Werking systemen Warmtepomp

Warmtepomp

Warmtepompen worden tegenwoordig veel gebruikt om het energieverbruik te verminderen. Het werkt met lage temperaturen en de warmte wordt meestal verkregen vanuit de buitenlucht. De voordelen van een warmtepomp zijn hieronder weergegeven, zie figuur 1.

  • In de koude maanden ook comfortabel wonen
  • Aansluitbaar op hernieuwbare energiebronnen, zoals zonnepanelen
  • Laag energieverbruik
  • Zowel verwarmen als koelen van ruimtes
  • Lage tot geen CO2 uitstoot
Figuur 1: De voordelen van een warmtepomp

Werking van een warmtepomp

Een warmtepomp bestaat uit meerdere onderdelen, namelijk een expansieventiel,  een compressor, een condensor en optioneel een elektrisch verwarmingselement. De meeste warmtepompen maken gebruik van de buitenlucht om water of lucht binnenin het systeem op te warmen. Er zijn ook andere typen warmtepompen die later worden besproken.

Een warmtepomp werkt door middel van het condenseren en verdampen van een koelmiddel. Hierbij wordt een drukverhoging en –verlaging ingezet om dit proces te helpen. Wanneer een stof onder hoge druk staat, verwarmt de stof en bij een lage druk zal de stof afkoelen. Door druk van het koelmiddel af te halen in het expansieventiel koelt het koelmiddel af. Hierdoor kan het koelmiddel warmte opnemen van de buitenlucht. De buitenlucht zal relatief warmer zijn dan het koelmiddel, waardoor het koelmiddel dus kan opwarmen. Het koelmiddel warmt zodanig op dat het verandert van een vloeistof in een gasvormige stof. Om te zorgen dat al het koelmiddel volledig is omgezet in gas, wordt met behulp van het elektrische verwarmingselement het laatste restje vloeistof omgezet in gas. Hierna stroomt het gas door een compressor waar er druk gezet wordt op het gas om een nog hogere temperatuur te krijgen. 

Hierna zal het verwarmde gas verder stromen naar de condensor toe. De condensor zorgt voor een scheiding tussen het gasvormige koelmiddel en datgene wat verwarmt/verkoelt moet worden, bijvoorbeeld water voor de (vloer-)verwarming of lucht voor de airconditioning. Bij het condenseren van het koelmiddel in de condensor komt warmte vrij. Deze warmte wordt overgegeven aan het water voor bijvoorbeeld de vloerverwarming. Dit water heeft namelijk een lagere temperatuur waardoor het gemakkelijk de warmte kan opnemen. Nadat alle warmte is afgegeven en het gas gecondenseerd is stroomt het koelmiddel weer terug naar het expansieventiel waar de druk er weer vanaf gehaald wordt en het proces weer van vooraf aan kan beginnen.

Een warmtepomp kan tevens gebruikt worden voor het verkoelen van een ruimte, hierbij wordt het proces omgekeerd. Zo zal er dan warmteopname in plaats van warmteafgifte plaatsvinden binnenin de ruimte. De afgekoelde vloeistof wordt gebruikt om het water binnen af te koelen en de warmte af te geven aan de buitenlucht.

Om dit volledige proces op gang te houden is er alleen elektriciteit nodig voor het aandrijven van de compressor. Deze elektrische energie kan eventueel worden geleverd uit een hernieuwbare bron, zoals zonnepanelen.  Dit is echter maar een klein deel van de totale verwarmingsenergie en deze elektrische energie komt weer vrij bij de condensor in de vorm van warmte. 77% van de verwarmingsenergie komt uit de natuurlijke bron, zoals lucht, zie figuur 2. 


Figuur 2: Het energieverbruik van een warmtepomp

Verschillende warmtepompen

Er zijn verschillende soorten warmtepompen die hieronder besproken zullen worden. De verschillende warmtepompen leveren veelal ook subsidies op, voor meer informatie over subsidies voor warmtepompen zie de Subsidieregeling van de RVO

Lucht/water warmtepomp

Dit soort warmtepompen maken gebruik van het proces zoals hierboven is beschreven. Tegenwoordig kunnen deze warmtepompen nog steeds voldoende warmte produceren bij temperaturen rond de –15 en sommige zelfs tot –25. Bij deze warmtepompen zijn er subsidies beschikbaar en wordt er geen gas verbruikt. Zie figuur 3 voor een lucht/water warmtepomp systeem.

Hybride warmtepomp

Bij een hybride warmtepomp wordt de lucht/water warmtepomp gecombineerd met een cv-ketel. Hierbij wordt alleen gebruik gemaakt van de cv-ketel wanneer het buiten heel erg koud is. Hier wordt dus nog wel gebruik gemaakt van gas, alleen dan een heel stuk minder.

Lucht/lucht warmtepomp

Deze warmtepomp haalt energie uit de lucht. Hier wordt alleen in plaats van water verwarmt, de lucht verwarmt. Deze verwarmde lucht wordt uitgeblazen door plafond-, kanaal- en/of wandunits. Deze warmtepompen zijn te vergelijken met traditionele airconditioners. Deze warmtepompen hebben geen recht op subsidies.

Figuur 3: schematische weergave van een lucht/water warmtepomp


Het is niet toegestaan bovenstaande informatieve tekst te gebruiken voor commerciële doeleinden en of publicatie zonder schriftelijke toestemming van Benem.

Deze informatieve tekst is met de grootst mogelijke zorg samengesteld, echter kunnen er geen rechten aan worden ontleend.