De elektrische aansluiting van een kleine warmtepomp

Hoe sluit je een warmtepomp aan op een bestaande groepenkast? In dit artikel de regelgeving rond het aansluiten van een kleine warmtepomp.

In het bouwbesluit staat vermeld dat de elektrische installatie minimaal het veiligheidsniveau moet hebben zoals vermeld in NEN 1010. Daarin staat hoe de elektrische installatie tot het aansluitpunt van de warmtepomp moet worden ontworpen, aangelegd en worden geïnspecteerd. Sinds april 2021 is er een nieuwe uitgave van NEN 1010. Het bouwbesluit verwijst nog naar de vorige uitgave NEN 1010:2015. Zowel NEN 1010:2015 als de nieuwe mogen worden toegepast.

De norm voor een schakel- en verdeelinrichting (de ‘groepenkast’) is NEN-EN-IEC 61439. In deze norm staat beschreven hoe deze moet worden ontworpen, gemaakt en geïnspecteerd. NEN 1010 verwijst naar de NEN-EN-IEC 61439. De praktijk is dat de verdeelinrichting in het verleden wellicht is gemaakt volgens deze norm, maar door bijvoorbeeld uitbreidingen hieraan niet meer voldoet, waardoor gevaar kan ontstaan. Het is daarom niet zondermeer toegestaan dat er een uitbreiding plaatsvindt met extra eindgroepen. Gecontroleerd moet worden of het geheel na een uitbreiding nog steeds veilig is. Er moet worden voldaan aan de volgende eisen:

  • Elektrische veiligheid: basis- en foutbescherming (en soms aanvullende bescherming);
  • Brandveiligheid: de temperatuur van elektrisch materieel mag niet te hoog worden.

Na het installeren van een elektrische installatie moet er een inspectie plaatsvinden. NEN 1010 deel 6 beschrijft de visuele inspectie en welke metingen en beproevingen moeten worden verricht.

Stroom en Vermogen

Op het typeplaatje en in de technische specificaties van het betreffende toestel staat het vermogen vermeld. Het vermogen geeft aan waartoe het toestel in staat is, niet wat deze continu doet. Het daadwerkelijk vermogen dat op een bepaald moment wordt opgenomen hangt uiteraard af van de instellingen op een regelunit en de buitentemperatuur.

Voorbeeld ELGA met Toshiba RAV-SM304

  • Spanning (Un) 230 V f = 50 Hz
  • Elektrisch vermogen verwarmen, Pn: 1.060 W
  • Stroom (In) compressor verwarmen: 4,6 A
  • Stroom (Imax.). compressor verwarmen: 6,0 A

Als het vermogen bekend is, dan kan de opgenomen stroom worden berekend:

stroom (I) = vermogen (W) : spanning (V)

Bij de netspanning van 230 V neemt bovenstaande warmtepomp een maximale stroom op van 1.060 W : 230V = 4,6 A. Bij het inschakelen van de compressormotor ontstaat een kortdurende inschakelstroom van circa 6 A.

De opgenomen stroom kan dus sterk variëren, afhankelijk van de warmtevraag en daaruit volgende werking van de warmtepomp. Bij het ontwerp en de installatie gaan we gemakshalve uit van de maximale stroomwaarde. In dit geval circa 4,6 A.

Opmerking: in de voorgaande berekening wordt de stroom eenvoudig berekend (zoals de fabrikant dat ook doet). In de praktijk zal bij een sinusvormige wisselspanning, geen sinusvormige stroom in fase ontstaan. De regelaar, die de compressormotor in toeren regelt, is een elektronisch toestel waardoor de stroom een grillig karakter krijgt, er hogere harmonische stromen ontstaan, de stroom niet in fase is met de spanning en bij het inschakelen er kortstondig een hoge inschakelstroom zal ontstaan.

In de handleiding van de fabrikant ELGA staat beschreven:

  • Wandcontactdoos (met 1,5 kW elektrisch vermogen vrij beschikbaar op de betreffende groep);
  • Vier-aderige kabel (4 * 1,5 mm2) (voor voeding van buitenunit vanaf Elga).

NEN 1010 2020 bepaling 510.4.2 zegt: “Een installatie moet zijn verdeeld in voldoende eindgroepen om gelijktijdig gebruik van te voorziene apparatuur mogelijk te maken. Waar nodig moet voor specifieke apparaten met een groot vermogen aparte eindgroepen worden toegepast.”

Op een eindgroep, beveiligd met een smeltpatroon of installatie-automaat In= 16 A kunnen in principe toestellen met en gezamenlijke aansluitwaarde van: 16 A x 230 V = 3.680 W worden aangesloten. Deze warmtepomp hoeft dus niet op een aparte eindgroep te worden aangesloten. De oude regel dat toestellen met een vermogen groter dan 2.000 W op een eigen eindgroep moesten worden aangesloten is vervallen sinds 2015. Echter…

Onbedoelde uitschakeling

Bij het inschakelen van een (compressor)motor is de inschakelstroom hoger. De fabrikant vermeldt een stroom van 6 A. Als een smeltveiligheid (zekering) wordt toegepast in de schakel- en verdeelinrichting levert de inschakelstroom geen probleem op, ook al zijn er meer toestellen dan de warmtepomp op deze eindgroep ingeschakeld. Een kortstondige hoge stroom laat de smeltdraad immers niet smelten. Een uitstekende beveiliging dus!

Een installatie-automaat type B 16, gangbaar in de moderne verdeelinrichting in woningen, kan uitvallen als de stroom ook zeer kortstondig boven de 3 x In komt, ofwel boven de 48 A. Hij tript zeker boven de 5 x In (80 A).

Als de warmtepomp, met de rest van de installatie op een zogeheten B16-automaat wordt aangesloten dan kan een installatie-automaat type B16 trippen. In dit voorbeeld bepaalt de overige belasting of de inschakelstroom van 6 A tot uitschakeling kan zorgen. Naar verwachting niet, mits er op dezelfde eindgroep geen elektrisch toestellen zijn aangesloten met een fors vermogen zoals een elektrisch fornuis, laadunit elektrisch voertuig, IR-verwarming (infrarood – red.) en dergelijke.

Bij een moderne installatie moeten de toestellen die een forse stroom opnemen, op een aparte eindgroep te zijn aangesloten. Maar wellicht zijn in een oudere installatie, met een beperkt aantal eindgroepen, al uitbreidingen gedaan waardoor wel overbelasting kan ontstaan als er ook nog de warmtepomp bij wordt aangesloten.

B16 of C16

Mocht uitschakeling door hoge inschakelstromen wel een probleem zijn dan kan de B16-automaat worden vervangen door een C16. Dat mag echter slechts onder bepaalde voorwaarden*. Een C16-automaat kan uitschakelen als de stroom, ook zeer kortstondig, boven de 5 x 16 = 80 A komt. Hij doet dat zeker als de stroom hoger wordt dan 10 x In (160 A).

*Een B16 automaat mag echter alleen worden vervangen door een C16-installatieautomaat als de circuit-impedantie (Z(L-PE) en Z(L-N)) voldoende laag zijn. In het algemeen is Z(L-N) voldoende laag. Als de betreffende eindgroep ook door een aardlekschakelaar is beveiligd is Z(L-PE) ook geen probleem.

Installatie beveiligd doorCircuitimpedantie
B16Z(L-PE) < 230V : 80 A Z(L-PE) < 2,9 Ω
C16Z(L-PE) < 230V : 160 A Z(L-PE) < 1,45 Ω

De circuitimpedantie kan op een eindgroep, daar waar de aansluiting moet komen worden gemeten met een installatie-tester.

Aansluiten op wandcontactdoos

De fabrikant beschrijft in de handleiding dat de ELGA moet worden aangesloten op een:

“Wandcontactdoos (met 1,5 kW elektrisch vermogen vrij beschikbaar op de betreffende groep) wandcontactdoos”.

Als er wordt gekozen voor het aansluiten op een wandcontactdoos (wcd) in plaats van een vaste aansluiting of op een werkschakelaar tussen de schakel- en verdeelinrichting en de warmtepomp, dan vermeldt NEN 1010:411.3.3 de aanvullende eis:

  • Aanvullende bescherming moet tot stand worden gebracht door een 30 mA aardlekschakelaar.

Dit geldt niet als deze WCD specifiek voor de warmtepomp wordt geïnstalleerd en ook niet voor algemeen gebruik kan worden gebruikt. Wel moet deze dus worden beveiligd door een 30 mA aardlekschakelaar als dit een WCD betreft waarop ook ander materiaal kan worden aangesloten.

Is de eindgroep beveiligd door een B16 en de gemeten waarde lager dan 1,45 Ω, dan mag deze worden vervangen door een C16-installatie-automaat. Ook mag de B16-automaat worden vervangen door een C16 als er een aardlekschakelaar in het circuit is opgenomen. Een aardlekautomaat; een combinatie van aardlekschakelaar en installatieautomaat kan uiteraard ook.

Gerelateerde artikelen over warmtepompen en aansluitingen:

Dit vind je misschien ook interessant