All-electric warmtepompen: duurzame verwarming voor hoge temperaturen

In de huidige energietransitie speelt de warmtepomp een steeds belangrijkere rol in de verwarmingsinstallatie van woningen. Vooral all-electric warmtepompen zijn opkomend als duurzame alternatieven voor traditionele CV-ketels. Deze warmtepompen werken volledig op elektriciteit en leveren zowel ruimteverwarming als warm water. In dit artikel bespreken we de werking, voordelen, technische kenmerken en toepassingen van all-electric warmtepompen met een focus op de productie van hoge temperaturen. Hierbij baseren we ons uitsluitend op de informatie uit betrouwbare bronnen.

Wat is een all-electric warmtepomp?

Een all-electric warmtepomp is een verwarmingsinstallatie die volledig op elektriciteit werkt. In tegenstelling tot hybride warmtepompen, die nog gebruik kunnen maken van een traditionele CV-ketel of gasketel, is de all-electric variant afhankelijk van elektriciteit voor zowel ruimteverwarming als warm water. Dit maakt het systeem ideaal voor woningen die volledig willen switchen naar een aardgasvrije oplossing.

All-electric warmtepompen halen warmte uit de buitenlucht, de aardbodem of grondwater en comprimeren deze warmte met behulp van een koudemiddel. Het resultaat is warm water dat wordt gebruikt om de woning te verwarmen en warm tapwater te leveren. Het systeem is geschikt voor woningen met een goede isolatie, aangezien de warmteverliezen beperkt moeten zijn om de efficiëntie van de warmtepomp te behouden.

Een belangrijk voordeel van all-electric warmtepompen is dat ze geen fossiele brandstoffen gebruiken, wat bijdraagt aan klimaatneutrale woningen. De efficiëntie van het systeem wordt meestal gemeten aan de COP (Coefficient of Performance), die het verhoudingsgetal is tussen de opgewekte warmte en de elektriciteit die wordt verbruikt. Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp.

Werking van all-electric warmtepompen

All-electric warmtepompen werken volgens het principe van de Carnot-cyclus. In deze cyclus wordt warmte uit een koude bron (zoals de buitenlucht of grondwater) overgedragen naar een warme bron (zoals de woning of het warmwatersysteem). Dit gebeurt door middel van een koudemiddel dat in een cyclus wordt samengeperst en geëxpandeerd. Het koudemiddel neemt warmte op in de verdampingfase en geeft deze af in de condensatie-fase.

Een essentieel onderdeel van de werking is het koudemiddel. Traditionele warmtepompen gebruiken koudemiddelen zoals R32, die beperkt zijn in temperatuurverhoging. All-electric warmtepompen gebruiken echter vaak propaan (R290), een koudemiddel dat het mogelijk maakt om water op te warmen tot temperaturen van wel 75°C. Dit is cruciaal voor woningen die gebruikmaken van radiatoren, die meestal hogere watertemperaturen nodig hebben dan bijvoorbeeld vloerverwarming.

Bijvoorbeeld, Dutch Energy maakt gebruik van warmtepompen met propaan als koudemiddel. Dit zorgt ervoor dat de warmtepomp zelfs bij buitentemperaturen van -20°C in staat is om water tot 75°C te verwarmen. Hierdoor is het niet nodig om bestaande radiatoren te vervangen bij een all-electric warmtepomp, wat kosten bespaart en de toepassing gemakkelijker maakt in bestaande woningen.

De efficiëntie van een warmtepomp hangt af van de afgifte-temperatuur en de opname-temperatuur. Hoe hoger de gewenste afgifte-temperatuur, hoe harder de compressor moet werken en hoe lager de COP. Dit geldt ook voor de buitentemperatuur: hoe kouder het buiten is, hoe moeilijker het is voor de warmtepomp om voldoende warmte op te wekken.

All-electric warmtepompen met hoge temperatuur

All-electric warmtepompen met hoge temperatuur zijn specifiek ontworpen voor woningen die gebruikmaken van radiatoren of andere afgiftesystemen die hogere watertemperaturen vereisen. Traditionele warmtepompen leveren vaak water op een temperatuur van rond de 35-45°C, wat ideaal is voor vloerverwarming. Voor radiatoren is echter vaak een temperatuur van 55-65°C nodig. All-electric warmtepompen met hoge temperatuur zijn in staat om deze eisen te vervullen zonder extra onderdelen of een gasketel.

Vattenfall heeft bijvoorbeeld een hoge temperatuur warmtepomp ontwikkeld die volledig geschikt is voor bestaande woningen. Het systeem is ontworpen als een directe vervanging voor een CV-ketel en werkt met de bestaande leidingen en radiatoren. Hierdoor is het niet nodig om de woning voor te bereiden met extra isolatie of vloerverwarming. De warmtepomp levert ruimteverwarming en warm tapwater op dezelfde manier als een CV-ketel, maar dan op een aardgasvrije en duurzame manier.

Een ander voorbeeld is de Daikin all-electric warmtepomp, die door sommige bronnen wordt beschouwd als een van de beste op de markt. De Daikin warmtepomp combineert hoge efficiëntie, compacte afmetingen en een aantrekkelijke investeringskost. Het systeem is ideaal voor energiezuinig wonen en is geschikt voor zowel nieuwe als bestaande woningen.

Technische specificaties en componenten

De technische specificaties van all-electric warmtepompen kunnen variëren, afhankelijk van het merk en het model. Echter, er zijn een aantal gemeenschappelijke componenten die essentieel zijn voor de werking van het systeem:

  • Binnenunit: Deze unit bevat de regeling en besturing van het systeem. Het zorgt voor de communicatie tussen de warmtepomp, de CV-installatie en de warmwatersystemen.
  • Buitenunit: De buitenunit bevat de warmtepompcompressor en is verantwoordelijk voor het opwekken van warmte uit de buitenlucht of grondwater.
  • Boiler: De boiler wordt gebruikt om het opgewarmde water op te slaan. De capaciteit varieert per model, maar meestal zijn opties beschikbaar van 170 liter, 200 liter en 300 liter.
  • Back-up heater: Sommige modellen zijn uitgerust met een elektrische back-up heater die ingeschakeld wordt wanneer de warmtepomp niet voldoende warmte kan leveren, bijvoorbeeld bij extreem lage buitentemperaturen.

Een voorbeeld van een all-electric warmtepomp is de Xource warmtepomp van Intergas. Deze warmtepomp bestaat uit een binnenunit, een buitenunit en een 200-liter boiler. De binnenunit bevat een Heat Pump Control Unit (HPCU), die de koppeling tussen de warmtepomp en het CV-systeem faciliteert. De buitenunit is een monobloc-warmtepomp, waarbij alle onderdelen zijn ingebouwd in één eenheid. De Xource warmtepomp is ontworpen om warm water tot 55°C te leveren, wat geschikt is voor radiatoren.

Installatie en aansluiting

De installatie van een all-electric warmtepomp vereist een professionele aansluiting bij een erkende installateur. De installatieproces omvat meestal de volgende stappen:

  1. Inspectie van de woning: Voor de installatie wordt een inspectie uitgevoerd om te bepalen of de woning geschikt is voor een all-electric warmtepomp. Dit betreft de isolatie, het afgiftesysteem en de elektriciteitsaansluiting.
  2. Planning en ontwerp: Op basis van de inspectie wordt een ontwerp gemaakt van het warmtepompstelsel. Dit omvat de keuze van het type warmtepomp, de grootte van de boiler en de aansluiting op het CV-systeem.
  3. Installatie: De installateur monteert de binnenunit, de buitenunit en de boiler. De warmtepomp wordt aangesloten op het CV-systeem en de elektriciteitsaansluiting.
  4. Test en aflevering: Na de installatie wordt het systeem getest op correct werking. Vervolgens wordt het systeem overgedragen aan de gebruiker, samen met een handleiding en eventueel een servicecontract.

Het is belangrijk om te weten dat de installatieprijs kan variëren afhankelijk van het type warmtepomp, de grootte van de woning en eventuele aanvullende maatregelen zoals isolatie of leidingwerk. Ook de ervaring van de installateur kan een invloed hebben op de totale kosten.

Voordelen van all-electric warmtepompen

All-electric warmtepompen bieden meerdere voordelen ten opzichte van traditionele CV-ketels. De belangrijkste voordelen zijn:

  • Duurzaamheid: All-electric warmtepompen gebruiken geen fossiele brandstoffen en produceren geen CO2-uitstoot. Ze zijn dus een duurzame keuze voor klimaatneutrale woningen.
  • Laag energieverbruik: Omdat warmtepompen warmte uit de omgeving gebruiken, is hun energieverbruik lager dan dat van CV-ketels. Dit leidt tot lagere energiekosten, vooral wanneer groene stroom wordt gebruikt.
  • Minder onderhoud: Warmtepompen vereisen minder onderhoud dan CV-ketels, aangezien ze geen brandstofverbranding gebruiken. Dit betekent minder servicebezoeken en lagere onderhoudskosten.
  • Flexibiliteit: All-electric warmtepompen kunnen worden aangesloten op zowel nieuwe als bestaande CV-systemen. Ze zijn dus geschikt voor zowel nieuwbouw als renovatieprojecten.
  • Toekomstbestendig: All-electric warmtepompen zijn toekomstbestendige systemen die niet afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen. Ze passen dus goed in de energietransitie.

Een voordeel dat specifiek voor all-electric warmtepompen met hoge temperatuur geldt, is dat ze geen aanvullende CV-ketels of gasketels nodig hebben. Dit maakt de installatie eenvoudiger en voorkomt extra kosten voor een gasketel.

Technische uitdagingen en beperkingen

Ondanks de voordelen zijn er ook enkele technische uitdagingen en beperkingen bij all-electric warmtepompen:

  • Isolatie vereist: Om de efficiëntie van de warmtepomp te behouden, is een goede isolatie van de woning verplicht. Woningen met een slechte isolatie zullen meer elektriciteit verbruiken om de gewenste temperatuur te behouden.
  • Hogere aanschafkosten: All-electric warmtepompen zijn meestal duurder dan traditionele CV-ketels. De investeringskost kan echter worden gecompenseerd door de lagere energiekosten en subsidies.
  • Buitenomstandigheden: De efficiëntie van een warmtepomp hangt af van de buitentemperatuur. Bij extreem lage temperaturen kan het systeem minder efficiënt werken, waardoor een back-up heater nodig is.
  • Elektriciteitsaansluiting: All-electric warmtepompen vereisen een sterke elektriciteitsaansluiting. In sommige gevallen is een versterking van de aansluiting nodig, wat extra kosten kan opleveren.

Hoewel deze beperkingen bestaan, zijn all-electric warmtepompen toch een betrouwbare en duurzame keuze voor de toekomstige verwarming van woningen. De technologie blijft verbeteren, en nieuwe modellen worden steeds efficiënter en toegankelijker.

All-electric warmtepompen in de praktijk

In de praktijk zijn all-electric warmtepompen al ingezet in verschillende woningen en gebouwen. Een voorbeeld is de toepassing van warmtepompen in Westland, waar Dutch Energy all-electric warmtepompen installeert voor zowel particuliere klanten als grotere projecten. De warmtepompen worden aangesloten op bestaande radiatoren en leidingen, waardoor er geen ingrijpende veranderingen aan de woning zijn nodig.

Daikin, een wereldwijd erkend merk op het gebied van HVAC-systemen, biedt ook all-electric warmtepompen aan die geschikt zijn voor zowel particuliere als commerciële toepassingen. De Daikin warmtepomp is bekend om zijn hoge efficiëntie en compacte afmetingen, wat het ideaal maakt voor woningen met beperkte ruimte.

Fujitsu is nog een ander merk dat all-electric warmtepompen aanbiedt. De Fujitsu warmtepompen zijn uitgerust met een efficiënte stooklijnregeling en een DC Twin Rotary compressor, die samen zorgen voor een hoog energierendement. De warmtepomp kan water tot 55°C verwarmen en werkt tot buitentemperaturen van -20°C, zonder gebruik van een elektrisch element.

Toekomst van all-electric warmtepompen

De toekomst van all-electric warmtepompen is veelbelovend. Met de opkomst van groene stroom en het opschalen van warmtepomptechnologie worden deze systemen steeds toegankelijker voor woningen. Ook de overheid stimuleert de overgang naar duurzame verwarmingssystemen door subsidies en belastingvoordelen.

Een andere ontwikkeling is de opkomst van slimme warmtepompen, die worden geregeld via een smart home systeem. Deze systemen kunnen automatisch aanpassen aan het weer, het verbruik en de aanwezigheid van bewoners, wat leidt tot een optimale efficiëntie.

Bij de overgang naar all-electric warmtepompen is het belangrijk om te letten op de kwaliteit van de installatie en de keuze van het juiste model. Het is aan te raden om de installatie te laten uitvoeren door een erkende installateur en om een warmtepomp te kiezen die geschikt is voor de eigen woning.

Conclusie

All-electric warmtepompen zijn een duurzame en efficiënte oplossing voor de verwarming van woningen. Ze werken volledig op elektriciteit en leveren zowel ruimteverwarming als warm tapwater. Dankzij de toepassing van koudemiddelen zoals propaan zijn deze warmtepompen in staat om hoge watertemperaturen te bereiken, waardoor ze geschikt zijn voor woningen met radiatoren.

De installatie van een all-electric warmtepomp vereist een professionele aansluiting en een goed geïsoleerde woning. De voordelen van deze warmtepompen zijn talrijk, waaronder duurzaamheid, laag energieverbruik en toekomstbestendigheid. Echter, de aanschafkosten zijn nog steeds hoger dan bij traditionele CV-ketels, en de efficiëntie hangt af van de buitentemperatuur.

All-electric warmtepompen zijn een veelbelovende technologie voor de toekomstige verwarming van woningen. Met de opkomst van groene stroom en slimme verwarmingssystemen wordt het steeds aantrekkelijker om over te stappen naar deze duurzame oplossing.

Bronnen

  1. Pasma Installatietechniek
  2. Dutch Energy
  3. Groene Hoed Duurzaam
  4. Besparingsland
  5. Pure Warmte
  6. Vattenfall
  7. Daikin

Related Posts