Wat zijn de voor- en nadelen van warmtepompen?

Voordelen:

  • zeer laag verbruik
  • milieuvriendelijk (bv lagere CO2 uitstoot)
  • kan verwarmen en koelen
  • onderhoudsvrij
  • levensduur van meer dan 20 jaar
  • schoorsteen is overbodig
  • geen stookolieput nodig
  • kan bij industriële processen toegepast worden om restwarmte te hergebruiken

Nadelen:

  • grote investering
  • grotere dimensie van radiatoren of vloerverwarming vereist
  • opwarming gebeurt bij lagere temperaturen en verloopt dus trager
  • een warmtepomp met horizontale collector vereist een grote oppervlakte, bij andere systemen is een specifieke ligging nodig
2_3_XL_Infograph-7.jpg

Hoe werkt een warmtepomp?

Een warmtepomp werkt net zoals een koelkast. Die wordt koud omdat er in het vriesvak een verdamper zit waarin een koelmiddel circuleert. De voedingswaren in de koelkast geven hun warmte af aan de verdamper en die warmte verlaat de koelkast via een condensor (= zwart metalen rooster) aan de achterkant. De warmtepomp haalt op dezelfde manier warmte uit het milieu. Dankzij de zon zitten er in de aarde, het water of de lucht, altijd en overal - ook in de winter - enorme massa’s warmte opgeslagen. Het is deze warmte die wordt gebruikt om een woning te verwarmen.

Alle soorten warmtepompen nemen bij lage temperatuur warmte op die bij hoge temperatuur weer wordt afgegeven. De meeste warmtepompen werken door een koelvloeistof bij lage temperatuur te laten verdampen en de damp bij hoge temperatuur te laten condenseren. In het eerste geval moet het kookpunt dus worden verlaagd en in het tweede geval verhoogd. Het kookpunt kan worden verhoogd door de druk op te drijven met een compressor (pomp); het kookpunt kan worden verlaagd door de druk te laten zakken via een expansieventiel. Dit proces van verdampen, comprimeren, condenseren en expanderen is een gesloten kringloop voor het rondstromende koelmiddel.

Waermepumpen-Sole-Wasser-Vitocal-200-G-XL.jpg
Waermepumpen-Luft-Wasser-Vitocal-300-A-XL.jpg

Warmteopname uit de omgeving

Het koelmiddel in de verdamper staat onder lage druk. De temperatuur van de omgeving en de verdamper moet hoger zijn dan van de koelvloeistof en zijn kookpunt. (Vooral door de lage druk kan dat kookpunt onder de 0 °C liggen). Dit temperatuursverschil zorgt ervoor dat er omgevingswarmte naar de koelvloeistof vloeit en die al snel gaat koken. Het koelmiddel komt zo in gasvormige toestand.

Drukverhoging in de compressor

Het gasvormige koelmiddel wordt door de compressor aangezogen en daar samengedrukt waardoor het enorm opwarmt (zoals bij een fietspomp). Zo kan de temperatuur van het koelmiddel sterk verhoogd worden. Het rendement is optimaal bij een zo warm mogelijke warmtebron en een zo koud mogelijke werktemperatuur, maar flink lager als er een groot temperatuurverschil is. Zodra het koelmiddel de gewenste druk bereikt heeft, wordt het doorgestuwd naar de condensor. Door de drukverhoging stijgt ook het kookpunt, zodat het koelmiddel in de condensor condenseert.

Warmteafgifte aan de verwarming

In de condensor wordt de energie die was opgenomen tijdens het verdampen, plus de warmte-energie van het comprimeren afgegeven aan het water. Dit water kan dan gebruikt worden voor de verwarming van de woning.

Vitocal_222-S_242-S_Vitovent_300-F.jpg
heizkoerper.jpg

Geschikt voor elke verwarmingsinstallatie?

Warmtepompen kunnen worden gebruikt voor elke verwarmingsinstallatie, zowel bij nieuwbouw als bij renovatie.  Bij voorkeur systemen die op lage temperatuur werken zoals vloerverwarming of wandverwarming, maar ook oudere installaties met radiatoren werken perfect met warmtepompen

Hoe zit het met het verbruik?

Omdat enkel de compressor energie verbruikt in dit proces, bereikt een warmtepomp een gemiddeld rendement van 4 of meer. Dit betekent dat dus slechts 1/4 van de warmte aangekocht moet worden (in de vorm van elektriciteit) en dat 3/4 gratis uit de natuur komt. Of nog anders gezegd: voor elke euro elektriciteit die u in een warmtepomp stopt krijgt u 4 euro warmte terug. Zo bent u dus nog maar voor 1/4 afhankelijk van uw energieleverancier! Terwijl verwarmingketels aan een gemiddeld rendement van 95% werken, doet de warmtepomp dat dus aan ongeveer 400%.

Milieuvriendelijke verwarming

De warmtepomp werkt zonder verbranding, zodat er ook geen plaatselijke vervuiling optreedt. Verwarmen met een warmtepomp leidt bijvoorbeeld tot een verminderde CO2-uitstoot.

Vitocal-242-G-XL.jpg
Waermepumpen-Split-Vitocal-222-S-XL.jpg

Vereist een warmtepomp veel onderhoud?

Warmtepompen vereisen geen onderhoud en hebben een theoretische levensduur van minstens 17 jaar, maar in de praktijk gaan ze vaak langer dan 20 jaar mee.

Hoe nieuw is deze technologie?

De eerste warmtepomp is al in het begin van de 20e eeuw in gebruik genomen, maar die werd geen succes. Toen in de jaren ‘70 van de 20e eeuw de energiecrisis uitbrak, werd de warmtepomp gezien als een mogelijk energiebesparend alternatief. Er werd dan ook veel onderzoek gedaan naar mogelijke varianten. Daaruit ontstond onder andere de gasgestookte warmtepomp die op aardgas werkt. Door de sterke daling van de energieprijzen in 1985 werden de meeste onderzoeken stopgezet. De warmtepompindustrie bleek ineens niet meer rendabel. Pas in 1990 begonnen politici in te zien dat niet enkel de eindige energievoorraden een probleem vormden, maar ook dat het milieu de stijgende vervuiling niet meer aankon.

Dat slingerde het debat over alternatieve energiebronnen weer aan en daarmee ook het onderzoek naar warmtepompen. Een van de problemen was het gebruikte koelmiddel. De vroeger gebruikte middelen bleken giftig en een bijdrage te leveren aan de afbraak van de ozonlaag en/of aan het broeikaseffect. Op dit moment is de commercialisering van bepaalde projecten volop aan de gang zodat de kostprijs van de installaties omlaag gaat. Dit kan, samen met een stijging van de energieprijzen, zorgen voor een kortere terugverdientijd.

WP-Eisspeicher-XL.jpg

Water/water warmtepomp

Een water/water warmtepomp onttrekt energie uit het water in de bodem (grondwater). Er zijn verschillende mogelijkheden:

1) Water oppompen uit rivier of meer

Indien er een waterloop of meer in de buurt is, kunt u daaruit water oppompen, het door het warmtepompsysteem laten lopen via een scheidingswisselaar en dan weer lozen. Daarbij moet er wel een goede filter voorzien zijn. Het rendement ligt dan relatief hoog, aangezien een rivier of meer meestal niet helemaal dicht vriest en de temperatuur normaal niet onder de 4 °C komt te liggen. Ook zal er geen uitputting van de bron ontstaan omdat die continu vervangen wordt.

Conclusie: Dit is slechts toepasbaar in uitzonderlijke gevallen omdat de woning bij een waterloop gelegen moet zijn. Indien mogelijk is dit wel een goede keuze. In België is dit soms verboden.

2) Verticale grondwarmtewisselaar

In dit geval wordt er een put geboord, het nodige debiet hangt af van de grootte van de te verwarmen oppervlakte. In die put vloeit water door pijpen. Het water neemt de warmte van de diepe grondlagen op en wordt weer naar boven gepompt. Door de grote diepte is de temperatuur niet seizoensafhankelijk. Voor dit type is wel een vergunning nodig om de put te kunnen boren.

Conclusie: Bij dit type is er weinig ruimte maar wel een vergunning nodig. De kostprijs voor het plaatsen ligt wel hoger dan bij de voorgaande gevallen.  

3) Warmte putten uit grondwater

Hierbij worden er twee putten geboord, uit de ene wordt het grondwater opgepompt waaruit de warmte komt, in de andere wordt het koude water dan weer geloosd (het vrij lozen van afvalwater is niet toegestaan in België vanwege de grote waterverspilling). Dit systeem heeft een groter rendement dan het vorige maar de kostprijs van de installatie ligt natuurlijk hoger omdat ook die tweede put geboord moet worden. Dit systeem heeft grote voordelen wanneer u de woning ook wilt koelen. In de winter is het grondwater namelijk warm; doordat de warmte hieruit onttrokken wordt, koelt het weer af. Dit afgekoelde grondwater wordt weer opgeslagen in de andere put, zodat het in de zomer gebruikt kan worden om de woning te koelen. Hierdoor warmt het grondwater weer op, en diewarmte kan weer opslagen en in de winter gebruikt worden.

Conclusie: Dit is een systeem met één van de hoogste rendementen maar de kostprijs van de installatie ligt ook vrijhoog.

Warmwasser-WP-Vitocal-161-A-XL.jpg
Waermepumpen-Luft-Wasser-Vitocal-300-A-XL.jpg

Welke types warmtepompen zijn er?

Lucht/water warmtepomp

Bij lucht/water warmtepompen wordt de energie onttrokken aan de buitenlucht en omgezet tot een hogere temperatuur. Hierbij wordt de warmte afgegeven aan water. Dit is een ideaal systeem voor een verwarming van een woning. Het water dient meestal slechts tot 38 °C opgewarmd te worden, waardoor een erg hoog rendement bereikt kan worden door de lage condensortemperatuur. Daarnaast is het ook nog mogelijk om met sommige lucht/water warmtepompen te koelen. Dit verhoogt het comfort in de woning. Er is geen bodembron nodig, waardoor de investering lager uitvalt.

Conclusie: Dit systeem is geschikt voor de verwarming (en koeling) van een woning, zowel in bestaande bouw als nieuwbouw.


Hoeveel grondoppervlakte heb ik nodig?

Afhankelijk van het vermogen van de warmtepomp en de soort grond kan men een schatting maken van welke oppervlakte de collector zou moeten hebben. De uit de diepere lagen opstromende warmte is als warmtebron verwaarloosbaar voor de bovenste lagen. De benutbare warmtehoeveelheid en dus de grootte van het vereiste oppervlak hangen sterk af van de thermofysische eigenschappen van de grond en van de stralingsenergie. Eenvoudig gezegd zijn de opslageigenschappen en het warmtegeleidende vermogen groter naarmate de bodem meer water bevat, het aantal minerale bestanddelen groter is en de poriën kleiner zijn. Water heeft een relatief grote warmtecapaciteit, hierdoor is bij plaatsing van een warmtepomp met een collector minder oppervlakte vereist in natte bodems. Een manier om een nattere bodem te verkrijgen is dieper graven. Dit zal de plaatsingskosten natuurlijk de hoogte in duwen. Verder moet men rekening houden met uitputting van de bodem. Na een hele winter stoken zal de grond afkoelen, hierdoor kan men minder warmte onttrekken. De onttrekkingsvermogens van de bodem liggen tussen de 10 en 35 W/m².

Waermepumpen-Sole-Wasser-Vitocal-200-G-XL.jpg
waermetauscher.jpg

Welke warmtewisselaar moet ik kiezen?

Buitenlucht warmtewisselaar

Voordelen

  • beperkt grondbeslag
  • bijna overal toepasbaar
  • onbeperkt beschikbaar
  • onuitputbaar
  • hoog seizoensrendement bij inverter systemen
  • lage investeringskosten

Nadelen

  • ontdooisysteem noodzakelijk
  • periodiek zeer lage brontemperaturen mogelijk

Grondwater warmtewisselaar

Voordelen

  • beperkt grondbeslag
  • constante brontemperatuur
  • relatief hoge brontemperatuur
  • onuitputbaar
  • Natural Cooling mogelijk

Nadelen

  • niet overal beschikbaar op haalbare diepte
  • hogere investeringskost
  • open systeem
  • energie nodig voor oppompen water
  • milieuvergunning nodig
  • gegarandeerde scheiding koelmiddel - grondwater
  • boring, terugvoerput en afdichting vragen extra aandacht
  • grondige geohydraulische kennis vereist  

Verticale grondwarmtewisselaar

Voordelen

  • beperkt grondbeslag
  • bijna overal toepasbaar
  • onbeperkt beschikbaar
  • weinig variatie in brontemperatuur
  • relatief hoge brontemperatuur
  • gesloten systeem
  • Natural Cooling mogelijk

Nadelen

  • daling brontemperatuur gedurende stookseizoen
  • lekdichtheid nodig i.v.m. glycol in systeem

Horizontale grondwarmtewisselaar

Voordelen

  • bijna overal toepasbaar
  • onbeperkt beschikbaar
  • gesloten systeem
  • Natural Cooling mogelijk

Nadelen

  • ruim grondbeslag
  • variërende  brontemperatuur
  • opletten voor uitputting bodem
  • daling brontemperatuur gedurende stookseizoen
  • lekdichtheid nodig i.v.m. glycol in systeem


wp-natural-cooling-XL.jpg

Hoe werkt een warmtepomp?

Monovalente werking

Bij dit systeem wordt het hele huis uitsluitend verwarmd door de warmtepomp. Er zijn geen bijverwarmingen, maar het is dan ook zeer belangrijk dat de warmtepomp juist gedimensioneerd wordt. Men moet ervoor zorgen dat er altijd genoeg warmte beschikbaar is, want een overgedimensioneerde warmtepomp valt snel te duur uit. Hierbij moet ook rekening gehouden worden met de constante behoefte aan warm tapwater. Vooral de water/water warmtepomp is geschikt voor deze werkingswijze.

Mono-energetische werking

De warmtepomp zorgt voor het grootste deel van de warmtebehoefte, maar bij erg koud weer is er de ondersteuning van een elektrisch element. Het warmtepompvermogen bedraagt zo’n 80% van het totale warmteverlies, maar het aandeel van de jaarlijkse stookactiviteit van de warmtepomp bedraagt rond de 92 à 98%. Hierbij zijn minder investeringen nodig.

Bivalent-parallelle werking

De warmtepompinstallatie wordt tijdens de verwarmingswerking aangevuld met een bijkomende warmtegenerator (stookolie-/gasketel). Het verwarmingsvermogen van de warmtepomp wordt dan gerekend op 50 à 70% van de warmtebehoefte van het huis. Het aandeel van de warmtepomp in de jaarlijkse stookactiviteit ligt tussen de 72 en 90%. Dit komt vooral goedkoop uit bij renovatiewerken aan een bestaande verwarming.

Bivalent-alternatieve werking

De warmtepomp kan tot aan een bepaalde minimumbuitentemperatuur voor de volledige verwarming van het huis zorgen. Wanneer de buitentemperatuur te laag is wordt de warmtepomp volledig uitgeschakeld en wordt het huis verwarmd door een andere verwarmingsinstallatie. Dit komt vooral veel voor bij lucht/water warmtepompen, omdat deze een laag rendement hebben bij lage buitentemperaturen.

Vitocal-242-S-aussen-einfach-XL.jpg
Foerderung-XL.jpg

Welke premies zijn er voor warmtepompen?

Vlaanderen

Alle info en voorwaarden over de premies voor Vlaanderen vindt u terug op: www.energiesparen.be

 

Brussel

Alle info en voorwaarden over de premies voor Brussel vindt u terug op: www.leefmilieubrussel.be

 

Wallonië

Alle info en voorwaarden over de premies voor Wallonië vindt u terug op: http://energie.wallonie.be

 

Netwerkbeheerders (Infrax en Eandis)


> Eandis
> Infrax
 

Nog meer vragen

Kan een warmtepomp gebruikt worden voor elke woning?

Warmtepompen functioneren optimaal in woningen met een lage verwarmingstemperatuur, die dus zeer goed geïsoleerd zijn en werken met vloerverwarming en overgedimensioneerde radiatoren. Een lage werkingstemperatuur is omgekeerd evenredig met een hoog rendement. De aanwezigheid van vloerverwarming in plaats van radiatoren is dus ook sterk in het voordeel van een warmtepomp. De temperatuur in een vloerverwarmingsinstallatie (38 °C) is lager dan de temperatuur in de meeste radiatoren (75 °C). Bij vloerverwarming hoeft de warmtepomp minder bij te verwarmen, dus minder elektriciteitsverbruik en een hoger rendement. Ook een juiste bepaling van het noodzakelijk vermogen van de warmtepomp is van het grootste belang. Dit betekent dat de warmtepomp exact de warmte geeft die nodig is. Bij een te hoog vermogen pendelt de warmtepomp tussen aan en uit, en dat is niet goed voor de compressor. Een warmtepomp geeft een beter rendement en zal minder vlug verslijten als hij continu in werking is.

Welke spanning dient er aanwezig te zijn?

Warmtepompen werken meestal op 3 x 380 V maar er kan gebruik gemaakt worden van een transformator die de nodige omschakeling maakt.

Welke kabels moet de elektricien voorzien?

Dit is afhankelijk van de zwaarte van de pomp. Bij de meest courante warmtepompen is een 5G2,5 kabel voldoende en een trage zekering van 25 A (Type D).

Is een open systeem net zo milieuvriendelijk als een gesloten systeem met lussen?

Zeer zeker. In een open systeem wordt warmte op lage temperatuur via het putwatercircuit van of naar de aarde verplaatst. Er zijn geen vervuilende stoffen die met het water in aanraking komen; alle onderdelen van de warmtepomp zijn uit koper of roestvast staal.

Wat is de prijs van een geothermische warmtepompinstallatie?

Het type warmtepomp wordt bepaald door de geologische mogelijkheden, de isolatiewaarden en warmteverliezen van de woning, en het al dan niet gebruiken van tapwaterverwarming of koeling. Op basis van de antwoorden daarop kan de primaire kring berekend worden. Elk huis of gebouw vergt een eigen specifieke warmtepomp en primaire kring, waar dan weer een ander prijskaartje aan hangt.

Wat is de verwachte levensduur van aardwarmtelussen en aardsondes?

De meeste pijpleidingen hebben een levensduur van 75 - 100 jaar. Zij zijn bestendig tegen chemicaliën en bieden een goede warmtegeleiding.

Wat is de comfortfactor van een warmtepomp?

Als een warmtepomp wordt aangesloten op vloer- en/of wandverwarming is de comfortfactor zeer hoog. Een warmtepomp kan zowel verwarmen als koelen met een uitzonderlijk laag verbruik. Door het toepassen van stralingsverwarming en koeling van plafonds, vloeren en/of wanden is er een minimum aan luchtbeweging, wat een zeer aangenaam gevoel geeft.

Hebben aardwarmtelussen een effect op mijn tuin?

Niet als de afmetingen van de horizontale lussen op de voorgeschreven lengte en diepte geplaatst worden. Als ze boven het grondwaterpeil worden geplaatst, bestaat het gevaar dat het bovengronds terrein volledig kapot vriest. Verticale aardsondes hebben het grote voordeel dat zij op een kleine ruimte worden ingeboord, wat maar een zeer kleine en tijdelijke beschadiging veroorzaakt.

Wat betekent "passieve" koeling?

Sommige warmtepompen bieden naast verwarming en warmwaterproductie ook passieve koeling. De warmte uit de bodem die in de winter aan de vloerverwarming wordt afgegeven, wordt dan in de zomer uit de ruimte weggehaald en aan de bodem teruggegeven. De warmtepomp levert hierbij geen arbeid vandaar passieve koeling.

Wat betekent COP?

De ‘coefficient of performance’ of COP geeft aan hoeveel van de door de warmtepomp geleverde energie afkomstig is van de opgenomen energie. Bedraagt de COP van een warmtepomp bijvoorbeeld 4,2 dan geeft die 4,2 kW verwarming voor 1 kW gebruikte elektriciteit. Hoe hoger de COP, hoe beter de energieprestatie van de warmtepomp.

Waermepumpen-Split-Vitocal-222-S-XL.jpg