Wat is een warmtepomp

Een warmtepomp is een apparaat die door middel van koudemiddelkringloop warmte produceert voor laag temperatuur verwarming (LTV) en / of tapwater. Het principe van een warmtepomp lijkt veel op die van een koelkast. In een koelkast wilt u de warmte die in de koelkast gegenereerd wordt door het voedsel af te koelen. Zie onderstaand figuur.

Doordat de verdamper bij een warmtepomp het grootste deel van de totale energie voor rekening neemt, en de compressor maar een klein deel zal het rendement van de warmtepomp boven de 100% uitkomen.

Als omgevingsenergie kunt u gebruik maken van o.a. warmte in de bodem, in grondwater en in de lucht. De omgevingswarmte is onbeperkt beschikbaar, vandaar duurzame energie.

De warmtepomp bestaat uit vier hoofdcomponenten, teweten

•Verdamper
•Compressor
•Condensor
•Expansieventiel
 

Aan de hand van onderstaande figuur wordt uitgelegd hoe de warmtepomp werkt.

Verdampen (1)

In het hermetisch gesloten proces bevindt zich een koudemiddel bijvoorbeeld R404a of R134a. Het koudemiddel heeft de eigenschap dat wanneer er energie wordt ontrokken aan het koudemiddel door middel van de omgevingsenergie om te gaan koken. Omdat het koudemiddel gaat koken, zal het van een vloeistoffase overgaan naar een gasfase. Omdat gas comprimeerbaar is gaat dit naar de compressor.

Compressor (2)

In de compressor zal het lagedruk gas gecomprimeerd worden tot een hoge druk. Doordat het gas naar een hogere druk wordt gebracht gaat ook de temperatuur van het gas omhoog.

Condensor (3)

In de condensor staat het hoge temperatuur gas zijn energie af aan het te verwarmen medium. Dit medium kan cv-water of tapwater zijn. Doordat er energie uit het koudemiddel wordt ontrokken zal het koudemiddel condenseren en daarmee weer vloeistof worden.

Expansieventiel (4)

Met het expansieventiel zal de hoge druk verlaagd worden naar de oorspronkelijke lage druk. Hierna gaat het koudemiddel weer naar de verdamper waar het kringloop proces opnieuw begint.

Het warmtepompsysteem bestaat uit 3 hoofdgroepen, te weten;

- Het bronsysteem

- De warmtepomp

- Het afgiftesysteem

Een goed ontwerp van het warmtepompsysteem is van essentieel belang voor de goede werking. 
 

Het bronsysteem

Gratis-energie in de vorm van warmte is op allerlei plaatsen om ons heen opgeslagen, zoals in de lucht, in het water en in de aarde. De warmtepomp kan deze “niet direct bruikbare” omzetten naar bruikbare warmte. De “niet direct bruikbare” wordt gebruikt als warmtebron voor de warmtepomp.

De soorten warmtebron die we kunnen gebruiken met de warmtepompen zijn:

Gesloten verticale bodemwarmtewisselaars

Bij een gesloten verticale bodemwarmtewisser (VBWW) wordt een kunststof collector in de grond gebracht doormiddel van drukken of boren. In de VBWW circuleert een water/glycol mengsel.

Een VBWW wordt veelal toegepast in de woningbouw.

Open bronsysteem

Bij een open bron of recirculatiebron wordt grondwater van circa 12 °C opgepompt en over de verdamper van de warmtepomp geleidt. Nadat het water uit de verdamper komt wordt het weer geïnjecteerd in de bodem.

De open bron wordt veelal toegepast bij grotere woningen en in de utiliteit.

Het afgifte systeem

De beste energetische prestaties van een warmtepomp worden behaald indien de warmtepomp een lage cv-temperatuur kan produceren. Hierdoor is het noodzakelijk dat de woning wordt voorzien van een laag temperatuur afgifte systeem. Een uitstekende vorm van een laag temperatuurs systeem is vloer-en/of wandverwarming.

Voordelen laagtemperatuur verwarming

- De hoge temperatuur van het verwarmingselement veroorzaakt, met name boven en rondom radiatoren, hogere luchtsnelheden. Hierdoor worden meer en ook zwaardere stofdeeltjes meegenomen. Vloer-en wandverwarming kennen door de lagere luchtsnelheden minder stofcirculatie. Epidemiologisch onderzoek bevestigt dat gezondheids klachten, ten gevolge van zwevende stofdeeltjes in de binnenlucht, afnemen bij een lagere verwarmings temperatuur. Dit vermindert ook de ontwikkeling van de huisstofmijt in de woning.

-Wand-, vloer-en luchtverwarmings-systemen zijn veilige systemen, met name voor kinderen en ouderen. Al vanaf 40°C kunnen bij aanraking met de huid verbrandingsverschijnselen optreden. Radiatoren zijn bovendien obstakels waaraan mensen zich, door vallen of stoten, kunnen verwonden.

- Door de steeds betere isolatie van woningen en het benutten van direct invallende zonne-energie, neemt het risico van te hoge temperaturen in de woning (“oververhitting”) in de zomer toe. Om dit te voorkomen kan men aanvullende voorzieningen treffen zoals (buiten-) zonwering, extra ventilatie en natuurlijke koeling. LT-systemen zijn goed inzetbaar om in de zomer in beperkte mate in koeling te voorzien. Met name systemen met thermische buffering zoals bijvoorbeeld aardcollectoren of aquifers zijn geschikt voor toepassing van energiezuinige koeling.
 

Warmtepompen in de bestaande bouw

In veel bestaande woningen is een vloerverwarming aanwezig, maar is dit niet de hoofdverwarming. Dit betekent, dat de vloerverwarming niet berekend is op het grootste deel van de warmtevraag die uw huis nodig heeft in de maanden waarin het kouder wordt. Indien men nu een warmtepomp-systeem zou aanschaffen, krijgt men onherroepelijk koudeklachten. De radiatoren zijn namelijk als hoofd-verwarming geplaatst en berekend op een aanvoertemperatuur van 80 ºC. U kunt zich voorstellen dat indien men de aanvoer-temperatuur van de warmtepomp op bijvoorbeeld 45 ºC zet er in de winter te weinig warmte wordt geleverd door de warmtepomp. Een ander probleem voor een warmtepomp-systeem in bestaande woningen is de koudeval bij de ramen van het woonhuis. Tegenwoordig plaatst men zeer efficiënte dubbele beglazing, maar in bestaande woningen lost men de koudeval vaak op door een radiator onder het raam te plaatsen. De koudeval wordt op die manier “bestreden” met hoge temperaturen van 80 ºC. Aan de andere kant moet men wel bedenken dat men dus meer stookt door de minder goede isolatie. Indien u toch besluit om een warmtepomp-systeem toe te passen, kunnen er LaagTemperatuur-radiatoren geplaatst worden. Deze radiatoren zijn groter dan de gebruikelijke radiatoren. Het oppervlakte van de radiator moet namelijk vergroot worden om de warmte beter af te geven.

Toepassingsgebied warmtepomp

Zoals in het hoofdstuk “Afgiftesysteem” wordt vermeld, is de toepassing van warmtepompen in bestaande bouw aan veel regels gebonden en dient er een specialist te worden geraadpleegd wat de beste oplossing is. Voor nieuwbouw is dit totaal anders. Men kan de woning vanaf het begin “inrichten” naar een warmtepompsysteem zonder dat men daar veel extra kosten aan kwijt is.

Onze warmtepompen zijn speciaal ontwikkeld voor de Nederlandse markt. Wat betekent dat nu? Door het ontwerp van de Nederlandse woningen moeten de warmtepompen aan eisen voldoen zoals geluidsarm, optie tot koelen, geringe afmetingen, etc. Onze warmtepomp is op deze eisen gebouwd, namelijk:

- Geluidsarm

Onze warmtepompen maken gebruik van de zogenaamde Scroll-compressoren. Deze compressoren staan hoog aangeschreven door hun hoge rendement en lage geluidsniveau.

- Antipendel functie

Onze warmtepomp heeft een regeling die standaard is op de meest voorkomende series met een ingebouwde antipendel functie. Een warmtepomp is namelijk gebaat bij veel draaiuren en weinig starts en stops. Veel starts en stops beïnvloed de levensduur van de compressor in negatieve zin. Door de antipendel functie is er geen extra voorraadvat nodig, wat vaak wordt toegepast als oplossing. Deze oplossing draagt men aan om de warmtepomp “draaiuren te geven”, maar is aan de andere kant een vorm van energievernietiging. De warmtepomp staat te draaien terwijl er geen warmtevraag is en het verwarmde water staat in het voorraadvat af te koelen.

- Koeling

De Comfort warmtepomp is een combiwarmtepomp met ingebouwde “vrije koeling” Dit wil zeggen dat met de warmtebron en een scheidingswisselaar de vloer in de zomer gekoeld wordt en daarmee een aangename binnenklimaat gecreëerd wordt.

De andere combiwarmtepompen kunnen worden voorzien van een externe koelmodule.

Onze leverancier van warmtepompen heeft inmiddels ruime ervaring op het gebied van duurzame energie middels grote-en kleine projecten en deelname aan diverse werkgroepen. De fabrikant heeft ruim 30 jaar ervaring met warmtepompen. Dank zij de kennis, knowhow en kwaliteit zijn wij in staat u een garantie te geven op uw warmtepomp van 5 jaar.
Heeft u na het lezen nog vragen dan kunt u altijd even contact met ons opnemen. 

Ook zou u eens een bezoek kunnen brengen aan de volgende site: www.warmtepompforum.nl