Lucht-water warmtepomp: Werking, voordeel en toepassing in de woningbouw

De lucht-water warmtepomp is een van de meest gebruikte warmtepompen in de huidige woningbouw. Deze installatie haalt warmte uit de buitenlucht en gebruikt deze om woningverwarming en tapwater op te wekken. Doordat het geheel op elektriciteit werkt en gebruik maakt van bestaande warmte, is het een efficiënte en duurzame oplossing. In dit artikel wordt de werking van de lucht-water warmtepomp uitgebreid toegelicht, evenals de voordelen, toepassingen en eventuele aandachtspunten bij de installatie.


Wat is een lucht-water warmtepomp?

Een lucht-water warmtepomp is een systeem dat warmte onttrekt aan de omgevingslucht en deze gebruikt om cv-water en eventueel ook tapwater te verwarmen. Het principe werkt vergelijkbaar met dat van een koelkast: een warmtepomp neemt warmte uit de buitenlucht en geeft deze af in de woning. Deze warmteopwekking gebeurt via een cyclus van verdamper, compressor, condensor en expansieventiel.

Lucht-water warmtepompen zijn beschikbaar in twee varianten:

  • Hybride warmtepompen: deze werken samen met een traditionele cv-ketel. De warmtepomp zorgt voor de verwarming in de meeste gevallen, terwijl de ketel bijkomt bij extreme kou.
  • All-electric warmtepompen: deze werken volledig op elektriciteit en vervangen zowel de cv-ketel als de waterverwarming. Het kraanwater wordt opgeslagen in een apart boilervat.

De hybride variant is vaak de keuze voor woningen die volledig op elektriciteit willen draaien, maar waar de huidige isolatie nog niet voldoende is om de warmtepomp volledig in staat te stellen om te functioneren bij lage buitentemperaturen.


Hoe werkt een lucht-water warmtepomp?

De werking van een lucht-water warmtepomp kan in een aantal stappen worden uitgelegd. Deze stappen zijn afgeleid uit de technische processen die binnen de warmtepomp plaatsvinden, zoals beschreven in de bronnen.

1. Warmteonttrekking uit de lucht

Het proces begint met het aanzuigen van buitenlucht via een ventilator. Deze lucht passeert een verdamper, waarin het koudemiddel warmte opneemt. De verdamper fungeert als warmtewisselaar. Het koudemiddel verdampt hierbij door het opnemen van warmte uit de lucht.

2. Compressie en opwaarmering van het koudemiddel

Het koudemiddel dat nu warmte heeft opgenomen, wordt verder geperst door de compressor. Door de compressie stijgt zowel de druk als de temperatuur van het koudemiddel. Dit is een cruciale stap in het proces, omdat het koudemiddel nu in staat is om warmte af te geven aan het cv-water.

3. Warmteafgifte aan het cv-water

Het opgewarmde koudemiddel stroomt vervolgens naar de condensor, waar het warmte afgeeft aan het cv-water. Ook de condensor is een warmtewisselaar, en het cv-water stroomt gescheiden door de wisselaar, zodat het warm wordt. De vloerverwarming of het afgiftesysteem kan nu deze warmte gebruiken om de woning te verwarmen.

4. Vloeistofvorming en expansie

Nadat het koudemiddel zijn warmte heeft afgestaan, koelt het af en verandert het in vloeistof. Deze vloeistof passeert een expansieventiel, waarbij het koudemiddel uitdijt en in gasvormige toestand overgaat. Dit proces zorgt voor een vermindering van de druk, wat weer essentieel is voor het opnieuw opnemen van warmte in de verdamper.

5. Kringloop en herhaling

Het koudemiddel keert nu terug naar de verdamper en het cyclusproces begint opnieuw. De kringloop is continu en zorgt voor een efficiënt en langdurig warmtebeheer in de woning.


Technische componenten van een lucht-water warmtepomp

Een lucht-water warmtepomp bestaat uit verschillende essentiële componenten die samenwerken om de warmte te onttrekken en af te geven. Deze componenten zijn:

  • Verdamper: waarin warmte uit de lucht wordt opgenomen.
  • Compressor: verwerkt het koudemiddel en verhoogt de druk en temperatuur.
  • Condensor: waarin warmte wordt afgegeven aan het cv-water.
  • Expansieventiel: zorgt voor het uitdijen van het koudemiddel en het opnieuw in gasvorm gaan.
  • Boiler of tapwaterreservoir: waarin kraanwater wordt opgeslagen en opgewarmd.
  • Koelmodule en buffer: in sommige systemen is een aparte koelmodule aanwezig, evenals een buffer voor het opslaan van warmte.

Deze componenten kunnen geïntegreerd of los worden geplaatst. Losse componenten bieden meer flexibiliteit bij het instellen van het comfortniveau in de woning.


Toepassingen en voordelen van een lucht-water warmtepomp

Een lucht-water warmtepomp is een veelzijdige oplossing voor woningverwarming en tapwaterproductie. Hieronder volgen de belangrijkste toepassingen en voordelen die uit de bronnen zijn afgeleid.

1. Woningverwarming

De warmtepomp kan worden aangesloten op een vloerverwarmingssysteem, convector of radiatoren. De temperatuur van het cv-water hangt af van het type verwarmingssysteem. Vloerverwarming werkt meestal met lager temperatuurwater, wat efficiënter is voor een warmtepomp.

2. Tapwaterverwarming

In de all-electric variant is een apart boilervat nodig om kraanwater te opwarmen en op te slaan. In de hybride variant kan de cv-ketel ook voor de tapwaterverwarming zorgen.

3. Passieve koeling

Sommige installaties met losse componenten kunnen passief koelen. Dit gebeurt via een platenwisselaar, waarbij koud bodemwater direct koelte afgeeft aan de woning. Dit gebeurt zonder dat een compressor moet draaien.

4. Verlagen van energiekosten en CO2-uitstoot

Door het gebruik van bestaande warmte en het verminderen van het gasverbruik, levert een lucht-water warmtepomp aanzienlijke energiebesparing op. Dit resulteert in lager in rekening te brengen energiekosten, evenals een aanzienlijke vermindering van CO2-uitstoot.

5. Subsidie mogelijk

In Nederland is er een subsidie beschikbaar van ongeveer €2.000,- voor de installatie van een warmtepomp, mits de woning aan bepaalde criteria voldoet.


Aandachtspunten bij de installatie

Hoewel een lucht-water warmtepomp een duurzame en efficiënte oplossing biedt, zijn er ook enkele aandachtspunten die bij de installatie en planning van belang zijn.

1. Woninggeschiktheid

Niet elke woning is automatisch geschikt voor een warmtepomp. Factoren zoals isolatie, bouwjaar en het verwarmingsvermogen spelen een rol. Een energieadviseur kan hierbij een adviesformulier opstellen om de geschiktheid van de woning vast te stellen.

2. Buurklachten

Een lucht-water warmtepomp gebruikt een ventilator om buitenlucht aan te zuigen en af te geven. Dit kan in sommige gevallen geluid veroorzaken, wat kan leiden tot buurklachten. Het installeren van een buitenunit op een geschikt plek en het gebruik van akoestische maatregelen zijn hierbij belangrijk.

3. Kosten

Hoewel de warmtepomp leidt tot een vermindering van energiekosten, is de aanschafkost relatief hoog. Een typische installatie kost vanaf €10.000,-, afhankelijk van de grootte van de woning en de gekozen variant. Het is belangrijk om hier rekening mee te houden bij de keuze.


Conclusie

Een lucht-water warmtepomp is een efficiënte en duurzame oplossing voor woningverwarming en tapwaterproductie. Door het onttrekken van warmte uit de buitenlucht en het opwekken van warmte via een kringloop, kan de woningcomfort worden verbeterd en het energieverbruik worden verlaagd. De warmtepomp kan in hybride of all-electric vorm worden geïnstalleerd, afhankelijk van de behoeften van de woning en de energievoorziening. Ondanks de hoge aanschafkosten levert een warmtepomp op de lange termijn aanzienlijke besparingen op energiekosten, en is het een goede keuze voor wie wil verduurzamen in de woningbouw.


Bronnen

  1. Warmtepomp werking animatie
  2. Lucht-water warmtepomp
  3. Soorten warmtepompen
  4. Lucht-water warmtepomp
  5. Werking van een lucht-water warmtepomp
  6. Warmtepomp-weetjes

Related Posts