Koudemiddelen in warmtepompen: keuze, installatie en toekomstige regelgeving

Published by Redactie on september 30, 2025 | Category warmtepomp

Inleiding

In de huidige context van duurzame energie en klimaatneutrale doelstellingen speelt de warmtepomp een steeds grotere rol in het verhittingssysteem van huizen en gebouwen. Deze technologie maakt gebruik van koudemiddelen om warmte te verplaatsen van een bron naar een verwarmingsinstallatie. De keuze van het koudemiddel is van cruciaal belang voor zowel de efficiëntie als het milieuaspect van de warmtepomp. De toekomstige regelgeving op Europees niveau wijst op veranderende eisen voor koudemiddelen, met name met betrekking tot hun Global Warming Potential (GWP). Bovendien speelt de installatie van een warmtepomp een rol bij het bepalen van de juiste toepassing van glycol, terugslagkleppen en andere systemen die bijdragen aan de efficiëntie en betrouwbaarheid van het systeem.

In dit artikel wordt ingegaan op de rol van koudemiddelen in warmtepompen, de technische aspecten van de installatie en de toekomstige regelgeving. Daarnaast worden praktische tips besproken voor de installatie en onderhoud van een warmtepompinstallatie.

Koudemiddelen en hun milieuaspecten

Wat is een koudemiddel?

Een koudemiddel is een vloeistof die in een warmtepomp wordt gebruikt om warmte te verplaatsen. Het koudemiddel circuleert in een gesloten systeem en verandert continu van fase tussen vloeistof en gas. Dit proces maakt het mogelijk om warmte op te nemen van een bron (zoals lucht, grond of water) en deze af te geven aan het verwarmingssysteem van een woning of gebouw.

Broeikasgassen en GWP

De keuze van koudemiddel heeft directe gevolgen voor het milieu, vooral in het licht van de emissie van broeikasgassen. Fluorkoolwaterstoffen (F-gassen), zoals R32, zijn traditioneel veel gebruikt in warmtepompen. Deze gassen hebben een hoog Global Warming Potential (GWP), wat betekent dat ze relatief sterk bijdragen aan de opwarming van de aarde als ze in de atmosfeer ontsnappen.

Volgens het voorstel van de Europese Commissie dat in 2024 aan het Europees Parlement is voorgelegd, mogen vanaf 2027 nieuwe split-unit airco’s en warmtepompen met een verwarmingsvermogen van tot 12 kW geen koudemiddelen gebruiken met een GWP van meer dan 150. Voor warmtepompen met een vermogen van meer dan 12 kW is de GWP-limiet verlaagd naar 750. Uitzonderingen gelden alleen in gevallen waarin veiligheidsredenen dat vereisen.

Dit voorstel is bedoeld om de emissies van F-gassen te verminderen. Volgens de Europese Commissie zal het leiden tot een reductie van 40 miljoen ton CO2-equivalent tegen 2030 en 310 miljoen ton tegen 2050. Dit maakt duidelijk dat de keuze van koudemiddelen een essentieel onderdeel is van het milieuaspect van warmtepompen.

Natuurlijke koudemiddelen

Om te voldoen aan de nieuwe richtlijnen en om een duurzamere oplossing te bieden, wordt steeds vaker gebruik gemaakt van natuurlijke koudemiddelen. Deze omvatten stoffen zoals propaan (R290), isobutaan (R600a), CO2 (R744) en ammoniak (R717). Deze stoffen hebben een veel lagere GWP en zijn daardoor aantrekkelijker vanuit milieu- en klimaatperspectief.

Bijvoorbeeld, de Hybrox warmtepomp van Alpha innotec gebruikt propaan (R290) als koudemiddel. Deze warmtepomp is geschikt voor zowel verwarming als koeling en heeft een maximaal afgiftetemperatuur van 78°C. Propaan heeft een GWP van 3, wat aanzienlijk lager is dan synthetische alternatieven.

Klimaatwinst door groene stroom en natuurlijke koudemiddelen

De klimaatwinst van een warmtepomp is niet alleen afhankelijk van het koudemiddel, maar ook van de duurzaamheid van de elektriciteit die wordt gebruikt. Bij het kiezen van groene stroom en een warmtepomp met een natuurlijk koudemiddel wordt de CO2-uitstoot verder verlaagd. Dit maakt het systeem niet alleen efficiënter, maar ook aantrekkelijker voor milieubewuste huiseigenaars.

Milieuvriendelijke productie en recycling

Naast het klimaataspect is het ook belangrijk om te zorgen voor een zo klein mogelijke milieu-impact van de productie en afbraak van warmtepompen. Dit kan door materialen te hergebruiken of te recyclen en te zorgen dat apparaten langer meegaan. Onderhoud en herstel van warmtepompen in plaats van directe vervanging kan ook een rol spelen bij het beperken van afval en resourcegebruik.

Technische aspecten van warmtepompinstallaties

Werking van een warmtepomp

Een warmtepomp werkt op basis van het principe van warmteoverdracht. Het koudemiddel circuleert door een gesloten kringloop en verandert van fase tussen vloeistof en gas. Het proces bestaat uit vier hoofdstappen:

Compressie: De compressor perst het koudemiddel, waardoor de druk en temperatuur stijgen.
Condensatie: Het gasvormige koudemiddel komt in aanraking met een koele vloeistof (zoals water in een vloerverwarmingssysteem). Hierbij wordt warmte overgedragen, en het gas condenseert tot vloeistof.
Expansie: De vloeistof passeert een expansieventiel, waarbij de druk afneemt en het koudemiddel verdampt.
Verdamping: Tijdens de verdamping neemt het koudemiddel energie op uit de omgeving, bijvoorbeeld via het bronwater in een grondwarmtepomp.

Dit cyclusproces zorgt ervoor dat warmte uit de omgeving wordt verplaatst naar de verwarmingssystemen van een woning of gebouw.

Installatie van een warmtepomp

De installatie van een warmtepomp vereist een aantal technische overwegingen. De meeste warmtepompen die op de markt beschikbaar zijn, werken op elektriciteit. Enkele modellen zijn hybride of werken op gas, maar deze zijn relatief zeldzaam en vereisen een aardgasaansluiting.

Voor de installatie van een warmtepomp is het essentieel dat het systeem goed is aangesloten op het elektriciteitsnet. De koudemiddelkringloop moet goed afgesloten zijn om lekken te voorkomen, en het systeem moet zorgvuldig worden gecontroleerd op lekken en afdichting.

Glycoltoevoeging en warmteoverdracht

In sommige warmtepompinstallaties wordt glycol toegevoegd aan het water in het bronsysteem. Glycol fungeert als antivries en voorkomt het bevriezen van het systeem bij lage temperaturen. Er zijn twee typen glycol die vaak worden gebruikt: Mono Ethylene Glycol (MEG) en Mono Propyleen Glycol (MPG). MEG is vaak de voorkeur, maar dit kan variëren afhankelijk van de fabrikant.

Een nadeel van glycoltoevoeging is dat de warmteoverdracht van bron naar koudemiddel iets minder gunstig wordt. Bovendien moet de circulatiepomp iets meer vermogen leveren om de grotere weerstand te overbruggen. Deze verliezen zijn echter zeer gering en wegen niet op tegen het risico van vriesbreuk.

Om glycol eenvoudig te kunnen bijmengen, wordt vaak een vulset met drie afsluiters gebruikt. Dit maakt het mogelijk om glycol uit een vat met een pomp in het systeem te brengen. Ook zijn er vulsystemen beschikbaar die speciaal zijn ontworpen voor deze toepassing. Met een refractometer kan worden gecontroleerd tot welke temperatuur het systeem is beveiligd.

Terugslagkleppen en koelsysteem

Bij warmtepompinstallaties die ook passief koelen, kan het nodig zijn om een terugslagklep in te bouwen. Dit is vooral relevant in geval van externe koelmodules en bij het gebruik van losse boilers. De terugslagklep voorkomt dat warme en koude circuits elkaar beïnvloeden, wat kan leiden tot temperatuurproblemen of inefficiëntie in het systeem.

De juiste plaatsing van de terugslagklep is belangrijk om de efficiëntie en betrouwbaarheid van het systeem te waarborgen. Vaak is de keuze voor een terugslagklep al vooraf bepaald door de fabrikant in het schema van de installatie.

Toekomstige regelgeving en innovatie

Verplichte certificering en kwaliteitsborging

Met het oog op de toekomstige regelgeving, zoals het verbod op hoge-GWP-koudemiddelen vanaf 2027, is er een groeiend belang voor verplichte certificering en kwaliteitsborging van warmtepompinstallaties. Deze certificering dient om te garanderen dat de installatie voldoet aan de milieu- en efficiëntie-eisen. Het betreft vooral installateurs en bedrijven die betrokken zijn bij de installatie en onderhoud van warmtepompen.

De Europese Commissie benadrukt het belang van het verder uitrollen van klimaatvriendelijke technologieën. Deze aanpak helpt bij het verwezenlijken van de EU-klimaatdoelstellingen en maakt het landen buiten Europa aan te moedigen om hun eigen emissies van F-gassen en ozonafbrekende stoffen te verminderen.

Innovatie en ontwikkeling van nieuwe systemen

De veranderende eisen ten aanzien van koudemiddelen en de toegenomen aandacht voor duurzaamheid hebben geleid tot innovatie in het ontwerp en de productie van warmtepompen. Fabrikanten zoeken naar oplossingen die efficiënter werken met natuurlijke koudemiddelen en die beter aansluiten bij de toekomstige regelgeving.

Bijvoorbeeld, warmtepompen zoals de Hybrox van Alpha innotec werken met propaan (R290) en zijn ontworpen voor zowel hybride als all-electric opstellingen. Deze warmtepompen bieden een efficiënte oplossing voor verwarming, koeling en warm tapwater.

Samenwerking en standaardisering

Om ervoor te zorgen dat de overgang naar laag-GWP-koudemiddelen vlot verloopt, is er een behoefte aan samenwerking tussen fabrikanten, installateurs en overheidsinstanties. De standaardisering van installatietechnieken en de uitwisseling van best practices zijn essentieel om het gebruik van warmtepompen te stimuleren en te verduurzamen.

Conclusie

De keuze van koudemiddelen in warmtepompen speelt een centrale rol in de efficiëntie en het milieuaspect van deze technologie. De toekomstige regelgeving, zoals het verbod op hoge-GWP-koudemiddelen vanaf 2027, dwingt tot een overgang naar duurzamere oplossingen, zoals natuurlijke koudemiddelen zoals propaan en CO2. Deze keuze heeft directe gevolgen voor het milieu en helpt bij het verwezenlijken van de klimaatdoelstellingen van de EU.

De installatie van een warmtepomp vereist technische kennis en aandacht voor detail. De toevoeging van glycol, het gebruik van terugslagkleppen en het beheer van het koudemiddelsysteem zijn allemaal belangrijke aspecten die bijdragen aan de efficiëntie en betrouwbaarheid van de warmtepomp. Bovendien is het essentieel om de juiste koudemiddel te kiezen en de installatie te laten uitvoeren door gekwalificeerde installateurs.

Tot slot is de toekomst van warmtepompen sterk verbonden met innovatie, samenwerking en het naleven van strikte milieu- en efficiëntie-eisen. Door investeringen in klimaatvriendelijke technologieën en het stimuleren van groene stroomgebruik, kan de warmtepomp een belangrijke bijdrage leveren aan een duurzamere toekomst voor woningen en gebouwen.