Filmpjes over warmtepompen: inzicht, werking en praktijkvoorbeelden

In de huidige tijd, waar duurzaamheid en energiebesparing centraal staan in woningbouw en renovatie, wordt de warmtepomp steeds belangrijker. Deze technologie biedt een efficiënte manier om verwarming en warm water te genereren aan de hand van de omgevingstemperatuur. Door korte films en uitlegvideo’s worden de werking, voordelen en toepassingen van warmtepompen op een begrijpelijke manier verklaard. Deze inzichten zijn niet alleen nuttig voor woningeigenaren, maar ook voor bouwprofessionals die op de hoogte willen blijven van de laatste ontwikkelingen.

In dit artikel worden verschillende aspecten van warmtepompen behandeld aan de hand van feiten en gegevens uit betrouwbare bronnen. We zullen onder andere ingaan op het principe van de warmtepomp, de verschillende typen, de COP (Coefficient of Performance), de voordelen en nadelen, de kosten en technische details. Ook zullen we een praktijkvoorbeeld bespreken, namelijk de hybride warmtepomp van Peter en Ina Heidema.

Wat is een warmtepomp en hoe werkt deze?

Een warmtepomp is een technologie die warmte uit een bron met een lage temperatuur ‘opheft’ naar een hogere temperatuur, waarin deze vervolgens kan worden gebruikt voor verwarming en warm water. Dit principe is vergelijkbaar met dat van een koelkast, maar dan in omgekeerde richting. In plaats van warmte uit een kamer te verwijderen, trekt de warmtepomp warmte uit de omgeving en gebruikt die voor het opwarmen van een woning.

De werking van een warmtepomp is gebaseerd op drie kringen:

1. De bron: De warmtebron kan lucht, water of de bodem zijn.
2. De koudemiddelkring: Deze kring bestaat uit een compressor, verdamper, condensor en expansieventiel.
3. Het afgifte-systeem: Dit kan bijvoorbeeld een vloerverwarming, convector of een boiler zijn.

Deze drie kringen moeten goed op elkaar afgestemd zijn om een efficiënte werking te garanderen. De warmtepomp onttrekt energie aan de bron, waardeert deze via de compressor en geeft de opgewarmde energie vervolgens aan het verwarmingssysteem.

Typen warmtepompen en hun werking

Er zijn verschillende soorten warmtepompen, afhankelijk van de bron waaruit de warmte wordt opgehaald en de manier waarop deze wordt afgestaan. Hieronder volgt een overzicht van enkele veelvoorkomende typen.

Lucht/water warmtepomp

Bij een lucht/water warmtepomp wordt de warmte uit de lucht opgehaald en via het koudemiddel opgewarmd. Deze energie wordt vervolgens gebruikt om water op te warmen, dat weer kan worden gebruikt voor verwarming via radiatoren of vloerverwarming. Deze warmtepomp is geschikt voor woningen die volledig op een warmtepomp willen werken.

Bodem/water warmtepomp

De bodem/water warmtepomp haalt warmte uit de bodem. Aangezien de bodem een constantere temperatuur heeft dan de lucht, is deze warmtepomp vaak efficiënter, vooral in de winter. Er zijn twee typen: horizontale en verticale bodemwarmtepompen. De horizontale variant gebruikt horizontale buizen in de bodem, terwijl de verticale variant diepere buizen gebruikt. Beide typen vereisen een gesloten systeem en worden vaak gebruikt in combinatie met vloerverwarming of LT-radiatoren.

Water/water warmtepomp

De water/water warmtepomp haalt warmte uit het grondwater en pompt deze omhoog. Het koudere water wordt daarna weer in de bodem teruggebracht. Deze warmtepomp heeft als voordeel dat het een hoog jaarrendement biedt en passieve koeling mogelijk maakt in de zomer. Het nadeel is dat het alleen door gecertificeerde installateurs mag worden geplaatst en niet overal toegestaan is.

Brine/water warmtepomp

De brine/water warmtepomp werkt op dezelfde manier als de bodem/water variant, maar gebruikt een oplossing met glycol (antivries) in de buizen. Dit maakt het mogelijk om de warmte te onttrekken bij lage temperaturen. De brine/water warmtepomp kan ook gebruik maken van andere bronnen zoals oppervlakte water, PVT-panelen of warmtewanden.

COP en SCOP: maat voor efficiëntie

Een belangrijke maat voor de efficiëntie van een warmtepomp is de COP (Coefficient of Performance). De COP geeft aan hoeveel energie de warmtepomp afgeeft ten opzichte van de hoeveelheid energie die wordt opgenomen. Een COP van 3,5 betekent bijvoorbeeld dat de warmtepomp 3,5 kwh warmte levert op 1 kwh elektriciteit. Elektrische warmtepompen hebben meestal een COP tussen 3,5 en 5, wat overeenkomt met een rendement van 350 tot 500 procent.

Naast de COP is er ook de SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) of SPF (Seasonal Performance Factor), die het gemiddelde rendement over de vier seizoenen weergeeft. De SCOP is meestal iets lager dan de COP, omdat de efficiëntie varieert met de omgeomstandigheden, zoals de buitentemperatuur en de vraag naar verwarming.

Het temperatuurverschil tussen de bron en het afgiftepunt is een belangrijke factor. Hoe kleiner het verschil, hoe hoger de COP. Dit betekent dat warmtepompen met een lage-temperatuur afgifte systeem, zoals vloerverwarming, doorgaans efficiënter zijn dan systemen met hoge temperatuur, zoals traditionele radiatoren.

Kosten en investeringen

De aanschaf van een warmtepomp is een aanzienlijke investering, maar de energiebesparing maakt het over het algemeen rendabel op lange termijn. De kosten variëren afhankelijk van het type warmtepomp en de omvang van het systeem. Hieronder volgt een overzicht van typische kosten:

Deze kosten zijn richtwaarden en kunnen variëren afhankelijk van de woning, het merk en de installateur. In de praktijk is het belangrijk om te rekenen op een terugverdientijd van 5 tot 10 jaar, afhankelijk van het energieverbruik van de woning en de efficiëntie van de warmtepomp.

Praktijkvoorbeeld: hybride warmtepomp van Peter en Ina Heidema

Een concreet voorbeeld van de toepassing van een warmtepomp is te vinden in de woning van Peter en Ina Heidema, die een hybride warmtepomp hebben geïnstalleerd. Een hybride warmtepomp combineert een traditionele cv-ketel met een warmtepomp, waardoor hij zowel op elektriciteit als op aardgas kan werken. Dit is een geschikte oplossing voor woningen die volledig op een warmtepomp willen werken, maar waar het energieverbruik in extreme koudse perioden mogelijk te hoog wordt.

Het voordeel van een hybride warmtepomp is dat het flexibel is en goed kan functioneren in verschillende weersomstandigheden. In normale omstandigheden gebruikt de warmtepomp de lucht of bodem als bron, maar in extreme koudte neemt de cv-ketel over. Dit zorgt voor een constante verwarming en vermijd het risico op een te hoge elektriciteitsrekening.

Het verhaal van Peter en Ina is geïllustreerd in een filmpje dat op de website van Ecothesinge.nl te vinden is. In dit filmpje wordt het proces van keuze tot installatie besproken, inclusief de voordelen die ze hebben ervaren. Het filmpje is bedoeld om anderen te informeren en inspireren bij hun eigen energiebesparende project.

Voordelen en nadelen van warmtepompen

Voordelen

• Energiebesparing: Warmtepompen gebruiken weinig elektriciteit en halen de energie uit de omgeving.
• Duurzaamheid: Ze gebruiken geen fossiele brandstoffen en produceren dus geen CO₂-uitstoot.
• Efficiëntie: Een warmtepomp kan tot 500% efficiënt werken, afhankelijk van het type en de omstandigheden.
• Meerdere functies: Sommige modellen kunnen verwarming, warm water en koeling aanbieden.
• Lage operationele kosten: Na de aanschaf zijn de energiekosten relatief laag.

Nadelen

• Hoge aanschafkosten: De investering is aanzienlijk, vooral voor ingewikkelde systemen zoals bodemwarmtepompen.
• Geen directe warmteproductie: Een warmtepomp haalt warmte op uit de omgeving en moet deze opwaaien naar de gewenste temperatuur.
• Afhankeleijk van de bron: De efficiëntie kan afnemen in extreme koudte.
• Installatiebeperkingen: Niet in ieder geval is het mogelijk om een bodemwarmtepomp of water/water warmtepomp te installeren.
• Niet geschikt voor hoge-temperatuur afgifte: Traditionele radiatoren vereisen hogere temperaturen dan vloerverwarming, wat de COP kan verlagen.

Warmtepomp en warmteopslag

Een andere technische aspect die soms wordt toegepast in combinatie met warmtepompen is warmteopslag. Dit kan via PCM (Phase Change Materials) of via een zonnestroom opslagsysteem. PCM’s zijn materialen die warmte opslaan door faseovergangen (bijvoorbeeld van vaste stof naar vloeistof) en deze weer afgeven wanneer nodig.

In combinatie met PVT-panelen (PV + warmte) en warmtepompen kan warmte worden opgeslagen voor later gebruik. Dit is vooral nuttig in periodes van weinig zon of koude buitentemperaturen. Echter, deze systemen vereisen een grotere investering en extra ruimte voor de opslagcapaciteit.

De toekomst van warmtepompen

De toepassing van warmtepompen in Nederland is in de afgelopen jaren sterk toegenomen. In de jaren negentig begon het gebruik van warmtepompen in stadsverwarming en in wijkprojecten waar geen aardgas beschikbaar was. Inmiddels zijn warmtepompen een gangbare keuze in nieuwbouwprojecten, en wordt er steeds vaker gekozen voor warmtepompen in renovaties.

Hoewel warmtepompen relatief duur zijn in aanschaf, is de efficiëntie en energiebesparing over het algemeen aantrekkelijk. Bovendien zijn er subsidies en stimuleringsmaatregelen voor duurzame energieprojecten, waardoor de terugverdientijd verkort kan worden.

De technologie van warmtepompen blijft zich ontwikkelen. Nieuwe materialen, efficiëntere compressoren en verbeterde installatietechnieken maken warmtepompen steeds toegankelijker. Ook is er sprake van een trend naar hybride systemen en slimme verwarmingssystemen die goed aansluiten bij de moderne woningbelegging.

Conclusie

Warmtepompen zijn een essentieel onderdeel van de toekomstige energievoorziening in woningen. Ze combineren duurzaamheid, efficiëntie en flexibiliteit, en zijn een geschikte oplossing voor zowel nieuwbouw als renovatieprojecten. Door het gebruik van video’s en praktijkvoorbeelden worden de technische aspecten van warmtepompen op een begrijpelijke manier gedeeld, waardoor woningeigenaren en bouwprofessionals beter geïnformeerd worden over de mogelijkheden en voordelen van deze technologie.

De keuze van het juiste type warmtepomp hangt af van diverse factoren, zoals de omgeving, het verwarmingssysteem en het budget. Het is daarom belangrijk om professionele advies in te huren en eventuele subsidies of stimuleringsmaatregelen te doorgronden. Door kennis te maken met de technologie en de werking van warmtepompen kan men een betere beslissing nemen over de toekomst van de energievoorziening in de eigen woning.

Bronnen

1. Filmpjes over energiebesparende maatregelen van Thesingers
2. Warmtepomp-weetjes
3. Duurzaamheiloo – warmtepomp