Warmtepomp

Hieronder vind je een beschrijving van de warmtepomp. Eerst een algemene uitleg en daarna een focus op de hybride warmtepomp, de pomp die het makkelijkste in te passen is in de huizen van De Hoeven.

Een aantal van de vrijwilligers heeft zich verder in dit onderwerp verdiept, wat heeft geleid tot een inventarisatie van mogelijkheden voor een collectief voordeel voor geïnteresseerde bewoners van De Hoeven. Meer hierover op deze website bij collectiefvoordeel/warmtepomp.

Lees hieronder meer over de hybride warmtepomp.

Er zijn 3 typen warmtepompen. Ieder systeem werkt met een andere energiebron en stelt andere voorwaarden voor succes:

  1. Grondwater. Dit vergt een lage temperaturenverwarmingssysteem in huis, waar onder vloerverwarming en een zeer goede isolatie.
  2. Buitenlucht. Idem als boven.
  3. Binnenlucht. Hybride warmtepomp, die kan worden aangesloten op de bestaande CV en de warme lucht in huis hergebruikt, via mechanische ventilatie en natuurlijke luchtstroming in huis.

 Werking warmtepomp
De warmtepomp werkt met een vloeistof die een kookpunt heeft op lage temperatuur. Op dat kookpunt gaat vloeistof over in gas en vice versa. De werking van de warmtepomp (dit is overigens net als in de koelkast) berust op het rondpompen van het zogenoemde “koudemiddel” onder wisselende druk.

De beschrijving van de kringloop in bovenstaande schematische tekening start bij de compressor.

Deze compressor perst het (warme, gasvormige) koudemiddel samen waardoor druk en temperatuur oplopen, de vloeistof gaat koken en overgaat in de gasvorm.

Het koudemiddel als gas-onder-druk wordt door een platenwisselaar (de “condensor”) gestuwd.Daar  schuurt het tegen een raamwerk van met water gevulde buisjes aan (bijvoorbeeld de vloerverwarming, of een buizenstelsel van leiding- of boilerwater). Daar draagt het hete gas zijn energie over, koelt af, condenseert en wordt weer vloeistof.

Dit koudemiddel (vloeistof-onder-druk) wordt door een ‘expansieventiel’ geleid, waar het uit dunne leidingen ineens in ruimere leidingen komt. Hierdoor valt de druk weg, waardoor het koudemiddel verdampt en zo de volgende platenwisselaar (de “verdamper”) instroomt. Door het verdampingsproces zuigt de uitdijende gasstroom alle energie weg uit z’n omgeving, waarmee het gas zichzelf opwarmt.

Dan begint het proces weer opnieuw: de compressor perst het warme gasvormige koudemiddel samen etc etc.

In het rode deel van de warmtepomptekening heerst een zeer hoge druk, vele malen hoger dan in de koelkast (die als “koudepomp” volgens dezelfde principes werkt). Deze druk wordt opgebouwd door de compressor, die daar veel energie voor nodig heeft (de natuur geeft niets voor niets). Maar het systeem geeft ongeveer 5 x zoveel energie terug, en dat maakt het in milieuopzicht een interessante toepassing.

Als je één kuub gas gebruikt voor verwarming, heb je daar 9,7 kWh elektriciteit voor nodig.[1]

Met zo’n warmtepomp kun je één kuub gas uitsparen met 1/5 van 9,7 = ongeveer 2 kWh elektriciteit. De milieuwinst is dus groot.

Soorten pompen
Hoe constanter de temperatuur van de warmtebron is, des te eenvoudiger de pomp hoeft te zijn.

Stromend grondwater heeft het hele jaar door een vrijwel constante temperatuur, dus dat is een geliefde bron. Ook de wat diepere bodemlagen hebben een constante temperatuur en door het proces niet al te snel te laten verlopen, kun je ook daar constant warmte aan onttrekken. Met buitenlucht daarentegen kan het qua temperatuur alle kanten op, dus daar moet veel meet- en regelapparatuur aan worden toegevoegd om het systeem binnen z’n kritische waarden te houden. Beide systemen vereisen een goed geïsoleerd huis en een lage temperaturenverwarmingssysteem

Hybride warmtepomp
De Inventum, die ook in de uitvoering van de Nefit, Duco en Eneco vermarkt wordt, gebruikt binnenlucht (altijd zo rond de 20 graden), als ook de lucht uit de natte ruimtes (douche, wc en keuken). Dit is slim, omdat opgewarmd waterdamp energierijk is als bron, en gratis verkrijgbaar via het ventilatiesysteem in onze huizen als restproduct van douchen, afwassen, zweten en ademen.
Echter: er moet toch behoorlijk wat elektriciteit in om het gas te vervangen. Met de energieprijzen van 2016 verdien je op een winterdag pakweg 1 euro per dag terug op de investering.[2]

Enkele aspecten op een rij:

  • een broemend geluid  van de compressor, echter… dat is niet veel anders en zelfs minder dan die van de koelkast.
  • het systeem warmt langzaam op en wordt ook niet heel warm. Er zal altijd nog wat moeten worden bijverwarmd op koude dagen en voor warm tapwater. Met een warmtepomp kan de cv-ketel niet de deur uit.
  • het systeem van Inventum (en andere merken) laat zich goed inpassen in een woning, en werkt nauw samen met de cv-ketel.
  • De warmtepomp geeft een constante warmte af die, als deze niet nodig is voor de woning, prima kan worden gebruikt om een boiler alvast voor te verwarmen;
  • het geeft luchtcirculatie, en daarmee ventilatie. Geen overbodige luxe in onze goed geïsoleerde woningen!

NB: er zijn systemen die je in de zomer qua werking kunt omdraaien, dus als airco kunt inzetten. Voeding van de (koude)pomp met elektriciteit van zonnecellen ligt voor aircogebruik voor de hand.

[1] 1 kuub Gronings gas bevat 35,17 MJ, dat is gelijk aan 9,76 kWh.

[2] Prijs per 1 januari 2016 voor 1 kuub gas incl. vast recht is 0,7218. Prijs kWh is 0,1963. Op een winterdag wordt 3 à 4 kuub verstookt. Omdat er bijverwarming nodig is, is uitgegaan van 3 kuub per winterdag. De berekening is dan: 3 * (0,72 – (2*0,20)) = 1 euro.