mogelijkheden voor optimale temperatuur

Warmtepomp: operationele kosten

In het seizoen 2011 heeft een warmtepomp van de firma Ekotez de vijver gedurende de periode april tot en met oktober verwarmd. Deze periode is een totaal archief aangelegd met betrekking tot het stroomverbruik van dit apparaat en de resultaten van het gehele seizoen worden u in dit artikel gepresenteerd. De specificaties van de gebruikte warmtepomp vindt u in onderstaande afbeelding.

Ekotez W040 warmtepompEkotez W040 specificaties

Aan de hand van het verwarmingsschema is gedurende de periode april tot en met oktober de warmtepomp ingezet om de geoogde watertemperaturen te realiseren. Omdat deze warmtepomp de warmte uit de buitenlucht onttrekt en teruggeeft middels een spiraal is het een ideale toevoeging om uw koi een echt zomerseizoen te bieden. Het nadeel van een warmtepomp is dat deze, in tegenstelling tot bijvoorbeeld een zonne-collector, een bepaalde hoeveelheid energie nodig heeft om de componenten voor het onttrekken van warmte aan het werk te houden. Om inzicht te verkrijgen in deze kosten is gedurende deze periode het stroomverbruik per uur gemeten, en online gepubliceerd op de speciale pagina "Energieverbuik LIVE". Op basis van de verzamelde gegevens bespreekt dit artikel de resultaten op basis van de meetgegevens en de gemiddelde buitentemperatuur. De zomer van 2011 staat niet echt te boek als een geweldige zomer, des te interessanter is het om de kosten eens diepgaand te analyseren!

Overzicht van kosten


In onderstaande afbeeldingen vindt u per maand de geaggregeerde meetgegevens terug, met daarnaast de temperatuurstatistieken:

April 2011
Kosten april 2011 Temperatuur april 2011

Mei 2011
Kosten mei 2011Temperatuur mei 2011

Juni 2011
Kosten juni 2011Temperatuur juni 2011

Juli 2011
Kosten juli 2011Temperatuur juni 2011

Augustus 2011
Kosten augustus 2011Temperatuur augustus 2011

September 2011
Kosten september 2011Temperatuur september 2011

Oktober 2011
Kosten oktober 2011Temperatuur oktober 2011

Uit de statistieken is een aantal conclusies te trekken:
  • het voorjaar was qua temperatuur prima voor elkaar, maar de zomer was te koud en te fris. Wel was er nog een aardige nazomer die startte aan het einde van augustus
  • het verbruik van de warmtepomp fluctueert per maand
  • er lijkt een oorzakelijk verband tussen een warme maand en een laag verbruik. Dit is een causaal verband: naarmate de buitentemperatuur hoger is kan een warmtepomp met minder energie dezelfde hoeveelheid warmte uit de buitenlucht betrekken waardoor het verbruik van stroom wordt geminimaliseerd
  • het verbruik is in de eerste maand (april) redelijk laag terwijl er volgens het verwarmingsschema juist dan flink verwarmd moet worden om snel naar de 18 graden te kunnen gaan. De oplettende lezer ziet echter dat de statistieken pas gestart zijn op 11 april, en daardoor zijn de kosten ook niet inzichtelijk voor de gehele maand. Het is helaas niet gelukt om het verzamelen van data voor die tijd te starten zodat het een gebroken maand is geworden
  • verwarmen kost geld. En dat is op zich ook een logische conclusie omdat er nu eenmaal iets extra's nodig is om warmte te genereren die in het vijverwater gestopt kan worden

Als we alle kosten per maand voor de periode april tot en met oktober bij elkaar optellen (of per week presenteren) dan ontstaat de volgende grafiek:

Totale kosten van april tot en met oktober

De totale kosten voor deze 6 maanden verwarmen volgens het verwarmingsschema zijn uitgekomen op 488 euro en 36 eurocent.

Sterke en minder sterke punten


De warmtepomp is in de gehele periode een betrouwbare partner gebleken als het gaat om het ondersteunen van de seizoenen. Ook in de wat koudere maanden is het gelukt om tegen wat extra energiekosten geen grote concessies te doen aan het verwarmingsschema. De koi hebben het afgelopen seizoen dan ook een ontwikkeling laten zien die niet eerder in mijn vijver heeft plaatsgevonden. Hele goede groei, sterke ontwikkeling van lichaam, en…. gezonde koi omdat het metabolisme en weerstandsniveau van de koi optimaal functioneert bij hogere temperaturen! Een indirect nadeel van deze ontwikkeling is dat de hoeveelheid voer die vorig jaar is aangeboden gestegen is van 30 naar 50 kilo. Niet direct een "nadeel" van de warmtepomp maar meer een gevolg van de keuze om de temperaturen te optimaliseren en de koi een echt ontwikkelseizoen te gunnen Winking

Zijn er dan geen nadelen aan een warmtepomp? Ja, een nadeel dat genoemd moet worden is de hoeveelheid achtergrondlawaai van de grote ventilator die gebruikt wordt om de buitenlucht aan te zuigen. Een warmtepomp is in ieder geval geen apparaat dat kort naast je terras geplaatst moet/kan worden. Hoewel het geluid monotoon is en dus na verloop van (korte) tijd niet meer wordt opgemerkt is het aan- en afschakelen wel een moment van herkenning. Een warmtepomp plaatst men dan ook het liefst wat verder weg, dit is ook een van de redenen waarom deze warmtepomp is voorzien van een 5 meterslang naar de spiraal toe. Een ander nadeel is natuurlijk het onvermijdelijke energie-verbruik. Of deze te hoog, te laag, of in het midden zit is natuurlijk door de eigenaar te bepalen. Er zijn oplossingen die qua "running costs", oftewel de terugkerende kosten, meer hobbyist-vriendelijk zijn maar dat is voor een volgend experiment!

Conclusie


Ik hoop u middels dit experiment voldoende inzicht gegeven te hebben in de kosten van het verwarmen op basis van een warmtepomp. Voor de kosten van een kwalitatief hoogwaardige tosai kunt u uw koi gedurende een periode van vijf a zes maanden een optimale temperatuur aanbieden die directe weerslag heeft op de ontwikkeling van uw koi. Met een goede ondersteuning van temperatuur optimaliseert u het ontwikkelpad, en staat ook u versteld van de mogelijkheden die er zijn (ook op relatief kleine vijvers). Koi die al zeker twee seizoenen niet meer groeiden bij mij hebben dit weer opgepakt, en door de toegenomen eetlust is er een duidelijke toename van gewicht en bouw. Daarmee komt de koi veel meer in balans en wint een extra dimensie: gracieuze koi, sierlijk bewegend in het water als rust-element in uw vijver!

Elektrische verwarming

Het elektrisch verwarmen van een vijver is een goede optie om de seizoenen te ondersteunen en de grootste temperatuursschommelingen tegen te gaan. Voor permanente verwarming is een elektrische verwarming wel mogelijk, maar houdt u dan rekening met grote kosten hiervoor. Dit komt omdat 1 kWatt verwarming ook maar voor 1 kWatt warmte kan opleveren, dit in tegenstelling tot de warmtepomp die vele malen meer warmte kan generen uit dezelfde kWatt aan ingebracht energie.


Kenmerken van een goede electrische vijververwarming:


Een goede verwarmer voldoet aan de onderstaande eisen:

  • gescheiden thermostaat voor het nauwkeurig instellen van de gewenste temperatuur
  • verwarmingselement bij voorkeur bestaand uit een RVS legering met titanium
  • stromingsschakelaar die de heater uitschakelt bij een te lage doorstroming
  • ingebouwde thermische beveiliging tegen doorbranden van het verwarmingselement
  • standaard aansluitingen 50mm/63mm.

Let u bij het plaatsen erop dat u de verwarming horizontaal inpast zodat er geen lucht in kan blijven zitten! Onderstaande afbeeldingen zijn voorbeelden van vijververwarmingen die veel aangelegd worden:

Electrische zwembadverwarmerelectrische vijververwarmingElectrische vijververwarming


Benodigde capaciteit


Voor een reguliere elektrische verwarming voor toepassingen op vijvers moet u er rekening mee houden dat u gemiddeld 1 kWatt nodig heeft om een afgedekte (!) vijver van 10.000 liter te verwarmen tot 15 graden. Dezelfde verwarming is geschikt om een niet-afgedekte (!) vijver van 15.000 liter ijsvrij te houden op 5 graden. Isolatie en afdekking hebben een grote invloed op het maximale bereik van uw verwarming en de bijkomende kosten.


Kosten van elektrisch verwarmen


U kunt zelf eenvoudig de verbruiksprijs berekenen van een apparaat door het volgende te doen:

Neem het aantal Watt, vermenigvuldig dit met 24 (of het aantal uur dat het aanstaat per dag) en vermenigvuldig dit met 365. Deel dit door 1000, dan heb je het kWh aantal. Vermenigvuldig dit vervolgens met het aantal euro centen per kWh. De uitkomst is het bedrag dat het apparaat per jaar kost.
Als voorbeeld de kosten voor een 1000 Watt verwarming die 8 uur per dag aanstaat:
Verwarming verbruikt 1000 Watt x 8 uur x 365 = 2.920.000 / 1000 = 2.920 kWh per jaar. Bij een kWh-prijs van 0,23 (raadpleeg voor de exacte prijs uw jaarafrekening!) bedragen de kosten 2.920 x 0,23/ 12 = 55,97 per maand.


Meten is weten


Vanwege de kosten van elektriciteit raden wij u aan om vanaf het begin gebruik te maken van een energiemeter. Veel hobbyisten zijn u voorgegaan in de discussies met energie-maatschappijen over extreme kosten bij de afrekening. Gebruik een elektrische verwarming dan ook alleen ter ondersteuning van het opvangen van temperatuursverschillen om de controle over de kosten niet te verliezen! Een veelgebruikte energie-meter is de serie "Energy Monitor" van Conrad.nl (Voltkraft energie-meter). Deze plaatst u tussen het stopcontact en de stekker van uw verwarming, na het instellen wordt het energie-gebruik precies gemeten en is permanent inzichtelijk:

Energie meter

Warmtepomp

Het principe van een koelkast is voor veel mensen geen onbekende: de warmte wordt in de koelkast uit de inhoud onttrokken, en via technische componenten naar het zwarte rooster geleid om de warmte af te voeren. Hierdoor wordt de de warmte onttrokken en blijft uw inhoud lekker koel. Ditzelfde principe is van toepassing op een warmtepomp, maar werkt net andersom. Hier wordt namelijk de warmte niet afgevoerd via de lucht, maar wordt juist uit de lucht de warmte onttrokken en wordt deze warmte middels een spiraal afgegeven aan de omgeving. Dankzij de zon zitten er in de aarde, het water, of de lucht, altijd en overal, massa's warmte opgeslagen. Het is deze warmte die middels de warmtepomp onttrokken wordt aan de omgeving en uw vijver verwarmt.


Principe van een warmtepomp


In onderstaande afbeelding staat het principe van de warmtepomp afgebeeld:

Principe van de warmtepomp

  • de verdamper (3) ontrekt de warmte aan de buitenlucht
  • dit wordt mogelijk gemaakt doordat de compressor (4) zorgt voor een lage druk in dit gedeelte van het systeem waardoor het aanwezige koudemiddel gaat verdampen (in de verdamper) en de warmte opneemt
  • bij de condensator (1) wordt door de drukverhoging met behulp van de compressor het koudemiddel op nog hogere temperatuur gebracht
  • daarna wordt de warmte afgegeven aan het water middels een spiraal en koelt het koudemiddel weer af en stroomt terug naar de verdamper

Een spiraal is een essentieel onderdeel van een warmtepomp voor toepassing op vijvers, de spiraal zorgt ervoor dat de warmte kan worden afgegeven aan het vijverwater. Deze warmtespiralen, veelal uitgevoerd in titanium, geven de warmte snel af totdat het proces opnieuw doorlopen kan worden totdat de gewenste temperatuur is bereikt en de warmtepomp afslaat. Middels een ingebouwde thermometer wordt de warmtepomp electronisch gestuurd.


Voordelen van een warmtepomp


  • eenvoudig te plaatsen in in te passen in bestaande systemen, zeker de warmtepompen die werken met een externe spiraal en daardoor niet aangedreven hoeven te worden door een additionele (vijver-)pomp
  • een merkwaardige eigenschap van een warmtepomp is dat met een bepaalde hoeveelheid energie een grotere hoeveelheid warmte-energie kan worden gegenereerd. Hierdoor kunnen ze een rendement (COP, "Coefficient Of Performance") hebben dat hoger is dan 100%! Veel warmtepompen hebben minimaal een COP van 5 wat betekent dat met 1 kWatt aan stroom er voor 5kWatt aan warmte kan worden gefabriceerd! dit is een rendement van 500%. Bij gewone electrische verwarming heb je slechts een rendement van 100%.
  • een warmtepomp is DE MEEST EFFICIËNTE MANIER VAN VERWARMEN! Daarbij moet wel direct gemeld worden dat naarmate de buitentemperatuur afneemt de prestatie begint te verminderen ( < 10 graden)
  • de stookkosten zijn lager dan met conventionele CV-gestuurde verwarmingen, waardoor ook een lagere CO2-uitstoot wordt gerealiseerd
  • een warmtepomp kan naast verwarmen ook koelen, waardoor uw watertemperatuur ook in de zomer op een ideale instelbare temperatuur gehouden kan worden


Nadelen van een warmtepomp


  • een warmtepomp moet u ALTIJD buiten opstellen. Doordat deze de warmte onttrekt uit de omgeving zou u, indien u deze binnen plaatst, een koelkast maken van de ruimte! Naast dat dit kan leiden tot koude temperaturen kan de pomp na verloop van tijd steeds minder warmte uit de ruimte onttrekken (het wordt immers steeds kouder) waardoor de kosten voor verwarmen gaan toenemen
  • een warmtepomp gebruikt stroom, let u dus goed op de COP-waarde en de temperatuur waarbij de warmtepomp nog in staat is om efficient te werken! Er zijn warmtepompen die zelfs bij een buitentemperatuur van -20 nog een COP-waarde halen van 3!
  • warmtepompen zijn (soms extreem) duur


Energiekosten: een vergelijking


De verhouding tussen de gas- en elektriciteitsprijs bepaalt wat de bedrijfskosten zijn. In onderstaand voorbeeld worden de kosten uitgerekend om 1 GJ (GigaJoule) aan warmte te genereren met een CV-gestookt systeem en een warmtepomp:

de productie van 1 GJ warmte met een hoogrendementsketel ten opzicht van een water warmtepomp:
De hoogrendementsketel heeft een gemiddeld rendement van 90% op bovenwaarde.
De water/water warmtepomp heeft een SPF van 3.
De energetische waarde van 1 kWh elektriciteit is 1 kJ/s * 3600s = 3600 kJ = 3,6 MJ
De energetische waarde (bovenwaarde) van 1 m3 Gronings aardgas bedraagt 35,2 MJ
De kosten voor 1 kWh elektriciteit bedragen € 0,20
De kosten voor 1 m3 aardgas bedragen € 0,60

Voor de productie van 1 GJ ofwel 1000 MJ warmte heeft de hoogrendementsketel 1000/0,90 = 1100 MJ aan aardgas nodig, ofwel 1100/35,2 = 31,5 m3 aardgas. De kosten hiervoor bedragen 31,5 * € 0,60 = € 19,00.

Voor de productie van 1 GJ ofwel 1000 MJ warmte heeft de warmtepomp 1000/3 = 333 MJ aan elektra nodig, ofwel 333/3,6 = 92,5 kWh. De kosten hiervoor bedragen 92,5 * € 0,20 = € 18,50.

Een warmtepomp is dus zeker een reëel alternatief ten opzichte van traditionele verwarmingssystemen op basis van aardgas! De kwaliteit van de warmtepomp bepaalt deze, omdat een warmtepomp ook bij koude temperaturen (winter) in staat moet zijn om voldoende warmte aan de omgeving te onttrekken.

Koi-Ontwikkeling.info gebruikt cookies en scripts van Google om uw gebruik van onze websites geanonimiseerd te analyseren, zodat we functionaliteit en effectiviteit kunnen aanpassen en advertenties kunnen tonen. Ook worden cookies en scripts van Facebook, Twitter, en Google gebruikt om social media integratie op onze websites mogelijk te maken.

Indien u hiermee niet kan instemmen dient u uw browser direct af te sluiten en de website niet te gebruiken. Meer informatie kunt u lezen in de Cookie- en privacy-verklaring.