Een warmtepomp werkt eigenlijk hetzelfde als een koelkast, maar dan omgekeerd. Terwijl je koelkast warmte van binnen naar buiten brengt, en dus koelt, brengt een warmtepomp juist warmte van buiten naar binnen.
Een warmtepomp werkt eigenlijk hetzelfde als een koelkast, maar dan omgekeerd. Terwijl je koelkast warmte van binnen naar buiten brengt, en dus koelt, brengt een warmtepomp juist warmte van buiten naar binnen.
Stapsgewijs werkt een warmtepomp als volgt:
De eerste stap in het proces is het opnemen van warmte uit de omgeving (water, lucht of bodem) met behulp van collectoren. Deze warmte wordt vervoerd naar de buiten-unit van de warmtepomp via een buizensysteem. Hierin vloeit een koelvloeistof die de opgepompte warmte opneemt. Ook in de winter neemt deze vloeistof warmte op.
Door het opnemen van de warmte verdampt de vloeistof. Het gas komt terecht in de compressor. Die perst al deze dampen samen, waardoor de temperatuur stijgt. De compressor is het enige onderdeel dat energie verbruikt in een warmtepomp. Je kan deze tweede stap vergelijken met de werking van een fietspomp. Houd je vinger maar eens op de pompmond terwijl je pompt. Je voelt al snel dat je duim warm wordt omdat de druk niet weg kan.
Als de damp warm genoeg is, komt hij in een condensor terecht. Hier geeft de opgewarmde koelvloeistof de warmte af aan het afgiftesysteem in de woning, bijvoorbeeld in de vorm van vloerverwarming of warm (tap)water.
Daardoor koelt de koelvloeistof af en wordt weer vloeibaar (condensatie). Via een drukverlager koelt de vloeistof nog verder af. Deze stap kan je vergelijken met een spuitbus die na enige tijd koud begint te worden.
Nu kan het vloeibare koudemiddel opnieuw warmte uit de omgeving opnemen. Het proces begint van voren af aan.
Er zijn verschillende soorten warmtepompen, afhankelijk van de warmtebron:
Onderstaande een korte toelichting over de werking van de verschillende soorten warmtepompen.
Lucht-water warmtepomp
Dit type warmtepomp haalt warmte-energie uit de buitenlucht. Dat gebeurt via een geluidsarme unit die buiten de woning staat. Het afgiftesysteem bestaat vaak uit radiatoren en/of vloerverwarming. Een nadeel van een lucht-waterwarmtepomp is dat het rendement sterk afhankelijk is van de buitentemperatuur. Een lucht-waterwarmtepomp kost gemiddeld € 4.000 tot € 7.000.
Bodem-water warmtepomp
Een warmtepomp van dit type gebruikt de bodem als warmtebron. Die heeft een constante temperatuur van circa 10 graden Celsius. De pomp onttrekt warmte via horizontale buizen in ondiepe grond of verticale buizen van ongeveer 150 meter diepte. In het boorgat wordt een warmtewisselaar geplaatst die wordt gevuld met een vloeistof met antivries. Als dit mengsel in de warmtewisselaar stroomt, wordt warmte aan de bodem onttrokken en afgegeven aan de warmtepomp.
Een bodem-waterwarmtepomp kan in de zomer met minimale energie koelen. Een groot nadeel van dit type warmtepomp is dat het een grote investering vergt om de bodemboringen te doen. Hier staat tegenover dat deze pomp de beste rendementen geeft. Deze techniek wordt daarom vooral toepast bij nieuwbouwwoningen. Een bodem-waterwarmtepomp kost gemiddeld € 10.000 tot € 25.000.
Water-water warmtepomp
Dit type warmtepomp haalt energie uit grond- of oppervlaktewater via twee putten. Uit één put wordt warmte gewonnen en in de andere put wordt het afgekoelde grondwater weer teruggepompt. In de zomer wordt dit proces omgedraaid. Dit systeem wordt ook wel warmte- en koudeopslag (WKO) genoemd. Het wordt vaak toegepast bij bedrijfspanden of als collectief systeem voor woningbouw. Een WKO-installatie kost € 15.000 of meer.
Het is raadzaam om een warmtepomp aan te sluiten op een lage-temperatuursysteem zoals vloerverwarming. Dan functioneert de pomp zo efficiënt mogelijk. Nadelen van een water-waterwarmtepomp zijn dat de boringen duur zijn en je er een vergunning voor moet aanvragen.
Hybride warmtepomp
Een hybride warmtepomp is een combinatie van een hr-ketel en warmtepomp. Normaliter wordt bij de hybride variant een lucht-warmtepomp aan de cv gekoppeld. Het grootste gedeelte van het jaar verzorgt de lucht-waterpomp de verwarming van gebouw. Tijdens koude dagen doet de hr-ketel dit.
Een groot voordeel van de hybride warmtepomp is dat hij makkelijk te installeren is bij een bestaande cv-ketel. Daarnaast is hij in bijna elk gebouw toepasbaar. Een hybride warmtepomp kost gemiddeld € 5.000 tot €7.000.
Een warmtepomp duurzaam?!
De warmtepomp is dus een mogelijke duurzame vervanger van de cv-ketel. Maar hoe duurzaam is een warmtepomp eigenlijk?
Een warmtepomp gebruikt elektriciteit om de energie uit de omgeving op te warmen. Best wel veel elektriciteit. Hierdoor kan je elektriciteitsrekening met een warmtepomp hoger uitvallen dan met een cv-ketel. Als je echter zélf de elektriciteit opwekt, bijvoorbeeld via zonnepanelen, dalen je elektriciteitskosten én gaat je CO2-uitstoot naar nul.
Met een warmtepomp bespaar je relatief veel CO2 ten opzichte van een cv-ketel. De winning en het verbruik van gas belasten het milieu namelijk veel meer dan het gebruik van (extra) stroom.
Waarvoor is een warmtepomp een oplossing?!
Een warmtepomp klinkt dus als een mooie, duurzame oplossing voor al die 8 miljoen gebouwen die van het aardgasnet moeten. Toch zijn niet alle woningen en bedrijven geschikt voor een warmtepomp.
Een belangrijke voorwaarde om voldoende rendement te behalen via een warmtepomp is een goede isolatie van het gebouw. Het is ook belangrijk dat je verwarmingselementen in je gebouw hebt die op lage temperaturen verwarmen, zoals radiatoren en vloerverwarming. Als dat niet van toepassing is op je gebouw, kun je beter eerst investeren in isolatie.
