De ontdooicyclus bij warmtepompen: hoe het werkt, wanneer het nodig is en wat je als eigenaar moet weten

Inleiding

Een warmtepomp is een efficiënte oplossing voor verwarming en koeling van woningen. Het principe van een warmtepomp is gebaseerd op het afvoeren van warmte uit de buitenlucht of water, en het transporteren ervan naar de woning. Tijdens dit proces kan het systeem echter in de winter bevriezen. Omdat dit een natuurlijk gevolg is van de werking van een warmtepomp, zijn moderne systemen uitgerust met een ontdooicyclus. Deze cyclus zorgt ervoor dat de warmtepomp zichzelf ontdooit en opnieuw efficiënt kan werken.

In dit artikel bespreken we in detail hoe de ontdooicyclus werkt, waarom ijsvorming op de buitenunit een normaal fenomeen is, wanneer actie nodig is, en wat eigenaars kunnen doen om de efficiëntie van hun warmtepomp te behouden. Het artikel is gericht op eigenaars van woningen, handwerkers en professionals die betrokken zijn bij renovatieprojecten en duurzame energieopwekking.

Wat is de ontdooicyclus?

Het mechanisme van het ontdooien

De ontdooicyclus is een automatisch proces dat wordt geactiveerd wanneer de buitentemperatuur laag genoeg is en er zich ijs begint te vormen op de warmtewisselaar van de buitenunit van de warmtepomp. Dit ijs kan het proces van warmteoverdracht belemmeren, waardoor de efficiëntie van de warmtepomp afneemt.

Tijdens de ontdooicyclus stopt het systeem tijdelijk met verwarmen en schakelt het over naar een koelmodus. Hierdoor stijgt de temperatuur van de buitenunit, en smelt het ijs. Het systeem herstelt daarna zijn normale werking in de verwarmingsmodus.

Dit proces wordt geactiveerd door sensoren die de buitentemperatuur en de conditie van de buitenunit monitoren. Deze sensoren zorgen ervoor dat het systeem efficiënt blijft werken, zelfs onder extreme weersomstandigheden.

Stoomvorming tijdens de ontdooicyclus

Tijdens de ontdooicyclus kan er stoomvorming optreden. Deze stoom stijgt vanaf de warmtewisselaar omhoog en kan lijken alsof er rook uit de buitenunit komt. Voor onervaren gebruikers kan dit verontrustend zijn, maar het is in werkelijkheid een volkomen normaal fenomeen. De stoom ontstaat doordat waterdamp vrijkomt bij het smelten van ijs tijdens het ontdooien.

Deze stoom is volledig onschuldig en geen indicatie van problemen met het systeem. Het is een teken dat de ontdooicyclus correct wordt uitgevoerd.

Waarom vriest de buitenunit?

Werking van de warmtepomp in de winter

Een warmtepomp onttrekt warmte uit de buitenlucht en transporteert deze naar de woning. Tijdens dit proces kan vocht in de lucht condenseren op de warmtewisselaar van de buitenunit. Bij lage temperaturen kan dit condenswater bevriezen, vooral wanneer de buitentemperatuur rond of onder het vriespunt komt, of wanneer er veel luchtvocht is.

Deze ijsvorming is een natuurlijk gevolg van de werking van de warmtepomp. Omdat de warmtewisselaar kouder is dan de omgeving, condenseert het vocht en bevriest het. Dit is vooral merkbaar in de koudere periode van het jaar.

Hoe wordt dit opgelost?

Moderne warmtepompen zijn voorzien van een automatische ontdooicyclus, die deze ijsvorming tegenwerkt. Deze cyclus zorgt ervoor dat de warmtepomp zichzelf regelmatig ontdooit, zodat de warmteoverdracht niet wordt belemmerd.

Het ontdooien gebeurt doordat het systeem tijdelijk zijn modus omschakelt van verwarmen naar koelen. Hierdoor stroomt warmte naar de buitenunit, wat ervoor zorgt dat het ijs smelt. Dit gebeurt volledig automatisch, en het is een essentieel onderdeel van de werking van het apparaat.

Wanneer is actie nodig?

Hoewel het ontdooien van een warmtepomp normaal is, zijn er situaties waarin ingrijpen noodzakelijk is. Dit is het geval wanneer:

  • De warmtepomp regelmatig bevriest, zelfs na het ontdooien.
  • De ondooicyclus niet voldoende werkt, bijvoorbeeld omdat er nog steeds ijs op de buitenunit zit na de cyclus.
  • De efficiëntie van de warmtepomp merkbaar afneemt, bijvoorbeeld door een duidelijk lagere verwarmingstemperatuur of hogere energieverbruik.
  • De warmtewisselaar niet schoon is, wat het ontdooien kan belemmeren.

In deze gevallen is het raadzaam om een professionele HVAC-technicus te raadplegen. Deze specialist kan de installatie inspecteren en eventuele problemen diagnosticeren en oplossen.

Onderhoudsvoorschriften

Om ervoor te zorgen dat de ontdooicyclus correct werkt, is het belangrijk om het systeem goed te onderhouden. Een van de belangrijkste aspecten van onderhoud is het schoonmaken van de warmtewisselaar. Een vuile warmtewisselaar kan het ontdooien belemmeren en het energieverbruik verhogen.

Het is aan te raden om de warmtewisselaar regelmatig schoon te maken met een geschikte reiniger, zoals een airco- of warmtepompreiniger. Dit voorkomt het opstapelen van stof en vuil, wat de efficiëntie van het systeem kan verlagen.

Werking van de warmtepomp bij lage temperaturen

Lage temperatuur warmtepompen (tot 55°C)

Lage temperatuur warmtepompen (LTV) zijn ontworpen om warmte op te wekken bij temperaturen tot maximaal 55°C. Deze warmtepompen zijn ideaal voor woningen die zijn ingericht met een lage temperatuur verwarmingssysteem, zoals plafond- of vloerverwarming.

De werking van een lage temperatuur warmtepomp is gebaseerd op een cyclus die bestaat uit vier stappen:

  1. Een vorstvrije vloeistof stroomt door een buizensysteem dat blootgesteld wordt aan de buitenlucht. Deze vloeistof is kouder dan de omgevingstemperatuur, waardoor hij opwarmt.
  2. De gewonnen warmte wordt opgenomen door een warmtewisselaar of verdamper. In de verdamper zit een koelvloeistof met een kookpunt lager dan 0°C. Deze koelvloeistof absorbeert de warmte en gaat koken, wat leidt tot dampvorming.
  3. Met behulp van een compressor wordt de druk van de damp verhoogd, wat leidt tot een stijging van de temperatuur tot ongeveer 55°C.
  4. De hete damp geeft zijn warmte af aan de condensor, die het warmte aan het verwarmingssysteem afgeeft. Daarna wordt de druk van het gebruikte koudemiddel verlaagd via een expansieventiel, waarna de cyclus opnieuw kan beginnen.

Hoge temperatuur warmtepompen (tot 70°C)

In sommige gevallen is het nodig om hogere temperaturen te bereiken, bijvoorbeeld in oude woningen waar het verwarmingssysteem niet is aangepast aan een lage temperatuur. In dergelijke gevallen kan gebruik worden gemaakt van een hoge temperatuur warmtepomp.

Hoge temperatuur warmtepompen kunnen temperaturen tot 70°C bereiken. Dit wordt bereikt via een tweestapsproces:

  1. In de eerste trap wordt de warmte van de bron (bijvoorbeeld lucht of water) opgepompt tot ongeveer 35°C.
  2. In de tweede trap wordt de temperatuur verder verhoogd tot 70°C met behulp van een tweede compressor en een ander type koudemiddel.

Hoewel deze systemen in staat zijn om hogere temperaturen te bereiken, is het rendement (SCOP) lager dan bij lage temperatuur warmtepompen. Daarom is het aan te raden om een woning zo goed mogelijk aan te passen aan lage temperatuur verwarming voor optimale efficiëntie.

Soorten warmtepompen en hun werking

Lucht/water warmtepompen

Lucht/water warmtepompen zijn in opmars en worden steeds vaker ingezet in woningen en gebouwen. Deze warmtepompen onttrekken warmte uit de buitenlucht en geven deze af aan het water in het verwarmingssysteem. Ze zijn geschikt voor zowel verwarming als koeling.

Er zijn twee hoofdcategorieën van lucht/water warmtepompen:

  • Monoblock: bij deze opstelling zit zowel de verdamper als de condensor in de buitenunit. Van buiten naar binnen lopen leidingen met water.
  • Split-unit: bij deze opstelling zit de verdamper buiten en de condensor binnen, of vice versa. Tussen binnen en buiten lopen leidingen met koudemiddel.

Het is belangrijk om rekening te houden met de buitentemperatuur bij het kiezen van een warmtepomp. In Nederland is het aan te raden om het benodigde vermogen te berekenen bij een buitentemperatuur van -10°C, omdat dit de normale wintersituatie weerspiegelt. Zorg ervoor dat de warmtepomp in staat is om te functioneren bij temperaturen tot -15°C.

Belang van de retourtemperatuur

Minimale retourtemperatuur

Bij lucht/water warmtepompen is het belangrijk om rekening te houden met de retourtemperatuur van het verwarmingssysteem. De retourtemperatuur is de temperatuur van het water dat terugkeert naar de warmtepomp na gebruik in het verwarmingssysteem.

Een minimale retourtemperatuur is nodig om ervoor te zorgen dat het systeem tijdens de ontdooicyclus voldoende warmte kan onttrekken aan het afgifte systeem. Bijvoorbeeld: bij een retourtemperatuur van 20°C is het mogelijk om voldoende energie te onttrekken om het ijs op de verdamper te smelten, zonder dat de leidingen bevriezen.

Daarnaast is het verstandig om altijd een tweede verwarmingsbron aanwezig te hebben in het systeem, zoals een gasketel in een bivalent systeem of een elektrisch element in een all-electric oplossing. Dit is nodig omdat tijdens de ontdooicyclus tijdelijk warmte moet worden onttrokken aan het afgifte systeem, en zonder een reservebron kan het systeem niet efficiënt werken.

Conclusie

De ontdooicyclus is een essentieel onderdeel van de werking van een warmtepomp. Het is een automatisch proces dat ervoor zorgt dat de warmtepomp zichzelf ontdooit wanneer de buitenunit bevriest. Deze cyclus is ontworpen om ervoor te zorgen dat de warmteoverdracht niet wordt belemmerd, en dat het systeem efficiënt blijft functioneren, zelfs onder extreme weersomstandigheden.

Hoewel het ontdooien normaal is, is het belangrijk om regelmatig te controleren of het systeem goed functioneert. Als er regelmatig problemen optreden, zoals voortdurend bevriezen of een duidelijke daling in efficiëntie, is het aan te raden om een professional in te schakelen.

Onderhoud is eveneens belangrijk. Het schoonmaken van de warmtewisselaar kan het ontdooien ondersteunen en het energieverbruik verlagen. Door de warmtepomp goed te onderhouden en te begrijpen hoe het ontdooien werkt, zorgen eigenaars ervoor dat hun systeem langdurig efficiënt blijft functioneren.

Bronnen

  1. Help, er komt rook uit mijn warmtepomp of airco
  2. Het invriezen van de buitenunit van je airco en warmtepomp: een normaal verschijnsel
  3. Warmtepomp – Algemeen
  4. Lucht-water warmtepomp

Related Posts