Vrije koeling met warmtepompen: efficiënte duurzame oplossing voor comfortabele ruimten

Published by Redactie on september 27, 2025 | Category warmtepomp

Inleiding

Vrije koeling is een techniek die steeds vaker aandacht krijgt in de bouw- en renovatie-industrie. Het principe is eenvoudig: het gebruik van passieve koelmethoden om ruimtes te koelen zonder het gebruik van conventionele koelmachines. In combinatie met warmtepomptechnologie biedt vrije koeling een duurzame, energie-efficiënte oplossing voor zowel het koelen als verwarmen van gebouwen. In dit artikel worden de werking, voordelen en toepassing van vrije koeling in combinatie met warmtepompen besproken, met specifieke aandacht voor de praktische toepassing in Nederland. De informatie is gebaseerd op recente data en voorbeelden uit de markt, zoals beschreven in betrouwbare bronnen.

Wat is vrije koeling?

Vrije koeling maakt gebruik van omgevingsfactoren zoals buitenlucht of grondwater om ruimtes te koelen, zonder het gebruik van actieve koelsystemen. Dit kan bijvoorbeeld gedaan worden door koele buitenlucht in te blazen of via geofenestratie (koelen via grondwater). In combinatie met warmtepompen wordt vrije koeling een krachtige methode om de energieconsumptie te verminderen en de duurzaamheid van een gebouw te verhogen.

Werking van vrije koeling met grondwater

Grondwater dat uit de bodem wordt opgepompt heeft een temperatuur van 5 tot 10 graden Celsius in de zomer. Dit koele water kan gebruikt worden om gebouwen te koelen. Nadat het water is gebruikt, wordt het opnieuw in de bodem teruggepompt. In de winter is het grondwater warmer (10 tot 15 graden Celsius) en kan het gebruikt worden in combinatie met een warmtepomp om ruimtes te verwarmen.

De voordelen van vrije koeling met grondwater zijn duidelijk: het is een duurzame bron van koele energie die beschikbaar is zonder het gebruik van extra elektriciteit of fossiele brandstoffen. De efficiëntie van deze methode wordt verder versterkt door het gebruik van een warmtepomp, die de temperatuur van het grondwater verder kan opvoeren tot het gewenste niveau.

Warmtepompen in combinatie met vrije koeling

Multifunctionele warmtepompen

Omicron-warmtepompen van Western zijn multifunctioneel in gebruik en zijn ontworpen voor zowel verwarmen als koelen. Deze warmtepompen zijn beschikbaar in 4-pijpssystemen, die gelijktijdig koelen en verwarmen kunnen uitvoeren, of in 2-pijpssystemen die specifiek voor koelen of verwarmen zijn bedoeld. Het koudemiddel dat wordt gebruikt is R134a, een milieuvriendelijk koudemiddel. De Omicron is daarnaast voorzien van een gepatenteerde ontdooicyclus, wat zorgt voor efficiënter werken in koude omstandigheden.

Lucht-waterwarmtepompen

Lucht-waterwarmtepompen zoals de tau-serie van Western zijn ontworpen voor woningen en kleine kantoren. Deze warmtepompen kunnen functioneren bij omgevingstemperaturen van -15 tot 46 graden Celsius en leveren een hoog rendement. Ze zijn ideaal voor combinatie met vrije koeling, omdat ze zowel verwarmen als koelen kunnen uitvoeren, afhankelijk van de omstandigheden.

WKO-tripletsystemen

Een WKO-tripletbestaat uit drie componenten: verwarming, koeling en opslag van energie in een bufferbron. Dit systeem maakt het mogelijk om in de zomer het gebouw te koelen met koele grondwater en in de winter te verwarmen met warme grondwater. Het gebruik van een bufferbron zorgt voor flexibiliteit in het energieverbruik en voorkomt het nodig zijn van een warmtepomp in bepaalde situaties. In de zomer kan bijvoorbeeld warme grondwater van 18°C worden opgeslagen, waarna deze in de winter kan worden gebruikt voor het verwarmen van het gebouw zonder extra energie-inzet.

Efficiëntie en duurzaamheid

COP-waarden

Een belangrijke maat voor de efficiëntie van koel- en verwarmingsystemen is de Coefficient of Performance (COP). Dit is het quotiënt van geleverde energie en gebruikte energie. Conventionele koelmachines hebben een COP van ongeveer 3, wat betekent dat voor elke 1 kWh energie, er 3 kWh koelcapaciteit wordt geleverd. Vrije koeling met grondwater heeft een COP van 10 tot 30, wat aanzegt dat deze methode veel efficiënter is. In combinatie met een warmtepomp is de COP nog verder te verhogen.

Vermeden fossiele energiegebruik

De toepassing van vrije koeling met warmtepompen leidt tot een verminderd verbruik van fossiele brandstoffen. Volgens de CBS-gegevens is het vermeden verbruik van fossiele primaire energie met bodemwarmte en -koude in 2023 gelijk aan 11 terajoule (TJ). Dit is een aanzienlijke hoeveelheid die bijdraagt aan het verminderen van CO2-uitstoot en het verlagen van de afhankelijkheid van fossiele energiebronnen.

CO2-reductie

CO2-uitstoot is een belangrijk aspect van duurzaam bouwen. Met vrije koeling en warmtepompen kan het gebruik van gasketels en conventionele koelmachines verminderd worden. Dit leidt tot een lager CO2-gehalte in de lucht. Voorbeelden uit de praktijk tonen aan dat de combinatie van vrije koeling en warmtepompen tot een reductie van 30% in CO2-uitstoot kan leiden, zoals beschreven in bronnen over hybride warmtepompsystemen.

Praktische toepassing in Nederland

Installatie en onderhoud

De installatie van een warmtepomp in combinatie met vrije koeling vereist een professionele aanpak. Roosmijn Techniek Bv is een voorbeeld van een bedrijf dat expertise heeft in het installeren van warmtepompinstallaties die efficiënt presteren. De werking van de warmtepomp is afhankelijk van de kwaliteit van de installatie en het ontwerp van het systeem. Het is belangrijk dat de warmtepomp goed afgestemd is op de behoefte aan verwarmen en koelen van het gebouw.

Subsidies en financiering

Voor bepaalde warmtepompsystemen zijn subsidies beschikbaar, zoals bij hybride warmtepompen. Deze subsidies kunnen het aanschaffen van een warmtepomp financieel gunstiger maken. Er zijn ook mogelijkheden voor het combineren van warmtepompen met zonnepanelen, wat leidt tot een verder verminderd energieverbruik en een langere terugverdientijd.

Hybride vs. all-electric

Er zijn twee hoofdcategorieën van warmtepompen: hybride en all-electric. Een hybride warmtepomp maakt gebruik van zowel elektriciteit als gas en biedt daarmee een betere beschikbaarheid in koude omstandigheden. Een all-electric warmtepomp is volledig op elektriciteit gebaseerd en is ideaal voor huishoudens die volledig willen afhankelijk zijn van duurzame energiebronnen. De keuze tussen de twee hangt af van de situatie van het gebouw, de klimatologische omstandigheden en de voorkeuren van de eigenaar.

Toekomstperspectieven en ontwikkelingen

Groei van bodemwarmte

De toepassing van bodemwarmte zonder warmtepomp is in de afgelopen jaren gestegen. In 2023 werd 198 terajoule aan bodemwarmte gebruikt zonder warmtepomp. Dit is een aanzienlijke hoeveelheid die aantoont dat het gebruik van grondwater voor verwarming en koeling steeds populairder wordt. De groei van deze technologie is te danken aan de verlaagde energiekosten en de mogelijkheid om CO2-uitstoot te verminderen.

Innovatie in warmtepomptechnologie

Er wordt continu geïnvesteerd in de ontwikkeling van warmtepompen. Nieuwe technologieën zoals de WKO-tripletsystemen en hybride systemen maken het mogelijk om zowel verwarming als koeling te combineren met een hogere efficiëntie. Deze systemen zijn flexibel en kunnen aangepast worden aan de specifieke eisen van het gebouw en de omgeving.

Invloed op woningwaarde

Een warmtepompinstallatie heeft een positieve invloed op de woningwaarde. Gebouwen die duurzaam zijn en energie-efficiënt zijn, hebben een hogere marktwaarde. Daarnaast draagt een warmtepomp bij aan comfort, gezondheid en een aangename leefomgeving, wat ook bepalend is voor de woningwaarde.

Conclusie

Vrije koeling in combinatie met warmtepompen biedt een efficiënte en duurzame oplossing voor het verwarmen en koelen van gebouwen. De technologie maakt gebruik van natuurlijke energiebronnen zoals grondwater en buitenlucht, waardoor de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen wordt verminderd. De efficiëntie van deze systemen is aantoonbaar hoger dan conventionele methoden, zoals het gebruik van gasketels of koelmachines.

In Nederland is de groei van deze technologie duidelijk zichtbaar, zoals blijkt uit de verhoogde toepassing van bodemwarmte en bodemkoude. Met subsidies en innovatie in de warmtepompsector wordt het steeds aantrekkelijker voor eigenaren om over te stappen naar duurzamere oplossingen. De toekomst van duurzame verwarming en koeling lijkt dus zeer veelbelovend.

Bronnen

vrije
koel