Systemen voor warmtepompen

Er bestaan verschillende systemen als het over warmtepompen gaat. Welk systeem je moet kiezen, is afhankelijk van de situatie waarin je ze wil gebruiken. Bovendien is er tussen de verschillende soorten warmtepompen een groot verschil in rendement.

Warmtepomp laten plaatsen? Vraag hier gratis prijzen op maat aan.

 

Lucht/lucht warmtepomp

Ventialtor warmtepompDit soort warmtepomp haalt zijn warmte uit de buitenlucht. De lucht wordt aangezogen met behulp van een ventilator en de warmte die uit die buitenlucht gehaald wordt, wordt daarna doorgegeven aan een luchtkanalennet voor verwarming. De ruimte die opgewarmd moet worden, wordt warm gemaakt met behulp van een luchtblazer. Een lucht/lucht warmtepomp heeft de tegengestelde werking van een koelkast. Die wordt immers ingeschakeld omdat ze werkt als airconditioning, maar met behulp van een klep kan een koelkast veranderd worden in een soort van warmtepomp. In vergelijk met de andere systemen warmtepompen, ligt de kost van de investering voor dit systeem relatief laag.

Wat ook handig is, is dat het in de zomer ook gebruikt kan worden als koelingsysteem. Bovendien geeft de overheid subsidies voor dit soort systemen. In de tussenseizoenen is er geen probleem voor een lucht/lucht warmtepomp, dan is het rendement uitstekend. Er duiken echter problemen op als het buiten kouder wordt, want dan is de hoeveelheid warmte die de warmtepomp uit de lucht kan halen vrij laag. Dat is het geval als de temperaturen onder 0 graden Celcius zitten. In die periodes moet er een extra verwarmingsbron ingeschakeld worden om de warmtepomp te ondersteunen. Het zal dus nodig zijn om regelmatig extra elektrische verwarming aan te schakelen.

 

Lucht/water warmtepomp

Lucht lucht warmtepompOok in dit systeem wordt de energie uit de lucht gehaald en daarna opgepompt tot een hogere temperatuur. De warmte die zo geproduceerd wordt, wordt nadien afgegeven aan water. De lucht/water warmtepomp is het ideale systeem voor de verwarming van een woning. Het water moet meestal tot maar 38 graden Celcius opgewarmd worden, wat maakt dat er het systeem een hogere COP-waarde kan bereiken door de lage condensortemperatuur. De term COP wordt gebruikt om het rendement van een warmtepomp weer te geven. COP is de afkorting voor het Engelse Coefficient Of Performance. Die coëfficiënt staat voor de verhouding tussen de hoeveelheid warmte die afgegeven wordt tegenover de hoeveelheid (elektrische) energie die de warmtepomp verbruikt.

Die energie wordt in een warmtepomp verbruikt door de compressor. De Coefficient of Performance is dus het cijfer dat de verhouding weergeeft tussen de warmte die je wint en de elektriciteit die je erin stopt. Als je als voorbeeld een COP-waarde van 4 neemt, betekent dat dat de warmtepomp 25% aandrijfenergie gebruikt voor het produceren van 100% nuttige energie. Dat betekent dat 1 kilowattuur aan stroom 4 kilowattuur aan warmte levert.

Het COP of rendement dat gegeven wordt als je een warmtepomp koopt, is het theoretische rendement. Verkopers halen dat theoretische rendement maar al te graag aan, want dat ligt natuurlijk een heel stuk hoger dan het reële rendement. Als je dus het reële rendement van de warmtepomp die je je wil aanschaffen wil kennen, moet je van de gegeven COP-waarde 0,4 à 0,7 aftrekken, afhankelijk van het type warmtepomp. Dat getal heet de SPF of Seasonal Performance Factor. Bij de vermindering wordt op die manier rekening gehouden met elektrische, mechanische en thermische verliezen. Toegepast op een warmtepomp met bijvoorbeeld een COP-waarde van 3,5, betekent dat dat het rendement 300% en geen 350%.
Toch is bij dit systeem is het rendement vrij laag van zodra het buiten begint te vriezen. En natuurlijk heb je de warmtepomp net dan het meeste nodig. Positief is wel dat sommige lucht/water warmtepompen de mogelijkheid hebben om te koelen, wat het comfort van de woning vooral in de zomer aanzienlijk verhoogt.

 

Dit soort warmtepomp wordt ook vaak gebruikt in de zwembadtechniek. Het meest voor de hand liggende is de verwarming van zwembaden. Een openluchtzwembad hoeft geen extra opwarming als de temperatuur buiten boven de 25 graden Celsius is, en als het buiten vriest of de temperaturen liggen rond 0 graden Celsius, wordt er sowieso zo goed als niet gezwommen. Dat maakt van de lucht/water warmtepomp het ideale systeem voor de verwarming van een zwembad, want dat zijn de grenzen waarbij de lucht/water warmtepomp het hoogste rendement behaalt. Dat is zeker het geval als de warmte rechtstreeks kan afgegeven worden aan het zwembadwater, als er een roestvrijstalen warmtewisselaar gebruikt wordt en geen extra overgangsmedium meer gebruikt moet worden. Het water moet meestal maar tot 30 à 31 graden Celsius opgewarmd worden, wat maakt dat er een erg hoge COP-waarde (zie hierboven) bereikt kan worden door een lage condensortemperatuur. Als de opwarming dan ook nog eens ’s nachts kan gebeuren, is het ook nog eens goedkoper omdat er dan geprofiteerd kan worden van de lage prijs van de elektriciteit aan nachttarief.
Eerlijk gezegd is het nog steeds het beste voor het milieu als je je zwembad op de natuurlijke manier verwarmt, rechtstreeks met de warmte van de zon, of door gebruik te maken van zonnepanelen. Maar als er toch nog extra verwarming nodig is, is de lucht/water warmtepomp wel de meest milieuvriendelijke manier om het water van het zwembad te verwarmen.

 

Water/water warmtepomp

De water/water warmtepomp haalt de warmte uit het water, of het haalt met behulp van water de warmte uit de bodem. Bij dit soort warmtepompen geldt dat hoe groter de warmtewisselaar gedimensioneerd wordt, hoe beter het rendement van de installatie zal zijn.

Water warmtepomp


1. Water oppompen uit een rivier of een meer

Als de ruimte die je wil verwarmen dichtbij een meer of een waterloop ligt, kan je daaruit water oppompen, dat daarna door het warmtepompsysteem gestuurd wordt en dan weer geloosd kan worden. Voor dit systeem moet je zeker een goede filter hebben. Enkel bij een woonboot is het meestal mogelijk om een paar honderd meter PE-slang of polyethyleenslang onder de boot te hangen. Op die manier zijn er geen filters nodig.
Het rendement van dit soort warmtepomp ligt relatief hoog, want een meer of rivier vriest zelden helemaal dicht en zo gaat de temperatuur dus normaalgezien ook niet onder de 4 graden Celsius. Bovendien is er voor het rondpompen van het water in het systeem weinig elektronica nodig. Het water wordt ook continu vervangen, wat betekent dat het niet op zal geraken.

 

2. Een verticale grondwarmtewisselaar – een gesloten systeem
Bij dit soort water/water warmtepomp wordt er een put geboord in de grond. De diepte van de put is afhankelijk van de oppervlakte die verwarmd moet worden. In die put legt men U-vormige pijpen en daar vloeit het water dan door. Op die manier kan het de warmte van de diepe grondlagen opnemen, waarna het opnieuw naar boven gepompt wordt. In de warmtepomp zelf wordt de temperatuur verhoogd tot de nodige temperatuur. Het rendement van deze installatie wordt grotendeels bepaald door de dimensionering van de warmtewisselaar en de grondsoort waarin hij zich bevindt. Als er overgedimensioneerd wordt, wordt dat op lange termijn altijd terugverdiend. De meest voorkomende oorzaak van een slechte werking of geen werking van de waterpomp, is vaak ondergedimensioneerde bodemlussen.
Het is zo dat de warmtepomp de koude uit het huis via de bodemlussen naar de ondergrond transporteert en daar eigenlijk dumpt. Dat maakt dat de grond afkoelt. Als dat afkoelen naar het einde van het seizoen waarin gestookt moet worden meer dan een paar graden is, dan raakt de grond uitgeput. Dat zal ervoor zorgen dat het rendement zakt. Maar als de grond rond de lussen bestaat uit grof zand en grind met beweeglijk grondwater, zal dat ervoor zorgen dat de bron in de zomer vanzelf zal bijtrekken. Als er echter verschillende warmtewisselaars dicht bij elkaar gezet worden, of als de ondergrond relatief goed isolerend is en het grondwater minder beweeglijk is, zal de grond elk jaar een beetje kouder worden, wat er dan weer voor zal zorgen dat het rendement elk jaar verder zal dalen. In dat geval is het misschien nodig om in de zomer warmte van de zon of buitenwarmte te oogsten en met die warmte de grond rond de warmtewisselaar opnieuw te verwarmen of te regenereren. Een andere mogelijkheid is dat er dieper geboord wordt, tot de nieuwe lussen in een grovere bodem zitten.
Binnenkort heb je voor dit type warmtepomp een vergunning nodig, of wordt het verplicht om de bouw ervan te melden bij de overheid.

 

3. De warmte halen uit grondwater – een open systeem
Bij dit soort warmtepompen worden er meestal twee putten geboord. Uit de ene pomp je dan grondwater op, waaruit vervolgens de warmte gehaald wordt. In de andere put loopt het koude water terug, want het lozen van het koude water in oppervlaktewater of in het riool is niet toegestaan. Het rendement van dit open systeem is vaak groter dan het rendement van de andere, maar de prijs van de installatie is ook veel duurder doordat er twee putten geboord moeten worden. Het type grond waarin het systeem geïnstalleerd wordt, bepaalt het rendement ook sterk. Een van de grote voordelen van dit open systeem is dat het een gebouw of woning ook kan koelen in de zomer. In de winter is het zo dat er warm grondwater opgepompt wordt, waaraan de warmte dan onttrokken wordt, wat ervoor zorgt dat dat grondwater afkoelt. Dat koude water wordt opgeslagen in de andere punt. In de zomer kan dat water dan uit die tweede put gehaald worden en gebruikt worden om de woning of het gebouw te koelen. Op die manier wordt het water opnieuw opgewarmd, dat warme water kan weer opgeslagen worden in de eerste put en in de winter opnieuw gebruikt worden. De vicieuze cirkel is rond.
Voor dit soort water/water warmtepomp heb je wel een milieuvergunning nodig wanneer er maximaal meer dan tien m³/h opgepompt kan worden. Dat is zo omdat moderne en goed geïsoleerde panden meestal meer last hebben van de warmte van de zon dan van de koude. Daarom lozen ze in de zomer meer warm water in de punt door de koeling dan ze water gebruiken voor opwarming in de winter. Op die manier ontstaat er een onevenwichtige situatie, wat slecht is voor het rendement en voor de stookkosten. Het wordt binnenkort verplicht om ervoor te zorgen dat die installaties weer in balans gebracht worden door in de winter gratis koude uit de buitenlucht te oogsten en die op te slaan in de koudeput.
Dit soort warmtebronnen moet regelmatig, zo’n twee keer per jaar, gespoeld worden met behulp van een erg krachtige pomp.
Soms werkt een deel van deze systemen slecht. Meestal is dat zo omdat de bron veel minder water levert dan men hoopte. In dat geval is er veel pompenergie nodig, maar slaat de put minder warmte op dan gepland. Soms kan het spoelen met een krachtige pomp daarbij helpen, maar soms moet er ook opnieuw geboord worden. Als het gaat om kleine projecten, dus projecten met minder dan tien huizen, verzieken de stroomrekeningen van de grondwaterpomp, die relatief hoog zijn, soms ook het rendement.

 

4. Een horizontale grondwarmtewisselaar – een gesloten systeem
Bij dit soort warmtepomp laat je onder je tuin een groot buizennet aanleggen. Daarvoor is er wel een groot oppervlak nodig, dat moet drie keer zo groot zijn als het oppervlak dat verwarmd moet worden. De COP-waarde (zie hierboven) is erg afhankelijk van het seizoen doordat de leidingen meestal maar zeventig centimeter tot anderhalve meter onder de grond liggen. Bij een lange en koude winter heeft dit soort systeem vaak een heel slecht rendement. Geen paniek als je tuin al aangelegd is, dan heb je immers nog steeds de mogelijkheid om horizontale boringen uit te voeren. De kostprijs zal dan wel iets hoger liggen. Wat ook belangrijk is om te weten, is dat er bij dit soort gesloten systeem geen diepwortelende planten boven de collector geplant mogen worden.

De oppervlakte van de grond nodig voor de collector

Je kan een schatting maken van hoe groot de oppervlakte van de collector zou moeten zijn. Dat kan op basis van het vermogen van de warmtepomp en de grondsoort, want het water dat uit de diepere lagen opkomt, is als warmtebron verwaarloosbaar voor de lagen erboven. Dat betekent dat de warmtehoeveelheid die benut kan worden, en daarmee ook de grootte van het oppervlak dat nodig is, sterk afhankelijk zijn van de thermosfysische eigenschappen van de grond en ook van de stralingsenergie.

Thermische eigenschappen zoals daar zijn warmtegeleidend vermogen en volumetrische warmtecapaciteit zijn sterk afhankelijk van de toestand en de samenstelling van de grond. Simpel gezegd: Hoe meer water de bodem bevat, hoe groter het aantal minerale bestanddelen is en hoe kleiner de poriën zijn, hoe groter opslageigenschappen en het warmtegeleidend vermogen van de grond zijn. Doordat water een relatief grote warmtecapaciteit heeft, is er minder oppervlakte nodig in natte bodems bij de plaatsing van een warmtepomp met een collector.
Als je een vrij droge bodem hebt, kan je nattere grond vinden door dieper te graven. Het is wel zo dat dat de plaatsingskosten zal verhogen. Na een hele winter stoken zal de grond ook afkoelen, waardoor het systeem minder warmte aan de bodem zal kunnen onttrekken. Met andere woorden, je moet ook rekening houden met de uitputting van de bodem.

 

Warmtepompen: prijzen vergelijken

Kies voor een erkend installateur en verzeker jezelf van een correcte plaatsing. Via onderstaand formulier ontvang je vrijblijvend prijsvoorstellen en advies van maximaal 3 vakmannen actief in jouw buurt.

 

Deze site maakt gebruik van cookies om u de best mogelijke ervaring te bieden. Bij gebruik van onze site gaat u akkoord met het plaatsen van cookies. Lees meer.

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close