Warmtepompen lijken een uitstekende keuze voor een HVAC-systeem binnen een woonhuis of kantoor. Vooral in gematigde klimaten zoals in Nederland is een warmtepomp prima in te zetten. En in tegenstelling tot een CV-installatie kan een warmtepomp zowel verwarmen als koelen.

De techniek achter warmtepompen

Om een ruimte te verwarmen onttrekt de pomp warmte-energie uit de omgeving (bijvoorbeeld de buitenlucht), waardeert deze op en verwarmt hiermee een kamer of kantoor. De warmtepomp kan ook omgekeerd werken door warmte-energie onttrekken aan een ruimte en deze afvoeren naar buiten. Hierdoor zorgt de warmtepomp voor verkoeling. In de winter onttrekt de pomp warmte aan de buitenlucht en verplaatst deze naar binnen om voor warmte en comfort te zorgen. In de zomer haalt het systeem warmte uit de binnenlucht en distribueert deze naar buiten.

Een warmtepomp werkt zeer efficiënt en kan een rendement halen van meer dan 400% (COP 4). Dit wil zeggen dat je vier maal meer energie opwekt dan dat je in het systeem stopt. Hierdoor werkt een warmtepomp ook bij lage temperaturen tot ca. -20 C, al zal het rendement dan wat lager liggen.

Hoe werkt een warmtepomp technisch?

Wat is een warmtepomp? Zoals ik hierboven schreef, draagt een warmtepompen warmte-energie over van de ene plaats naar de andere. Luchtwarmtepompen verplaatsen de warmte tussen de buitenlucht en de woonruimte, terwijl grondwarmtepompen (ook bekend als geothermische warmtepompen) warmte overdragen tussen de buitengrond en de lucht in een woonruimte. Ik beperk me nu tot de lucht-warmtepomp, maar de basiswerking is voor beide hetzelfde.

Koelen en verwarmen

Een heel belangrijk punt bij het beantwoorden van de vraag “Hoe werkt een warmtepomp?” is dat warmtepompen geen warmte genereren – ze verplaatsen de warmte van de ene ruimte naar de andere. Een CV-ketel creëert warmte die door een huis wordt verspreid middels water, een warmtepomp absorbeert warmte-energie van de buitenlucht en brengt deze over naar de binnenlucht. In de koelmodus zijn een warmtepomp en een airconditioner functioneel identiek, waarbij ze warmte absorberen van de binnenlucht en deze via de buitenunit vrijgeven. Een warmtepomp kan dus verwarmen en koelen.

Bij het bepalen van welk type systeem het beste is voor je huis of kantoor, moet je verschillende belangrijke factoren overwegen. Denk aan de grootte van de ruimte en het plaatselijke klimaat. Een lokale dealer heeft de expertise om je specifieke behoeften goed te evalueren.

Belangrijke componenten van een warmtepompsysteem

Een typisch warmtepompsysteem met luchtbronnen bestaat uit twee hoofdcomponenten:

Zowel de binnen- als de buitenunit bevatten verschillende belangrijke subcomponenten.

schema werkte warmtepomp

Het koelmiddel is de stof die warmte absorbeert en afwerpt terwijl deze door het warmtepompsysteem circuleert.

De compressor brengt het koelmiddel onder druk en verplaatst het door het hele systeem.

Het deel van het warmtepompsysteem dat de koelmiddelstroom omkeert, zodat het systeem in de tegenovergestelde richting kan werken en kan schakelen tussen verwarmen en koelen.

Het expansieventiel werkt als een meetinrichting die de stroom van het koelmiddel regelt terwijl het door het systeem stroomt, waardoor de druk en temperatuur van het koelmiddel wordt verlaagd.

Verwarmen op basis van lage temperaturen

Een warmtepomp kan water verwarmen tot ca. 50°C (afhankelijk van het type warmtepomp en de buitentemperatuur). Deze temperatuur is geschikt voor tapwater en de verwarming van (woon-)ruimtes. Voor de verwarming van een ruimte wordt dus een lagere temperatuur gebruikt dan bij een traditionele CV-installatie. Deze werk in de regel met water van 70-80°C. Deze lagere temperatuur stelt hoge eisen aan je warmteplan. Je installateur moet nauwkeuriger plannen bij het plaatsen van radiatoren of andere elementen van het verwarmingssysteem. Verwarmen op basis van lage temperaturen zorgt er voor dat je eerder tocht voelt en de ruimte verwarmt minder snel. Planning (eerder aanzetten van de verwarming) is essentieel. Een goed geïsoleerde woning is sterk aan te raden om warmteverlies te minimaliseren en een optimaal rendement te behalen.

Door het plaatsen van speciale radiatoren (convectoren) met ventilatoren, air sockets, vloerverwarming of zelfs muurverwarming wordt de beschikbare warmte optimaal afgegeven aan de ruimte.

Geen aardgas, meer stroom

Een warmtepomp haalt haar warmte-energie uit de gratis buitenlucht. Daarom heeft de pomp geen aardgas nodig voor het opwekken van warmte. Wel verbruikt een warmtepomp, in vergelijking met een CV-installatie veel meer stroom voor het opwerken en rondpompen van warmte-energie. Een deel van deze energie kun je compenseren door middel van gratis zonne-energie.

Werking van een warmtepomp (video)

Zoals de bovenstaande video over de werking van warmtepompen laat zien, is een warmtepomp een veelzijdig, efficiënt koel- en verwarmingssysteem. Dankzij een omkeerklep kan een warmtepomp de koelmiddelstroom wijzigen en een woning of kantoorpand verwarmen of koelen. Lucht wordt over een verdamperspiraal geblazen en brengt warmte-energie over van de buitenlucht naar het koelmiddel. Die warmte-energie wordt in het koelmiddel naar een condensorspiraal gecirculeerd, waar het wordt vrijgegeven als een ventilator lucht over de spoel blaast. Dit proces pompt warmte van de ene plaats naar de andere.