Absorptiewarmtepomp: werkingsprincipe, toepassing en voordelen voor verwarming

Deze artikel behandelt het werkingsprincipe van een gasabsorptiewarmtepomp, een alternatief in de verwarmingswereld dat steeds meer aandacht krijgt bij zowel renovaties als nieuwbouw. Op basis van de beschikbare informatie uit betrouwbare bronnen wordt hierin de technologie van de gasabsorptiewarmtepomp gedetailleerd uitgelegd, met een focus op haar werking, voordelen, nadelen en toepassingsmogelijkheden in de woningbouw. Daarnaast wordt gekeken naar het milieuaspect en het onderhoud van deze installatie.

Inleiding

Een gasabsorptiewarmtepomp is een type warmtepomp dat zich onderscheidt door het gebruik van gasverbranding als energiebron, in plaats van elektriciteit. Deze technologie maakt het mogelijk om warmte te genereren uit de omgeving, zoals lucht of grond, en deze te gebruiken voor het verwarmen van water of lucht in huishoudens. De gasabsorptiewarmtepomp is een interessante optie in situaties waar elektriciteit beperkt beschikbaar is, of waar gas efficiënter en duurzamer kan worden ingezet.

In dit artikel worden de kernaspecten van de gasabsorptiewarmtepomp belicht: hoe deze werkt, waarin het verschilt van elektrische warmtepompen, wat de voordelen en nadelen zijn, en hoe het te onderhouden is. De nadruk ligt op technische gegevens en praktische toepassingen, met het oog op zowel particulieren als professionals in de bouwsector.

Hoe werkt een gasabsorptiewarmtepomp?

De gasabsorptiewarmtepomp maakt gebruik van een thermische cyclus waarbij gasverbranding de motor is van het proces. In tegenstelling tot elektrische warmtepompen, die een compressor gebruiken om het koelmiddel te verhitten, gebruikt de gasabsorptiewarmtepomp een gasbrander om het koelmiddel te verwarmen. Dit leidt tot een verdampt koelmiddel dat wordt geabsorbeerd door een vloeistof, waarna de warmte uit de omgeving kan worden onttrokken.

Werkingsprincipe in stappen

1. Verbranding van gas: Het proces begint met het verbranden van aardgas in een gasbrander. Deze verbranding genereert warmte die wordt gebruikt om het koelmiddel te verwarmen.
2. Verdamping van koelmiddel: Het verwarmde koelmiddel verdampt en wordt geabsorbeerd door een vloeistof, meestal een mengsel van ammoniak en water.
3. Warmteonttrekking: De absorptie van het koelmiddel zorgt ervoor dat warmte kan worden onttrokken aan de omgeving, bijvoorbeeld de buitenlucht of de grond.
4. Warmteoverdracht: De opgewarmde vloeistof wordt vervolgens gebruikt om het water in het verwarmingssysteem te verwarmen of om de lucht in een ruimte te konditieën.
5. Cyclus herhalen: Het koelmiddel keert terug naar de beginfase en het proces herhaalt zich.

Verschil met elektrische warmtepompen

De grootste verschillen tussen een gasabsorptiewarmtepomp en een elektrische warmtepomp liggen in het energiemiddel en het werkingsmechanisme:

• Gasabsorptiewarmtepomp: gebruikt aardgas om het koelmiddel te verwarmen. Het koelmiddel wordt geabsorbeerd door een vloeistof en warmte wordt opgenomen uit de omgeving.
• Elektrische warmtepomp: gebruikt elektriciteit om een compressor aan te drijven, waarmee het koelmiddel wordt verhit. De warmte wordt vervolgens geabsorbeerd en overgedragen.

De gasabsorptiewarmtepomp is vooral geschikt voor situaties waar elektriciteit beperkt beschikbaar is of waar gas efficiënter kan worden ingezet. Bovendien is de gasabsorptiewarmtepomp in staat om hoge aanvoertemperaturen tot 70 °C te behalen, wat het geschikt maakt voor bestaande verwarmingssystemen zonder vervanging van afgiftesystemen.

Toepassing in woningen

Gasabsorptiewarmtepompen zijn geschikt voor zowel nieuwbouwprojecten als renovatieprojecten, met name in woningen die hoge aanvoertemperaturen nodig hebben. Omdat deze warmtepomp aardgas gebruikt, is het een praktische oplossing in gebouwen die al zijn aangesloten op een gasleiding en waar elektriciteit beperkt is.

In renovaties kan een gasabsorptiewarmtepomp worden geïnstalleerd zonder dat het afgiftesysteem (zoals radiatoren) hoeft te worden vervangen. Dit maakt de technologie een aantrekkelijke optie voor woningen die niet volledig zijn hersteld of waar sprake is van budgetbeperkingen.

Toepassing in combinatie met bestaande systemen

Gasabsorptiewarmtepompen zijn compatibel met bestaande verwarmingssystemen, zoals:

• Radiatoren
• Vloerverwarming
• Warmwaterinstallaties

Deze compatibiliteit is een voordeel boven elektrische warmtepompen, die vaak vereisen dat het afgiftesysteem wordt aangepast om efficiënt te werken bij lagere temperaturen.

Hybride systemen

In sommige gevallen wordt een gasabsorptiewarmtepomp aangesloten in een hybride systeem, waarbij deze samenwerkt met een traditionele ketel. Dit maakt het mogelijk om op efficiënte en duurzame manier te verwarmen, afhankelijk van de omstandigheden. Bijvoorbeeld: in koudere maanden kan de ketel het hoofddeel van de warmte leveren, terwijl in minder koude perioden de gasabsorptiewarmtepomp dominant is.

Voordelen van een gasabsorptiewarmtepomp

De gasabsorptiewarmtepomp biedt meerdere voordelen, zowel voor de eigenaar als voor het milieu en de energieefficiëntie van het gebouw.

1. Hoog rendement bij lage buitentemperaturen

Een belangrijk voordeel van een gasabsorptiewarmtepomp is het hoog rendement, ook bij lage buitentemperaturen. Het rendement kan zelfs tot 169% behalen, wat betekent dat de warmtepomp meer warmte produceert dan de hoeveelheid energie die erin is gestopt. Dit maakt het rendabeler dan traditionele verwarmingsketels.

2. Efficiënte energiegebruik

Omdat de gasabsorptiewarmtepomp gebruikmaakt van aardgas, is het energiegebruik doorgaans goedkoper en efficiënter dan elektrische warmtepompen. Aardgas is in veel gevallen goedkoper dan elektriciteit, en het verbranden van gas leidt tot een efficiënte warmteproductie.

3. Geschikt voor hoge aanvoertemperaturen

De gasabsorptiewarmtepomp is in staat om aanvoertemperaturen tot 70 °C te bereiken. Dit maakt het geschikt voor bestaande verwarmingssystemen, waarin geen aangepaste afgiftesystemen nodig zijn. In tegenstelling tot elektrische warmtepompen, die vaak werken met lagere temperaturen en vereisen dat het afgiftesysteem wordt aangepast (zoals het plaatsen van grotere radiatoren of vloerverwarming), is de gasabsorptiewarmtepomp een praktische oplossing in renovaties.

4. Milieuvriendelijker dan traditionele ketels

Hoewel de gasabsorptiewarmtepomp aardgas gebruikt, levert het toch een lagere CO₂-uitstoot dan een Hr-ketel. Het rendement van de warmtepomp zorgt ervoor dat minder gas verbrandt om dezelfde hoeveelheid warmte te genereren. Bovendien is er sprake van een verminderde uitstoot van NOx in vergelijking met traditionele verwarmingsinstallaties.

Nadelen van een gasabsorptiewarmtepomp

Hoewel de gasabsorptiewarmtepomp meerdere voordelen biedt, zijn er ook beperkingen en uitdagingen die in overweging moeten worden genomen voordat er wordt gekozen voor deze technologie.

1. Afhankelijkheid van fossiele brandstoffen

De gasabsorptiewarmtepomp maakt gebruik van aardgas, een fossiele brandstof. Hoewel het rendement hoger is dan dat van een traditionele ketel, is het geen volledig duurzame oplossing. Voor particulieren die streef naar volledige duurzaamheid, is een elektrische warmtepomp een betere optie, mits deze aangesloten is op groene stroom.

2. Hogere initiële investering

De aankoop- en installatiekosten van een gasabsorptiewarmtepomp zijn hoger dan die van een elektrische warmtepomp. De technologie is complexer en vereist meer specialistische installatie. Bovendien is er regelmatig onderhoud nodig aan het gasgedeelte van de unit, wat extra kosten met zich meebrengt.

3. Beperkte toepassing in bepaalde situaties

De gasabsorptiewarmtepomp is niet geschikt in alle situaties. Zo is deze warmtepomp minder geschikt in situaties waar:

• De energievraag laag is
• Hoge watertemperaturen nodig zijn (boven de 70 °C)
• Geen gasaansluiting beschikbaar is
• Ruimte beperkt is voor de buitenunit

In dergelijke gevallen is een traditionele gascondensatieketel of een elektrische warmtepomp een betere keuze.

Onderhoud van een gasabsorptiewarmtepomp

Omdat de gasabsorptiewarmtepomp gecombineerd is met een gasinstallatie, is onderhoud van het gasgedeelte belangrijk. Het ammoniak-watercircuit, dat het koelmiddel transporteert, heeft geen bewegende delen en vereist daarom geen onderhoud.

Aanbevolen onderhoudsactiviteiten

1. Visuele controle van de ventilator en verdamper
   Om verstoppingen te voorkomen, dient regelmatig gecontroleerd te worden of de ventilator en verdamper schoon zijn.

2. Controle van rookgas- en condensafvoer
   Dit zorgt ervoor dat de werking van de warmtepomp niet wordt beïnvloed door verstoppingen of onvolledige afvoer.

3. Rookgasmeting
   Deze meting dient om de efficiëntie van de verbranding te controleren en eventuele problemen vroegtijdig te signaleren.

4. Reiniging en vernieuwen van dichtingen
   Als de branderkamer vervuild is, dient deze gereinigd te worden en eventueel dichtingen vernieuwd.

5. Controle en vervanging van ontstekings- en ionisatiepennen
   Deze onderdelen zijn van essentieel belang voor het veilige en efficiënte functioneren van de gasinstallatie.

6. Vervanging van aandrijfriem van de oliepomp
   De aandrijfriem van de oliepomp dient eens in de vier jaar te worden vervangen om de werking van de membraanpomp te garanderen.

Onderhoudsfrequentie

• Tweejaarlijks onderhoud is aanbevolen voor het gasgedeelte van de unit.
• Voor vermogens onder 20 kW en buitengeplaatste eenheden is onderhoud niet verplicht.
• Het ammoniak-watercircuit vereist geen onderhoud, omdat er geen bewegende onderdelen zijn.

Het onderhoud kan door een erkend installateur worden uitgevoerd. Het is belangrijk om dit regelmatig te doen om de efficiëntie en veiligheid van de installatie te waarborgen.

Milieuaspecten van een gasabsorptiewarmtepomp

De gasabsorptiewarmtepomp is milieuvriendelijker dan een traditionele Hr-ketel, maar minder duurzaam dan een elektrische warmtepomp die op groene stroom werkt. Het rendement van de gasabsorptiewarmtepomp leidt tot een verminderde uitstoot van CO₂ en NOx. Daarnaast is er sprake van een efficiënter gebruik van gas.

CO₂-uitstoot in vergelijking

De gasabsorptiewarmtepomp ligt tussen de Hr-ketel en de elektrische warmtepomp in. Als de elektriciteitscentrale niet volledig op groene energie werkt, is de gasabsorptiewarmtepomp een efficiëntere keuze dan een elektrische warmtepomp met grijze stroom. In dit geval bespaart de gaswarmtepomp meer energie.

Wanneer een gasabsorptiewarmtepomp geen geschikte keuze is

De gasabsorptiewarmtepomp is niet altijd de beste optie. In bepaalde situaties is een andere verwarmingsoplossing beter aangewezen.

1. Lage energievraag

De gasabsorptiewarmtepomp is geschikt voor verwarmingsbehoeften van 8 tot 18 kWh. In situaties waar de energievraag lager is, is een elektrische warmtepomp of een hybride installatie efficiënter.

2. Hoge watertemperatuur nodig

Als hoge watertemperaturen nodig zijn, bijvoorbeeld boven de 70 °C, is een gascondensatieketel een betere keuze. De gasabsorptiewarmtepomp is beperkt in haar vermogen om temperaturen boven die waarde te bereiken.

3. Geen gasaansluiting beschikbaar

Hoewel de gasabsorptiewarmtepomp ook kan werken op propaangas, vereist dit een goede afstelling en een permanente opslaginstallatie. In woningen zonder gasaansluiting is een elektrische warmtepomp een betere optie.

4. Beperkte beschikbaarheid van installateurs

De installatie van een gasabsorptiewarmtepomp vereist specialistische kennis. Niet alle installateurs zijn ervaring met deze technologie, wat kan leiden tot beperkte beschikbaarheid in sommige regio’s.

Conclusie

De gasabsorptiewarmtepomp is een technologie die zich onderscheidt door het gebruik van aardgas als energiebron. Het werkt op basis van een thermische cyclus waarbij gasverbranding het koelmiddel verwarmt, waarna warmte kan worden onttrokken aan de omgeving. Deze warmtepomp is geschikt voor situaties waar elektriciteit beperkt is of waar gas efficiënter kan worden ingezet. De voordelen zijn onder andere:

• Hoog rendement, ook bij lage buitentemperaturen
• Efficiënt gebruik van gas
• Geschikt voor bestaande verwarmingssystemen
• Milieuvriendelijker dan een Hr-ketel

De nadelen zijn:

• Hogere investeringskosten
• Afhankelijkheid van fossiele brandstoffen
• Beperkte toepassing in sommige situaties
• Onderhoud aan gasinstallatie vereist

De gasabsorptiewarmtepomp is een betrouwbare en efficiënte oplossing voor zowel nieuwbouwprojecten als renovatieprojecten, mits de omstandigheden gunstig zijn. Het is belangrijk om de specifieke behoeften van het gebouw en de beschikbaarheid van gas en installateurs in overweging te nemen voordat er wordt gekozen voor deze technologie.

Bronnen

1. Gasabsorptiewarmtepomp – hoe werkt deze warmtepomp en wat zijn de voordelen?
2. Kosten en toepassing van warmtepompen in oudere huizen
3. Installatie en werking van warmtepompen