Warmtepomp: Werking, Types, Installatie en Belangrijke Tips

Een warmtepomp is tegenwoordig een steeds populaardere keuze voor huiseigenaren die hun energieverbruik willen verlagen en duurzamer willen wonen. Met een warmtepomp haal je warmte uit de omgeving – zoals lucht, grond of water – en zet je deze om in warm water voor verwarming en sanitair gebruik. Hoewel de aanschaf van een warmtepomp relatief duur kan zijn, leidt het vaak tot aanzienlijke besparingen op de energierekening en helpt het bij het bereiken van de Nederlandse duurzaamheidsdoelen.

In dit artikel gaan we dieper in op de werking van warmtepompen, de verschillende typen die beschikbaar zijn, de technische eisen voor installatie, en wat je als eigenaar of installateur moet weten om een optimale prestatie en duurzaamheid te garanderen. Op basis van betrouwbare bronnen uit de sector worden de belangrijkste weetjes over warmtepompen besproken.

Wat is een warmtepomp?

Een warmtepomp is een technische oplossing die energie uit de omgeving onttrekt en deze omzet in warmte voor een woning. Het systeem bestaat uit drie kringen: de bron (lucht, grond of water), de koudemiddelkring (met componenten als compressor, verdamper, condensor en expansieventiel) en het afgifte-systeem (zoals vloerverwarming of radiatoren).

De werking is gebaseerd op het principe van warmtewisseling. De warmtepomp onttrekt energie aan de bron, waardeert deze via de compressor en geeft de warmte vervolgens af aan het verwarmingssysteem. De totale energie die wordt afgestaan is dus de som van de geïntroduceerde energie (elektriciteit) en de energie die uit de bron is onttrokken.

Dit principe maakt het mogelijk om met een relatief klein elektrisch energieverbruik veel warmte te genereren, zolang de bron voldoende warmte levert. De efficiëntie van een warmtepomp wordt uitgedrukt in de COP (Coefficient of Performance), wat het verhoudingstal is tussen de geleverde warmte en het elektrisch verbruik. Bij een COP van 4 wordt dus voor elke 1 kWh elektriciteit 4 kWh warmte gegenereerd.

Soorten warmtepompen

Er zijn verschillende typen warmtepompen, elk met hun eigen voor- en nadelen. De keuze hangt af van factoren zoals de locatie, de bouwconstructie van het huis, het verwarmingssysteem, en de beschikbaarheid van specifieke bronnen.

1. Lucht-water warmtepomp

Een lucht-water warmtepomp onttrekt warmte uit de buitenlucht en zet deze om in warm water voor verwarming en sanitair gebruik. Deze variant is de meest voorkomende in woningen en wordt vaak gekoppeld aan een vloerverwarmingssysteem of lage temperatuur radiatoren. Het voornaamste voordeel is de relatief eenvoudige installatie en lagere aanschafkosten in vergelijking met grond- of waterbronnen.

Voordeel: Goede schaalbaarheid, geschikt voor zowel nieuwe als oude woningen.
Nadeel: De efficiëntie kan in koude winters dalen, wat leidt tot verlaagde COP-waarden.

2. Bodem-water warmtepomp (BWW)

De bodem-water warmtepomp onttrekt warmte uit de grond via horizontale of verticale buizen. Deze warmte wordt omgezet in warm water voor verwarming. Omdat de bodem in de winter warmere temperaturen behoudt dan de lucht, is de efficiëntie van deze warmtepomp vaak hoger, vooral in koude tijden.

Voordeel: Hoger jaarrendement, vooral in koude winters.
Nadeel: Hoogere aanschafkosten en afhankelijkheid van de bodemstructuur.

3. Water-water warmtepomp

De water-water warmtepomp maakt gebruik van een open bron, zoals grondwater, waaruit warmte wordt onttrokken en opnieuw in de bodem wordt gebracht. Deze variant is vaak geschikt voor grotere woningen of bijvoorbeeld zwembaden.

Voordeel: Beste jaarrendement en passieve koeling.
Nadeel: Installatie is afhankelijk van permissies en voorbehouden door gecertificeerde bedrijven.

4. Brine-water warmtepomp

De brine-water warmtepomp is technisch vergelijkbaar met de bodem-water warmtepomp, maar maakt gebruik van een gesloten systeem met glycol (antivries) in de buizen. Dit maakt het systeem minder gevoelig voor verontreiniging of verlies van het koelmiddel.

Voordeel: Verschillende bronopties mogelijk, zoals oppervlaktewater, rioolbuizen, of industriële restwarmte.
Nadeel: Complexere installatie en technische eisen.

Warmtepomp installatie: Technische eisen en tips

Een goede installatie is cruciaal voor het functioneren van een warmtepomp. Er zijn een aantal technische aspecten en aandachtspunten die je als installateur of eigenaar moet kennen om te voorkomen dat het systeem minder efficiënt werkt of zelfs beschadigd raakt.

1. Isolatie van het huis

Een goed geïsoleerd huis is essentieel voor de efficiëntie van een warmtepomp. Omdat warmtepompen meestal lage temperatuur afgiftesystemen vereisen (zoals vloerverwarming of lage temperatuur radiatoren), moet het huis in staat zijn om de warmte effectief vast te houden. Als het huis niet goed is geïsoleerd, moet de warmtepomp harder werken om het gewenste comfortniveau te bereiken, wat leidt tot hogere stroomverbruik en lagere COP-waarden.

2. Kwaliteit van het afgiftesysteem

Het afgiftesysteem – zoals vloerverwarming of radiatoren – moet afgestemd zijn op de prestaties van de warmtepomp. Vloerverwarming is de meest efficiënte oplossing, omdat het bij lage temperaturen werkt. Radiatoren met lage temperatuur zijn ook geschikt, terwijl standaard radiatoren vaak niet voldoen. In sommige gevallen kan een hybride systeem (combinatie van warmtepomp en HR-ketel) de beste oplossing zijn, vooral in oude woningen met een hoge warmtebehoefte.

3. Aansluiting en elektriciteit

Omdat een warmtepomp elektriciteit gebruikt, is het belangrijk dat de elektriciteitsinstallatie voldoet aan de vereisten. Een kWh-meter die de warmteproductie en elektrisch verbruik kan meten is nuttig voor het bepalen van de efficiëntie (COP). Daarnaast moet het elektrisch vermogen van de woning adequaat zijn voor de warmtepomp, vooral bij een volledig elektrische installatie.

4. Leidingen en isolatie

De leidingen van een warmtepomp moeten goed geïsoleerd zijn om condensatie en verlies van efficiëntie te voorkomen. Stalen of dunwandige CV-leidingen kunnen door condensatie roesten, terwijl koperleidingen beter geschikt zijn. Isolatie met dampdichte tape (zoals Teflon) rond koppelingspunten kan helpen om corrosie door spanning te voorkomen.

5. Glycol toevoeging

Bij systemen die gebruikmaken van een gesloten bron (zoals brine-water) is het noodzakelijk om glycol toe te voegen om vriesgevoeligheid te voorkomen. De juiste glycolconcentratie moet worden bepaald op basis van de verwachte minimumtemperatuur van de bron. Na de installatie is het belangrijk om de glycolbeveiligingstemperatuur te controleren.

6. Onstoring en afvoer

Bij het eerste opstarten van een water-water of brine-water warmtepomp is het belangrijk om de zuiggastemperatuur te volgen. Deze moet stabiliseren tussen 4 en 12 graden Celsius. Als de temperatuur onder 0 graden zakt, moet het apparaat worden uitgeschakeld en de bronleidingen moeten worden ontlucht en gecontroleerd op voldoende flow. Ook moet gecontroleerd worden of er voldoende glycol aanwezig is.

7. Zwembadverwarming

Een warmtepomp kan ook gebruikt worden om een zwembad te verwarmen, maar het is belangrijk dat de warmtewisselaar geschikt is voor lage temperaturen. Veel standaard wisselaars zijn ontworpen voor temperaturen tot 90 graden, terwijl een warmtepomp maximaal 45 graden kan leveren. Gebruik van een ongeschikt wisselaar leidt tot een slechte warmteoverdracht en een verminderde efficiëntie.

Kosten en subsidie

De aanschaf van een warmtepomp is niet goedkoop, maar het elektrische verbruik is vaak lager dan bij een HR-ketel of aardgas. De kosten variëren afhankelijk van het type warmtepomp en de omvang van de installatie.

Daarnaast zijn er vaak subsidies beschikbaar voor het installeren van een warmtepomp. Voorbeelden zijn de warmtepompsubsidie van de Drentse Energiebox of nationale subsidies voor duurzame woningbouw. Het is daarom verstandig om vooraf te kijken of je in aanmerking komt voor een subsidie voordat je de aanschaf doet.

Alternatieve oplossingen en innovaties

Hoewel de meeste warmtepompen op dezelfde manier werken, zijn er ook alternatieve oplossingen die zich onderscheiden door hun aanpak. Bijvoorbeeld, sommige systemen verplaatsen de verdamper naar buiten en houden de compressor en condensor in het gebouw. Dit vermijdt het geluid van de ventilator, maar kan leiden tot een iets lager rendement vanwege minder luchtstroming.

Ook zijn er designoplossingen beschikbaar voor lucht/water warmtepompen, zoals buitenunits met een modern of natuurgeïnspireerd ontwerp. Deze oplossingen maken het mogelijk om de warmtepomp visueel aan te passen aan de architectuur van het huis.

Hybride systemen

In sommige gevallen is een hybride systeem – een combinatie van een warmtepomp en een HR-ketel – de beste keuze. Deze oplossing is vooral geschikt voor woningen die niet volledig kunnen worden geïsoleerd of waar de warmtebehoefte te hoog is voor een enkele warmtepomp. De HR-ketel zorgt dan voor extra warmte op koude dagen of voor het aanvullen van het sanitair warmwater.

Conclusie

Een warmtepomp is een duurzame en efficiënte oplossing voor verwarming en warmwaterproductie. Het principe is gebaseerd op het onttrekken van warmte uit de omgeving en het omzetten ervan in warm water. De keuze voor het juiste type warmtepomp hangt af van factoren zoals de locatie, het verwarmingssysteem, en de bouwconstructie van het huis.

Tijdens de installatie is het belangrijk om aandacht te besteden aan de isolatie van het huis, het afgiftesysteem, de elektrische aansluiting, en de kwaliteit van de leidingen. Ook de juiste glycolconcentratie en de controle op het stroomverbruik zijn essentieel voor een optimaal functioneren.

Hoewel de aanschaf van een warmtepomp relatief duur is, leidt het vaak tot aanzienlijke besparingen op de energierekening en draagt het bij aan een duurzamere woning. Voor huiseigenaren, bouwprofessionals en installateurs is het daarom verstandig om goed geïnformeerd te zijn over de technische eisen en de beschikbare subsidies.

Bronnen

1. Drents Energie Loket – Warmtepomp
2. Warmtepomp-weetjes.nl – Werking en Types
3. Warmtepomp-weetjes.nl – Installatietips
4. Warmtepomp-weetjes.nl – Lucht/Water Warmtepomp