24 uur lang getest onder bijzonder zware vorstomstandigheden: een retourtemperatuur binnenshuis van 10 °C, een buitentemperatuur van 2 °C en een relatieve luchtvochtigheid van meer dan 95%. Zelfs onder deze veeleisende omstandigheden vonden er in 4,5 uur slechts twee ontdooicycli plaats. Elk daarvan resulteerde in een totale stilstandtijd van ongeveer 8 tot 9 minuten. Met andere woorden: in een van de slechtst denkbare bedrijfsscenario’s had het apparaat slechts ongeveer 8 minuten ontdooitijd per 2 uur en 15 minuten.
Dat is een belangrijk punt voor zowel klanten als adviseurs: ontdooien gebeurt wel, maar dat betekent niet dat de warmtepomp voortdurend stopt en weer start. Bij goed beheerd gebruik kunnen zelfs moeilijke mistige omstandigheden met minimale verstoring worden opgevangen.

Hoe minimaliseert Trane de impact van ontdooien?
Hier maken besturingssystemen echt het verschil. Trane maakt gebruik van zijn eigen, in eigen beheer ontwikkelde besturingsplatform, Symbio, dat zowel qua hardware als software intern is ontwikkeld en wordt toegepast in een breed productassortiment, waaronder dakunits en lucht-water-warmtepompen zoals CXAX, FLEX N HP, CXAF en CMAF. Een gemeenschappelijk besturingsplatform zorgt voor een consistentere bedrijfslogica in alle toepassingen en biedt klanten en serviceteams een vertrouwde systeemarchitectuur.

Simpel gezegd: Symbio start het ontdooien niet alleen op basis van een standaardtimer. Wanneer de buitentemperatuur daalt tot 16 °C of lager, controleert de regelaar de relatie tussen de buitenluchtomstandigheden en de toestand van het koelmiddel op de buitenspirale. Als wordt gedetecteerd dat de spoel zodanig bevriest dat de prestaties worden beïnvloed, start het een ontdooicyclus. Dit betekent dat het door Symbio aangestuurde systeem reageert op de daadwerkelijke bedrijfsomstandigheden, in plaats van vaker dan nodig te ontdooien.

De regelaar helpt ook om het ontdooien onder controle te houden. Er kan een maximale ontdooitijd worden ingesteld; voor dakunits ligt deze doorgaans rond de 8 tot 9 minuten. In veel gevallen eindigt de cyclus eerder als het systeem detecteert dat de normale toestand van de spoel is hersteld. Dat helpt onnodige stilstandtijd te verminderen en zorgt ervoor dat de unit zo snel mogelijk terugkeert naar de verwarmingsmodus.

Bij lucht-water-warmtepompen kan de ontdooiduur vaak korter zijn, omdat de waterzijde meer thermische inertie biedt. Als vereenvoudigde regel geldt dat systemen die werken met een waterinstelpunt van 45 °C de ontdooiing in ongeveer 5 minuten kunnen voltooien, terwijl systemen bij 35 °C mogelijk meer tijd nodig hebben, soms dichter bij 8 tot 9 minuten. Dit hangt af van het systeemontwerp, maar het benadrukt een belangrijk feit: productprestaties en systeemontwerp gaan hand in hand.

Waarom de kwaliteit van de installatie nog steeds van belang is
Zelfs de beste warmtepomptechnologie presteert het best wanneer deze correct is geïnstalleerd. Dat geldt met name in klimaten waar mist, vochtigheid en frequente winterovergangen veeleisende omstandigheden kunnen creëren.

Een belangrijke overweging is de traagheid van het systeem. Bij lucht-water-toepassingen kan het correct dimensioneren van de buffertank helpen om de werking tijdens het ontdooien te stabiliseren en de impact ervan op het gebouw te verminderen. Een goed ontworpen hydraulisch systeem biedt de warmtepomp meer ondersteuning tijdens tijdelijke overgangen in de werking.

Het is ook belangrijk om de unit correct af te stemmen op de belasting van het gebouw, de regelstrategie en de vereisten voor de uitgaande watertemperatuur. Te simplistische ontwerpkeuzes kunnen ervoor zorgen dat ontdooien meer verstorend lijkt dan nodig is. Goede installatiepraktijken helpen ervoor te zorgen dat het systeem zowel comfort als efficiëntie kan bieden onder een breed scala aan reële weersomstandigheden.

De conclusie
Bij het beoordelen van de prestaties van een warmtepomp is de echte vraag niet of er ontdooiing plaatsvindt, maar hoe intelligent het systeem dit beheert.
Met het juiste productontwerp, slimme regelingen en een correcte installatie kan ontdooiing effectief worden beheerd. De warmtepompen van Trane zijn ontworpen om ijsvorming nauwkeurig te detecteren, de ontdooitijd te beperken en snel weer over te schakelen naar verwarming, zelfs bij vochtig, koud en uitdagend weer.

Ontdek de luchtwarmtepompen van Trane

Ontdek de luchtwarmtepompen voor dakmontage van Trane