De energiemeester maakte voor zijn woning de navolgende globale en gemiddelde transmissieberekening. De uitgangspunten daarvoor zijn: de lengte van de woning is 9 meter, de breedte van de woning is 8 meter, de hoogte van de woning is 5 meter, de gemiddelde isolatiewaarde (voor de gehele woning) Rc bedraagt ongeveer 2,4 [K.m2/W], de etmaalgemiddelde binnentemperatuur ligt tijdens het stookseizoen op circa 20 graden Celcius.

De oppervlakte van de verwarmde woningschil komt daarmee op: voor de gevel (8 + 9 + 8 + 9) x 5 = 170 m2, voor het dak 8 x 9 = 72 m2 en voor de vloer evenzo 8 x 9 = 72 m2. In totaal dus 170 + 72 + 72 = 314 m2.

Bij een buitentemperatuur van 10 graden Celcius kan dan op een relatief eenvoudige wijze het transmissieverlies voor de woning worden berekend met het toepassen en invullen van de warmteverliesformule:

              Pt = A x (Tbinnen - Tbuiten) / Rc  [Watt]

              Pt = 314 x (20 - 10) / 2,4 = 1308 Watt, ofwel afgerond 1,3 kW. 

 

Wanneer het buiten kouder wordt zal het transmissieverlies via de verwarmde woningschil toenemen en wel volgens de tweede kolom in onderstaande tabel.

Buitentemperatuur     Transmissieverlies     Ventilatieverlies     Totaal

+ 20 graden Celcius             0,0 kW                        1 kW                  1,0 kW

+ 10 graden Celcius             1,3 kW                        1 kW                  2,3 kW

     0 graden Celcius             2,6 kW                        1 kW                  3,6 kW

 - 10 graden Celcius             3,9 kW                        1 kW                  4,9 kW

 - 20 graden Celcius             4,2 kW                        1 kW                  5,2 kW

 

Naast het transmissieverlies is er ook nog sprake van verlies van warmte ten gevolge van ventilatie. Bij slecht tot matig geïsoleerde woningen met natuurlijke ventilatie via naden en kieren bedraagt het ventilatieverlies circa 30% van het gehele energieverbruik voor verwarming. Bij redelijk tot goed geïsoleerde woningen met geforceerde mechanische afzuiging en natuurlijke luchttoevoer bedraagt het ventilatieverlies circa 20% van het gehele energieverbruik voor verwarming. Bij uitstekend geïsoleerde woningen die zijn uitgerust met zogenaamde hoog rendement warmteterugwinning door middel van balansventilatie bedraagt het ventilatieverlies circa 2% van het gehele energieverbruik voor verwarming en is daarmee verwaarloosbaar klein. De woning van de energiemeester is goed geïsoleerd en voorzien van mechanische ventilatie. Het ventilatieverlies van de woning bedraagt circa 20% en komt daarmee in waarde uit op gemiddeld 1 kW (de derde kolom in bovenstaande tabel).  

 

Hieruit blijkt dat de woning zelfs bij extreme winterkou aangenaam warm gehouden kan worden met een verwarmingsinstallatie welke een vermogen van ruim 5 kW heeft. Ofwel drie eenvoudige en goedkope elektrische kacheltjes van 2 kW per stuk. Een uitgebreide aardgasgestookte centrale verwarmingsinstallatie met een dure CV-ketel en ontsierende radiatoren is in principe overbodig. De aanwezige lucht/water-warmtepomp met een thermisch vermogen van 6 kW, welke de luxe, comfortabele en onzichtbare vloerverwarming verwarmd is blijkbaar voldoende om het verlies aan warmte via de woningschil en via ventilatie te compenseren! Alleen voor een snelle opwarming van een afgekoelde woning is extra vermogen nodig en daarin is voorzien in de vorm van een lucht/lucht-warmtepomp (ofwel inverter-airco) met een thermisch vermogen van 10 kW. Bedenk tenslotte dat de gemiddelde buitentemperatuur in de wintermaanden circa 5 graden Celcius bedraagt. 

 

De bijgevoegde foto's geven het temperatuurverloop van de woonkamer weer tijdens de laatste dagen van 2024. De buitentemperatuur overdag bedroeg zo'n 2 graden Celcius. De nachttemperatuur lag tegen het vriespunt aan. Uit deze grafiek wordt duidelijk dat de afkoeling 's nachts wordt gecompenseerd door de opwarming overdag. De warmtepomp start 's morgens om 9.00 uur en gaat in nachtverlaging 's avonds om 21.00 uur en maakt daarbij maximaal gebruik van de beschikbare elektriciteit uit de zonnepanelen. De ingestelde gewenste woonkamertemperatuur bedraagt  19 graden Celcius overdag en 17 graden Celcius in de nacht. Uit de grafiek wordt ook duidelijk dat de combinatie warmtepomp met vloerverwarming in deze configuratie gedurende een etmaal schommelt rond de 18 graden Celcius. De weergegeven temperaturen worden gemeten door een ingebouwde sensor in de fotocamera van het alarmsysteem op een hoogte van een kleine 2,4 meter. Ten gevolge van het ontbreken van luchtcirculatie (er zijn immers geen radiatoren aanwezig) en de optredende temperatuurgradiënt door de vloerverwarming is de werkelijke temperatuur op zithoogte ruim 1,5 graden Celcius hoger, ofwel gemiddeld ruim 19,5 graden Celcius; de warmere lucht stijgt dus niet op, maar blijft als het ware beneden 'hangen'. Daarnaast zorgt de vloerverwarming (met een aanvoertemperatuur van 33 graden Celcius en een retourtemperatuur van 28 graden Celcius) voor heerlijk warme voeten, waardoor er een graadje lager gestookt kan worden (dus geen 20,5 maar 'slechts' 19,5 graden Celcius, ofwel 6 tot 7% besparing). Een en ander is voldoende om aangenaam en comfortabel in de woonkamer te vertoeven.

 

Uit de laatste foto kan het energieverbruik van de warmtepomp worden afgeleid. Dit is circa 1,2 kW; het sluimerverbruik (voor koelkast, vriezer, wifi, diverse standby-verbruiken e.d.) bedraagt immers circa 0,2 kW). Volgens opgave van de fabrikant (Daikin) bedraagt de momentane COP rond het vriespunt circa 3. Het thermisch vermogen komt daarmee op 3,6 kW (ofwel 60% van de maximale capaciteit van de warmtepomp). En dat vermogen is precies het totale warmteverlies door transmissie en ventilatie bij 0 graden Celcius. Daarmee is aangetoond dat het systeem naar verwachting, goed en naar wens functioneert. De twee pieken in de grafiek worden veroorzaak door een laadsessie van ruim 1,5 uur voor de plug-in hybride elektrische auto (in totaal circa 7,5 kWh, goed voor 35 kilometers puur elektrisch rijden).