Warmtepompen in de Bouw: Werking, Types en Investeringsoverwegingen voor Onroerend Goed

Inleiding

In de huidige context van duurzaamheid en energiebesparing spelen warmtepompen een steeds belangrijker rol in de bouwsector. Voor zowel woningbouwprojecten als industriële toepassingen bieden warmtepompen een efficiënte oplossing om energiekosten te verlagen en de CO₂-uitstoot te verminderen. Deze technologie maakt het mogelijk om energie uit de omgeving – zoals lucht, water of bodem – te onttrekken en te gebruiken voor verwarming of koeling.

Deze artikel behandelt de fundamentele werking van warmtepompen, de verschillende types die beschikbaar zijn, en de investeringsaspecten die bij een keuze voor warmtepompinstallaties in de bouwsector meespelen. De nadruk ligt op feiten en technische specificaties die zijn afgeleid uit betrouwbare bronnen, zoals technische rapporten en voorbeelden uit de praktijk.

Hoe werkt een warmtepomp?

Een warmtepomp bestaat uit drie hoofdkringen die samenwerken om energie te onttrekken aan de omgeving en deze om te zetten in bruikbare warmte of koelkracht.

1. De bron: Dit is de oorsprong van de energie. De meest voorkomende bronnenvormen zijn lucht, water of bodem. Afhankelijk van het type warmtepomp wordt energie uit een van deze bronnen gehaald.

2. De koudemiddelkring: Deze kring bestaat uit een compressor, verdamper, condensor en expansieventiel. Het koudemiddel circuleert hierdoor en neemt energie op uit de bron. De compressor verhoogt de druk en de temperatuur van het koudemiddel, waardoor het in staat is om warmte aan het afgiftesysteem af te geven.

3. Het afgiftesysteem: De warmte die door de warmtepomp wordt opgewekt, wordt afgestaan via een verwarmingssysteem. Dit kan een vloerverwarming, convector of boiler zijn. In sommige gevallen wordt ook sprake van koeling, waarbij het systeem passief koelvermogen biedt in de zomer.

De efficiëntie van een warmtepomp is afhankelijk van het kwaliteit van het afgiftesysteem en de samenwerking tussen de drie kringen. De warmtepomp onttrekt energie aan de bron en verwerkt deze door toegevoegde energie (meestal elektriciteit) om uiteindelijk een groter hoeveelheid warmte te genereren.

Energieverhouding

De werking van een warmtepomp is gebaseerd op het principe van energieonttrekking en toevoeging. De formule die hiervoor geldt is:

Bron energie + toegevoegde energie = afgegeven energie / benodigde energie.

In praktijk betekent dit dat een warmtepomp tot 80% van de benodigde energie gratis uit de omgeving haalt, waardoor de netto energiekosten behoorlijk worden verminderd in vergelijking met traditionele verwarmingsmethoden zoals gas of elektrische verwarming.

Soorten warmtepompen en toepassingen

Lucht-water warmtepomp

Deze warmtepomp haalt energie uit de buitenlucht en zet die om in warmte voor verwarming of warmwaterproductie. Het is een van de meest gebruikte types binnen de woningbouwsector vanwege de relatief eenvoudige installatie en het feit dat geen grondwerk nodig is.

Bodem-water warmtepomp

Bij deze warmtepomp wordt energie onttrokken aan de grond. De installatie vereist horizontale of verticale grondbuizen die doorheen de bodem lopen. Het is een iets complexere oplossing dan de lucht-water variant, maar biedt doorgaans een hoger rendement, vooral in koele winters.

Water-water warmtepomp

Deze warmtepomp gebruikt open bronnen zoals grondwater of oppervlaktewater. Het koudere water wordt na het onttrekken van energie weer in de bodem teruggebracht. Deze variant is zeer efficiënt, maar vereist vaak toezicht door gecertificeerde bedrijven en is niet overal toegestaan.

Brine-water warmtepomp

Ook bekend als de gesloten bron warmtepomp, maakt gebruik van een mengsel van water en antivries (glycol) dat door buizen in de grond wordt rondgepompt. Het is technisch vergelijkbaar met de water-water variant, maar biedt extra flexibiliteit in de keuze van de bron, zoals oppervlaktewater, rioolbuizen of industriële restwarmte.

Industriële warmtepompen

In de industrie worden warmtepompen gebruikt om restwarmte uit productieprocessen te benutten. Deze toepassingen zijn vaak complexer en vereisen een grondige analyse van het warmtegebruik in het bedrijf. Compressiewarmtepompen, damprecompressie-systemen en chemische warmtepompen zijn hierbij geschikt om warmte op te tillen naar een hoger temperatuurniveau.

Technische specificaties van warmtepompinstallaties

Voor de installatie van een warmtepomp zijn diverse technische voorwaarden van belang. Deze variëren per type en toepassing, maar enkele algemene kenmerken zijn:

• Maximaal vermogen: Het nominaal vermogen van een verwarmingstoestel met warmtepomp mag 70 kW niet overschrijden.
• Energiebron: De warmtepomp moet uitgerust zijn met een label, technische documentatie en een productkaart.
• Elektriciteitsaansluiting: Aangezien de warmtepomp elektriciteit nodig heeft voor de compressor, is een stabiele en voldoende grote aansluiting vereist.
• Afgiftesysteem: Voor een efficiënt resultaat is het verplicht om de warmtepomp te koppelen aan een passend afgiftesysteem, zoals vloerverwarming of radiatoren.

Voorbeeld van technische toepassing

Het bedrijf Vreugdenhill in de melkverwerkende industrie heeft een warmtepomp geïnstalleerd om het pasteurisatieproces te ondersteunen. Hierbij is sprake van een industriële compressiewarmtepomp die geïntegreerd is in het proces. De investering bedroeg ongeveer 1,5 miljoen euro en omvatte naast de warmtepomp zelf ook warmtewisselaars, leidingwerk en elektriciteitsinstallaties.

Investeringsoverwegingen en subsidies

De aanschaf van een warmtepompinstallatie is een aanzienlijke investering. De kosten variëren afhankelijk van het type warmtepomp, de omvang van de installatie en de benodigde aanpassingen aan het bestaande verwarmingssysteem. De volgende schattingen zijn gebaseerd op recente marktprijzen:

Hoewel de aanschafkosten aanzienlijk zijn, levert de warmtepomp in de meeste gevallen binnen enkele jaren een terugverdientij op door verminderde energiekosten. Daarnaast zijn er subsidies beschikbaar voor investeerders die kiezen voor duurzame verwarmingsoplossingen. Deze subsidies zijn vaak onder voorwaarden, zoals het gebruik van gecertificeerde installateurs en het voldoen aan technische normen.

Voordelen en nadelen van warmtepompen

Voordelen

• Energiebesparing: Tot 80% van de benodigde energie wordt gratis uit de omgeving gehaald.
• CO₂-uitstootvermindering: Tegenover traditionele verwarmingsmethoden is de CO₂-uitstoot van een warmtepomp aanzienlijk lager.
• Duurzaamheid: Het gebruik van hernieuwbare energiebronnen maakt warmtepompen een duurzame keuze.
• Meer functies: Buiten verwarming kan een warmtepomp ook koelen in de zomer (bijvoorbeeld bij vloerverwarming met passieve koeling).
• Toepasbaar op meerdere schalen: Van woningbouw tot industriële toepassingen zijn warmtepompen geschikt.

Nadelen

• Hoge aanschafkosten: De investering is aanzienlijk en vereist vaak subsidie om rendabel te zijn.
• Technische eisen: Een warmtepompinstallatie vereist technische kennis bij de installatie en onderhoud.
• Geografische beperkingen: Niet overal is het mogelijk om grondenergie of open bronnen te gebruiken.
• Afhankelijkheid van elektriciteit: De warmtepomp vereist elektriciteit voor de compressor. In gebieden met hoge elektriciteitsprijzen kan dit een nadeel zijn.
• Onderhoud: Warmtepompen vereisen regelmatig onderhoud en beoordeling door gecertificeerde installateurs.

Invloed op woningbouw en renovatieprojecten

In de woningbouwsector is de warmtepomp steeds vaker een populaire keuze. Vooral bij nieuwe projecten en renovatieplannen wordt het gebruik van warmtepompen gezien als een strategische keuze om energiekosten te verlagen en duurzaamheid te verhogen.

Bij renovatieprojecten is het vaak noodzakelijk om het bestaande verwarmingssysteem aan te passen aan de eisen van een warmtepompinstallatie. Dit kan bijvoorbeeld inhouden dat radiatoren worden vervangen door een vloerverwarmingssysteem of dat het elektriciteitsnetwerk wordt uitgebreid.

In sommige gevallen is een hybride aanpak – waarbij een warmtepomp wordt gekoppeld aan een traditionele bron zoals een gasketel – een tussentijdse oplossing. Deze opstelling biedt de voordelen van een warmtepomp, maar biedt ook een reservebron in geval van onvoldoende warmteproductie.

Voorbeeld van woningbouwtoepassing

Een woning met een lucht/water warmtepompinstallatie kan volledig op elektriciteit werken en geen gas meer gebruiken. Dit is een aanbevolen keuze voor woningen die op weg zijn naar nul-energie of positieve energiestatus.

De toekomst van warmtepompen

In de komende jaren wordt verwacht dat de aandacht voor warmtepompen nog verder zal toenemen. Zowel vanwege de stijgende aandacht voor duurzaamheid als vanwege de wettelijke eisen die in het kader van het klimaatplan Nederland worden ingevoerd.

Trendering

• Groei in aankoopcijfers: In 2024 is een stijging van 40% in aankopen van warmtepompen gemeld t.o.v. 2023.
• Subsidiebeleid: Subsidies voor warmtepompen zullen waarschijnlijk worden uitgebreid en beter toegankelijk gemaakt.
• Technische ontwikkelingen: De efficiëntie van warmtepompen zal waarschijnlijk verder verbeteren door innovatie in koudemiddelen en compressortechnologie.
• Digitale beheer: Smart-technologie en IoT-integratie zullen de toepassing van warmtepompen verder verfraaien.

Conclusie

Warmtepompen zijn een essentieel onderdeel van de transitie naar een duurzame energievoorziening in de bouwsector. Zowel voor woningbouwprojecten als voor industriële toepassingen bieden warmtepompen een efficiënte en duurzame oplossing om energiekosten te verlagen en CO₂-uitstoot te verminderen.

De werking van warmtepompen is gebaseerd op het principe van energieonttrekking uit de omgeving, waarbij een compressor de energie verwerkt en het afgiftesysteem de warmte aan de gebruiker levert. De keuze voor het juiste type warmtepomp is afhankelijk van de locatie, het verwarmingssysteem en de beschikbare bronnen.

Hoewel de aanschafkosten aanzienlijk zijn, zijn de lange termijn voordelen – zoals lage energiekosten, duurzaamheid en een lagere CO₂-uitstoot – aantrekkelijk voor zowel particuliere huiseigenaars als bedrijven. De beschikbaarheid van subsidies en de groeiende markt maken warmtepompen een steeds populaire keuze.

Bronnen

1. warmtepomp-weetjes.nl
2. rvo.nl/onderwerpen/energie-besparen-de-industrie/industriele-warmtepompen
3. technischeunie.nl/warmtepompen.html