De warmtepompvergelijking

Net als het woord 'auto' is 'warmtepomp' ook een algemene term voor verwarmingssystemen die het milieu als warmtebron gebruiken. De talrijke bronnen en de geavanceerde technologie stellen huiseigenaren in staat om altijd het verwarmingssysteem te vinden dat het beste bij hen past en hen op een betrouwbare en economische manier van warmte voorziet. De volgende warmtepompvergelijking geeft een eerste indicatie over wanneer een investering in een warmtepomp de moeite waard is.
 

Gemeenschappelijke kenmerken van alle warmtepompen

Zoals de naam al doet vermoeden, genereert dit verwarmingssysteem warmte door een gas onder druk te zetten, zoals een luchtpomp. Ongeacht tot welke warmtebron het verwarmingssysteem toegang heeft, de koelcyclus is het hart van elke warmtepomp. Voordat de omgevingswarmte (lucht, grondwarmte of water) op de gewenste temperatuur kan worden gebracht, gaat deze door leidingen naar een warmtewisselaar waar een koelmiddel doorheen stroomt. Door zijn bijzondere materiaaleigenschappen verdampt het koelmiddel zelfs bij lage temperaturen. De resulterende warmte is echter te laag om te worden gebruikt voor verwarming en warm water. Hier komt de elektrische compressor in werking en verhoogt de temperatuur.
 

Verschillen tussen warmtepompen

Zoals eerder vermeld, kan een warmtepomp niet alleen warmte onttrekken aan de omgevingslucht, maar ook aan de grond.

Lucht als warmtebron

Lucht-warmtepompen behoren tot de meest geïnstalleerde warmtepompen. Dit komt enerzijds door hun eenvoudige en snelle installatie en anderzijds door hun relatief lage investeringskosten. Een conventionele lucht/water-warmtepomp onttrekt warmte aan de buitenlucht en verhoogt deze via de koelcyclus tot de gewenste temperatuur. Afhankelijk van het model kunnen de apparaten zowel binnen als buiten worden geïnstalleerd. Bij buiten opgestelde monoblok-units is het koelcircuit volledig in de warmtepomp geïnstalleerd. De opgewekte warmte wordt met verwarmingswater naar het gebouw getransporteerd. Bij zogenaamde split-warmtepompen wordt het koelcircuit gescheiden. De warmte wordt via een koelmiddelleiding getransporteerd naar het binnenste van het gebouw, waar de verdamperwarmtewisselaar zich bevindt. Dit zorgt ervoor dat de buitenunit ook bij stroomuitval vorstbestendig is.

Een speciaal type lucht/water-warmtepomp is de zogenaamde uitlaatluchtwarmtepomp. In plaats van de buitenlucht gebruikt zo'n warmtepomp de meestal veel warmere afvoerlucht uit de kamers. Dit betekent dat de compressor minder hoeft te werken om de gewenste temperatuur te bereiken. De luchthoeveelheid is echter meestal beperkt, wat betekent dat een monovalente werking niet mogelijk is. In de regel worden ze gebruikt voor zeer kleine verwarmingsbelastingen.

Grondwarmte als warmtebron

Vergeleken met de buitenlucht is de aardwarmte op een bepaalde diepte relatief hoog. Bovendien blijft het ook in de winter constant, ook al is de bovenste laag van de aarde al bevroren. Grond/water-warmtepompen werken zeer efficiënt en bereiken COP-waarden tot 5,0. Er zijn in principe twee methoden om te kiezen voor het terugwinnen van aardwarmte: geothermische sondes zijn ideaal voor kleine ruimtes. Deze worden verticaal of schuin in de grond geplaatst door middel van boorgaten en onttrekken warmte aan de grond op een diepte van 40 tot 100 meter.

Als alternatief voor geothermische sondes hebben geothermische collectoren slechts een ondiepe diepte van ongeveer één tot twee meter nodig, d.w.z. onder de vorstgrens. Hiervoor hebben ze aanzienlijk meer ruimte nodig door hun horizontale en grote installatie.

Grondwater als warmtebron

Ook het grondwater is een uitstekende warmtebron, die het hele jaar door constante hoge temperaturen biedt. Voor de warmteopwekking zijn twee putten nodig. Om de water/water-warmtepomp efficiënt te laten werken, moet de grondwatersamenstelling en de waterhoeveelheid aan minimale eisen voldoen.

In de warmtepompvergelijking mag de ijsverwarming, waarvan de energiebronnen hier worden weergegeven, niet ontbreken.

Grondwarmte, lucht en zonnestralen als warmtebron

Het ijsenergiereservoir is een speciale vorm van warmtepomp. Het werkt met een hoog rendement omdat het de drie energiebronnen omgevingslucht, grondwarmte en zonnestraling combineert.

Een ijsenergiereservoir bestaat uit een betonnen regenbak zonder isolatie, die gevuld is met water. Het bevat spiralen van buizen waarin een antivriesmiddel circuleert. Het water dient als primaire warmtebron en wordt specifiek bevroren en ontdooid. Naast de in de grond verborgen warmte ondersteunt een zonne-luchtabsorber actief het ontdooiingsproces. Hoe dit proces er in de afzonderlijke stappen uitziet, wordt uitgelegd in het hoofdstuk ijsenergiereservoir.

Welke warmtepomp is geschikt voor welk huis?

Bij de keuze van het juiste type warmtepomp mag de warmtebron niet worden vergeten. Want terwijl lucht/water-warmtepompen bijna overal worden gebruikt, is het gebruik van een grond/water-warmtepomp niet overal zinvol en toegestaan. Voor de plaatsing van de aardsondes zijn boringen nodig. En daarom is het gebruik van een dergelijk systeem niet voor elk huis geschikt. Naast de warmtebron is het ook belangrijk om te kijken naar het verwarmingssysteem dat is geïnstalleerd. Zo zijn hybride warmtepompen bijvoorbeeld bijzonder geschikt voor radiatorverwarmingssystemen met hogere temperaturen.

IJsenergiereservoir als alternatief voor grond/water-warmtepompen

Als huiseigenaren ondanks het ontbreken van een boorvergunning toch gebruik willen maken van de voordelen van een grond/water-warmtepomp, kunnen ze overstappen op grondcollectoren. Er moet echter voldoende vrije ruimte beschikbaar zijn voor de installatie ervan. De exacte grootte van het gebied hangt onder andere af van de toestand van de grond en natuurlijk van de warmtebehoefte van het huis. Als vuistregel geldt dat het verzamelgebied anderhalf tot twee keer zo groot moet zijn als de te verwarmen leefruimte. Bovendien kan op het verzamelgebied niet worden gebouwd, zodat de aarde zich sneller kan herstellen met behulp van de zon en de regen.