Warmte-pomp

Beschrijving

Een warmtepomp is een apparaat dat warmte uit de omgeving (zoals lucht, water of de grond) haalt en deze op een hogere temperatuur naar de woning transporteert. Het werkt op een vergelijkbare manier als een koelkast, maar in plaats van warmte uit de binnenkant van de koelkast te halen en deze aan de buitenkant af te voeren, haalt een warmtepomp warmte uit de omgeving en transporteert deze naar de binnenruimte om hier te verwarmen.

Een warmtepomp maakt gebruik van een koelmiddel dat door een gesloten circuit wordt gepompt. Dit koelmiddel verandert van vloeibare naar gasvormige toestand en weer terug, waardoor het warmte kan opnemen en afgeven. Het koelmiddel neemt warmte op van de omgeving (bijvoorbeeld uit de buitenlucht, uit de grond of uit het water) en geeft deze af aan het verwarmingssysteem van het gebouw, waardoor de temperatuur in het gebouw stijgt.

Een warmtepomp kan op verschillende manieren worden gebruikt, zoals voor het verwarmen van water of voor het verwarmen van de lucht in een gebouw. Het kan ook worden gebruikt om te koelen, door de cyclus om te keren en warmte uit het gebouw te halen en deze af te voeren naar de omgeving. Warmtepompen zijn over het algemeen energiezuiniger dan traditionele verwarmingssystemen die op fossiele brandstoffen werken, omdat ze minder energie nodig hebben om warmte te genereren.

Verwerkbaarheid

Afhankelijk van het soort warmtepomp installatie is een geschikte ruimte in en buiten het huis nodig voor een warmtepomp. In principe is bij een eenvoudige installatie niet veel meer ruimte dan bij een conventionele verwarmingsinstallaties. Wel is bij veel warmtepomp installaties een buitenunit nodig, deze unit ziet er van de buitenkant uit als een airco-unit. De kan geplaatst worden op bijvoorbeeld een plat dak of tegen de buitenmuur. Bij elke soort nieuwbouw woning is het mogelijk om het ontwerp passend te maken voor een warmtepomp installatie. Ook bij bestaande bouw of renovatie is het in de meeste gevallen mogelijk om de bestaande installatie om te zetten naar een warmtepomp installatie.

Toepassing

Voor het inzichtelijk maken van het rendement van een warmtepomp bestaat de term Coefficiënt of Performance (COP). Dit getal geeft de verhouding aan tussen hoeveel energie de warmtepomp nodig heeft en wat de warmtepomp daadwerkelijk daarmee levert aan energie.

Stel: een warmtepomp heeft een COP van 5, dan betekent dit maar 1/5 deel van de geleverde energie elektriciteit komt. Dat komt neer op een rendement van 500%. Dat is een zeer hoge waarde als het gaat om verwarmingssystemen. Ter vergelijking: HR-ketels hebben een rendement van 90 – 95 %.

Omdat het rendement van lucht warmtepompen afhangt van de buitentemperatuur wordt ook wel gesproken van de Seasonal Coefficiënt of Performance (SCOP). Dit is in principe hetzelfde als de COP alleen wordt hier gerekend met het gemiddelde over het jaar en zijn de seizoensinvloeden dus meegerekend. Ook de temperatuur van het op te warmen hebben invloed op de COP en SCOP. Het rendement zal hoger zijn als het verwarmingswater van lage temperatuur hoeft te zijn. Vloerverwarming wordt gebruikt met een water temperatuur van 25 – 30 graden Celsius in vergelijking met radiator water wat vaak wel tussen 60 – 80 graden Celsius is.

Een andere term wat waarbij komt bij het installeren van een warmtepomp systeem zijn de vol-last-uren. De definitie hiervan is: het aantal uur dat de installatie/warmtepomp op maximaal vermogen aanstaat voor het leveren van de benodigde energie. Dit is een theoretische waarde want een warmtepomp kan ook op laag vermogen werken, met andere woorden hoeft niet maximaal aan te staan. Maar deze wordt is wel bruikbaar voor het bepalen van het vereiste vermogen wat nodig is voor de warmtepomp installatie. Stel: De jaarlijkse energievraag voor het verwarmen van de woning is 1800 m3 gas. Dan is de energievraag: 1800 x 8,8 Kwh/m3 = 15840 kWh. Het vermogen van de warmtepomp installatie is 6 kW. Dan komt het aantal vol-last-uren op: 15840 / 6 = 2640 vol-last-uren per jaar. Zou de pomp hypothetisch het gehele jaar op 50% vermogen draaien dan is het apparaat dus 5280 uur actief. Bij nieuw te bouwen woningen wordt de energiebehoefte berekend door te kijken naar het vloeroppervlakte, manier van ventilatie en de isolatiewaarde. Onder aan de streep zijn dit soort berekenen een benadering van de exacte werkelijkheid.

Voor- en nadelen

Voordelen:
→ Kan de woning volledig worden verwarmd door de warmtepomp installatie dan is een gasaansluiting in principe niet meer nodig.
→ Komt de energie voor de warmtepomp uit een duurzame bron (bijvoorbeeld zonne-energie) dan reduceert dit het gebruik van fossiele energie en de CO2-uitstoot.
→ Momenteel zijn subsidies vanuit de overheid beschikbaar bij de aanschaf van warmtepompen.

Nadelen:
→ Warmtepomp units maken geluid. Met goede isolatiemaatregelen is dit goed te reduceren en zal dit niet tot veel overlast leiden.
→ Het rendement van een warmtepomp is afhankelijk van de buitentemperatuur (m.u.v. een water waterwarmtepomp). Bij lage buitentemperaturen zal de warmteopbrengst van de warmtepomp lager zijn. Nadeel is dat dit ook de momenten zijn dat binnenshuis veel warmtevraag is, goede isolatie van de woning is dan ook belangrijk bij de installatie van warmtepomp.