Water-water warmtepomp: voordelen, nadelen en toepassing in woningverwarming

De opkomst van duurzame energiebronnen en het verlaten van traditionele verwarmingsmethodes zoals gasverwarming, heeft geleid tot een toename in de aanschaf van warmtepompen. Eén van de meest efficiënte varianten is de water-water warmtepomp. Deze warmtepomp maakt gebruik van grondwater als warmtebron, waarbij het grondwater op een diepte van 25 tot 150 meter uitgehaald wordt. In dit artikel bespreken we de voordelen en nadelen van een water-water warmtepomp, de werking van het systeem, het verschil tussen open en gesloten systemen, en de toepassing in woningverwarming.

Wat is een water-water warmtepomp?

Een water-water warmtepomp is een type warmtepomp dat warmte uit grondwater haalt en gebruikt om woningen te verwarmen en sanitair water te genereren. Het systeem bestaat uit twee putten: een pompput en een retourput. Via de pompput wordt het grondwater opgepompt naar de warmtepomp, waar het warmte afgeeft. Het afgekoelde water wordt vervolgens via de retourput teruggepompt in de grond.

De temperatuur van het grondwater is het hele jaar door vrijwel constant, omdat het zich op een bepaalde diepte in de grond bevindt. Dit maakt de water-water warmtepomp een zeer efficiënte oplossing voor woningverwarming, ook in de wintermaanden. De warmtepomp kan hierbij COP-waarden (Coefficient of Performance) van 5 tot 6 behalen. Dit betekent dat de warmtepomp vijf tot zes keer meer energie opwekt dan het verbruikt.

Werking van een water-water warmtepomp

De werking van een water-water warmtepomp is gebaseerd op het principe van warmteoverdracht. Het grondwater, dat op een diepte van 25 tot 150 meter ligt, heeft een constante temperatuur. Via de pompput wordt dit water opgepompt naar de warmtepomp. In de warmtepomp wordt de warmte overgedragen aan het verwarmingssysteem of het sanitair water. Daarna wordt het afgekoelde water via de retourput teruggepompt in de grond.

Het proces is continu en kan het hele jaar door worden uitgevoerd. Aangezien het grondwater niet beïnvloed wordt door buitentemperaturen, is het rendement van de warmtepomp ook in de wintermaanden hoog. Dit maakt een water-water warmtepomp geschikt voor koude klimaten en is een sterke reden voor de keuze ervoor in Nederlandse woningen.

Open systeem versus gesloten systeem

Bij de installatie van een water-water warmtepomp kan er gekozen worden tussen een open systeem en een gesloten systeem. Het verschil tussen deze systemen ligt in de manier waarop het grondwater gebruikt wordt.

Open systeem

Bij een open systeem wordt het grondwater daadwerkelijk opgepompt, gebruikt voor warmteoverdracht, en daarna weer teruggestuurd in de grond. Dit vereist een vergunning vanwege de huidige regelgeving rondom het oppompen van grondwater. Daarnaast moet een grondwaterheffing betaald worden, hoewel het mogelijk is om een vrijstelling aan te vragen als het afgekoelde water weer in de grond geloopt.

Gesloten systeem

Bij een gesloten systeem stroomt er geen grondwater door het circuit. In plaats daarvan wordt een vloeistof in een gesloten buizencircuit gebruikt om de warmte uit de grond te halen. Deze vloeistof wordt rondgepompt tussen de warmtepomp en de warmtewisselaar in de grond. Er zijn twee manieren om een gesloten systeem te installeren: via een horizontale warmtewisselaar of een verticale warmtewisselaar.

  • Horizontale warmtewisselaar: Hierbij worden buizen in horizontale groeven gelegd. Deze methode vereist een groter grondoppervlak, maar is vaak goedkoper in vergelijking met de verticale methode.
  • Verticale warmtewisselaar: Bij deze methode worden buizen in diepe putten geboord. De verticale methode is duurder vanwege de borenkosten, maar vereist minder grondoppervlak.

Voordelen van een water-water warmtepomp

Hoewel de installatie van een water-water warmtepomp een aanzienlijke investering oplevert, biedt het een aantal aanzienlijke voordelen. Deze voordelen zijn zowel ecologisch als economisch van aard.

1. Hoog rendement

Een water-water warmtepomp heeft het hoogste rendement van alle warmtepompsoorten. Omdat de warmtebron (grondwater) niet beïnvloed wordt door buitentemperaturen, kan de warmtepomp COP-waarden van 5 tot 6 behalen. Dit betekent dat het apparaat vijf tot zes keer meer warmte produceert dan het elektriciteitsverbruik. Hierdoor zijn de energiekosten lager dan bij traditionele verwarmingsmethodes.

2. Duurzame energie

Een water-water warmtepomp maakt gebruik van geothermische energie uit het grondwater. Deze energiebron is onuitputtelijk en heeft geen invloed op de omgeving. Daarnaast is het gebruik van hernieuwbare energie vaak belastbaar via overheidssubsidies, wat de aanschafkosten kan verlagen.

3. Weinig onderhoud

Omdat de meeste onderdelen van een water-water warmtepomp ondergronds of binnen de woning geïnstalleerd zijn, is er weinig onderhoud nodig. De units zijn onderhoudsvriendelijk en hebben weinig bewegende delen, wat het systeem betrouwbaar maakt en de levensduur verlengt.

4. Multifunctioneel gebruik

Een water-water warmtepomp kan zowel gebruikt worden voor het verwarmen van een woning als voor het opwekken van sanitair water. Dit maakt het een efficiënte en multifunctionele oplossing voor het verwarmings- en sanitair waterbeheer in een woning.

5. Minder afhankelijk van energieleveranciers

Door gebruik te maken van een gratis warmtebron (grondwater), is de huiseigenaar minder afhankelijk van traditionele energieleveranciers. Dit maakt de water-water warmtepomp een interessante keuze voor wie de energierekening wil verlagen en onafhankelijker wil worden.

Nadelen van een water-water warmtepomp

Hoewel een water-water warmtepomp een aantal aanzienlijke voordelen biedt, zijn er ook een aantal nadelen die bij de aanschaf meegenomen moeten worden.

1. Hoge aanschafkosten

Een van de grootste nadelen van een water-water warmtepomp is de hoge aanschafkosten. Het boren van putten en het installeren van het systeem kan tot 10.000 euro kosten, afhankelijk van de diepte van de putten en de bodemsamenstelling. Deze kosten zijn aanzienlijk hoger dan bij een lucht-water warmtepomp, waarbij geen putten hoeven te worden geboord.

2. Benodigde vergunning

Sinds de laatste jaren is het reglementair strenger geworden rondom het gebruik van grondwater. Voor het installeren van een open systeem is een vergunning nodig, en er moet een grondwaterheffing betaald worden. Dit kan de aanschafcomplexiteit verhogen en extra kosten opleveren.

3. Benodigd grondoppervlak

Het installeren van een water-water warmtepomp vereist in sommige gevallen een aanzienlijk grondoppervlak, vooral bij de horizontale warmtewisselaar. Niet iedereen beschikt over genoeg ruimte voor de installatie, wat de toepassing in dichtbebouwde stadsgebieden beperkt.

4. Installatiecomplexiteit

De installatie van een water-water warmtepomp is technisch complexer dan bijvoorbeeld een lucht-water warmtepomp. Het vereist het aanleggen van putten of buizen in de grond, wat vaak gedaan moet worden door een erkend installateur. Dit verhoogt niet alleen de kosten, maar ook de tijd die nodig is voor de installatie.

5. Weerstand tegen geluidsoverlast

Hoewel het rendement van de water-water warmtepomp hoog is, is er in sommige gevallen sprake van geluidsoverlast. Dit is echter minder een probleem dan bij een lucht-water warmtepomp, waarbij de buitenunit actief is en geluid kan veroorzaken.

Vergelijking met andere warmtepompen

Het is belangrijk om de water-water warmtepomp te vergelijken met andere typen warmtepompen, zoals de lucht-water en bodem-water warmtepomp. Elke variant heeft zijn eigen voor- en nadelen, afhankelijk van de situatie van de woning en de omgevingsfactoren.

Lucht-water warmtepomp

Een lucht-water warmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht en gebruikt deze om water te verwarmen. Het voordeel van deze warmtepomp is dat er geen ingrijpende aanpassingen aan het huis nodig zijn, zoals het aanleggen van grondbuizen. Daarnaast is de aanschafkost lager dan bij een water-water warmtepomp. Het nadeel is dat de efficiëntie afhankelijk is van de buitentemperatuur. In koudere klimaten daalt het rendement, wat leidt tot hogere energiekosten.

Bodem-water warmtepomp

Een bodem-water warmtepomp is vergelijkbaar met een water-water warmtepomp, maar gebruikt warmte uit de bodem in plaats van grondwater. Het rendement is eveneens hoog, en de warmtepomp kan het hele jaar door gebruikt worden. Het nadeel is dat de installatie van grondbuizen een aanzienlijke investering kan zijn. Deze warmtepomp is geschikt voor koude klimaten en biedt een duurzame oplossing.

Toepassing in woningverwarming

Een water-water warmtepomp is een geschikte keuze voor woningverwarming in regio's waar voldoende grondwater beschikbaar is. Het systeem is monovalent of bivalent in gebruik, wat betekent dat het verwarmingssysteem uit één of twee warmtebronnen kan bestaan. Dit maakt het systeem flexibel en efficiënt, zowel voor het verwarmen van de woning als voor het opwekken van sanitair water.

Een water-water warmtepomp kan ook gecombineerd worden met zonnepanelen, zodat de elektriciteit die nodig is voor de werking van de warmtepomp, gedeeltelijk of volledig uit duurzame bronnen komt. Dit vermindert verder de energiekosten en verhoogt de duurzaamheid van het systeem.

Conclusie

De water-water warmtepomp is een efficiënte en duurzame oplossing voor woningverwarming. Het rendement van het systeem is hoog, omdat het gebruik maakt van grondwater als warmtebron, dat het hele jaar door een constante temperatuur heeft. Daarnaast is het systeem multifunctioneel en kan het zowel gebruikt worden voor het verwarmen van een woning als voor het opwekken van sanitair water. De hoge aanschafkosten en de vereiste vergunningen zijn echter belangrijke nadelen die bij de aanschaf meegenomen moeten worden.

Hoewel de installatie van een water-water warmtepomp een aanzienlijke investering oplevert, zijn de langdurige energiebesparing en de duurzaamheid van het systeem aantrekkelijk voor huiseigenaren die op zoek zijn naar een efficiënte en milieuvriendelijke verwarmingsoplossing. Het is belangrijk om de situatie van de woning, de beschikbaarheid van grondwater, en de regelgeving rondom grondwatergebruik in overweging te nemen bij de keuze voor een water-water warmtepomp.

Bronnen

  1. Warmtepomp water-water: voordelen en nadelen
  2. Voordelen en nadelen van een warmtepomp
  3. Grond/water-warmtepompen en hun toepassing
  4. Nadelen van een warmtepomp

Related Posts