Warmtepomp

Soorten Warmtepomp:

De lucht/lucht warmtepomp (airco)

De lucht/water warmtepomp

• All-electric
• Hybride

De bodem/water warmtepomp

• Met een verticale gesloten bron
• Met een horizontale gesloten bron

De water/water warmtepomp

• Gesloten bron
• Open bron
• WKO installatie (Warmte Koude Opslag)

De lucht/lucht warmtepomp 

• Deze warmtepomp kennen we ook als airconditioning
• Deze warmtepomp onttrekt warmte aan de buitenlucht en levert de warmte in huis af
• Deze configuratie levert geen warm tapwater; hiervoor is een aparte voorziening nodig
• Deze vorm is geschikt voor (tijdelijke) ruimteverwarming
• De warmtepomp bestaat uit een binnen- en een buitenunit
• Dit apparaat kan in de zomer ook zorgen voor koeling / ontvochtigen
• Erg snel warm (ook snel koud als je hem uitzet)
• Denk aan luchtverplaatsing en geluid

De lucht/water warmtepomp

• Deze warmtepomp onttrekt warmte aan de buitenlucht en levert de warmte in huis af
• Deze configuratie kan ook warm tapwater produceren
• De warmtepomp bestaat uit een binnen- en een buitenunit als split-unit en ook als monoblock
• Levert warmte via vloerverwarming en radiatoren
• Dit apparaat kan in de zomer ook zorgen voor koeling; aandacht voor condensvorming
• Let wel: een buitenunit produceert geluid

Het verschil tussen een monoblock en een split-unit

De hybride warmtepomp

• Dit is een combinatie van een nieuwe of bestaande gasketel en een lucht/water warmtepomp
• Warmte voor verwarming van het huis wordt voornamelijk geleverd door de warmtepomp.
• Tapwater wordt efficiënter geproduceerd door de gasketel vanwege de vereiste hoge temperatuur
• Alleen als de warmtepomp niet meer op efficiënte wijze warmte kan leveren vult de gasketel aan en neemt de gasketel het (geleidelijk) over. Dit gebeurt als het koud wordt en is afhankelijk van de gas en elektra prijzen.
• Het warmtepompgedeelte bestaat uit een binnen- en een buitenunit
• ‘s Zomers kan de warmtepomp ook voor koeling zorgen; aandacht voor condensvorming
• Besparing van gas is zo’n 60% of hoger

Voorbeeld van een hybride systeem

Bodem/water warmtepomp – verticaal en horizontaal

De bodem/water warmtepomp - verticaal

• Deze warmtepomp produceert warm water voor verwarming van het huis en warm tapwater
• De warmtepomp staat binnen
• In de zomer levert deze vorm ook passieve koeling. Hierdoor voorkom je bevriezing van de ondergrond en sla je warmte op voor gebruik in de winter. Let op condensvorming.
• Het gaat om een gesloten bron.
• De leidingen zijn gevuld met brine (water met antivries) om te voorkomen dat de vloeistof bij sterke warmte-onttrekking bevriest.
• Voor wat betreft de warmtepomp mogen de leidingen maximaal tot een diepte van 200 meter gaan. Lokaal kunnen er andere restricties gelden voor de diepte van de bron.
• Het aantal benodigde bronnen is afhankelijk van de lengte van de leidingen en het benodigde vermogen voor verwarming
• Bronnen moeten 7,5 meter uit elkaar liggen om onderlinge beïnvloeding te voorkomen
• De plaats van de bronnen moet gemeld worden aan de gemeente; in het algemeen doet dit het bedrijf dat de bronnen boort.
• Bronnen hebben een levensduur vergelijkbaar met die van het huis
• Een vergunning is vereist in waterwingebieden

De bodem/water warmtepomp - horizontaal

• Deze warmtepomp produceert warm water voor verwarming van het huis en warm tapwater
• De warmtepomp staat binnen
• In de zomer levert deze vorm ook passieve koeling. Hierbij wordt de bron opgewarmd voor levering van warmte in de winter. Opwarming is ook nodig om permafrost in de ondergrond te voorkomen. Denk aan condensvorming.
• Dit is een gesloten bron.
• De leidingen zijn gevuld met brine (water met antivries) om te voorkomen dat de vloeistof bij sterke warmte-onttrekking bevriest.
• De leidingen liggen minstens anderhalve meter onder de grond en een meter uit elkaar.
• De lengte van de leidingen is afhankelijk van het vermogen van de warmtepomp
• Een groot oppervlak is vereist. Een vuistregel is dat voor de bron tweemaal de oppervlakte nodig is van het te verwarmen oppervlak.

De WKO installatie

• Dit zijn grote installaties, bijvoorbeeld voor kantoren en ziekenhuizen
• Deze warmtepomp produceert warm water voor verwarming en warm tapwater
• Hier gaat het om twee aparte open bronnen; een warme en een koude.
• Filters zijn nodig om vervuiling van de leidingen te voorkomen.
• In de zomer levert deze vorm passieve koeling.

Alles op een rijtje

* Lucht/water, bodem/water en water/water warmtepompen zijn meestal uitgerust met elektrische verwarmingselementen voor het geval het vermogen niet toereikend is bij 10 graden onder nul en voor het geval de compressor het begeeft. Dit is echter een dure vorm van verwarmen.

Lucht/lucht en lucht/water warmtepompen:

• hebben een buitenunit die geluid voortbrengt. Tussen 7:00 en 19:00 uur is 45 dB toegestaan, daarbuiten 40 dB.
• Als de buitentemperatuur onder de 7 graden is, vormt zich ijs, dat de prestaties negatief beïnvloedt. De warmtepomp start dan een ontdooicyclus. Bij een lucht/lucht warmtepomp valt de verwarming dan weg.

In welke situatie wat

 

heeft u na het lezen van de informatie over dit onderwerp nog vragen, klik dan op onderstaande link en kunt u de vragen direct voorleggen aan onze deskundigen

https://veldhovenduurzaam.nl/forums/warmtepompen

 

 

 

Werking van de warmtepomp

Een koelkast is in feite ook een warmtepomp; producten in de koelkast geven warmte af die buiten de koelkast wordt afgevoerd

Afhankelijk van het type levert een warmtepomp:

• Warm water voor verwarming met een temperatuur van 25 tot 45 graden afhankelijk van een aantal factoren
• Warm tapwater met een temperatuur van zo’n 55 graden

In een warmtepomp zit een vloeistof (koudemiddel) die verdampt bij een relatief lage temperatuur en die circuleert door de volgende onderdelen:

• In de verdamper verwarmt het water of de lucht uit de bron het koudemiddel waardoor deze overgaat in gasvorm.
• De compressor perst het gas samen, waardoor de temperatuur en de druk van het gas sterk stijgen. Hiervoor gebruikt de compressor elektriciteit.
• In de condensor wordt de warmte afgegeven aan het verwarmingssysteem of aan het tapwater. Bij de overgang van gas naar vloeistof komt extra warmte vrij.
• Het expansieventiel leidt de nog onder druk staande vloeistof terug naar de verdamper.

Gebruikte technieken

Aan/uit en modulerende warmtepomp

 

heeft u na het lezen van de informatie over dit onderwerp nog vragen, klik dan op onderstaande link en kunt u de vragen direct voorleggen aan onze deskundigen

https://veldhovenduurzaam.nl/forums/warmtepompen

 

Wat is eigenlijk het voordeel van een warmtepomp?

• Om elektrisch dezelfde hoeveelheid warmte te leveren als 1m3 gas heb je 10kWh nodig
• Om die 10kWh te leveren heeft een warmtepomp zo’n 2,5 kWh nodig.

Is mijn woning geschikt voor (hybride) warmtepomp?

Een warmtepomp is een lage temperatuur systeem. De meeste woningen gebruiken een hoge temperatuur systeem. Voordat je overstapt kunnen aanpassingen nodig zijn.

• Een warmtepomp presteert het best (een hoge COP) bij verwarmen met een lage temperatuur (25/35/45 graden).
• Vloerverwarming is een vorm van lage temperatuurverwarming (LTV)
• Werkt het best bij een constante temperatuur dag en nacht 
• Verder bestaan er lage temperatuur radiatoren (LTV), die ook bij een lage watertemperatuur voldoende warmte afgeven
• Test met je bestaande radiatoren of je je huis warm krijgt
• Om met een lage temperatuur te verwarmen moet het huis kierdicht en goed geïsoleerd zijn. Huizen gebouwd vanaf 2015 zijn behoorlijk goed geïsoleerd. Huizen gebouwd voor die tijd, moeten in het algemeen eerst (beter) geïsoleerd worden; dak, muren, vloer en ramen. (Rc waarde > 2,5)

heeft u na het lezen van de informatie over dit onderwerp nog vragen, klik dan op onderstaande link en kunt u de vragen direct voorleggen aan onze deskundigen

https://veldhovenduurzaam.nl/forums/warmtepompen

 

De stooklijn

Als je een gasketel gewend bent, dan weet je dat er in de woonkamer een thermostaat hangt die de ketel aanstuurt. Als de temperatuur in de kamer te laag wordt, geeft de thermostaat een signaal aan de ketel om te gaan verwarmen. Zodra de ingestelde temperatuur bereikt is, stopt de ketel.

In het verleden bleef de cv-pomp draaien, tegenwoordig zijn praktisch alle gasketels uitgerust met een pompschakelaar die na een bepaalde tijd de cv-pomp laat stoppen. Dit bespaart elektriciteit, maar ook het warme water in de radiatoren blijft langer zitten om zijn warmte af te geven.

Omdat de gasketel het water verwarmde tot zo’n 70 graden, kon het gebeuren dat het soms te warm werd in de woonkamer. Om water met een gelijkmatiger temperatuur te produceren, is de modulerende gasketel met een modulerende thermostaat geïntroduceerd. Zo’n systeem kan op een lager vermogen draaien en dus water van een lagere temperatuur leveren.

Een andere manier was om met behulp van een buitenvoeler de gasketel water te laten leveren met een aangepaste (lagere) temperatuur. Dus bij een lage buitentemperatuur wordt warmer water gemaakt dan wanneer de buitentemperatuur hoog is. Zo’n ketel werkt met een zogenoemde stooklijn.

Voor een stooklijn stel je dus bij een lage buitentemperatuur een hoge cv temperatuur in en bij een hoge buitentemperatuur een lage cv temperatuur. Voor alle tussenliggende buitentemperaturen wordt de cv temperatuur berekend of ligt vast in het systeem. Het voordeel is dat de temperatuur gelijkmatiger is en de cv wat langer kan draaien, wat ook weer voordelig is voor de levensduur.

Een warmtepomp werkt ook met een stooklijn en heeft dus ook een buitenvoeler nodig om de gewenste afgiftetemperatuur te bepalen. In sommige warmtepompen definieer je de afgiftetemperatuur bij de laagste buitentemperatuur en die bij de hoogste buitentemperatuur. De warmtepomp rekent dan zelf uit hoe hoog de afgiftetemperatuur moet zijn bij een gegeven buitentemperatuur. Andere hebben een aantal vooraf gedefinieerde stooklijnen, waarvan je er dan een moet kiezen. Zie hieronder een voorbeeld van een set stooklijnen.

In bovenstaande grafiek zie dat de maximale afgiftetemperatuur 45 graden is en de minimale 20. Als je een hoge temperatuur warmtepomp hebt, zal de maximale afgiftetemperatuur vanzelfsprekend hoger zijn.

heeft u na het lezen van de informatie over dit onderwerp nog vragen, klik dan op onderstaande link en kunt u de vragen direct voorleggen aan onze deskundigen

https://veldhovenduurzaam.nl/forums/warmtepompen

 

Als je in een brochure kijkt, kun je de COP van de warmtepomp vinden.

Voor een lucht/water warmtepomp zie je bijvoorbeeld staan dat bij A7/W35 de COP 4,79 is. Dit wil zeggen dat als de buitentemperatuur 7 graden is en de afgiftetemperatuur 35 de COP 4,79 is; deze COP is de verhouding tussen het opgenomen vermogen en het afgegeven vermogen, zoals beschreven in Wat is COP en waarom is dit belangrijk?

Bij een bodem/water warmtepomp is de notatiewijze hetzelfde, maar zijn de letters en getallen anders, namelijk B0/W35 met een COP van 4,65; dit wil zeggen dat, als de temperatuur van het water uit de bron (de bodem) nul graden Celsius is en de afgiftetemperatuur 35 graden, de COP 4,65 is.

Voor een airco ofwel een lucht/lucht warmtepomp is de notatie A7/A20 met een COP van 3,62. Hierbij staat de eerste A (air) voor de temperatuur van de buitenlucht en de tweede voor de afgiftetemperatuur van de lucht binnen.

Voor een water/water warmtepomp (dit is een warmtepomp die gebruik maakt van grondwater of oppervlaktewater) is dit weer anders. Hier vind je W10/W35 met een COP van 6,51. Hier staat de eerste W voor de temperatuur van het grondwater dan wel oppervlaktewater en de tweede W voor de afgiftetemperatuur. Omdat een echte water/water warmtepomp weinig voorkomt, wordt die in dit stukje niet verder beschreven.

De notatie en de waarden van de bron- en afgiftetemperatuur zijn net als de COP conform Nederlandse en Europese normen (NEN-EN 14511-2), waarin ook de manier van het bepalen van de COP is vastgelegd. Ook zijn er eisen aan de minimale waarden van de COP bij de gegeven temperaturen. Voor de bodem/water warmtepomp moet de COP bij B0/W35 minstens 3,50 zijn en voor een lucht/water warmtepomp bij A7/W35 moet de COP minimaal 2,85 zijn. Voor een airco zijn in de norm geen specificaties opgenomen.

Doordat de opgegeven temperaturen verschillend zijn, is het lastig om een snelle vergelijking te maken tussen de prestaties van de verschillende typen. Om een goede vergelijking te maken moeten de opgegeven waarden eerst op één lijn gebracht worden. Bovendien is de brontemperatuur van een bodem/water warmtepomp praktisch nooit nul, maar varieert tussen de 5 en 10 graden, afhankelijk van het seizoen. In de winter wordt er meer warmte aan de bodem onttrokken dan in het voor- en naseizoen, terwijl de bron in de zomer wordt opgewarmd voor het volgende stookseizoen via koeling van het huis. Ook de airco en lucht/water warmtepomp kunnen het huis koelen, maar daar wordt de opgenomen warmte aan de buitenlucht afgegeven. Voor deze laatste twee wordt bij het koelen ook de compressor gebruikt, waardoor het elektriciteitsverbruik ook hoger is dan bij een bodem/water warmtepomp, die alleen de bron- en de cv-pomp gebruikt.

Bij het vergelijken van de COPs is gebruik gemaakt van een stooklijn die bij een buitentemperatuur van 13 graden onder nul een afgiftetemperatuur van 45 geeft en bij een buitentemperatuur van 21 graden boven nul een afgiftetemperatuur van 20. De meeste warmtepompen stoppen overigens meestal al bij een buitentemperatuur van 16 graden. Als afgiftetemperatuur van een lucht/lucht warmtepomp wordt 20 graden aangehouden. In het volgende plaatje zie je de COPs als functie van de buitentemperatuur.

Wat opvalt is dat de COP van een bodem/water warmtepomp licht varieert met de buitentemperatuur en de lucht/lucht warmtepomp vrij sterk. De lucht/water warmtepomp zit daar een beetje tussen in.

Op basis van deze grafiek zijn wel een paar conclusies te trekken.

Stel dat het transmissieverlies bij 10 graden onder nul en een binnentemperatuur van 20 graden 7kW is, dan kun je berekenen dat:

• een bodem/water warmtepomp een vermogen moet hebben van 7,4 kW,
• een lucht/water warmtepomp 12,9kW
• en een lucht/lucht warmtepomp 16,2.

Dit wil zeggen dat een lucht/lucht warmtepomp als enige vorm van verwarming niet geschikt is; zo’n systeem kan hoogstens aanvullend zijn voor een ander verwarmingssysteem.

Bij de lucht/water warmtepomp heb je verschillende mogelijkheden: 

• Je kunt kiezen voor een all-electric warmtepomp met het berekende vermogen,
• maar je kunt ook kiezen voor een warmtepomp met een vermogen van 7kW en dan voor de erg koude dagen gebruik maken van elektrische bijverwarming (tot 6kW). Deze vorm van bijverwarming is erg duur, maar bedacht dient te worden dat gemiddelde temperatuur in de winter 5,5 graden is, wat betekent dat het aantal dagen per jaar met elektrische bijverwarming erg beperkt is.
• Verder zou je de lucht/water warmtepomp kunnen combineren met een gasketel, die bijspringt als het erg koud is. Dit is een hybride systeem, waarbij een warmtepomp met een vermogen van 5 kW al voor het grootste deel van het jaar in de verwarming voorziet.

Ook bij een bodem/water warmtepomp kun je kiezen voor een lager vermogen, waarbij je dan voor de erg koude dagen de elektrische bijverwarming laat bijschakelen.

Op basis van het bovenstaande zou je kunnen zeggen dat een bodem/water warmtepomp de voorkeur verdient boven de andere vormen van verwarming. Maar een bodem/water warmtepomp kan niet altijd. Er moeten namelijk bronnen geboord worden en dat kan niet overal. Verder heeft een appartement in het algemeen geen grond om in te boren. Verder is de investering in een bodem/water warmtepomp fors hoger dan in een airco of een lucht/water warmtepomp; er moeten namelijk bronnen geboord worden.

heeft u na het lezen van de informatie over dit onderwerp nog vragen, klik dan op onderstaande link en kunt u de vragen direct voorleggen aan onze deskundigen

https://veldhovenduurzaam.nl/forums/warmtepompen

 

Wat is een warmtepomp en is mijn woning wel geschikt voor zo’n manier van verwarmen en koelen?

Deze vraag krijgen we regelmatig als Veldhoven Duurzaam; veel bewoners is niet duidelijk wat zo’n apparaat nou precies doet en wat het oplevert.

Er bestaat een heel scala aan warmtepompen zowel in soort, type als merk en die hebben allemaal hun eigen kenmerken en doelgroep. De laatste tijd wordt er veel gesproken over de hybride warmtepomp, omdat deze de bestaande gasketel vervangt dan wel aanvult en leidt tot een grote besparing in het gasverbruik (verlaging van CO2 uitstoot). De overige soorten komen eveneens aan de orde. Van elk type worden de kenmerken toegelicht en de mogelijkheden voor toepassing.

heeft u na het lezen van de informatie over dit onderwerp nog vragen, klik dan op onderstaande link en kunt u de vragen direct voorleggen aan onze deskundigen

https://veldhovenduurzaam.nl/forums/warmtepompen