Warmtepomp

Een warmtepomp gebruikt energie uit de natuur waardoor het een ecologische én energie-efficiënte keuze is. Het systeem kan warmte uit de grond, uit het grondwater of uit de buitenlucht halen. Deze gratis en hernieuwbare energie wordt door de warmtepomp aangewend voor de verwarming van werk- of leefruimtes, voor de aanmaak van warm sanitair water en zelfs voor de verwarming van het zwembad. De werking van een warmtepomp kan je eigenlijk vergelijken met de werking van de motor van je koelkast, maar dan precies omgekeerd. Bij een warmtepomp wordt er thermische energie aan een natuurlijke warmtebron(grond, water of lucht) onttrokken die dan afgegeven wordt aan het warmteafgiftesysteem in het toestel. Een medium (koelmiddel) stroomt dan tussen de warmtebron en het afgiftesysteem (condensor) en regelt zo de temperatuur. Het (elektrisch) verbruik van de warmtepomp is dan ook beperkt want er is alleen extra energie nodig om de pomp(compressor) te doen draaien. Hoewel de naam het anders laat vermoeden, kan men ook de werking van de warmtepomp omkeren en dan wordt er warmte onttrokken aan de leefruimte en wordt deze afgegeven aan de natuur. In deze omgekeerde werking zal de warmtepomp meestal efficiënter werken, dus m.a.w. de warmtepomp zal minder energie verbruiken om een leefruimte af te koelen dan op te warmen.

COP

Deze afkorting staat voor Coeffient Of Performance en geeft de verhouding weer tussen de afgegeven (nuttige) energie en de hoeveelheid daarvoor verbruikte energie (om de compressor te doen draaien). Een moderne warmtepomp kan een COP hebben van 4. Dat betekent dus dat de warmtepomp in staat is om 4kWh aan warmte kan produceren door 1kWh uit het elektriciteitsnet te halen, wat dus neerkomt op een rendement van 400%. Als de benodigde elektriciteit opgewekt wordt door een eigen PV installatie, dan heb je een energie-neutraal systeem.

Er wordt soms ook gesproken van SPF, deze afkorting staat voor Seasonal Performance Factor en waar COP staat voor een theoretisch rendement, staat SPF voor het werkelijke rendement bekeken over een volledig stookseizoen. Een grote invoed op de COP en dus ook op de SPF is de dimensionering van het warmtewisselveld en het benodigde verschil in temperatuur. Doordat bij vloerverwarming het warmtewisselveld erg groot is (de volledige vloeroppervlakte) en deze werkt op een lagere temperatuur (38° - 40°C), is de COP bij vloerverwarming veel beter dan bij luchtverwarming.

 

Soorten systemen.

Er bestaan verschillende soorten systemen, afhankelijk van de manier waarop de verschillende energie-overdrachten gebeuren.

1. Lucht/Lucht warmtepomp

Deze staat beter bekend als de 'airco' en deze type toestellen worden dan ook in hoofdzaak gekozen voor hun functie als airconditioning (afkoeling & lucht ontvochtigen) maar kunnen door een klep om te schakelen ook gebruikt worden als warmtepomp. Bij dit type warmtepomp wordt de warmte gehaald uit de buitenlucht en wordt het huis verwarmd d.m.v. een luchtblazer. Het verwarmingsrendement is slecht, zeker bij een erg koude buitentemperatuur. Het voordeel van dit systeem zijn de lage investeringskosten.

2. Lucht/water warmtepomp

Hierbij wordt de energie uit de lucht gehaald en opgepompt tot een hogere temperatuur, waarna de warmte wordt afgegeven aan water. Dit water loopt dan door de radiatoren (groter dan bij klassieke verwarmingsradiatoren) of door de vloerverwarmingsbuizen. Doordat het water niet tot een hoge temperatuur (38° - 40°C) moet verwarmd worden, kan een hogere COP waarde bekomen worden. Echter daalt ook het rendement van dit toestel zodra het buiten vriest. Dit type toestel kan meestal ook gebruikt worden om de leefruimte af te koelen.

3. Water/water warmtepomp

Bij water/water warmtepompen wordt de 'gratis' warmte uit water gehaald, of d.m.v. water uit de bodem gehaald. Hoe groter men de warmtewisselaar dimensioneert (aan beide kanten), hoe hoger het rendement van de installatie. 

Een variant van water/water warmtepomp wordt gebruikt bij geothermie of aardwarmte. Hierbij worden putten geboord waarin warmtewisselaars worden geplaatst. Doorheen de warmtewisselaars stroomt een vloeistof die de warmte van de diepe grondlagen opneemt en naar de oppervlakte brengt. Het bepalen van het aantal putten en de diepte ervan wordt bepaald in functie van het gewenste vermogen en van het type ondergrond, dit is voer voor specialisten. Dit systeem is duurder dan de andere, maar het rendement is dan wel veel hoger. Omdat de temperatuur onder de grond relatief laag is (10-12°C) kan dit systeem ook gebruikt worden om de woning passief te koelen. Hierbij wordt het koelmiddel vanuit de bodem enkel over de warmtewisselaar gestuurd en wordt de compressor & condensor niet gebruikt (by-pass). Hierbij wordt er geen elektriciteit verbruikt, waardoor deze vorm van koelen erg goedkoop is.

Voordelen

  • Geen olie of gaskosten
  • Lage tot zelfs geen CO2 uitstoot (bij eigen PV installatie)
  • Geen schoorsteen nodig (woning blijft luchtdicht)
  • Kan ook dienen als koeling bij te hoge binnentemperaturen
  • Lage onderhoudkosten (alleen compressor bestaat uit bewegende delen)
  • Verlaging van het E-peil van je woning

Nadelen

  • Grotere dimensionering van radiatoren of vloerverwarming is vereist (door lagere temperatuur)
  • De opwarming/afkoeling verloopt trager door de lagere temperatuur waarop het systeem werkt.

Deze nadelen worden beter gecompenseerd bij traditionele woningbouw t.o.v. bvb. houtskeletbouw omdat er bij traditionele woningbouw veel meer inert materiaal aanwezig is.

Hierdoor wordt de bereikte temperatuur langer vastgehouden, m.a.w. in de winter verliest je huis minder snel zijn warmte, terwijl het in de zomer veel minder snel afkoelt.